Основи екологічної геофізики

Екологічна геофізика - це розділ прикладної геофізики, що вивчає екологічно небезпечні природні, природно-техногенні і техногенні явища і процеси в літосфері, гідросфері й атмосфері з метою оцінки їхнього впливу на стан живих організмів шляхом дослідження природних і штучних фізичних полів.

Екологічні задачі вже давно вирішуються засобами прикладної геофізики. Як відомо, прикладна геофізика підрозділяється на глибинну регіональну (структурну), розвідувальну (нафтогазову, рудну, нерудну і вугільну), інженерну (інженерно-геологічну, гідрогеологічну, грунтово-меліоративну, мерзлотно-гляціологічну, технічну), гірську, свердловинну геофізику (Геофізичні методи дослідження, 1988; Бондаренко й ін., 1998). Додатковим розділом прикладної геофізики варто вважати екологічну геофізику (Хмелевський, 1997,1999). Екологічна геофізика вивчає небезпечні з екологічних позицій процеси і явища, використовуючи для цього традиційні і спеціально розроблені геофізичні методи. Вона є прикладним розділом геофізичної екології — фундаментального розділу геофізики.

В екологічній геофізиці й екологічній геології загальний об'єкт досліджень — верхня частина літосфери (чи геолого-геофізичне середовище), що характеризується нелінійністю властивостей і мінливістю в часі визначальних її параметрів. Нелінійність властивостей літосфери виявляється в тензочутливосі — залежності пружних властивостей гірських порід від тиску, флюїдочутливості — залежності пружних, електромагнітних і інших властивостей гірських порід не тільки від геохімічного складу твердої фази, але і від складу флюїдів (вода, нафта, газ), їхніх переміщень — та в складному характері реакції середовища на зовнішній вплив. Варіації космічних полів у часі призводять як до ритмічного (упорядкованим), так і до хаотичного (випадковим) змінам параметрів природних і штучних земних фізичних полів і характеру протікання супровідних їхніх процесів. Таким чином, геолого-геофізичне середовище характеризується фізичними і хімічними властивостями, співвідношеннями твердої фази і флюїдів гірських порід, геометричними параметрами геологічних тіл, а також варіаціями природних і усе більш зростаючих по інтенсивності техногенних фізичних полів.

В екологічній геофізиці й екологічній геології єдиний предмет досліджень — екологічні функції літосфери, зокрема:

— ресурсна (розвідка органомінеральних ресурсів, необхідних для життя біоти і людини);

— геодинамічна (виявлення порушень верхніх частин літосфери внаслідок ендогенних і екзогенних, природних і штучних процесів);

— геохімічна (оцінка речовинних забруднень верхньої частини розрізу);

— геофізична (вивчення просторово-часового розподілу фізичних полів).

Мають значну подібність і основні задачі екологічної геофізики й екологічної геології, що зводяться до наступного.

1. Вивчення змін при поверхневих частин літосфери під впливом природних і техногенних катастрофічних і повільно протікаючих геодинамічних процесів для оцінки і прогнозування їхніх екологічних наслідків, геодинамічної стійкості літосфери і розробки способів контролю за збереженням її екологічних функцій.

2. Медико-санітарне і соціально-екологічне забезпечення діяльності людей в умовах тісного взаємозв'язку з навколишнім середовищем і росту її фізико-хімічного забруднення.

Розрізняють лише методи досліджень: вони або прямі геологічні, у тому числі літолого-петрографічні, гідрогеологічні, геохімічні і т.п., або, частіше, непрямі - фізичні (геофізичні). У якості відносної самостійної геофізичної інформації екологічного плану може бути отримана при рішенні лише окремих аспектів перерахованих задач. Найбільше ж доцільне сполучення різних методів, які доповнюють один одного, що використовуються в екологічній геофізиці й екологічній геології.