Е.Г. Язиков, А.Ю. Шатилов
ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ
Допущено Учебно-методическим объединением по классическому
университетскому образованию РФ в качестве учебного пособия
для студентов высших учебных заведений, обучающихся
по экологическим и географическим специальностям
2-е издание
Издательство
Томского политехнического университета
2008
УДК 55:502.4.08(075.8)
ББК 22.6:20.1в6я73
Я40
Я40
Язиков Е.Г.
Геоэкологический мониторинг: учебное пособие для вузов / <...> Даны материалы по мониторингу различных
природно-техногенных систем, включающих горно- и нефтегазодобывающие
отрасли промышленности, а также добычные предприятия месторождений
урана методом подземного скважинного выщелачивания. <...> А.В. Мананков
Кандидат геолого-минералогических наук, первый заместитель
директора ГУП ТЦ «Томскгеомониторинг» <...> Автоматизированная информационная система для
ведения мониторинга экзогенных геологических процессов......... 156 <...> Основные требования к региональной службе
контроля и прогноза опасных геологических процессов................ 157
Глава 5. <...> В основу работы положен курс лекций по геоэкологическому
мониторингу, лабораторный практикум, материалы учебных и
производственных практик, осуществляемых авторами в течение
нескольких лет на кафедре геоэкологии и геохимии Томского
политехнического университета для студентов по специальности 013600
«Геоэкология», а также результаты личных многолетних исследований
авторов и коллектива кафедры в проведении геохимического
мониторинга природных сред объектов юга Западной Сибири, что
нашло отражение в данном пособие. <...> Приводятся данные об
автоматизированной системе контроля за радиационной обстановкой
(АСКРО), размещенной в Томской области. <...> В процессе подготовки учебного пособия авторы пользовались
материалами и консультациями сотрудников ГУП ТЦ «Томскгеомониторинг» В.А. Льготина, Ю.В. Макушина, В.П. Шинкаренко, ОГУП
«Облкомприрода» А.М. Адама, П.Н. Черногривова, Д.В. Волостнова <...>
Геоэкологический_мониторинг_[Электронный_ресурс].pdf
УДК 55:502.4.08(075.8)
ББК 22.6:20.1в6я73
Я40
Язиков Е.Г.
Я40
Геоэкологический мониторинг: учебное пособие для вузов /
Е.Г. Язиков, А.Ю. Шатилов. − 2-е изд. − Томск: Изд-во Томского
политехнического университета, 2008. − 276 с.
ISBN 5-98298-399-3
В учебном пособии изложено современное состояние мониторинга
окружающей среды, рассмотрены классификации мониторинга, определения
и содержания программ мониторинга, приведены методы и принципы
организации мониторинга. Даны материалы по мониторингу различных
природно-техногенных систем, включающих горно- и нефтегазодобывающие
отрасли промышленности, а также добычные предприятия месторождений
урана методом подземного скважинного выщелачивания. В работе кратко
изложены виды исследований и аналитическое обеспечение при организации
мониторинга. Предназначена для студентов специальности 013600
«Геоэкология», слушателей ФПК и специалистов-практиков.
УДК 55:502.4.08(075.8)
ББК 22.6:20.1в6я73
Рекомендовано к печати Редакционно-издательским советом
Томского политехнического университета
Рецензенты
Доктор геолого-минералогических наук, профессор ТГАСУ
А.В. Мананков
Кандидат геолого-минералогических наук, первый заместитель
директора ГУП ТЦ «Томскгеомониторинг»
Ю.В. Макушин
ISBN 5-98298-399-3
© Язиков Е.Г., Шатилов А.Ю., 2004
© Томский политехнический университет, 2004
© Оформление. Издательство Томского
политехнического университета, 2008
2
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ........................................................................................................... 6
Глава 1. Основные понятия о мониторинге. Общая структура
мониторинга. Классификация видов мониторинга. Системы и
службы мониторинга ...................................................................................... 8
1.1. Основные понятия о мониторинге ..................................................... 8
1.2. Общая структура мониторинга ......................................................... 16
1.2.1. Комплекс технических средств для создания ГИС
при мониторинге ................................................................................... 18
1.2.2. Состав программных средств при мониторинге ...................... 21
1.3. Классификация видов мониторинга ................................................. 24
1.4. Службы мониторинга ........................................................................ 29
1.5. Системы автоматического мониторинга ......................................... 31
Глава 2. Критерии оценки состояния природных сред ............................. 44
2.1. Санитарно-гигиенические показатели ............................................. 44
2.1.1. ПДК в воздушной среде ............................................................. 44
2.1.2. ПДК в водной среде .................................................................... 47
2.1.3. ПДК в почве ................................................................................. 53
2.1.4. Другие показатели ...................................................................... 59
2.2. Экологические критерии ................................................................... 60
2.3. Оценка степени антропогенных изменений природных сред ....... 68
Глава 3. Методы и организация мониторинга ............................................ 74
3.1. Методы и виды исследований .......................................................... 74
3.1.1. Атмогеохимические исследования ........................................... 76
3.1.2. Гидрогеологические и гидрогеохимические
исследования .......................................................................................... 77
3.1.3. Гидролитогеохимические исследования .................................. 78
3.1.4. Ландшафтные исследования. ..................................................... 80
3.1.5. Литогеохимические исследования ............................................ 82
3.1.6. Геоботанические исследования ................................................. 83
3.1.7. Биологические исследования ..................................................... 84
3.1.8. Медико-геохимические исследования ...................................... 85
3.2. Наблюдательные сети и объём работ ............................................... 87
3.3. Методы подготовки проб к лабораторным исследованиям ......... 95
3.4. Перечень и содержание материалов................................................. 96
Глава 4. Мониторинг состояния отдельных природных сред
и экзогенных геологических процессов .................................................... 101
4.1. Мониторинг атмосферного воздуха ............................................... 101
4.1.1. Общая характеристика .............................................................. 101
4.1.2. Метеорологические условия и распространение
3
Стр.3
загрязняющих веществ. Потенциал загрязнения атмосферы ......... 103
4.1.3. Система мониторинга ............................................................... 105
4.1.4. Общегосударственная система наблюдения и контроля
атмосферного воздуха (ОГСНКа) ...................................................... 106
4.1.5. Отбор и подготовка проб к анализу ........................................ 108
4.2. Мониторинг загрязнения снегового покрова ................................ 110
4.2.1. Общая характеристика .............................................................. 110
4.2.2. Отбор проб и пробоподготовка ............................................... 111
4.2.3. Методика обработки результатов ........................................... 112
4.2.4. Результаты исследований ......................................................... 114
4.3. Мониторинг состояния почв ........................................................... 125
4.3.1. Общая характеристика .............................................................. 125
4.3.2. Отбор проб почв и пробоподготовка ...................................... 129
4.3.3. Результаты исследований ......................................................... 131
4.4. Мониторинг поверхностных и подземных вод ............................. 134
4.4.1. Общая характеристика .............................................................. 134
4.4.2. Мониторинг поверхностных вод ............................................. 136
4.4.3. Мониторинг подземных вод .................................................... 138
4.4.4. Отбор проб и пробоподготовка ............................................... 140
4.5. Мониторинг растительности ........................................................... 144
4.5.1. Общая характеристика .............................................................. 144
4.5.2. Отбор проб и пробоподготовка ............................................... 145
4.6. Мониторинг биоты ........................................................................... 149
4.7. Мониторинг экзогенных геологических процессов ..................... 152
4.7.1. Методологические и организационные основы
мониторинга экзогенных геологических процессов ....................... 152
4.7.2. Наблюдательная сеть в системе мониторинга
экзогенных геологических процессов ............................................... 154
4.7.3. Сбор, обработка, анализ информации об экзогенных
геологических процессах и основных изменяющихся
факторах ............................................................................................... 155
4.7.4. Автоматизированная информационная система для
ведения мониторинга экзогенных геологических процессов ......... 156
4.7.5. Основные требования к региональной службе
контроля и прогноза опасных геологических процессов................ 157
Глава 5. Аналитическое обеспечение при мониторинге ......................... 161
5.1. Ядерно-физические методы ............................................................ 161
5.2. Оптические методы .......................................................................... 162
5.3. Физико-химические методы ........................................................... 163
Глава 6. Особенности организации мониторинга при различных
видах хозяйственного освоения территорий ........................................... 165
4
Стр.4
6.1. Мониторинг в районах развития горнодобывающей
промышленностии ................................................................................... 165
6.1.1.Общая характеристика ............................................................... 165
6.1.2. Виды и источники антропогенного воздействия ................... 167
6.1.3. Функции и территории ведения мониторинга ....................... 168
6.1.4. Структура и содержание мониторинга ................................... 173
6.1.5. Наблюдательные пункты и сети мониторинга ....................... 175
6.1.6. Классы, программы и проекты мониторинга ......................... 179
6.2. Мониторинг в районах развития нефтегазодобывающей
промышленности ..................................................................................... 182
6.2.1. Общая характеристика .............................................................. 182
6.2.2. Воздействия объектов месторождения на компоненты
природной среды ................................................................................. 190
6.2.3. Прогноз возможного развития опасных техногенных
процессов и аварийных ситуаций ...................................................... 195
6.2.4. Организация мониторинга ........................................................ 198
6.2.5. Отбор проб и пробоподготовка ............................................... 208
6.2.6. Результаты исследований ......................................................... 210
6.2.7. Лабораторные исследования .................................................... 214
6.3. Мониторинг на территории деятельности предприятий по
добыче урана методом подземного скважинного выщелачивания ... 216
6.3.1.Оценка воздействия на природную среду .............................. 222
6.3.2. Мониторинг выбросов в атмосферный воздух ...................... 229
6.3.3. Мониторинг за состоянием подземных вод ........................... 230
6.3.4. Мониторинг за загрязнением почв ......................................... 234
6.3.5. Мониторинг загрязнения оборудования и транспорта ......... 235
Заключение .................................................................................................. 239
Список литературы ..................................................................................... 240
Приложения ……………………………………………………………....263
5
Стр.5