Методика геоэкологических исследований

МЕТОДИКА 

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ 

ИССЛЕДОВАНИЙ

Под редакцией профессора М.Г. Ясовеева

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

2021

Москва

«ИНФРАМ»

Ì.Ã. ßÑÎÂÅÅÂ
Í.Ë. ÑÒÐÅÕÀ
Í.Ñ. ØÅÂÖÎÂÀ

Рекомендовано в качестве учебного пособия 

для студентов высших учебных заведений,
обучающихся по направлениям подготовки 

05.03.06 «Экология и природопользование»,

05.03.01 «Геология», 05.03.02 «География» 

(квалификация (степень) «бакалавр»)

УДК 550.8(075.8)
ББК 26.3я73
 
Я83

Ясовеев, М.Г.

Методика геоэкологических исследований : учебное посо
бие / М.Г. Ясовеев, Н.Л. Стреха, Н.С. Шевцова. — Москва : 
ИНФРА-М, 2021. — 292 с. — (Высшее образование: 
Бакалавриат).

ISBN 978-5-16-009534-9 (ИНФРА-М, print).
ISBN 978-5-16-100745-7 (ИНФРА-М, online).

Рассмотрены особенности и методика геоэкологических исследо
ваний состояния природных комплексов и геосистем. Основное внимание уделено оценке геоэкологических последствий техногенеза 
для компонентов окружающей среды: литосферы, почвы, поверхностных и подземных вод, атмосферы и биоты.

Для студентов высших учебных заведений, магистрантов и аспи
рантов, изучающих геоэкологию и науки о Земле. Может быть полезно специалистам в области природопользования и охраны окружающей среды.

УДК 550.8(075.8)

ББК 26.3я73

Я83

 
© Ясовеев М.Г., Стреха Н.Л., 

Шевцова Н.С., 2014
 
© ООО «Новое знание», 2014

ISBN 978-5-16-009534-9 (ИНФРА-М, print).
ISBN 978-5-16-100745-7 (ИНФРА-М, online).

Р е ц е н з е н т ы:

доктор географических наук, профессор кафедры физической 
географии Белорусского государственного педагогического университета 
им. М. Танка В.Н. Киселев;
доктор географических наук, профессор кафедры общего землеведения 
Белорусского государственного университета П.С. Лопух

ФЗ 

№ 436-ФЗ

Издание не подлежит маркировке 
в соответствии с п. 1 ч. 4 ст. 11

Оглавление

Предисловие................................................................................................................................5

Глава 1. Предмет дисциплины «Методика геоэкологических 
исследований»..........................................................................................................................6
1.1..Цели.и.задачи.курса.......................................................................................................6
1.2..Исторические.этапы.взаимодействия.общества.и.природы.........................11

Глава 2. Природные комплексы и геосистемы Беларуси....................................15
2.1..Климат...............................................................................................................................15
2.2..Поверхностная.гидросфера........................................................................................20
2.3..Ландшафты.и.рельеф...................................................................................................29
2.4..Геолого-гидрогеологические.особенности..Геология........................................38
2.5..Опасные.геологические.процессы...........................................................................49

Глава 3. Методы геоэкологических исследований.................................................52
3.1..Геолого-экологические.и.гидроэкологические.методы...................................52
3.2..Аналитические.и.геохимические.методы.............................................................54
3.3..Инженерно-геологические.и.геофизические.методы.......................................59
3.4..Аэрокосмические.методы...........................................................................................68
3.5..Геоморфологические.и.биолокационные.методы..............................................73
3.6..Радиационное.обследование.и.оценка.радоноопасности...............................74

Глава 4. Геоэкологическое картографирование.......................................................81
4.1..Принципы.моделирования.........................................................................................81
4.2..Картографирование.геоэкологических.ситуаций..............................................85
4.3..Комплексный.характер.применения.методов.геоэкологических.
исследований..................................................................................................................98
4.4..Понятие.о.геоэкологических.ситуациях............................................................ 103

Глава 5. Цифровые геоэкологические модели...................................................... 111
5.1..Географическая.база.данных................................................................................... 111
5.2..Терминология.системы.ГБД-э............................................................................... 114
5.3..Особенности.формирования.цифровых.полей.в.ГБД-э.............................. 121

Глава 6. Геоэкологические исследования почв и литосферы......................... 136
6.1..Структура.и.почвы.земельного.фонда.Беларуси........................................... 136
6.2..Почвы.городских.территорий................................................................................ 144
6.3..Литогенная.основа.территории.Беларуси......................................................... 150
6.4..Состояние.геологической.среды........................................................................... 158

Глава 7. Геоэкологические исследования гидросферы...................................... 164
7.1..Состояние.поверхностных.и.подземных.вод................................................... 164
7.2..Показатели.качества.воды....................................................................................... 168
7.3..Водоснабжение.и.питьевая.вода........................................................................... 177
7.4..Мелиорация.и.сосредоточенный.водоотбор..................................................... 181
7.5..Загрязнение.сточными.водами.............................................................................. 191
7.6..Радиоактивное.загрязнение.................................................................................... 193

Глава 8. Геоэкологические исследования атмосферы....................................... 198
8.1..Экологические.функции.и.состав.атмосферы................................................. 198
8.2..Характеристика.загрязняющих.атмосферу.веществ..
и.классификация.источников.загрязнения...................................................... 200
8.3..Стандарты.качества.атмосферного.воздуха...................................................... 205
8.4..Формирование.состава.атмосферного.воздуха.в.населенном.пункте......208
8.5..Качество.атмосферного.воздуха.в.Беларуси.................................................... 219

Глава 9. Геоэкологическое состояние флоры и фауны..................................... 231
9.1..Состояние.растительности...................................................................................... 231
9.2..Состояние.ресурсов.животного.мира.................................................................. 249

Глава 10. Геомониторинг окружающей среды....................................................... 261
10.1..Общие.положения.................................................................................................... 261
10.2..Особенности.ведения.разных.видов.мониторинга.природной.среды.....273
10.3..Международное.сотрудничество.в.области.охраны..
окружающей.среды.................................................................................................. 281

Словарь терминов............................................................................................................... 286

Рекомендуемая литература............................................................................................ 291

Предисловие

В.соответствии.со.стандартом.и.учебным.планом.специальности.
«География..Охрана.природы».одним.из.основных.курсов.подготовки.специалистов-экологов.в.высшем.учебном.заведении.является. дисциплина. «Методика. геоэкологических. исследований»,.
основное.содержание.которой.изложено.в.настоящем.учебном.пособии..В.работе.последовательно.освещаются.главные.принципы.
геоэкологических. исследований,. заключающиеся. в. комплексном,.
системном.подходе.в.изучении.последствий.техногенного.воздействия.на.компоненты.географической.оболочки:.почвы,.гидросферу.
(поверхностную.и.подземную),.воздушную.атмосферу,.растительность.и.фауну.
Учебное. пособие. подготовлено. коллективом. авторов,. состоящим.из.сотрудников.кафедры.экономической.географии.и.охраны.
природы.Белорусского.государственного.педагогического.университета.им..М..Танка.под.руководством.профессора.М.Г..Ясовеева.
Содержание. учебного. пособия. условно. делится. на. две. части..
В. первой. (гл.. 1–5). излагаются. основные. понятия. дисциплины.
(гл..1),.дается.описание.природных.комплексов.и.геосистем.Беларуси.как.основного.объекта.исследований.(гл..2),.анализируются.
конкретные.методы.геоэкологических.исследований.(гл..3),.приводятся.основы.геоэкологического.картографирования.(гл..4).и.оцениваются.возможности.современной.географической.базы.данных.
(гл..5)..Во.второй.части.пособия.излагаются.особенности.методики.
геоэкологических.исследований.почв.и.литосферы.(гл..6),.гидросферы.(гл..7),.атмосферы.(гл..8),.флоры.и.фауны.(гл..9),.в.гл..10.
даются.основы.геомониторинга.природной.среды.
Авторы.будут.благодарны.за.замечания.и.предложения,.которые.
можно.высылать.по.адресу:.Беларусь,.г..Минск,.220050,.ул..Советская,.18,.кафедра.экономической.географии.и.охраны.природы.

Предмет дисциПлины «методика 
геоэкологических исследований»

1.1. цели и задачи курса

Основы.современного.понимания.экологических.идей.появились. еще. в. античное. время,. развивались. они. и. в. Средние. века..
В.начале.XIX.в..А..Гумбольдт.впервые.описал.развернутую.систему.связей.органического.мира.с.внешней.средой..Он.отмечал,.что.
главным.побуждением.в.научной.работе.должно.быть.стремление.
объять. явления. внешнего. мира. в. их. общей. связи,. природу. как.
целое,.движимое.и.оживляемое.внутренними.силами.
Термин. «экология». введен. в. практику. немецким. естествоиспытателем. Э.. Геккелем.. В. работе. «Всеобщая. морфология. организмов»,.изданной.в.1866.г.,.и.в.последующих.лекциях,.прочитанных.в.Йенском.университете.в.1869.г.,.он.дал.определение.экологии.
как.науки.об.отношениях.организма.и.окружающей.среды..Э..Геккель.не.только.ввел.в.оборот.новый.необычный.термин,.но.и.создал.научное.направление,.изучающее.влияние.окружающей.среды.
на.живые.организмы.
Важный.вклад.в.экологизацию.естествознания.сделан.В.И..Вернадским,.который.еще.в.20-е.гг..XX.в..разработал.основные.положения.учения.о.биосфере..Он.писал,.что.живые.организмы.являются.функцией.биосферы.и.материально.и.энергетически.связаны.
с.ней,.они.также.являются.огромной.геологической.силой,.ее.определяющей..В.результате.обменных.процессов.изменяются.не.только.
сами.организмы,.но.и.окружающая.их.абиотическая.среда..В.свете.
учения. о. биосфере. В.И.. Вернадского. стало. возможным. научное.
познание. связей. между. живой. и. неживой. природой,. что,. несомненно,.оказало.влияние.на.становление.геоэкологической.науки.
Поскольку.составной.частью.окружающей.среды.является.природная.среда.(геосферы,.географическая.оболочка,.геологическая.
среда),. естественным. было. выделение. из. «большой». экологии.

1.1. Цели и задачи курса 
7

(всеобщей,.глобальной,.мегаэкологии).особого.направления,.рассматривающего. экологические. функции. различных. компонентов.
природной. среды.. За. этим. направлением. укоренилось. название.
«геоэкология».
Впервые. термин. «геоэкология». введен. в. научный. оборот.
в.1939.г..немецким.экологом.К..Троллем,.который.под.геоэкологией. понимал. раздел. экологии,. посвященный. ландшафтам. Земли..
Впоследствии.данный.термин.стал.широко.использоваться.в.географических,.геологических,.социальных.и.других.науках.при.решении.проблем.природоохранной.деятельности.
Современные.географы.трактуют.его.содержание.более.широко..
Во-первых,.в.отличие.от.К..Тролля,.в.объект.исследования.включаются.не.только.природные,.но.и.антропогенные.ландшафты..Вовторых,.четко.обозначается.целевая.направленность.науки.—.оптимизация.природопользования.
В.начале.80-х.гг..XX.в..в.геологических.публикациях.стали.появляться.термины.«экологическая.геология»,.«геология.окружающей.среды»,.а.в.последние.годы.и.«экогеология»,.«экогидрогеология»,.«гидрогеоэкология».и.др..Данный.процесс.стал.основой.для.
формирования.нового.научного.«экологизированного».направления.в.науках.о.Земле..Несмотря.на.отсутствие.строгого.научного.
подхода.к.определению.объекта.и.предмета.появившегося.направления,.одни.исследователи.понимают.под.геоэкологией.комплексную.
междисциплинарную.науку,.действующую.на.стыке.наук.о.Земле,.
другие.—.обозначают.геоэкологию.как.сумму.самостоятельных.составных.частей.(экогеохимия.+.гидроэкология.+.инженерная.геология. +. экогеофизика. и. т.д.).. Совершенно. обоснованно. ряд. геологов. считает,. что. новое. научное. направление. должно. быть. не.
простым. объединением. представлений. и. методов. разных. наук.
о.Земле,.а.их.целенаправленным.синтезом.и.переработкой.
В. современной. географии. существуют. различные. подходы.
к. рассмотрению. экологической. проблематики.. А.И.. Базилевич,.
О.С..Гребенщиков,.А.А..Тишков,.Д.А..Криволуцкий,.А.Г..Воронин,.
Е.Т..Мяло.и.другие.продолжают.развитие.традиционной.экологии.
(биоэкологии).в.рамках.биогеографии..А.И..Базилевичем.и.другими.
формируется. новое. научное. направление,. определяемое. как. география.природных.экосистем..Его.суть.—.в.выявлении.географических. закономерностей. организации. экосистем. и. их. типологии.

1. Предмет дисциплины «Методика геоэкологических исследований»

как. первичных. структурных. единиц. биосферы.. Акцент. делается.
на. изучении. экосистем,. которые. относятся. к. семействам,. имеющим.зональные.ареалы.
Сторонники. другого. научного. подхода. (И.П.. Герасимов,.
В.С..Преображенский,.Т.Д..Александрова.и.др.).связывают.экологические. исследования. в. географии. с. понятием. «геосистема»..
И.П.. Герасимов. писал,. что. правильно. толковать. экологию. как.
специфический.общенаучный.подход.к.изучению.различных.объектов. природы. и. общества.. Цель. экологического. подхода. —. выявление.и.исследование.связей,.существующих.между.изучаемым.
той.или.иной.наукой.объектом.и.окружающей.средой..В.С..Преображенский,.Т.Д..Александрова.и.другие.считают,.что.экологический.
подход.при.изучении.природных.геосистем.необходимо.сочетать.
с.подходом.географическим..Последний.предполагает.исследование.связей.внутри.геосистем.как.равнозначных.
Основываясь.на.специфике.геоэкологического.подхода,.большинство.географов.связывают.пересечение.своей.науки.с.экологией.
с.формированием.новой.дисциплины,.которая.обязательно.должна.включать.человека.в.среду.своих.интересов.
В. 1970. г.. В.Б.. Сочава. на. V. съезде. Географического. общества.
СССР.выступил.с.докладом.на.тему.«География.и.экология»,.в.котором.отождествил.географию,.пользующуюся.экологическими.мерилами.оценки,.с.наукой.об.окружающей.среде..Человек.и.среда,.
по.мнению.автора,.в.равной.степени.являются.объектом.изучения.
географии,.поскольку.последняя.рассматривает.территории.с.точки.
зрения. их. отношения. к. человеку.. При. этом. подчеркивается,. что.
биологические. аспекты. (влияние. различных. компонентов. среды.
на.организм.и.его.психику).не.затрагиваются.
Идеи.В.Б..Сочавы.созвучны.представлениям.Б.Г..Розанова,.изложенным.в.монографии.«Основы.учения.об.окружающей.среде»,.
в. рамках. которой. исследуются. связи. между. социально-эко.но.мическим.развитием.и.состоянием.окружающей.среды.
В.Г..Морачевский.и.другие.справедливо.считают,.что.геоэкология.—.это.наука,.изучающая.необратимые.процессы.и.явления.
в.природной.среде.и.биосфере,.возникающие.в.результате.интенсивного.антропогенного.воздействия,.а.также.их.близкие.и.отдаленные.во.времени.последствия.

1.1. Цели и задачи курса 
9

С.точки.зрения.Т.С..Комиссаровой.и.А.М..Макарского,.геоэкология. —. современное. интегрированное. направление. географической. науки,. изучающее. пространственно-временные. изменения.
природных.систем.в.результате.антропогенной.деятельности.и.их.
экологическое.состояние,.а.также.ландшафты.как.среду.обитания.
человека.
По.мнению.А.Н..Витченко,.геоэкология.—.это.область.географической. науки,. изучающая. географическую. среду. и. слагающие.
ее.природные.и.природно-антропогенные.геосистемы.с.использованием. гуманитарно-экологического. подхода. в. целях. разработки.
теоретических. основ,. принципов. и. нормативов. рационального.
природопользования,.устойчивого.развития.общества.и.оптимизации. его. взаимодействия. с. окружающей. средой.. Гуманитарноэкологический. подход. —. это. совокупность. взглядов. и. действий,.
выражающихся.в.уважении.достоинства.и.прав.человека,.его.ценности. как. личности,. заботе. о. благе. людей,. их. всестороннем. развитии,.создании.благоприятных.для.человека.условий.среды.жизнедеятельности.с.учетом.экологических.ограничений.
Такой.аспект.учения.об.окружающей.среде,.как.изучение.техногенных.потоков.рассеяния,.давно.и.глубоко.исследуется.в.рамках.
геохимии. ландшафтов. (А.И.. Перельман,. М.А.. Глазовская. и. др.)..
А.И.. Перельманом. разработаны. основы. теории. ландшафтно-геохимических. барьеров,. ряды. биологического. поглощения. элементов.и.их.подвижности.в.различных.условиях..Эти.положения.развиты. М.А.. Глазовской. и. применены. при. региональных. оценках.
состояния.и.прогнозе.изменений.ландшафтно-геохимических.систем.под.действием.техногенеза.
Методологической. основой. геоэкологии. является. системный.
подход,.при.котором.природная.среда.рассматривается.как.геосистема,.состоящая.из.атмосферы,.гидросферы,.биосферы.и.техносферы,. а. функциональными. единицами. служат. геоэкологические.
системы.более.низкого.ранга.
В.1993.г..опубликована.работа.В.И..Осипова,.в.которой.геоэкология.рассматривается.как.междисциплинарная.наука.экологических.проблем.геосфер..Объектами.геоэкологии.являются.геосферные. оболочки. Земли,. а. не. только. литосфера. или. геологическая.
среда,. предметом. —. все. знания. о. них,. включая. изменения. под.
влиянием. природных. и. техногенных. факторов.. К. числу. важней

1. Предмет дисциплины «Методика геоэкологических исследований»

ших.задач.геоэкологии.автор.относит:.анализ.изменения.геосфер.
под.влиянием.природных.и.техногенных.факторов;.рациональное.
использования. водных,. земельных,. минеральных. и. энергетических.ресурсов.Земли;.снижение.ущерба.окружающей.среде.от.природных. и. природно-техногенных. катастроф. и. обеспечение. безопасного.проживания.людей.
Следует. отметить,. что. большинство. специалистов. развитие.
экологической.тематики.в.науках.о.Земле.связывают.с.формированием. нового. научного. направления,. определяемого. либо. как.
геоэкология,.либо.как.экогеология.(экологическая.геология)..При.
этом.признается.специфика.геологических.и.эколого-геологических.
исследований.в.отдельных.геологических.дисциплинах.
В.последнее.время.в.науках.о.Земле.наметился.еще.один.подход.к.использованию.термина.«геоэкология»,.который.можно.назвать.«геономическим»..Его.суть.—.изучение.изменений.окружающей.
среды.(литосферы,.атмосферы,.педосферы,.гидросферы),.а.точнее,.
ее.абиотических.составляющих,.под.влиянием.техносферы.
Критический. анализ. данных. взглядов. позволяет. определить.
геоэкологию. как. междисциплинарную. науку,. изучающую. состав,.
структуру,. закономерности. функционирования. и. эволюции. естественных.(природных).и.техногенно.преобразованных.экосистем.
высоких. уровней. организации.. Она. интегрирует. все. знания. об.
экологических. проблемах. Земли. и. представляет. собой. триумвират.из.географических,.геологических.и.биологических.наук,.ставящих.основной.целью.сохранение.жизнеобеспечивающей.среды.
и.жизни.на.Земле.
Таким. образом,. термин. «геоэкология». применяется. в. географических,. геологических. и. других. науках. о. Земле. при. решении.
проблем.природоохранной.направленности..Геоэкология.представляет.собой.своеобразный.комплекс.из.биологических,.геологических.и.почвенно-географических.наук,.ставящих.основной.целью.
сохранение.природной.среды.и.жизни.на.Земле..Являясь.наукой.
природного.цикла,.она.изучает.экосистемы.(геосистемы).высокого.
уровня.организации.