2.3. Виды исследований при выборе экологических полигонов и объектов
При проектировании сети объектов наблюдений любого масштаба необходимо учитывать, что элементарный информационный элемент карты (площадью в 1 см2 планшета соответствующего масштаба) может иметь точечное, линейное или площадное определение или быть результатом усреднения (генерализации) данных, что осуществляется с помощью разных видов исследования состояния объектов окружающей среды.
Дистанционные (аэрокосмические) исследования позволяют получать информацию о состоянии отдельных компонентов естественной среды и ее изменениях под влиянием техногенеза, активности проявления экзогенных геологических процессов и т.п.. С помощью полученных дистанционным зондированием спектральных характеристик растительного покрова, почв и водохранилищ можно решать следующие задачи:
оценку биомассы и влагосодержания растений, влияния на них метеоусловий, агрохимикатов и тяжелых металлов;
идентификацию минерального состава почв и горных пород, в том числе минеральных включений агрохимикатов;
оценку содержания взвешенных веществ и нефтепродуктов в водоемах.
Ландшафтно-индикацонные (рекогносцировочные) исследования выполняются с целью выявления характерных внешних (наглядных) особенностей местности (инженерно-геологических, гидрогеологических, геоморфологических, агромелиоративных и др.), что дает возможность более целенаправленно проводить экологические работы, рационально располагать сет мест наблюдений с учетом направленности изменений уровней загрязнения окружающей среды.
Геохимические исследования ландшафтов включают в себя работы по изучению геохимических характеристик разных компонентов естественной среды, что позволяет выполнять балансовые расчеты и оценивать количественные характеристики миграции загрязняющих веществ.
В наиболее полном виде геохимические исследования ландшафтов включают в себя .комплекс работ по изучению:
геохимии почв и пород зоны аэрации;
гидрогеохимии подземных вод;
геохимии донных отложений водотоков и водоемов;
биогеохимии представительных растительных сообществ;
гидрохимии атмосферных осадков и поверхностных вод.
Масштаб геохимических исследований ландшафтов определяется уровнем предварительной изученности территории. Во всех случаях сеть геохимического исследования почв выбирается пропорционально масштаба из расчета: одна точка наблюдения на 1 см2 карты. Что касается атмосферных осадков, то их исследование целесообразно проводить по профилям, которые пересекают аномальные зоны загрязнений почв и относительно не загрязненные участки с целью получения данных для последующих сопоставлений.
Аналогично осуществляются биогеохимические исследования, а также изучение донных осадков и поверхностных вод.
Конечный этап геохимических исследований - районирование (типизация) геохимических ландшафтов, в основу которого должны быть заложены территориальные отличия современных условий накопления, миграции, а по возможности, и воздушного перенесения естественных и техногенных неорганических и органических веществ.
Радиоэкологические исследования являются своеобразными всвязи со способом получения тревожной информации. Однако, часть этих исследований, которые базируются на отборе проб воздуха, почв, воды и биоты, их предварительной обработки и лабораторного анализа, почти ничем не отличается от геохимического исследования.
Оценки миграционных способностей загрязняющих веществ определяются с помощью коэффициентов поглощения (накопления) ЗВ в природной среде или биообъекте и коэффициентов переходов между средами или средой и биообъектом.
В качестве определяющих могут быть использованы два коэффициента:
Коэффициент биологического накопления:
где С - содержание химических элементов или загразнителей в биообъекте;
Сф - фоновое (квартовое) содержание элементов в данном объекте;
2. Коэффициент биологического перехода (поглощения):
где Сх - содержание элементов или загрязнителей в почве (биосубстрате).
Эти коэффициенты с учетом сорбционно-миграционных параметров отдельных сред могут быть положены в основу ландшафтно-геохимического районирования территорий.
Гидрохимическое изучение подземных вод осуществляется пробоотбором из естественных источников, колодцев и гидрогеологических буровых скважин и в каждом конкретном случае должно обосновываться, исходя из существующей возможности отбора, естественной защищенности водоносных горизонтов и уровня техногенных нарушений исследовательской территории.
Биогеохимические исследования проводятся путем изучения вещественного состава растительности, прежде всего ее микрокомпонентного состава, однако при изучении влияния на окружающую среду любого специфического загрязнения целесообразно изучение биоты именно по этим показателям.
При изучении микрокомпонентов в растениях является целесообразным использование материалов аерофотоснимков в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне, которые разрешают выделить зоны, где хлорофилл растений обогащенный этими компонентами.
Биогеохимическому исследованию подлежат молодые растения или ростки 3…5 летнего возраста, желательно одного вида, характерного и распространенного а границах полигона.
Изучается также травяная растительность, лишайники, мхи, опавшая листва после снеготаяния. В зоне больших сельхозугодий изучению подлежат растения и продукция сельхозпроизводства.
Масса пробы в сыром виде зависит от примененных методов изучения и колеблется от 100 г до 5 кг.
Почвенно-газовые исследования используются:
для изучения активных зон тектонических нарушений;
для изучения техногенных загрязнений углеводами подземных вод или пород в случае, если загрязнение не проявляется на поверхности;
изучение летучих загрязнителей.
Гидрогеологические исследования направлены на изучение гидрохимических, гидродинамических и гидрофизических особенностей состояния подземных вод с помощью естественных источников, колодцев и гидрогеологических буровых скважин. При этом устанавливаются изменения гидрохимических и гидродинамических параметров подземных вод в пространстве и времени. Схема расположения гидрогеологических пунктов наблюдений, объемы и режимы исследований определяются конкретной природно-техногенной обстановкой.
Обоснование сети наблюдений является одним из наиболее сложных процессов при проектировании экологических исследований, поскольку оно должно в полной мере освещать особенности и закономерности исследовательской территории.
При проведении экологических исследований и картирования сеть наблюдений обычно обосновывается таким образом, чтобы фактические данные были получены по каждому квадратному сантиметру карты соответствующего масштаба. Однако, подобный подход может быть реализован при экономически целесообразных затратах только по такому компоненту естественной среды как почва. Достичь подобной степени изученности за другим компонентам среды практически невозможно.