Картографирование загрязнения почв. Задачи изучения загрязнения почв

СОДЕРЖАНИЕ

1 2 2.1 2.2 3   3 1 3 2         .

Введение Предмет радиационного картографирования…………………….. Принципы и методы создания радиационных  карт…………….. Классификация радиационных  карт………………………………….  Подходы и методики  радиационного картографирования………… Картографирование загрязнения почв. Задачи изучения загрязнения почв………………………………………………………. Картографирование областей СИП и ЧАЭС…………………………... ГИС в радиационном  картографировании……………………………. Потенциальное воздействие на здоровье……………………………… ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………… СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ …………….......

5 6   8 8 8   11 13 16 19 20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Актуальность темы. Экологическая радиационная обстановка, усложняющиеся с каждым десятилетием активной промышленной деятельности человека, заставляет искать все более и более совершенные методики наблюдения за окружающей природной средой. Потребность человека в контроле экологического состояния окружающей среды привела к развитию нового крупного направления тематической картографии - радиационного картографирования. Разнообразие тематического содержания радиационных карт обусловлено областью их практического применения.Для радиационного картографирования интерес представляют объекты, роль окружающей среды для которых играет географическая оболочка Земли - сложная многокомпонентная система, каждый компонент которой является фактором, определяющим форму и состояние всех остальных компонентов, поскольку все они взаимообусловлены и взаимодействуют друг с другом. Поэтому одним из основных средств в графическом моделировании природной среды для решения задач регулируемого природопользования, является радиационное картографирование.В настоящее время еще нет полной согласованности в методике и принципах составления радиационно-географических карт, на основе которых можно проанализировать состояние окружающей среды, Это связано с системностью содержания данных карт: картограф-составитель вынужден обращать внимание не только на свойства того или иного объекта, но и на взаимоотношения между объектом (или объектами) и средой.          Целью данной работы является рассмотрение понятия радиационного картографирования и обзор существующих методик картографирования радиационных загрязнений окружающей среды. В рамках поставленной цели были сформированы такие задачи, как рассмотреть понятие радиационного картографирования, рассмотреть методики картографирования, рассмотреть область прикладного применения радиационного картографирования, рассмотреть применение ГИС технологий в радиационном картографировании, область практического применения и перспективы развития, рассмотреть программные средства реализации для радиационного картографирования.

Задачи:

• изучить теоретические основы радиационного картографирования
• изучить способы создания радиационных карт
• изучение загрязнения почв

 

Объект исследования:

 картографирование радиационной обстановки

 

1 Предмет радиационного картографирования

Радиационное картографирование - наука о способах сбора, анализа и картографического представления информации о состоянии зараженной среды ,т.е о радиационной обстановке . Радиационное картографирование представляет собой «стыковую» дисциплину и образует сложное единство методов получения и территориальной интерпретации данных о состоянии окружающей среды и общекартографическиских приемов географически корректного отображения информации. Основное отличие радиационного картографирования состоит в том, что его развитие не ограничивается собственными отраслевыми рамками, а проявляется в внедрении как экологического элемента в смежные тематические области, так и внедрении разных тематик в экологическую сферу. Особенно радиационное картографирование стало актуально в последние 40 лет, когда угроза серьезного ухудшения окружающей среды стала очевидной.     Радиационное картографирование можно разделить на несколько взаимосвязанных частей. Одной из основных частей радиационного картографирования является сбор данных, получаемых из различных источников, таких как дистанционное зондирование, статистические и полевые исследования. Для этой части требуется максимальная в пределах погрешности точность, достоверность и актуальность, ведь от этого зависит информационная ценность готового продукта. Еще одной, немаловажной частью является анализ представленных данных, с последующей оценкой их. Так же, сюда относят интеграцию, территориальную интерпретацию и создание тематических карт, показывающих текущее состояние радиационной обстановки и воздействия, оказываемые на нее , степень ее загрязнения; размещение занимаемых ее природных территорий .    Точные и достоверные данные играют важнейшую роль в наблюдении за радиационной обстановкой. Источником информации для радиационного картографирования являются данные дистанционного зондирования, качественные и количественные данные, экспедиционные и стационарные исследования состояния компонентов природной среды и состояние радиоиндикаторов.            Источники информации различаются по:

• ведомственной принадлежности
• достоверности данных
• применяемым научным методам и приемам
• специфике предоставляемой информации
• методам получения информации

Организации, предоставляющие данные подразделяют на:

• Государственные
• Научные
• Коммерческие
• Некоммерческие          К данным дистанционного зондирования относят данные, получаемые с помощью аппаратуры, принимающей исходящее от поверхности земли излучение. Различают пассивное и активное зондирование. При пассивном аппарат улавливает волны, имеющие естественное происхождение - излученные самим предметом или отраженные солнечные. При активном зондировании аппарат улавливает волны, излученные им самим, и отраженные от предмета исследования. Имеются три класса съемок: фотографическая, фотоэлектронная и геофизическая съемки. Для анализа и картографирования радиационной ситуации конкретного региона удобнее использовать материалы первых двух классов ( рис.1).

 

Рис 1. Виды аэрокосмических съемок, используемых для целей радио -географического картографирования .(Горная местность, где когда велась открытая добыча урановых руд)

Качественные и количественные данные представляют собой атрибутивные данные, характеризующие обстановку в районе исследований. Так же, часто используют данные о здоровье населения (статистика заболеваний (в т.ч хронических), продолжительность жизни, санитарно-гигиенические показатели и т.д.) и состоянии биоты.

 

 

2 Принципы и методы создания радиационных карт

 

2.1 Классификация радиационных карт

      

  Вопросы классификации радиационных карт решаются по-разному, в зависимости от того, что положено в основу классификации. Большинство авторов классифицируют радиационные карты по научно-прикладной направленности, содержанию, тематике и источникам информации.  При классификации по научно-прикладной направленности выделяют:

• ·Оценочные
• ·Прогнозные        Классифицируя по содержанию, выделяют:
• ·карты оценки природных условий и ресурсов для жизни и деятельности человека;
• ·карты антропогенных воздействий и изменений природной среды;
• ·карты устойчивости природной среды к антропогенным воздействиям;
• ·комплексные радиационные (радио-географические, радио-экологические карты).       Тематически, карты разделяют на:
• ·карты воздействий на природную среду и их последствий
• ·карты оценки состояния природной среды
• ·общие радио-географические карты;

 

2.2 Подходы и методики радиационного картографирования

 

Возрастающая практическая значимость радио-географического картографирования и отсутствие единого комплексного подхода при региональных исследованиях определяют потребность в разработке методов, приемов и подходов картографического анализа радиационного состояния для отдельных региональных структур как природного, так и социального деления. Карты незаменимы при изучении пространственных различий и взаимосвязей, при необходимости выражения результатов исследования с точной территориальной привязкой. Карты сопровождают многие направления экологических исследований и служат рабочим инструментом, а так же итоговым документом. Практика показывает, что из различных форм географической научной отчетности практиками более всего предпочитается карта. Кроме того, в последние годы к радиационным картам большой интерес проявляют не только специалисты, но и общественность, публикации в научной печати свидетельствуют, что многие тематические карты самого разного содержания приобретают экологический характер при подходе к предмету отображения.В связи с тем, что при разработке методических положений радио-географических исследований применение картографических средств является первостепенным и неотъемлемым условием, отсюда любая разрабатываемая и используемая методика анализа и оценки радиационного состояния окружающей среды подразумевает, в первую очередь, картографирование, а это дает право рассматривать карты радиационной тематики как визуализированное представление методологии проведения радио-географического исследования. Актуальность использования и отличительная роль современной картографии в исследовании радио-географических проблем состоит в том, что она позволяет с помощью карт, построенных на принципах системного пространственно-временного моделирования, исследовать свойства природных комплексов, их изменения во времени, связи и пространственные отношения .            В качестве операционных единиц картографирования - территориальных ячеек организации информации могут использоваться, как регулярные сетки, так и административно-территориальные образования или природные ареалы, выделенные по различным основаниям.Однако все чаще используется ландшафтная основа, которая наиболее соответствует отражению объективной реальности среды жизнедеятельности человека. Трудности применения ландшафтных единиц связаны с отсутствием детальных ландшафтных карт на ряд радиационных проблемных территорий. К проблемам другого рода относится большая зависимость содержания карт от государственной и ведомственной статистической информации, имеющей приуроченность к единицам административно-территориального деления, что приводит к сложности её интерпретации в природных контурах. Радиационные карты и атласы обычно создаются большими коллективами авторов с использованием системного подхода. При создании карт опираются на ведущие теоретически концепции и комплексные методические разработки, соответствующие программам карт и атласов. Большая часть созданных карт содержит интегрированные показатели, получаемые при обработке громадного объема разнородной информации радиационного характера. Такие карты носят универсальный научно-справочный характер. Они дают целостное представление об экологической ситуации как в целом в стране, так и в ее различных регионах, однако они могут быть посвящены и отображению относительно узкой, специальной радиационной тематики. Наиболее общепринятым для картографирования принят подход, сочетающий оценку и отображение двух категорий факторов - природных и техногенных. При этом содержание карт носит многоплановый характер - двуплановый и трехплановый. Первый план составляет характеристика природных условий, как экологического фактора, иначе говоря, экологического потенциала природных комплексов. Второй план - антропогенно-техногенная составляющая экологической среды, включающая отображение фоновых нарушений природной среды, связанных с деятельностью человека. При этом все отображаемые объекты подразделяются по их радиационному состоянию или по радиационной напряженности, дифференцируются по уровню загрязнения. Третий план - последствия изменений в окружающей среде для здоровья и условий жизнедеятельности человека.        Практически каждый показатель природно-ресурсного потенциала антропогенного воздействия на природную среду современного состояния компонентов окружающей среды, исследуемый в регионах, служит предметом отображения на компонентной или комплексной радиационной карте. Некоторые из них имеют вспомогательное значение в качестве рабочих материалов, другие являются итоговым документом или источником информации для дальнейшего анализа. Таким образом, в процессе эколого-географического исследования создается комплект карт аналитического и комплексного содержания, а часто и серия экологических карт. Радиационные карты не являются единообразными ни по методикам, ни по тематике и элементам содержания. Их наполнение зависит от назначения, размеров, масштаба исследования и экологического состояния территории. В настоящее время можно говорить об отсутствии единства содержания, согласованности, взаимодополняемости и сравнимости, т.е. подлинной системности региональных радиационных карт.

 

 

Рис 2.Карта, показывающая расположение основных урановых районов в Казахстане, урановые шахты/открытые карьеры (квадраты и ромбы) и участки добычи урана методом выщелачивания (перевернутые треугольники). Также показаны места ядерных взрывов (звезды) и урановых фабрик (ромбы внутри кругов).

 

          

 

 

3.1 Картографирование загрязнения почв. Задачи изучения загрязнения почв.                                                                                     

 

Проблема загрязнения почв радиацией имеет широкое распространение, особенно в промышленно развитых странах. Радиоактивные  вещества способны сохраняться в почвах многие годы и десятилетия, создавая непосредственную угрозу здоровью населения. Наличие остаточного загрязнения на месте старых промышленных зон, полигонов, мест радиационных захоронений, часто становится причиной конфликтных ситуаций при жилищном строительстве и рекреационном освоении территорий, при сделках с недвижимостью. Поэтому в настоящее время в нормативных документах по инженерно-экологическим изысканиям предусмотрено обязательное определение показателей загрязнения почв радиацией.Загрязнение почв исследуется в двух аспектах - как самостоятельная экологическая проблема, и как индикатор антропогенного воздействия на  территории.         Загрязнение почв радиацией как самостоятельная экологическая проблема изучается выборочно, где имеются основания ожидать высоких уровней содержания тех или иных специфических веществ, как правило, высоких классов опасности (радионуклидов, и др.). Такие исследования обычно проводятся на ограниченных площадях, они отличаются высокой детальностью (масштабы от 1:10 ООО до 1:500) и имеют целью удаление и захоронение выявленных скоплений веществ, представляющих непосредственную опасность. По окончании работ по очистке организуют повторные обследования в целях контроля. Исследования загрязнения почв, направленные на сравнительную оценку общего уровня радиационного неблагополучия территорий (эколого-геохимические съемки), проводятся в крупных и средних масштабах (от 1:200 000 до 1:10 000) и охватывают территории городов и их частей, а в отдельных случаях целых регионов.  Методика радио-геохимической съемки была разработана в России в 80-е годы XX в.. При этом была успешно использована приборная и нормативно-методическая база, ранее применявшаяся при геологических съемках и поисках месторождений рудных полезных ископаемых (лито-геохимические исследования). Наибольшее внимание при эколого-геохимических съемках обычно уделяется тяжелым металлам. Это обусловлено широким распространением и индикационным значением данного вида загрязнения, а также наличием хорошо отработанных и достаточно дешевых аналитических методов (преимущественно спектральных), позволяющих определять концентрации нескольких (до 30-40) элементов одновременно. Составными частями эколого-геохимических съемок являются: