МЕТОДЫ СБОРА АНАЛИЗА И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ЭКОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА.

Организация системы эколого-геофизического мониторинга подразумевает, возможно, более полное многоуровневое комплексирование геофизических методов — дистанционных (аэрокосмических), наземных, водных и скважинных. Такого рода комплексирование позволяет охватить весь круг задач общего мониторинга и предусмотреть проведение специального мониторинга с определенными конкретными целями или на ключевых участках по более детальной в сравнении с общим мониторингом программе.

В частности, экогеофизический мониторинг с применением спутниковых технологий позволяет прогнозировать изменение солнечной активности, магнитные бури, вариации гравитационного поля, обусловленные изменениями взаимного расположения небесных тел, состояние верхних слоев атмосферы Земли, тренд конфигурации и размеров озоновых дыр, колебания уровня космического облучения земной поверхности и т.п. Информация, получаемая спутниковой экогеофизикой, помогает познавать общие тенденции развития биосферы Земли, уточнять долгосрочные прогнозы погоды, прогнозировать качество радиосвязи, планировать агротехнические мероприятия, направленные на сохранение посевов и повышение урожайности полей, коррегировать состояние диспансерных больных.

Дистанционные технологии экогеофизического мониторинга дают возможность изучать особенности изменчивости природной среды крупных регионов под влиянием антропогенного воздействия; обследовать урбанизированные территории, отдельные промышленные и сельскохозяйственные предприятия; выявлять источники загрязнения.

Наземные технологии экогеофизического мониторинга включают комплексные режимные наблюдения на эталонных или ключевых участках территории, выполняемые в крупных или детальных масштабах. Целью наземного мониторинга является изучение воздействия природных и антропогенных процессов на состояние биоты и здоровье людей; эколого-геологическое обоснование и контроль различных видов хозяйственного освоения территорий; слежение за пространственными параметрами загрязнения верхней части литосферы просочившимися нефтепродуктами и другими вредными стоками; изучение загрязнения источников подземных вод, пригодных для водоснабжения; обследование и детализация экологически значимых аномалий геофизических полей.

Технологии подземного эколого-геофизического мониторинга используют комплексные геофизические наблюдения в скважинах, шахтах и других горных выработках. Эти технологии позволяют решать широкий круг экогеофизических задач: дозиметрический контроль подземных разработок радиоактивного минерального сырья; мониторинг экологически опасных зон напряженно-деформированного состояния горных массивов, аномально высоких пластовых давлений, повышенной газоопасности горных выработок; слежение за путями подземной миграции и минерализацией сточных вод; поиск и слежение за состоянием пластов-экранов и коллекторов для захоронения токсичных промышленных отходов, для создания подземных резервуаров под долговременное хранение нефтепродуктов, гелия и других стратегических полезных ископаемых. Для решения этих и подобных задач широко используют арсенал каротажных исследований и геофизических методов интроскопии горных массивов.

При проведении общего мониторинга следует стремиться к созданию равномерной, достаточной по плотности сети наблюдательных станций или пунктов. В случае принципиальной невозможности в силу ряда причин создать равномерную сеть наблюдений исследуемую территорию обычно разделяют на ряд отдельных, однородных в своих пределах (в смысле природных условий, условий застройки, степени урбанизации, промышленного или сельскохозяйственного освоения, а также контролируемых параметров), но отличающихся один от другого участков. По таким ключевым участкам можно получить наиболее полную картину состояния окружающей среды и объектов мониторинга. Полученная на ключевых участках информация затем распространяется на всю исследуемую территорию.

Технология контрольных наблюдений при проведении эколого-геофизического мониторинга ориентируется на использование традиционной аппаратурной и приборной базы инженерно-геологической, гидрогеологической и экологической геофизики с привлечением специальных средств наблюдения за изменением природных и техногенных геофизических полей. В настоящее время существует большой парк лабораторного и полевого, стационарного и переносного оборудования и приборов, позволяющих проводить геофизические наблюдения на разных уровнях. Современное геофизическое оборудование гарантирует широкий спектр возможностей для изучения строения и состояния грунтовых массивов и других компонентов окружающей среды в разных по величине объемах, а также для оценки уровня природных и техногенных геофизических полей (электромагнитного, магнитного, гравитационного, электрического, вибрационного, сейсмоакустического, температурного и радиационного) в границах изучаемого участка или региона.

Учитывая специфику эколого-геофизического мониторинга и характер процессов взаимодействия естественных и искусственных источников возмущения окружающей среды с компонентами природно-технических экосистем, используют следующие схемы проведения наблюдений:

— непрерывные или равномерно распределенные во времени измерения, служащие для оценки характера протекания процессов, плавно меняющихся в течение продолжительных отрезков времени;

— проводимые в некоторые определенным образом выбранные моменты времени; обычно это сезонные наблюдения, фиксирующие изменения экологической обстановки в связи со сменой времен года, по-иному распределенные во времени и согласующиеся, например, с некоторыми природными процессами или с технологическими особенностями производства;

— нерегулярные, время проведения которых заранее не фиксируется, а определяется сообразно решаемым задачам или обстановке; такой режим проведения геофизических измерений характерен по большей части для специального мониторинга, цель которого — выявление закономерностей протекания вполне определенных процессов и явлений либо изучение обстановки на ограниченных по площади участках или на конкретных природных и технических объектах;

— проводимые в чрезвычайных случаях и имеющие целью установление закономерностей во взаимодействии компонентов природных и природно-технических систем в неординарных условиях.

Обработанная информация представляется в виде, пригодном для конкретного использования: в виде графиков, таблиц, кратких текстовых пояснительных записок, карт и планов. Выходная информационная продукция направляется всем пользователям, в число которых входят учреждения, участвующие в организации системы мониторинга, а также органам федерального и местного административно-хозяйственного управления, федеральным и местным органам МЧС (Министерство РФ по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий), отдельным заинтересованным организациям и учреждениям. Вся информация в обязательном порядке направляется в банк данных аналитического центра, где хранится и дополняется по мере поступления новых результатов.

Литература: 1, 5, 6, 13, 14.

ТЕМА 10. Геофизический мониторинг экологически опасных природных процессов.