Мониторинг геологической среды - Королев В.А.
ISBN 5-211-03344-2
Скачать (прямая ссылка):
Для характеристики микробиологического и бактериологического техногенного загрязнения используются, в частности, такие санитар-
но-гигиенические показатели, как ВПК, коли-индекс и коли-титр. ВПК — это биохимическая потребность в кислороде, косвенный показатель содержания нестойких, легко окисляющихся органических веществ в воде водоемов и в сточных водах. Коли-индекс, коли-титр — это количественные показатели фекального загрязнения воды, продуктов, почвы, грунта и других объектов окружающей среды, основанные на исследовании содержания в них кишечной палочки. Таким образом, концентрация загрязнителя более подходит к характеристике измененное™ геологической среды в результате загрязнения, а не для самого химического воздействия на геологическую среду.
Весьма сложной является проблема разработки интегрального показателя, который бы учитывал все виды воздействия на геологическую среду. Ценность такого показателя в практическом отношении определяется тем, что с его помощью было бы гораздо проще строить интегральные карты измененности геологической среды или интегральные карты техногенной нагрузки на геологическую среду: все воздействия оценивались бы, в одной и той же размерности, а значит были бы сопоставимы и сравнимы друг с другом. Таким показателем могла бы быть удельная энергия или мощность техногенного воздействия, рассмотренная выше. Однако, поскольку техногенные воздействия имеют разную природу и механизм действия, поскольку они оказывают свое непосредственное влияние на различные элементы геологической среды, то, оценив в итоге тем или иным способом интегральный показатель техногенного воздействия мы, ничего не добьемся для его практического использования, поскольку будет неясно, какая часть энергии затрачивается на изменение пород, какая на подземные воды, какая тратится на преобразование рельефа и т.д.
В связи с этим, для того чтобы избавиться от размерностей показателей вообще и тем самым упростить их использование в картографических целях, проводят нормирование значений показателей, переводя их разными способами в безразмерные, чаще всего относительные величины. Для этого можно, например, разделить частное значение какого-либо размерного показателя на его фоновое значение или на максимальное (минимальное) значение (см. также разд. 4.4).
В связи с разработкой интегральных показателей техногенного воздействия на геологическую среду важной проблемой является оценка так называемых предельно допустимых уровней техногенного воздействия (ПДУ). Очевидно, для оценки ПДУ надо разработать соответствующие критерии, позволяющие определять тот или иной уровень воздействия. Пока такие критерии, как и ПДУ, не разработаны, однако, в рамках мониторинга геологической среды
38
можно подойти к решению этой проблемы. Большинство авторов в настоящее время считает, что в основу оценки ПДУ должны быть положены критерии оценки устойчивости геологической среды или ее элементов к техногенным воздействиям.
1.6. УСТОЙЧИВОСТЬ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ К ТЕХНОГЕННЫМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ
Выше (см. разд. 1.2) уже упоминалось понятие "устойчивость" применительно к механической устойчивости инженерных сооружений. Это же понятие в последнее время используется также для оценки устойчивости геологической среды и геосистем (в географии) к техногенным воздействиям. Понятие "устойчивость" относится к терминам свободного пользования и в разных науках применяется неоднозначно. Анализ этого понятия дается в работах А .Д. Арманд, A.C. Герасимовой, Г.А. Голодковской, М.Д. Гроздинского, Т.П. Куприяновой и др.
Согласно определению М.Д. Гроздинского (1987) "устойчивость геосистемы состоит в ее способности при воздействии внешнего фактора пребывать в одном из своих состояний и возвращаться в него за счет инертности и восстанавливаемости, а также переходить из одного состояния в другое за счет пластичности, не выходя при этом за рамки инварианта в течение заданного интервала времени". Существует достаточно много форм устойчивости систем. На рис. 8 показаны аналоги проявления различных видов механической устойчивости физических систем.
По А .Д. Арманд (1992), необходимо различать два вида: "устойчивость 1" — неизменность во времени или в пространстве безотносительно к причине (внешней или внутренней), инертность, стабильность. Этот вид не предполагает активной реакции системы на воздействие, что отвечает ее стабильности. "Устойчивость 2" — способность систем противостоять внешним и внутренним возмущениям, сохраняя равновесное или гомеостатическое состояние, а также структуру, характер функционирования и траекторию движения в течение относительно продолжительного времени, сравнимого с характерным временем изменяющих систему процессов. Устойчивость этого типа в большинстве случаев возникает в результате способности ее к саморегулированию под действием обратных связей.
Устойчивость систем, в том числе и геологической среды, может быть рассмотрена и в термодинамической трактовке при анализе компонентов геологической среды как термодинамических систем. С этой точки зрения устойчивым равновесным .состоянием термодинамической системы называется состояние, при котором
