ГЕОТОКСИКОЛОГІЧНИЙ КОМЕНТАР
СТРАТЕГІЧНА ЕКОЛОГІЧНА ОЦІНКА
ОЦІНКА ВПЛИВУ НА ДОВКІЛЛЯ
1. Галузь застосування
1.1.1 Призначенням Кодексу є зведення положень і рекомендацій по визначенню геотоксикологічних аспектів. Кодекс забезпечує однорідний підхід до ідентифікації геотоксикологічних аспектів впливу геологічних процесів на навколишнє середовище.
1.1.2 Кодекс застосовується при виконанні геолого-знімальних і картографічних робіт, для виявлення геогоксикологічних аспектів впливу геологічних процесів на навколишнє середовище.
1.1.3. Кодекс стосується тих геогоксикологічннх аспектів, що можна фіксувати і контролювати.
1.1.4. Кодекс не встановлює конкретних вимог до геотокснкологічних характеристик.
1.2. Аналіз геотоксикологічних аспектів дозволяє здійснювати оцінку стану навколишнього середовища, вирішувати задачі локалізації, диспергації і реабілітації уражених екологічних систем.
1.3.1. Кодекс орієнтований на формування й ефективне використання системи керування навколишнім середовищем.
1.3.2. Кодекс призначений для структур різноманітного підпорядкування і форм власності, орієнтованих на –
1.3.2.1 упровадження, підтримку й удосконалювання системи керування навколишнім середовищем;
1.3.2.2. проведення сертифікації / реєстрації системи керування навколишнім середовищем.
2. Нормативні посилання
Нормативні посилання винесені в «Коментар» до ГЕОТОКСИКОЛОГІЧНОГО КОДЕКСУ».
3. Визначення
У дійсному Кодексі використовуються такі терміни і визначення:
Геотоксикологія
Розділ геології, що вивчає закономірності впливу геологічних процесів, що відбуваються на поверхні Землі та її надрах, на навколишнє середовище.
ПРИМІТКА: Термін «геотоксикологія» використовують для позначення наукового напрямку про геологічні процеси, що впливають на екологічні системи.
Геологічні процеси протікають у всій системі «Земля», включаючи тверде тіло Землі, гідросферу, атмосферу і навколоземний космічний простір. У такому плані «геотоксикологія» являє собою частину геології, охоплюючи, головним чином, геологічні процеси внутрішніх геосфер (ядра, мантії і літосфери) і зовнішніх геосфер (гідросфери, атмосфери і навколоземного космічного простору) тільки в тій мірі, у якій вони впливають на екологічпі системи.
«Геотоксикологія» враховує також антропогенний вплив космічних апаратів на екологічні системи.
3.1. Геосфера
За В.І.Вернадським, «... концентричні шари, то охоплюють усю Землю, змінюються з глибиною, у вертикальному розтині планети, і відрізняються друг від друга характерними для кожної, тільки їй властивими, особливими фізичними, хімічними і біологічними властивостями».
Геосфери - концентричні оболонки, із яких складається Земля. У напрямку від периферії до центру планети (ядру Землі) виділяються: космосфера, магнітосфера, атмосфера, гідросфера, літосфера, астеносфера, барисфера.
3.1.1. Барисфера
Геосфера Землі, що є внутрішнього частиною Землі і складається з ядра, нижньої і середньої мантії Землі.
3.1.1.1. Ядро Землі
Центральна геосфера Землі. Середній радіус біля 3.5 тис. км. Поділяється на ядро і суб'ядро. Ядро Землі - центральна оболонка Землі, обмежена сферичною поверхнею, середній радіус якої дорівнює 3470 км (середня глибина 2900 км). У порівнянні з нижніми частинами мантії, речовина ядра Землі має підвищену щільність, електропровідність, знижену швидкість розподілу подовжніх сейсмічних хвиль, поглинає поперечні сейсмічні коливання.
3.1.1.2. Мантія Землі
Геосфера Землі, розташована між земною корою і ядром Землі. Складає 83% об'єму Землі (без атмосфери) і 67% її маси. Верхня межа проходить на глибині від 5-10 до 70 км по межі Мохоровнчнча, нижня -на глибині 2900 км, по межі з ядром Землі. Мантія Землі - включає весь речовинний комплекс, що залягає між межею Мохоровнчнча (30-35 км) підошвою земної кори і межею Віхерта-Гутенберга (2900 км) зовнішньою межею ядра. В даний час найбільше поширений поділ мантії Землі на три зони: зона В - верхня мантія Землі (35-300 км); зона С - середин мантія Землі, іноді - «проміжний» або «перехідний» шар (300-950 км); зона Д - нижня мантія Землі (950-2900 км).
3.1.2. Астеносфера
Геосфера Землі, шар мантії, що підстилає літосферу. За Гутенбергом, астеносфера «є головним місцем розташування процесів, що викликають горизонтальні і вертикальні рухи протяжних ділянок земної кори».
3.1.3. Літосфера
Геосфера Землі, що має велику міцність і переходить без певної різкої межі в розташовану нижче астеносферу, міцність котрої відносно мала. Поверх літосфера обмежена атмосферою і гідросферою, що частково проникають у неї. Потужність літосфери мінлива і коливається, мабуть, від 50 до 200 км, у тому числі потужність верхньої її частини -земної кори - досягає 30-60 км під континентами і 5-10 під океанами.
3.1.3.1. Земна кора
Земна кора що розташовується вище межі Мохоровичича, що складає верхню частину літосфери Землі, у якій виділені: базальтова оболонка (сима), межа Конрада, гранітна оболонка (сиаль) і осадова оболонка (страти). Сиаль складається, головним чином, із кислих магматичних і метаморфічних порід; сима - з основних порід типу габро і метаморфічних порід; страти - складена продуктами, що відклалися у результаті фізичних, хімічних, біологічних процесів і були перетворені подальшими процесами в гірські породи, і складної взаємодії атмосфери, гідросфери, біосфери і процесів внутрішнього фізико-хімічного розвитку Землі при одночасному безупинному впливі зовнішніх сил.
3.1.2.7. Гіпер - оболонка кори вивітрювання
Оболонка, що розташовується вище земної кори та складає верхню частину літосфери - кора вивітрювання Землі, складена гірськими породами в результаті перетворення в континентальних умовах магматичних, метаморфічних і осадових порід під впливом чинників вивітрювання.
3.1.4. Гідросфера
Геосфера Землі - водяна оболонка, складена усіма водяними об'єктами, з океанів, морів, рік, озер, водоймищ, боліт, підземних вод, льодовиків і сніжного покрову.
Гідросфера - переривчаста водяна оболонка Землі, одна з геосфер, що розташовується між атмосферою і літосферою; сукупність океанів, морів, континентальних водойм і крижаних покровів. Обсяг гідросфери - 1370,3 млн. км3, що складає 1/800 обсягу планети. 98,3% маси гідросфери зосереджено у Світовому океані, 1,6% - у материкових льодах.
3.1.5. Атмосфера
Геосфера навколо Землі, що обертається разом із нею; маса біля 5,15 х 105т. Склад її біля поверхні Землі: 78,1% азоту, 21% кисню, 0,9% аргону, у незначних частках відсотка - вуглекислий газ, водень, гелій, неон і інші гази. На висоті 20-25 км розташований шар озону, що охороняє живі організми на Землі від шкідливого короткохвильового випромінювання. Вище 100 км і на дуже великих висотах переважають гелій і водень; частина молекул газів розкладається на атоми й іони; створюючи іоносферу.
Тиск і щільність повітря в атмосфері Землі з висотою убувають. У залежності від розподілу температури її підрозділяють на тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу, екзосферу. Атмосфера має електричне поле. Нерівномірність нагрівання сприяє загальній циркуляції атмосфери, що впливає на погоду і клімат.
3.1.6. Магнітосфера
Геосфера Землі - частина навколопланетного простору, фізичні властивості якої визначаються магнітним полем планети і його взаємодією з потоками заряджених часток космічного походження. Магнітосфера з денної сторони простирається до 8-14 земних радіусів, а з нічної - витягнута й утворює магнітний хвіст у декілька сот земних радіусів, у магнітосфері знаходиться радіаційні пояси.
Магнітосфера Землі включає радіаційні пояси планет, внутрішні частини планетарних магнітосфер, у яких власне магнітне поле планети утримує заряджені частки - протони, електрони, що мають велику кінетичну енергію.
У Землі виділяють внутрішні і зовнішні радіаційні пояси. Внутрішній радіаційний пояс Землі має максимальну щільність часток - переважно протонів, над екватором на висоті 3-4 тис. км, зовнішній радіаційний пояс Землі - джерело радіаційної небезпеки при космічним польотах.
3.1.7. Космосфера
Геосфера Землі - Всесвіт, що складається з Галактик. У одну з Галактик входить Сонячна система. У Сонячній системі обертаються небесні тіла - дев'ять великих планет (Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон) із супутниками, а також малих планет - астероїдів, комет і метеорів. Великі планети (крім Меркурія Плутона), а також деякі супутники Юпітера і Сатурна мають атмосфери. У атмосферах Марса і Венери встановлена наявність вуглекислого газу невеличкої кількості водяного пару. Атмосфери Юпітера, Сатурна, Урана і Нептуна містять метан і аміак. У Венери і Юпітера є іоносфера Астероїди рухаються переважно між орбітами Марса і Юпітера. Членами Сонячної системи є також комети - туманні об'єкти з більш світлим ядром у центрі і часто з більш-менш розвинутим хвостом.
Галактики - зоряні системи величезних розмірів, із яких складається Всесвіт. Сукупність Галактик у Всесвіті називають Метагалактикою. Розрізняють сферичні, еліптичні, спіральні і неправильної форми Галактики.
Наша Галактика належить до спіральних. Її великий діаметр біля 80 тис. світлових років, а максимальна товщина в центрі 16 тис. світлових років, до периферії вона зменшується до 3-6 тис. світлових років. Сонячна система розташована поблизу екваторіальної площини (на відстані 26 світлових років) і в 26 тис. світлових років від центру Галактики.
3.2. Екосфера
Екологічна сфера - геосфера, що включає живі організми, зона їхньої взаємодії і навколишнього середовища; по Реймерсу - «сукупність абіотичних об'єктів і характеристик Землі, що створює на ній умови для розвитку життя, просторово включає тропосферу, усю гідросферу і верхню частину літосфери, властивості яких обумовлені іншими сферами планети, включаючи її ядро, а також впливами Сонця й інших космічних чинників: включає такі характеристики, як гравітація, магнітне й електромагнітне планетарні поля, властивості субстратів... »
3.2.1. Екосистема
Екологічна система - співтовариство живих істот і середовище заселення, об'єднані в єдине функціональне ціле, що виникає на основі взаємозалежності і причинно-слідчих зв'язків, що існують між окремими екологічними компонентами. Виділяють мікроекосистеми (наприклад, стовбур гниючого дерева і т.п.), мезоекосистеми (ліс, ставок і т.п.) і макроекосистемн (океан, континент і т.п.). Глобальна екосистема одна -біосфера.
3.2.2 Навколишнє середовище
Сукупність усіх матеріальних тіл, сил і явищ природи, її речовина і простір, будь-яка діяльність людини, що знаходиться в безпосередньому контакті з живими організмами; сукупність абіотичних, біотичних і соціального середовищ.
3.2.3. Вплив на навколишнє середовище
Елемент діяльності геологічних процесів, що взаємодіє з навколишнім середовищем.
3.2.4. Біосфера
Біосфера - нижня частина атмосфери, уся гідросфера і верхня частина літосфери Землі, населені живими організмами; оболонка Землі, де сукупна діяльність живих організмів виявляється як геохімічний чинник планетарного масштабу. Біосфера - найбільше значна (глобальна) екосистема Землі - ділянка системної взаємодії живої і косної речовини.
Біосфера - складна зовнішня оболонка Землі, населена організмами, що складають у сукупності живу речовину Землі. Біосфера складається з тропосфери - нижньої частини повітряної оболонки Землі (атмосфери), водяної оболонки (гідросфери) і верхньої частини (на глибину 2-3 км) твердої оболонки (літосфери). Перехід біосфери в іоносферу і далі в космос розширює межі розселення життя, формує штучні екосистеми.
3.3. Геологічні процеси
Геологічні процеси впливають на навколишнє середовище, змінюють склад, структуру, рельєф і глибинну будову Землі. Геологічні процеси поділяють на природні: екзогенні, ендогенні і штучні: антропогенні.
У історії Землі просліджуються закономірності впливу геологічних процесів на екологічні системи. У Землі змінюється склад, фізичний стан, зовнішній вигляд, просторове положення в Сонячній системі.
Історія Землі визначається взаємовідносинами і змінами різноманітних сил, таких як:
- сили, що виникають при взаємному тяжінні часток речовини, що складають Землю,
- сили гравітаційні, що виникають при взаємодії Землі з іншими планетами,
- сили ротаційні, що виникають при обертанні Землі навколо осі і зміні швидкості цього обертання,
- сили, що виникають із зміною кількості тепла Землі, із зміною температури глибіні Землі,
- сили, що виникають у ході хімічних перетворень речовини в глибинах Землі і змін агрегатного стану матерії в умовах високих температур і тисків,
- сили, що виникають при зовнішніх впливах на Землю, особливо з виливом Сонця, що впливає на водяні і повітряні маси і призводить їх у рух.
У геологічних процесах спостерігаються швидко поточні зміни, що призволять до катастрофічних наслідків. До даних процесів належать виверження вулканів, руйнівні землетруси і повині, раптові гірські лавини й зсуви, нищівні тайфуни, урагани тощо.
3.3.1. Геологічні процеси ендогенні
Процеси впливу на навколишнє середовище, викликані в основному внутрішніми силами Землі і що відбуваються, головним чином, усередині Землі. Обумовлені енергією, яка виділяється при розвитку речовини Землі, дією сили ваги і сил, що виникають при обертанні Землі.
До ендогенних процесів належать:
- тектонічні;
- магматичні;
- метаморфічні;
- гідротермальні процеси, у тому числі утворення ряду родовищ корисних копалин.
Ендогенні процеси підпорядковуються силам, викликаними усередині Землі і мало залежать від зовнішніх впливів. З ендогенними процесами пов'язані такі явища, як виникнення і розвиток материків, океанічних западин і гірських підвищень. До них належать вулканізм і інші прояви магматичної діяльності. Вони виявляються в рухах земної кори, у складчастих і розривних порушеннях і інших деформаціях речовини кори, і в коливальних рухах. З ними пов'язані зміни в складі і структурі гірських порід, що об'єднуються терміном "метаморфізм". З ними пов'язані землетруси, що виявляються в певних ділянках земної поверхні у виді короткочасних поштовхів або струсів. У тих випадках, коли поштовхи припадали на населені пункти, землетруси принесли значні бідування: загибель людей, руйнації будинків і т.і. Спостерігаються також коливальні рухи, при котрих одні ділянки Землі опускаються, а інші піднімаються.
3.3.1.1. Магматизм
Магматизм - геологічний процес, об'єднуючий ефузивні (вулканізм) і інтрузивні (плутонізм) процеси в розвитку геосинклінальних (складчастих) і платформних ділянок. Під магматизмом розуміють сукупність усіх геологічних процесів, рушійною силою яких є магма і її похідні.
З.3.1.2. Епейрогенез
Епейрогенез - геологічний процес, що характеризується повільними віковими підняттями і змінами їхньої складчастої структури. Термін «рухи тектонічні епейрогенічні» введений у літературу Гілбертом (Gilbert, 1890), який розумів під ним широкі вигини земної кори, що створюють континенти і плато, а також континентальні басейни. Рухи тектонічні епейрогенічні він протиставляв орогенічним, що створюють гори і виявляються у вигляді більш вузьких хвиль.
3.3.1.3. Орогенез
Орогенез - геологічний процес, за Гілбертом (Gilbert, 1890), який характеризується рухами, що створюють гори, на противагу епейрогенічним рухам, створюючим континенти і плато, а також океанські і континентальні басейни.
3.3.1.6. Метаморфізм
Метаморфізм - теологічний процес, що об'єднує різноманітні ендогенні процеси, з якими пов'язані ті або інші зміни в структурі, мінеральному і хімічному складі гірських порід, в умовах, що відрізняють від їхнього початкового утворення (поверхневого або глибинного). Головними чинниками метаморфізму є температура, тиск (гідростатичний та однобічний), склад і хімічна активність розчинів або флюїдів. Метаморфізм полягає в розпаді початкових мінералів, у молекулярному перегрупуванні й утворенні нових, більш стійких асоціацій .мінеральних видів, тобто зводиться до часткової або повної перекристалізації порід з утворенням нових структур і в більшості випадків - нових мінералів.
3.3.2. Геологічні процеси екзогенні
Геологічні процеси екзогенні впливають на навколишнє середовище біля поверхні Землі, у самих верхніх частинах літосфери. Вони обумовлені, головним чином, енергією сонячної радіації, силою ваги і життєдіяльністю організмів.
До екзогенних процесів належать:
- процеси вивітрювання,
- процеси денудації,
- процеси акумуляції (осадконакопичення).
Екзогенні процеси підпорядковуються силам, викликаними переважно зовнішніми впливами.
Ці зміни складаються в безупинних переміщеннях водяних і повітряних мас, у циркуляції води в атмосфері, на поверхні й усередині Землі, у хімічних і фізичних перетвореннях речовини піл впливом реакцій вивітрювання, у руйнації, переносі і повторному відкладенні гірських порід, у життєдіяльності організмів і т.і. Ці процеси розчленовують на підрозділи, що відповідають значенню і ролі впливів -процесів вивітрювання, діяльності вітру, поверхневих проточних вод, підземних вод, озер, боліт, льодовиків, морів, океанів.
3.3.2.1. Протометаморфізм
За Страховим (1960), протометаморфізм - геологічний процес, що характеризується глибоким мінералогічним перетворенням речовин осадових порід, їхньої структури і текстури під впливом, головним чином, температури. Етап протометаморфізму випливає за катагенезом і передує власне метаморфізму.
3.3.2.2. Катагенез
Катагенез - геологічний процес, що об'єднує хімічні і фізико-хімічні процеси в земній корі, що протікають в умовах низьких температур і тиску. Відповідає стадії розвитку осадових порід, що наступає після діагенезу, але передує метаморфізму. Стадія катагенезу - зміна осадових порід, що характеризується, за Страховим (1960), інтенсивним їхнім ущільненням під впливом тиску, що посилюється, і частковим перетворенням стійких, головним чином теригенних, і частиною аутигенних компонентів порід.
3.3.2.3. Діагенез
Діагенез - геологічний процес, що характеризується першими моментами перетворення осадків, їхнім перетворенням в осадову породу. Більш пізні перетворення самої породи виділяють в особливі стадії -катагенезу і раннього метаморфізму. Діагенез мислиться при цьому як етап фізико-хімічного зрівноважування осадків, що подає собою спочатку нерівноважну фізико-хімічну систему, сильно обводнену і багату органічною речовиною, як живою (бактерії), так і мертвою.
3.3.2.4. Седиментогенез
Седиментогенез - геологічний процес, який характеризується утворенням осадків. За Вассоєвичем (1957, 1962), седиментогенез - випадіння осадку від першого моменту його перебування на дні водойми до настання стадії діагенезу, тобто до настання такого моменту, коли між середовищем в осадку і водою в басейні седиментації не наступить геохімічне протиріччя.
3.3.2.5. Гіпергенез
Геологічні процеси, за Ферсманом (1953), що визначаються як поверхневі зміни порід і мінералів у корі вивітрювання
3.3.2.6. Педогенез
Педогенез - геологічний процес, за Ферсманом (1934), ґрунтоутворення на суші. Являє собою сукупність хімічних, біохімічних і фізичних процесів, що обумовлюють виникнення грунтів на поверхні землі. Ці процеси по-різному виявляються в різноманітних кліматичних і висотних зонах. Важливу роль у ґрунтоутворенні грає склад материнських порід, із яких створюється грунт.
3.3.2.7. Сингенез
Сингенез - геологічний процес, за Ферсманом (1922), утворення мінералів під час відкладення осадків і, водночас, одна з початкових стадій літогенезу - стадія формування осадків, що передує його діагенезу.
3.3.2.8. Вивітрювання
Вивітрювання - геологічний процес зміни і руйнації мінералів і гірських порід на поверхні Землі під виливом фізичних, хімічних і органічних агентів.
Фізичне вивітрювання відбувається під впливом зміни температури, замерзання і відтаювання води в тріщинах, діяльності тварин і рослин; випару і кристалізації солей, що містяться у воді.
Хімічне вивітрювання відбувається під виливом води, кисню і вуглекислоти повітря, а також біохімічних процесів, пов'язаних із життєдіяльністю організмів, особливо бактерій у ґрунтовому шарі, а також із розкладанням органічної речовини.
Органічне вивітрювання відбувається під впливом рослинних і тваринних організмів, що полягає у фізичному і хімічному розкладанні порід під дією кислот, СО2, О2 і життєдіяльності організмів.
3.3.2.9. Денудація
Денудація - геологічний процес, що характеризується зносом, видаленням продуктів вивітрювання. Головною рушійною силою в процесах денудації є сила ваги, що виявляється безпосередньо або за допомогою різноманітних рухливих середовищ.
Агенти денудації: гравітаційні рухи (переміщення), робота проточних вод (ерозія), підземних і поверхневих вод (карст, суфозія), прибою (абразія), тваринних і рослинних організмів, а останні тисячоріччя й антропогенного чинника.
3.3.2.10. Гідрогенез
Гідрогенез - процес, що об'єднує геологічну діяльність гідросфери: атмосферних вод, рік, озер і боліт, підземних вод, льоду, океанів і морів, крижаних і сніжних бур, живих організмів, трансгресій і регресій.
3.3.2.11 Абляція
Абляція - геологічний процес зменшення маси льодовика шляхом танення, випару і механічної руйнації (у т.ч. обламування айсбергів). Абляцію розрізняють на: підльодовикову, внутрішню, поверхневу і механічну.
3.3.2.12 Ерозія
Ерозія - геологічний процес руйнації гірських порід водяним потоком, що в сукупності з гравітаційними рухами (переміщеннями) веде до утворення долів, зниження поверхні водозбірних басейнів. Процес ерозії складається з: механічного розмивання гірських порід силою потоку; шліфування і стирання дна річища водою і твердими уламками (коразія); хімічного розчинення гірських порід (корозія).
3.3.2.13 Атмогенез
Атмогенез - геологічний процес, що об'єднує геологічну діяльність атмосфери: атмосферних опадів, вітру, дефляції, корозії, ураганів, смерчів, блискавок, цунамі, тайфунів, торнадо, циклонів, сніжних і крижаних бур.
3.3.2.14. Дефляція
Дефляція - руйнівна діяльність вітру, що виражається в розвіванні і видуванні пухкого (пісчаного й алеврітового) матеріалу.
3.3.2.15. Магнітогенез
Магнітогенез - геологічний процес, що об'єднує сукупність геологічної діяльності магнітосфери.
3.3.2.16. Космогенез
Геологічний процес - сукупність геологічної діяльності космосфери.
3.3.2.17. Радіація
Геологічний процес іонізуючого випромінювання Землі з Космосу. Являє собою жорстке (в основному мезони) і м'яке (електрони, позитрони, електромагнітні хвилі) випромінювання. Радіація як чинник навколишнього середовища має істотне значення для організмів.
3.3.3. Геологічні процеси антропогенні
Процеси впливу на навколишнє середовище, викликані переважно впливом людської діяльності. Антропогенні процеси пов'язані із четвертинним періодом - останнім періодом геологічної історії Землі, від виникнення людини до сучасності. Антропогенні процеси віднесені до геологічних, тому що безпосередній вплив людини на навколишній його світ набуває значущість геологічної сили (В.І.Вернадський).
3.3.3.1. Техногенез
Техногенез - сукупність геохімічних процесів, викликаних технічною (геологічною) діяльністю людини в геосферах Землі. Активність техногенезу, у сучасних умовах, значно перевищує активність будь-якого природного геохімічного процесу, а іноді перевищує їх сумарну складову. Вплив техногенезу на природний розвиток геоморфологічних процесів може бути прямим (зміна залягання гірських порід, їхнє транспортування, відкладення, переробка, утворення насипних і скульптурних форм і т.і.) і непрямим (людина є причиною зміни швидкості геоморфологічних процесів, що мали місце, або появи нових процесів).
3.4. Геотоксикологічний аспект
Елемент впливу геологічного процесу на навколишнє середовище.
ПРИМІТКА: Див. таблицю «Класифікація геотоксикологічних аспектів»
3.4. Класифікація геотоксикологічних аспектів (1)
Геосфера Екосфера Геологічні процеси Геотоксикологічний аспект Геологічні процеси Геотоксикологічний аспект
1 2 3.1 4.1 3.2 4.2
Б
А
Р
И
С
Ф
Е
Р
А Ядро
Еко-
системи не виявлені
Е
Н
Д
О
Г
Е
Н
Н
І
Магматизм
(інтрузивний плутонізм и ефузивний вулканізм)
Епейрогенез
Орогенез
Метаморфізм
Інтрузиви
Ефузиви
Землетруси
(епіцентр:
Гіпосейсми – В;
Мезосейсми, сіма, сіаль;
Епісейсми - страти)
А
Н
Т
Р
О
П
О
Г
Е
Н
Н
І
Т
Е
Х
Н
О
Г
Е
Н
Е
З
Наведені землетруси
(ядерні
вибухи;
гірські виробки)
Границя Вихерта-Гутенберга
Нижня Мантія (Д)
Середня Мантія (С)
Верхня Мантія (В)
АСТЕНОСФЕРА
Верхня Мантія (В)
Л
І
Т
О
С
Ф
Е
Р
А З
Е
М
Н
А
К
О
Р
А Границя Мохоро
вичича
Сіма-базальтова оболочка
Границя Конрада
Сіаль-гранітна оболочка
Страти-осадова оболочка Е
К
О
С
И
С
Т
Е
М
И Б
А
К
Т
Е
Р
І
Ї Е
К
З
О
Г
Е
Н
Н
І Катогенез
Діагенез
Седіменто
генез
3.4. Класифікація геотоксикологічних аспектів (2)
Геосфера Екосфера Геологічні процеси Геотоксикологічний аспект Геологічні процеси Геотоксикологічний аспект
1 2 3.1 4.1 3.2 4.2
Л
І
Т
О
С
Ф
Е
Р
А Гіпер-
Оболонка
кори вивіт
рювання Е
К
О
С
И
С
Т
Е
МИ
Б
І
О
С
Ф
Е
Р
И
Екосистеми:
1. мікро
2. мезо
3.макро
4.глобальна
Е
К
З
О
Г
Е
Н
Н
І
Гіпергенез
Педогенез
Сінгенез
Вивітрювання:
- фізичне
- хімічне
- органічне
Денудація
Абляція
Ерозія
А
Т
М
О
Г
Е
Н
Е
З
Т
Е
Х
Н
О
Г
Е
Н
Е
З
Промисловість, сільське господарство, наземний транспорт, шум,вібрація, посуха,пожежа, військові дії, забруднення: -хімічне,
електромагнітне, - світлове, радіація
Гідрогенез
Г
І
Д
Р
О
С
Ф
Е
Р
А Водна оболочка
Повіні, рибна промисловість, водяний транспорт, шум, вібрація, військові дії, забруднення
забруднення: -хімічне,
електромагнітне, - світлове, радіація
А
Т
М
О
С
Ф
Е
Р
А
Тропос
фера Атмогенез
Дефляція
Повітряний транспорт, оксид карбону, діоксид сірки,
Пилюка,зола, вуглеводень,діоксан,забруднення:
хімічне,
електромагнітне, - світлове, радіація
Стратосфера
Фреон,
Метеорити,
Штучні супутники,
Ракети
Межа озону Штучні екосистеми
3.4. Класифікація геотоксикологічних аспектів (3)
Геосфера Екосфера Геологічні процеси Геотоксикологічний аспект Геологічні процеси Геотоксикологічний аспект
1 2 3.1 4.1 3.2 4.2
А
Т
М
О
С
Ф
Е
Р
А
І
О
Н
О
С
Ф
Е
Р
А
Р
Мезосфера
Штучні екосистеми
Е
К
З
О
Г
Е
Н
Н
І
Атмогенез
Іоносферна магнітна буря
А
Н
Т
Р
О
П
О
Г
Е
Н
Н
І
Т
Е
Х
Н
О
Г
Е
Н
Е
З
Штучні супутники,
Ракети
Тропосфера
Екзосфера
М
А
Г
Н
І
Т
О
С
Ф
Е
Р
А
А
Д
І
О
Ц
І
Й
Н
І
П
О
Я
С
А Внутрішній пояс
Магнітогенез
Комсогенез
Радіація
Зовнішній пояс
К
О
С
М
О
С
Ф
Е
Р
А
Сонячна система
Галактика
Всесвіт
(Мегагалактика)
4. Вимоги до визначення геотоксикологічних аспектів
4.1. Загальні вимоги
4.1.1. Визначення геотоксикологічних аспектів забезпечує ідентифікацію й однорідність геологічних процесів при їхньому впливі на навколишнє середовище.
4.1.2. У якості основних задач визначені:
4.1.2.1. вивчення геологічних процесів;
4.1.2.3. оцінка впливу геологічних процесів на навколишнє середовище;
4.1.2.3. формування бази даних, регламентуючих вплив на навколишнє середовище.
Примітка:
Об'єктом геотоксикологічних досліджень є простори, виділені з природної системи, - екологічні системи, що вивчаються за допомогою оцінки впливу на них геологічних процесів. До основної задачі геотоксикологічних досліджень віднесене визначення властивостей об'єктів досліджень, прогноз стану об'єктів досліджень, динаміка досліджуваних геологічних процесів і наслідків їхнього прояву.
4.2. Період оцінки геотоксикологічних аспектів
4.2.1. У період оцінки геотоксикологічних аспектів визначаються геологічні процеси, що впливають на навколишнє середовище, пріоритети в ділянки системи керування навколишнім середовищем, включаючи заходи для систематичного удосконалювання і запобігання негативних впливів на екологічні системи.
4.2.2. Варто розробити і підтримувати в робочому стані методики визначення геотоксикологічних аспектів.
4.3. Період оцінки законодавчих вимог
Період оцінки законодавчих вимог
Варто розробити і підтримувати в робочому стані методики визначення законодавчих вимог, запропонованих до охорони навколишнього середовища, а також забезпечити одержання необхідної інформації.
4.4. Період упровадження
4.4.1. Організаційна структура і відповідальність
Функції, відповідальність і повноваження повинні бути певним чином документально оформлені і доведені до відповідних інстанцій із метою ідентифікації геотоксикологічних аспектів для сприяння ефективному керуванню навколишнім середовищем.
4.4.2. Підготування, обізнаність і компетентність
Варто встановити потребу в підготуванні спеціалістів.
4.4.3. Зв'язки
Відповідно до геотоксикологічних аспектів необхідно розробити і підтримувати в робочому стані методики для:
4.4.3.1. забезпечення зв'язку і координації взаємозв'язків між різноманітними зацікавленими сторонами;
4.4.3.2. реєстрації отриманих даних, повідомлень і запитів від зовнішніх зацікавлених сторін і надання кваліфікованих відповідей.
4.4.4. Документація систематизації геотоксикологічних аспектів
Варто розробити і підтримувати в робочому стані необхідну документацію й інформацію, призначений для:
4.4.4.1. регламентації геотоксикологічних аспектів, як істотних елементів системи керування навколишнім середовищем та їхніми взаємодіями;
4.4.4.2. забезпечення керування відповідною документацією.
4.4.5. Керування документацією
Варто розробити і підтримувати в робочому стані методики керування всіма документами, шо регламентуються дійсною вимогою, шоб забезпечити:
4.4.5.1. установлення їхнього месцезняхолження;
4.4.5.2. їхню періодичну перевірку, аналіз, підтвердження їхньої достатності;
4.4.5.3.наявність відповідних чинних документів, необхідних для ефективного функціонування;
4.4.5.4. оперативне скасування документів, шо втратили актуальність, вилучення їх із усіх місць тиражування і використання або ж попередження іншим чином їхнього непередбаченого використання;
4.4.5.5. належну ідентифікацію скасованих документів, шо зберігаються по юридичних причинах і/або для інформації.
Документація повинна легко читатися, бути датованою, легко ідентифікуватися, зберігатися належним чином протягом установленого терміну. Повинні бути розроблені і підтримуватися в робочому стані методики, а також повинні бути визначені обов'язки по розробці і модифікації тинів докумептів.
4.4.6. Керування роботами
Варто визначити види діяльності і роботи, обумовлених оцінкою геотоксикологічних аспектів. Варто планувати діяльність, включаючи необхідні ресурси, шоб здійснити:
4.4.6.1. розробку і підтримку в робочому стані документально оформлених методик для ситуацій, у яких геотоксикологічні аспекти могли б призвести до значних відхилень у навколишньому середовищі;
4.4.6.2. застосування в методиках операційних критеріїв;
4.4.6.3. розробку і підтримку в робочому стані методик, пов'язаних із геотоксикологічними аспектами, а також ознайомлення зацікавлених сторін із відповідними методиками і вимогами.
4.4.7. Готовність до аварійних ситуацій і реагування на них
Варто розробити і підтримувати в робочому стані методики ідентифікації геотоксикологічних аспектів у випадках аварійних ситуацій і схеми реагування на них, а також методики запобігання і зменшення впливів геологічних чинників на навколишнє середовище.
Періодично перевіряти і переглядати вимоги, особливо після аварійних ситуацій викликаних геотоксикологічними аспектами.
4.5. Період контролювання
4.5.1. Моніторинг і виміри
Варто розробити і підтримувати в робочому стані документально оформлені методики моніторингу і виміри основних параметрів впливу геологічиних процесів на навколишнє середовище.
Апаратурна база повинна бути відкалібрована і підтримуватися в робочому стані, а дані повинні зберігатися відповідно до методик.
Варто розробити і підтримувати в робочому стані документально оформлені методики періодичного оцінювання відповідності геотоксикологічних параметрів законодавчим і нормативним актам відносин системи керування навколишнього середовища.
4.5.2. Невідповідності, що коректують і попереджують дії
Варто розробити і підтримувані в робочому стані документально оформлені методики визначення відповідальності і повноважень для вживання заходів по зм'якшенню наслідків негативних впливів на навколишнє середовище, а також для підготування і здійснення коригувальних і попереджуючих дій.
Будь-яка коригувальна або попереджуюча дія, виконана з метою усунення причин наявних або потенційних невідповідностей, повинна відповідати проблемам і ступеню впливу геологічних процесів на навколишнє середовище.
4.5.3. Інформаційні документи
Варто розробити і підтримувати в робочому стані документально оформлені методики ідентифікації, збереження, поширення і використання інформаційних документів геотоксикологічіїих аспектів, що стосуються.
Термін їхнього збереження повинний бути встановлений і документований.
4.5.4. Аудит геозоксикологічних аспектів
Варто розробити і підтримувати в робочому стані документально оформлені методики для періодичного здійснення аудитів геотоксикологічних аспектів, шоб:
4.5.4.1. визначити, чи відповідають геотоксикологічні аспекти геологічним чинникам, шо впливають на навколишнє середовище;
4.5.4.2. забезпечити зацікавлені сторони інформацією про результати аудита.
Для забезпечення всебічності аудита відповідні методики повніші охоплювати сферу застосування аудита, його періодичність і методологію, вимоги до здійснений аудита і падання результатів.
4.6. Аналіз геотоксикологічних аспектів
Аналіз геотоксикологічних аспектів здійснюється для підтвердження того, шо процедура виявлення геологічних чинників, шо впливають на навколишнє середопнше, є об'єктивною, адекватною й ефективною. Аналіз геотоксикологічних аспектів повинний передбачати перевірку системи і збір інформації. Процедури аналізу і його результатів повинні бути документовані.
ГЕОТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЙ КОММЕНТАРИЙ
СТРАТЕГИЧЕСКАЯ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА
ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
ПРЕДИСЛОВИЕ
В настоящее время перед геологией стоит задача познания геологических процессов воздействующих на окружающую среду. Эта задача приобретает со временем все большую значимость. Актуальность данного направления отражается в работах затрагивающих вопросы состояния окружающей среды. Проблематика воздействия геологических процессов на окружающую среду приобрела значимость планетарного характера и требует, соответственно, обобщения и структуризации накопленных материалов по данному направлению. Однако, при рассмотрении данного направления в целом, изложения теоретических представлений преимущественно формулируются, как правило, узконаправленно, или со знанием конкретного специализированного направления, или наоборот, слишком упрощенно, в обобщенном виде с привязкой к какому-нибудь научному направлению, в качестве иллюстрации понятий геологических процессов или понятий окружающей среды. Между тем, специалисты, использующие в своей научной и практической работе данные о воздействии геологических процессов на окружающую среду не могут ограничиваться лишь элементарными сведениями, поэтому существует потребность теоретизировать уровень данного направления, для дальнейшего практического его применения.
Таким образом, в настоящее время, формулирование проблематики воздействия геологических процессов на окружающую среду приобрело теоретическое обоснование и получило практическое подтверждение, как научное направление, которое названо геотоксикологией. Основные концептуальные положения и рекомендации по определению геотоксикологических аспектов изложены в геотоксикологическом кодексе.
Настоящий кодекс геотоксикологии предлагает рассмотреть основы геотоксикологического подхода, опираясь на геологические представления. Кодекс геотоксикологии характеризует сущность воздействия геологических процессов на окружающую среду. На основе кодекса геотоксикологии становится возможным охарактеризовать не только геотоксикологические аспекты, но и характер воздействия на окружающую среду, а также условия формирования геологических процессов воздействующих на окружающую среду. Концептуальность кодекса геотоксикологии более детально отражена в «Комментариях к кодексу геотоксикологии».
1. Область применения
1.1. Назначением Кодекса является свод положений и рекомендаций по определению геотоксикологических аспектов. Кодекс обеспечивает однородный подход при идентификации геотоксикологических аспектов в процессе воздействии геологических процессов на окружающую среду.
1.1.1. Кодекс применим при выполнении геолого-съемочных и картографических работ, для выявления геотоксикологических аспектов в процессе воздействия геологических процессов на окружающую среду.
1.1.2. Кодекс касается геотоксикологических аспектов, которые можно фиксировать и контролировать.
1.1.3. Кодекс не устанавливает конкретных требований к геотоксикологическим характеристикам.
1.2. Анализ геотоксикологических аспектов позволяет осуществлять оценку состояния окружающей среды, решать задачи локализации, диспергации и реабилитации пораженных экологических систем.
1.3.1. Кодекс ориентирован на формирование и эффективное использование системы управления окружающей средой.
1.3.2. Кодекс применим к структурам различного подчинения и форм собственности ориентированных на:
1.3.2.1. внедрение, поддержание и совершенствование системы управления окружающей средой;
1.3.2.2. проведение сертификации/регистрации системы управления окружающей средой.
2. Нормативные ссылки
Нормативные ссылки вынесены в «Комментарии к ГЕОТОКСИКОЛОГИЧЕСКОМУ КОДЕКСУ».
3. Определения
В настоящем Кодексе используются следующие термины и определения:
Геотоксикология
Раздел геологии, изучающий закономерности воздействия геологических процессов, происходящих на поверхности Земли и в ее недрах, на окружающую среду.
ПРИМЕЧАНИЕ:
Термин «геотоксикология» используют для обозначения научного направления о геологических процессах воздействующих на экологические системы. Геологические процессы протекают во всей системе «Земля», включая твердое тело Земли, гидросферу, атмосферу и околоземное космическое пространство.
В таком плане «геотокснкология» представляет собой часть геологии, охватывающая главным образом геологические процессы внутренних геосфер (ядра, мантии и литосферы) и внешних геосфер (гидросферы, атмосферы и околоземного космического пространства) только в той мере, в которой они воздействуют на экологические системы. В той же мере «геотокснкология» учитывает антропогенное воздействие на экологические системы, включая внеземные космические аппараты.
3.1. Геосфера
По В.И.Вернадскому - «... концентрические слои, охватывающие всю Землю, меняющиеся с глубиной, в вертикальном разрезе планеты, и отличающиеся друг от друга характерными для каждой, только ей свойственными, особыми физическими, химическими и биологическими свойствами».
Геосферы - концентрические оболочки, из которых состоит Земля. В направлении от периферии к центру планеты (ядру Земли) выделяются: космосфера, магнитосфера, атмосфера, гидросфера, литосфера, астеносфера, барисфера.
3.1.1 Барисфера
Геосфера Земли являющаяся внутренней частью Земли, состоящая из ядра, нижней и средней мантии Земли.
3.1.1.1. Ядро Земли
Центральная геосфера Земли. Средний радиус около 3.5 тыс. км. Делится на ядро и субъядро. Ядро Земли - нейтральная оболочка Земли, ограниченная сферической поверхностью, средний радиус которой равен 3470 км (средняя глубина 2900 км). По сравнению с нижними областями мантии вещество ядра Земли обладает повышенной плотностью, электропроводностью, пониженной скоростью распределения продольных сейсмических воли, поглощает поперечные сейсмические колебания.
3.1.1.2. Мантия Земли
Геосфера Земли, расположенная между земной корой и ядром Земли. Составляет 83% объёма Земли (без атмосферы) и 67% её массы. Верхняя граница проходит на глубине от 5-10 до 70 км по границе Мохоровичича, нижняя - на глубине 2900 км, по границе с ядром Земли.
Мантия Земли - включает весь вещественный комплекс, залегающий между границей Мохоровичича (30-35 км) - подошвой земной коры и границей Вихерта-Гутенберга (2900 км) - наружной границей ядра. В настоящее время наиболее распространено разделение мантии Земли на три области: область В - верхняя мантия Земли (35-300 км); область С - средняя мантия Земли, иногда - «промежуточный» или «переходный» слой (300-950 км); область Д - нижняя мантия Земли (950-2900 км).
3.1.2. Литосфера
Геосфера Земли, имеющая большую прочность и переходящая без определенной резкой границы в нижележащую астеносферу, прочность которой относительно мала. Сверху литосфера ограничена атмосферой и гидросферой, которые частично в нее проникают. Мощность литосферы неопределенна и колеблется, вероятно, от 50 до 200 км, в том числе мощность верхней ее части - земной коры - достигает 30-60 км под континентами и 5-10 под океанами.
3.1.2.1. Земная кора
Земная кора располагающаяся выше границы Мохоровичича, слагающая верхнюю часть литосферы Земли, в которой выделены: базальтовая оболочка (сима), граница Конрада, гранитная оболочка (сиаль) и осадочная оболочка (страта). Сиаль состоит главным образом из кислых магматических и метаморфических пород; сима-из основных пород типа габбро и метаморфических пород; страта - сложена продуктами, отложившимися в результате физических, химических, биологических процессов и превращенные дальнейшими процессами в горные породы Земная кора - продукт длительного и сложного взаимодействия атмосферы, гидросферы, биосферы и процессов внутреннего физико-химического развития Земли при одновременном непрерывном влиянии внешних сил.
3.1.2.2. Гипер - оболочка коры выветривания
Оболочка располагающаяся выше земной коры, слагающая верхнюю часть литосферы - кора выветривания Земли, сложенная горными породами в результате преобразования в континентальных условиях магматических, метаморфических и осадочных пород под влиянием факторов выветривания.
3.1.3. Гидросфера
Геосфера Земли - водная оболочка, сложенная всеми водными объектами состоящая из океанов, морей, рек, озёр, водохранилищ, болот, подземных вод, ледников и снежного покрова.
Гидросфера — прерывистая водная оболочка Земли, одна из геосфер, располагающаяся между атмосферой и гидросферой; совокупность океанов, морей, континентальных водоемов и ледяных покровов. Объем гидросферы - 1370,3 млн. км3, что составляет 1/800 объема планеты. 98,3% массы гидросферы сосредоточено в Мировом океане, 1,6% - в материковых льдах. Гидросфера сложно взаимодействует с атмосферой и литосферой. Гидросфера является частью биосферы и целиком населена живыми организмами, которые оказывают воздействие на её состав.
3.1.4. Атмосфера
Геосфера вокруг Земли, вращающаяся вместе с нею; масса около 5,15 х 1015 т. Состав её у поверхности Земли: 78,1% азота, 21% кислорода, 0,9% аргона, в незначительных долях процента углекислый газ, водород, гелий, неон и другие газы. На высоте 20-25 км расположен слой озона, который предохраняет живые организмы на Земле от вредного коротковолнового излучения. Выше 100 км растёт доля газов, и на очень больших высотах преобладают гелий и водород; часть молекул газов разлагается на атомы в ионы; образуя ионосферу. Давление и плотность воздуха в атмосфере Земли с высотой убывают. В зависимости от распределения температуры её подразделяют на тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу, экзосферу. Атмосфера обладает электрическим полем. Неравномерность нагревания способствует общей циркуляции атмосферы, которая влияет на погоду и климат.
3.1.5. Магнитосфера
Геосфера Земли - область околопланетного пространства, физические свойства которой определяются магнитным полем планеты и его взаимодействием с потоками заряженных частиц космического происхождения. Магнитосфера с дневной стороны простирается до 8-14 земных радиусов, а с ночной - вытянута, образуя магнитный хвост в несколько сот земных радиусов; в магнитосфере находятся радиационные пояса.
Магнитосфера Земли включает радиационные пояса планет, внутренние области планетарных магнитосфер, в которых собственное магнитное поле планеты удерживает заряженные частицы — протоны, электроны, обладающие большой кинетической энергией.
У Земли выделяют внутренние и внешние радиационные пояса. Внутренний радиационный пояс Земли имеет максимальную плотность частиц - преимущественно протонов, над экватором на высоте 3-4 тыс. км, внешний радиационный пояс Земли - источник радиационной опасности при космических полётах.
3.1.6. Космосфера
Геосфера Земли - Вселенная, состоящая из Галактик. В одну из Галактик входит Солнечная система. В Солнечной системе обращаются небесные тела — девять больших планет (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон) со спутниками, а также малых планет — астероидов, комет и метеоров.
Большие планеты (кроме Меркурия и Плутона), а также некоторые спутники Юпитера и Сатурна имеют атмосферы. В атмосферах Марса и Венеры установлено наличие углекислого газа и небольшого количества водяного пара. Атмосферы Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна содержат метан и аммиак. У Венеры и Юпитера имеется ионосфера. Астероиды движутся преимущественно между орбитами Марса и Юпитера. Членами Солнечной системы являются также кометы — туманные объекты с более светлым ядром в центре и часто с более или менее развитым хвостом.
Галактики - звездные системы огромных размеров из которых состоит Вселенная. Совокупность Галактик во Вселенной называют Метагалактикой. Различают сферические, эллиптические, спиральные и неправильной формы Галактики. Наша Галактика относится к спиральным. Ее большой диаметр около 80 тыс. световых лет, а максимальная толщина в центре 16 тыс. световых лет, к периферии она уменьшается до 3 - 6 тыс. световых лет. Солнечная система расположена вблизи экваториальной плоскости (на расстоянии 26 световых лет) и в 26 тыс. световых лет от центра Галактики.
3.2. Экосфера
Экологическая сфера - область включающая живые организмы, область их взаимодействия и окружающую их среду; по Рейсмерсу - «совокупность абиотических объектов и характеристик Земли, создающая на ней условия для развитии жизни, пространственно включает тропосферу, всю гидросферу и верхнюю часть литосферы, свойства которых обусловлены остальными сферами планеты, включая ее ядро, а также воздействиями Солнца и других космических факторов; включает такие характеристики, как гравитация, магнитное и электромагнитное планетарные поля, свойства субстратов и т.п.»
3.2.1. Экосистема
Экологическая система - сообщество живых существ и его среда обитания, объединенные в единое функциональное целое, возникающее на основе взаимозависимости и причинно-следственных связей, существующих между отдельными экологическими компонентами. Выделяют микроэкосистемы (например, ствол гниющего дерева и т.п.), мезоэкоенстемы (лес, пруд и т.п.) и макроэкосистемы (океан, континент и т.п.). Глобальная экосистема одна - биосфера.
3.2.2. Окружающая среда
Совокупность всех материальных тел, сил и явлений природы, ее вещество и пространство, любая деятельность человека, находящееся в непосредственном контакте с живыми организмами; совокупность абиотической, биотической и социальной сред.
3.2.3. Воздействие на окружающую среду
Элемент деятельности геологических процессов, который взаимодействует с окружающей средой.
3.2.4. Биосфера
Биосфера - нижняя часть атмосферы, вся гидросфера и верхняя часть литосферы Земли, населенные живыми организмами; оболочка Земли, в которой совокупная деятельность живых организмов проявляется как геохимический фактор планетарного масштаба. Биосфера - самая крупная (глобальная) экосистема Земли - область системного взаимодействия живого и косного вещества.
Биосфера - сложная наружная оболочка Земли, населенная организмами, составляющими в совокупности живое вещество Земли. Биосфера состоит из тропосферы - нижней части воздушной оболочки Земли (атмосферы), водной оболочки (гидросферы) и верхней части (на глубину 2-3 км) твердой оболочки (литосферы). Переход биосферы в ионосферу и дальше в космос расширяет границы расселения жизни, формирует искусственные экосистемы.
3.3. Геологические процессы и их генетическая систематика
Геологические процессы воздействия на окружающую среду изменяют состав, структуру, рельеф и глубинное строение Земли. Геологические процессы делят на естественные: экзогенные, эндогенные и искусственные: антропогенные.
В истории Земли прослеживаются закономерности воздействия геологических процессов на экологические системы. Постоянные изменения характеризуются непрерывностью. В Земле изменяется состав, физическое состояние, внешний вид и пространственное положение в солнечной системе.
История Земли определяется взаимоотношениями и изменениями различных сил, таких как:
- силы, возникающие при взаимном притяжения частиц вещества, слагающих Землю,
- силы гравитационные, возникающие при взаимодействии Земли с другими планетами,
- силы ротационные, возникающие при вращении Земли вокруг оси и изменении скорости этого вращения,
- силы, возникающие с изменением количества тепла Земли, с изменением температуры глубин Земли,
- силы, возникающие в ходе химических превращений вещества в глубинах Земли и изменений агрегатного состояния материи в условиях высоких температур и давлений,
- силы, возникающие при внешних воздействиях на Землю, особенно с влиянием Солнца, которое воздействует на водные и воздушные массы и приводит их в движение.
Геологические процессы формирующие разнообразие вещественного состава земной коры классифицируются по генетическому принципу.
Генетический принцип предусматривает иерархическую подчиненность, происхождение, генетический тип, горная порода, минерал.
Минерал - элементарная ячейка геологической генетической систематики, т.к. в земной коре вещество реализуется именно в минеральной форме.
Горная порода - минеральный агрегат определенного состава и строения, сформировавшийся в результате геологических процессов и залегающий в земной коре в виде самостоятельных тел.
Генетический тип - совокупность отложений, образовавшихся в результате работы определенных геологических агентов (по А. И. Павлову).
Происхождение - геологический процесс, приводящий к созданию и изменению вещества земной коры. Различают 4 происхождения: магматогенное, метаморфогенное, гетерогенное и космогенное.
Магматогенное происхождение представляет собой термодинамически регрессивный процесс, связанный с раскристаллизацией магмы. Процесс дифференциации магмы определяется различной подвижностью, начиная от разделения на сульфидную и силикатную, а затем на магмы основного, среднего и кислого состава.
Раскристаллизация магм различной степени дифференцированности подчиняется следующим основным законам:
- закону действующих масс;
- закону кислотно-основного взаимодействия.
Первый закон регулирует формирование породообразующих минералов на фоне полимеризации кремне- и алюмо-кислородных тетраэдров. В обобщенном виде этот процесс описывается схемой Боуэна.
Второй закон ответственен за формирование акцессорных минералов, процессов автометасоматоза и рудную специализацию горных пород. Магматический этап разделяют на следующие стадии: раннемагматическую, среднемагматическую и позднемагматическую. С раннемагматической стадией связаны ликвация и кристаллизационная дифференциация. С среднемагматической стадией связано формирование горной породы при спонтанной раскристаллизации магматического расплава на породообразующие минералы при рассеянии редких элементов. С позднемагматической стадией связаны автометасоматические процессы и формирование остаточной магмы и реализация рудной специализации, в частности через дайковый комплекс, карбонаты и т.п.
В понимании магматического процесса включен постмагматический этап, реализация которого зависит от глубины формирования магматического тела. В случае глубинного залегания реализуется пегматитовая стадии. При средних глубинах возникают скарны и высокотемпературные пневматолитовые метасоматиты. При малых глубинах формирования магматического очага преимущественным развитием пользуются средне- н низкотемпературные пневматолитовые метасоматиты и гидротермы.
Метаморфогенное происхождение характеризуется прогрессивными термодинамическими параметрами и является по своей сути противоположностью магматогенного происхождения. Химические реакции и физические превращения, определяющие генезис возникающих горных пород направлены диаметрально противоположно к генетическим характеристикам магматического процесса. Так на фоне возрастающих температур и давлений преобразование ранее созданных породообразующих минералов происходит от каркасных к слоистым, ленточным, цепочечным и островным. Это, в частности, и положено в основу классификации метаморфичеких пород на следующих стадиях: зеленосланцевой, амфиболитовой, эпидотовой, гранулитовой. При возрастании температур и давлений возникает эклогитовая (сверхметаморфическая) фация, а при возрастании только температуры реализуется фация ультраметаморфизма, то есть расплавление породы и создание гомогенной магмы.
Гипергенное происхождение предопределяется внешней (экзогенной) энергией, в первую очередь энергией солнца, которая производит работу на стыке основных геосфер (литосферы, гидросферы, биосферы и атмосферы) фиксируя эту работу в изменениях литосферы. Как с магматизмом и метаморфизмом действуют следующие диаметральные процессы: выветривание и осадконакопление.
Выветривание - разрушение ранее образованных пород под действием внешних факторов действующих на дневной поверхности. Главные факторы разрушения разделяют на: физические, химические и биологические. С физическим выветриванием связаны элювиальные, делювиальные, аллювиальные и другие породы. С химическим выветриванием связано формирование разнообразных кор выветривания. Биологическое выветривание наиболее проявлено в формировании почв.
Противоположным по направленности процессом является осадконакопление (седиментогенез). Основным этапом является накопление осадка и формирование горных пород под действием силы тяжести преимущественно в водоемах. Осаждению могут подвергаться результаты различных геологических событий: накопление терригенного материала, накопление хемогенного материала, накопление биогенного материала. Эти процессы приводят к возникновению основных типов осадочных пород. Для формирования терригенных осадочных пород важное значение имеет этап транспортировки обломочного материала, особенно в том, что во время такой транспортировки происходит гравитационная и гидравлическая дифференциация формирующая россыпи.
Космогенное происхождение приводит к появлению нового вещества в земной коре (метеориты и т.п.).
В геологических процессах наблюдаются быстро текущие изменения, которые приводят к катастрофическим последствиям. К данным процессам относятся извержения вулканов, разрушительные землетрясения и наводнения, внезапные горные лавины и оползни, сокрушительные тайфуны и ураганы и т.п.
3.3.1. Геологические процессы эндогенные
Процессы воздействия на окружающую среду, вызванные в основном внутренними силами Земли и происходящие главным образом внутри Земли. Обусловлены энергией, выделяемой при развитии вещества Земли, действием силы тяжести и сил, возникающих при вращении Земли.
Эндогенные процессы подчиняются силам, вызванными внутри Земли и мало зависят от внешних воздействий. С эндогенными процессами связаны такие явления, как возникновение и развитие материков, океанических впадин и горных возвышенностей. К ним относятся вулканизм и другие проявления магматической деятельности. Они проявляются в движениях земной коры, в складчатых и разрывных нарушениях и других деформациях вещества коры, и в колебательных движениях. С ними связаны изменения в составе и структуре горных пород, которые объединяются термином метаморфизм. С ними связаны землетрясения, проявляющиеся в определенных участках земной поверхности в виде кратковременных толчков или сотрясений. В тех случаях, когда толчки приходились на населенные пункты, землетрясения принести значительные бедствия: гибель людей, разрушения зданий и т.д.
3.3.1.1. Магматизм
Под магматизмом понимают совокупность всех геологических процессов, движущей силой которых является магма и её производные.
3.3.1.2. Эпейрогенез
Геологический процесс - характеризующийся медленными поднятиями и изменениями их складчатой структуры. Термин движения тектонические эпейрогенические введен в литературу Гилбертом (Gilbert, 1890), который понимал под ним широкие изгибы земной коры, создающие континенты и плато, а также океанские и континентальные бассейны.
3.3.1.3. Орогенез
Геологический процесс по Гилберту (Gilberd 1890) характеризующийся движениями, которые создают горы, в противоположность эпейрогеническим движениям, создающим континенты и плато, а также океанские и континентальные бассейны.
3.3.1.4. Метаморфизм
Геологический процесс - объединяющий разнообразные эндогенные процессы с которыми связаны те или иные изменения в структуре, минеральном и химическом составе горных пород, в условиях, отличающихся от их первоначального образования (поверхностного или глубинного).
Главными факторами метаморфизма являются температура, давление (гидростатическое и одностороннее), состав и химическая активность растворов или флюидов. Метаморфизм заключаются в распаде первоначальных металлов, в молекулярной перегруппировке и образовании новых, более устойчивых ассоциаций минеральных видов.
3.3.2. Геологические процессы экзогенные
Геологические процессы экзогенные - воздействуют на окружающую среду на поверхности Земли и в самых верхних частях литосферы. Обусловлены главным образом энергией солнечной радиации, силой тяжести и жизнедеятельностью организмов.
Экзогенные процессы подчиняются силам, вызванными преимущественно внешними воздействиями. Эти изменения состоят в непрерывных перемещениях водных и воздушных масс, в циркуляции воды в атмосфере, на поверхности и внутри Земли, в химических и физических превращениях вещества под воздействием реакции выветривания, в разрушении, переносе и вторичном отложении горных пород, в жизнедеятельности организмов и т.п.
3.3.2.1. Катагенез
Геологический процесс - объединяющий химические и физико-химические процессы в земной коре, протекающие в условиях низких температуры и давления. Отвечает той стадии в жизни осадочных пород, которая наступает после диагенеза, но предшествует метаморфизму. Стадия катагенеза - изменение осадочных пород, которая характеризуется, но Страхову (1960), интенсивным их уплотнением под влиянием усиливающегося давления и частичным преобразованием устойчивых, главным образом терригенных, и частью аутигенных компонентов пород. Для стадии катагенеза характерны нормальные - неметаморфизованные осадочные породы.
3.3.2.2. Диагенез
Геологический процесс - характеризуется первыми моментами преобразования осадка, а именно превращением его в осадочную породу, выделяя более поздние превращения самой породы в особые стадии — катагенеза и раннего метаморфизма. Диагенез мыслится при этом как этап физико-химического уравновешивания осадка, представляющего собой первоначально неравновесную физико-химическую систему, сильно обводненную и богатую органическим веществом, как - живым (бактерии), так и мертвым.
3.3.2.3. Седиментогенез
Геологический процесс - характеризуется образованием осадка. Вассоевич (1957, 1962) под седиментогенезом определяет выпадение осадка от первого момента его пребывания на дне водоема до наступления стадии диагенеза, т. е. до наступления такого момента, когда между средой в осадке и водой в бассейне седиментации не наступит геохимическое противоречие.
3.3.2.4. Гипергенез
Геологический процесс - но Ферсману (1953) определяется как поверхностные изменения пород и минералов в коре выветривания и биосфере.
3.3.2.5. Педогенез
Геологический процесс - по Ферсману (1934), почвообразование на суше. Представляет собой совокупность химических, биохимических и физических процессов, обусловливающих возникновение почв на поверхности земли. Эти процессы по-разному проявляются в различных климатических и высотных зонах. Важную роль в почвообразовании играет состав материнских пород, из которых создастся почва.
3.3.2.6. Сингенез
Геологический процесс - по Ферсману (1922), - образование минералов, происходящее во время отложения осадков и вместе с тем одна из начальных стадий литогенеза — стадия формирования осадка, предшествующая его диагенезу.
3.3.2.7. Выветривание
Геологический процесс изменения и разрушения минералов и горных пород на поверхности Земли под воздействием физических, химических и органических агентов. Физическое выветривание происходит под воздействием изменения температуры, замерзания и оттаивания воды в трещинах, деятельности животных и растений; испарения и кристаллизации солей, содержащихся в воде. Химическое выветривание происходит под воздействием воды, кислорода и углекислоты воздуха, а также биохимических процессов, связанных с жизнедеятельностью организмов, особенно бактерий в почвенном слое.
Органическое выветривание происходит под воздействием растительных и животных организмов, заключающееся в физическом и химическом разложении пород под действием выделяемых кислот, СО2, О2 н жизнедеятельности организмов.
3.3.2.8. Денудация
Геологический процесс - характеризуется сносом, удалением продуктов выветривания. Главной движущей силой в процессах денудации является сила тяжести, проявляющаяся непосредственно или посредством различных подвижных сред. Агенты денудации: гравитационные движения (перемещения), работа проточных вод (эрозия), подземных и поверхностных вод (карст, суффозия), прибоя (абразии), животных и растительных организмов, а последние тысячелетия и антропогенного фактора.
3.3.2.9. Гидрогенез
Геологический процесс - объединяющий геологическую деятельность процессов гидросферы: атмосферных вод, рек, озер и болот, подземных вод, льда, океанов и морей, ледяных и снежных бурь, живых организмов, трансгрессий и регрессий.
3.3.2.10. Абляция
Геологический процесс - уменьшение массы ледника путем таяния, испарения и механического разрушении (в т.ч. обламывания айсбергов). Абляцию различают на: подледниковую, внутреннюю, поверхностную и механическую.
3.3.2.11. Эрозия
Геологический процесс разрушения горных пород водным потоком, что в совокупности с гравитационными движениями (перемещениями) ведет к образованию долин, снижении) поверхности водосборных бассейнов.
Процесс эрозии состоит из: механического размывания горных пород силой потока; шлифования и истирания дна русла водой и твердыми обломками (корразия); химического растворения горных пород (коррозия).
3.3.2.12. Атмогенез
Геологический процесс - объединяющий геологическую деятельность процессов атмосферы: атмосферных осадков, ветра, дефляции, коррозии, ураганов, смерчей, молний, цунами, тайфунов, торнадо, циклонов, снежных и ледяных бурь.
3.3.2.13. Дефляция
Дефляция - разрушительная деятельность ветра, выряжающаяся в развевании и выдувании рыхлого (песчаного и алевритового) материала.
3.3.2.14. Магнитогенез
Геологический процесс - совокупность геологической деятельности процессов магнитосферы.
3.3.2.15. Космогенез
Геологический процесс деятельности процессов космосферы.
3.3.2.16. Радиация
Геологический процесс - ионизирующего излучения Земли из Космоса. Представляет собой жесткое (в основном мезоны) и мягкое (электроны, позитроны, электромагнитные волны) излучение. Радиация как фактор окружающей среды имеет существенное значение для организмов.
3.3.3. Геологические процессы антропогенные
Процессы воздействия на окружающую среду, вызванные в основном под воздействием человеческой деятельности. Антропогенные процессы обусловлены четвертичным периодом - последним периодом геологический истории Земли, от возникновения человека до современности, в течение которого наблюдалось антропогенное воздействие, которое характеризуется деятельностью человека в его отношении к окружающей среде. Антропогенные процессы отнесены к геологическим, т.к. непосредственное влияние человека на окружающий его мир приобрело значимость геологической силы (В.И.Вернадский). Обусловлены влиянием человека на окружающую среду, не обязательно прямое. Характеризуются суммарной составляющей прямых и опосредованных (косвенных) влияний человека на окружающую среду.
3.3.3.1. Техногенез
Геологический процесс — совокупность процессов, вызванных технической (геологической) деятельностью человека в геосферах Земли. Активность техногенеза, в современных условиях, значительно превышает активность любого геохимического процесса, а в ряде случаев превышает их суммарную составляющую. Влияние техногенеза на естественное развитие геоморфологических процессов может быть прямым (изменение залегания горных пород, их транспортировка, отложение, переработка, образование насыпных и скульптурных форм и т. д.) и косвенным (человек является причиной изменения скорости имевших место геоморфологических процессов или появления новых процессов).
3.4. Геотоксикологический аспект
Элемент воздействия геологического процесса на окружающую среду.
ПРИМЕЧАНИЕ: См. таблицу «Классификация геотоксикологических аспектов»
3.4. Классификация геотоксикологических аспектов (1)
Геосфера Экосфера Геологические процессы Геотоксикологический аспект Геологические процессы Геотоксикологический аспект
1 2 3.1 4.1 3.2 4.2
Б
А
Р
И
С
Ф
Е
Р
А Ядро
Эко-
системы не обнаружены
Э
Н
Д
О
Г
Е
Н
Н
Ы
Е
Магматизм
(интрузивный плутонизм и эффузивный вулканизм)
Эпейрогенез
Орогенез
Метаморфизм
Интрузивы
Эффузивы
Землетрясения
(епицентр:
Гипосейсмы – В;
Мезосейсмы, сима, сиаль;
Эписейсмы – страта)
А
Н
Т
Р
О
П
О
Г
Е
Н
Н
Ы
Е
Т
Е
Х
Н
О
Г
Е
Н
Е
З
Наведенные землетрясения
(ядерные
взрывы;
горные выработки)
Граница Вихерта-Гутенберга
Нижняя Мантия (Д)
Средняя Мантия (С)
Верхняя Мантия (В)
АСТЕНОСФЕРА
Верхняя Мантия (В)
Л
И
Т
О
С
Ф
Е
Р
А
Граница Мохоро
вичича
З
Е
М
Н
А
Я
К
О
Р
А Сима-базальтовая оболочка
Граница Конрада
Сиаль-гранитная оболочка
Страта-осадочная оболочка Э
К
О
С
И
С
Т
Е
М
Ы Б
А
К
Т
Е
Р
И
И Э
К
З
О
Г
Е
Н
Н
Ы
Е Катагенез
Диагенез
Седименто
генез
3.4. Классификация геотоксикологических аспектов (2)
Геосфера Экосфера Геологические процессы Геотоксикологический аспект Геологические процессы Геотоксикологический аспект
1 2 3.1 4.1 3.2 4.2
Л
И
Т
О
С
Ф
Е
Р
А Гипер-
оболочка
коры вывет
ривания Э
К
О
С
И
С
Т
Е
МЫ
Б
И
О
С
Ф
Е
Р
Ы
Экосистемы:
1. микро
2. мезо
3.макро
4.глобальная
Э
К
З
О
Г
Е
Н
Н
Ы
Е
Гипергенез
Педогенез
Сингенез
Выветривание:
- физическое
- химическое
- органическое
Денудация
Абляция
Эрозия
А
Т
М
О
Г
Е
Н
Е
З
Т
Е
Х
Н
О
Г
Е
Н
Е
З
Промышленность, сельское хозяйство, наземный транспорт, шум, вибрация, засуха, пожар, военные действия, загрязнения:
-химическое,
-электро
магнитное,
- световое, радиация
Гидрогенез
Г
И
Д
Р
О
С
Ф
Е
Р
А Водная оболочка
Наводнения, рыбная промышленность, водный транспорт, шум, вибрация,
военные действия, загрязнения:
-химическое,
-электро
магнитное,
-световое, радиация
А
Т
М
О
С
Ф
Е
Р
А
Тропос
фера
Атмогенез
Дефляция
Воздушный транспорт, оксид углерода, диоксид серы,
Пыль, зола, углеводород, диоксин,
загрязнения:
-химическое,
-электро
магнитное,
-световое, радиация
Стратосфера
Фреон,
Метеориты,
Искусственные спутники,
Ракеты
Граница озона Искусственные экосистемы
3.4. Классификация геотоксикологических аспектов (3)
Геосфера Экосфера Геологические процессы Геотоксикологический аспект Геологические процессы Геотоксикологический аспект
1 2 3.1 4.1 3.2 4.2
А
Т
М
О
С
Ф
Е
Р
А
И
О
Н
О
С
Ф
Е
Р
А
Мезосфера
Искусственные экосистемы
Э
К
З
О
Г
Е
Н
Н
Ы
Е
Атмогенез
Ионосферная магнитная буря
А
Н
Т
Р
О
П
О
Г
Е
Н
Н
Ы
Е
Т
Е
Х
Н
О
Г
Е
Н
Е
З
Искусственные спутники,
Ракеты
Тропосфера
Экзосфера
М
А
Г
Н
И
Т
О
С
Ф
Е
Р
А
Р
А
Д
И
А
Ц
И
ОН
Н
Ы
Е
П
О
Я
С
А Внутренний пояс
Магнитогенез
Космогенез
Радиация
Внешний пояс
К
О
С
М
О
С
Ф
Е
Р
А
Солнечная система
Галактика
Вселенная
(Мегагалактика)
4. Требования
к определению геотоксикологических аспектов
4.1. Общие требования
4.1.1. Определение геотоксикологических аспектов обеспечивает идентификацию и однородность геологических процессов при их воздействии на окружающую среду.
4.1.2. В качестве основных задач определены:
4.1.2.1. изучение геологических процессов;
4.1.2.2. оценка воздействия геологических процессов на окружающую среду;
4.1.2.3. формирование базы данных геологических процессов регламентирующей воздействие на окружающую среду.
Примечание:
Объектом геотоксикологических исследований являются выделенные из природной системы пространства -экологические системы, которые изучаются посредством оценки воздействии на них геологических процессов. К основной задаче геотоксикологических исследований отнесено определение свойств объекта исследований, прогноз состояния объекта исследований, динамика изучаемых геологических процессов при их воздействии на окружающую среду и последствий их проявления.
4.2. Период оценки геотоксикологических аспектов
4.2.1. В период оценки геотоксикологических аспектов определяются геологические процессы, воздействующие на окружающую среду, приоритеты в области системы управления окружающей средой, включая меры по систематическому совершенствованию и предотвращению негативных воздействий на экологические системы.
4.2.2. Следует разработать и поддерживать в рабочем состоянии методики определения геотоксикологическнх аспектов.
4.3. Период оценки законодательных требований
Следует разработать и поддерживать в рабочем состоянии методики определения законодательных требований предъявляемых к охране окружающей среды, а также обеспечить получение необходимой информации.
4.4. Период внедрения
4.4.1. Организационная структура и ответственность
Функции, ответственность и полномочия должны быть определены документально оформлены и доведены до соответствующих инстанций с целью идентификации геотоксикологнческнх аспектов для содействия эффективному управлению окружающей средой.
4.4.2. Подготовка, осведомлённость и компетентность
Следует установить потребность в подготовке специалистов.
4.4.3. Связи
В соответствии с геотоксикологическими аспектами необходимо разработать и поддерживать в рабочем состоянии методики по:
4.4.3.1. обеспечению связи и координации взаимосвязей между различными заинтересованными сторонами;
4.4.3.2. регистрации полученных данных, сообщений и запросов от внешних заинтересованных сторон и предоставлению соответствующих ответов.
4.4.4. Документация систематизации геотоксикологических аспектов
Следует разработать и поддерживать в рабочем состоянии необходимую документацию и информацию, предназначенную для:
4.4.4.1. регламентации геотоксикологических аспектов, как существенных элементов системы управлении окружающей средой и их взаимодействий;
4.4.4.2. обеспечения управления соответствующей документацией.
4.4.5. Управление документацией
Следует разработать и поддерживать в рабочем состоянии методики управления всеми документами, регламентируемыми настоящим требованием, чтобы обеспечить:
4.4.5.1. установление их местонахождения;
4.4.5.2. их периодическую проверку, анализ, подтверждение их достаточности;
4.4.5.3. наличие соответствующих действующих документов, необходимых для эффективного функционирования;
4.4.5.4. оперативную отмену документов потерявших актуальность, изъятия их из всех мест тиражирования и использования или же предупреждение другим образом их непредвиденного использования;
4.4.5.5. надлежащую идентификацию отмененных документов, сохраняющихся по юридическим причинам документов, и/или для информации.
Документация должна легко читаться, быть датированной, легко идентифицироваться, сохраняться надлежащим образом в течение установленного срока. Должны быть разработаны и поддерживаться в рабочем состоянии методики, а также должны быть определены обязанности по разработке и модификации типов документов.
4.4.6. Управление работами
Следует определить виды деятельности и работы обусловленных оценкой геотоксикологических аспектов. Следует планировать деятельность, включая необходимые ресурсы, чтобы осуществить:
4.4.6.1. разработку и поддержание в рабочем состоянии документально оформленных методик для ситуаций, в коих геотоксикологические аспекты могли бы привести к значительным отклонениям в окружающей среде;
4.4.6.2. применения в методиках операционных критериев;
4.4.6.3. разработку и поддержание в рабочем состоянии методик, связанных с геотоксикологическими аспектами, а также ознакомления заинтересованных сторон с соответствующими методиками и требованиями.
4.4.7. Готовность к аварийным ситуациям и реагирование на них
Следует разработать и поддерживать в рабочем состоянии методики идентификации геотоксикологических аспектов в случаях аварийных ситуаций и схемы реагирования на них, а также методики предотвращения и уменьшения воздействий геологических факторов на окружающую среду.
Периодически проверять и пересматривать методики требования, особенно после аварийных ситуаций вызванных геотоксикологическими аспектами.
4.5. Период контролирования
4.5.1. Мониторинг и измерения
Следует разработать и поддерживать в рабочем состоянии документально оформленные методики мониторинга и измерения основных параметров воздействия геологических процессов на окружающую среду.
Аппаратурная база должна быть откалибрована и поддерживаться в рабочем состоянии, а данные должны сохраняться в соответствии с методиками. Следует разработать и поддерживать в рабочем состоянии документально оформленные методики периодического оценивания соответствия геотоксикологических параметров законодательным и нормативным актам относительно системы управления окружающей среды.
4.5.2. Несоответствия, корректирующие и предупреждающие действия
Следует разработать и поддерживать в рабочем состоянии документально оформленные методики определения ответственности и полномочий для принятия мер по смягчению последствий негативных воздействий на окружающую среду, а также для подготовки и осуществления корректирующих и предупреждающих действий.
Любое корректирующее или предупреждающее действие, выполненное с целью устранения причин имеющихся или потенциальных несоответствий, должно отвечать проблемам и степени воздействия геологических процессов на окружающую среду.
4.5.3. информационные документы
Следует разработать и поддерживать в рабочем состоянии документально оформленные методики идентификации, хранения, распространении и использования информационных документов касающихся геотоксикологических аспектов.
Срок их хранения должен быть установлен и документирован.
4.5.4. Аудит геотоксикологических аспектов
Следует разработать и поддерживать в рабочем состоянии документально оформленные методики для периодического осуществления аудитов геотоксикологических аспектов, чтобы:
4.5.4.1. определить отвечают ли геотоксикологические аспекты геологическим факторам, воздействующим на окружающую среду;
4.5.4.2. обеспечить заинтересованные стороны информацией о результатах аудита.
Для обеспечения всесторонности аудита соответствующие методики должны охватывать сферу применения аудита, его периодичность и методологию, требования к осуществлению аудита и предоставлению результатов.
4.6. Анализ геотоксикологических аспектов
Анализ геотоксикологических аспектов осуществляется для подтверждения того, что процедура выявления геологических факторов воздействующих на окружающую среду является объективной, адекватной и эффективной. Анализ геотоксикологических аспектов должен предусматривать проверку системы и сбор информации. Процедуры анализа и его результатов должны быть документированы.
GEOTOXICOLOGICAL COMMENT
STRATEGIC ENVIRONMENTAL EVALUATION
EVALUATION OF ENVIRONMENTAL IMPACT
1. Scope
1.1.1. This Code specifies requirements for evaluation of geotoxicological aspects. The Code assures equal approach under identification of geotoxicological aspects of the environment.
1.1.2. The Code is applicable under geological surveying, cartographic mapping.
1.1.3. The Code is applicable for the geotoxicological aspects that can be fixed and controlled.
1.1.4. The Code does not itself state specific requirements for geotoxicological characteristics
1.2. Analysis of geotoxicological aspects aids to evaluate of the environment conditions and solve issues of localization, dispersion, and rehabilitation of affected ecological systems.
1.3.1. The Codex specification with guidance for use environmental management systems.
1.3.2. The Codex is applicable for any organization dealing with:
1.3.2.1. implementation, maintain and improving of environmental management system;
1.3.2.2. certification/registration of environmental management system
2. NORMATIVE REFERENCES
Normative references are collected in "Comments to Geotoxicological Code
3. DEFINITIONS
Geotoxicilogy
THIS IS ELEMENT OF ENVIRONMENTAL GEOLOGY STUDIED PECULIARITIES OF INFLUENCE OF GEOLOGICAL PROCESSES ON THE EARTH'S SURFACE AND WITHIN THE DEPTH ON THE ENVIRONMENT.
Comment. Surface and depth geological processes are studied in the geotoxicology from the standpoint of their affect on the environment taking into account anthropogenous influence including human activity in space on the earth's ecosystems.
3.1. GEOSPHERE
Gcospheres are concentric layers of the Earth with changing physical, chemical and organic properties with the depth and dividing by seismic discontinuities. There are inner geospheres including barysphere, astenosphere and lithosphere (with the earth's crust), and outer ones including the atmosphere and the hydrosphere). Also there is the magnitosphere adjoining to the Earth.
3.1.1. Barysphere,
The barysphere includes the earth core and lower and middle mantle.
3.1.1.1. The core of the Earth
This is central part of the Earth, having a radius of 3486 kilometers. It is subdivided into the inner core, a solid metallic sphere, about 1216 kilometers in radius, and the outer core, the layer about 2270 kilometers thick with exhibits characteristics of a mobile liquid. In comparison with others layers of the Earth the core is characterized by great density and electroconductivity, reduced velocity of compressional waves and absorption of shear waves.
3.1.1.2. The mantle of the Earth
This layer locates between the crust and the cure of the Earth and includes about 83 % of the earth's volume (without the atmosphere) and about 67% of its total mass. The upper boundary of the layer is the Mohorovicic discontinuity (the depth up 5-10 to 70 kilometers) and the lower boundary is the Wichert-Gutenberg discontinuity on the depth about 2900 kilometers. Traditionally the mantle is subdivided into 3 areas: B - upper mantle (33-400 kilometers), C -"transitional" area (400-950 kilometers), and D - lower mantle (950-2900 kilometers).
3.1.2. Astenosphere
This layer located in middle part (60-250 kilometers) of upper mantle is characterized as ductile and capable of fluidity.
3.1.3. Lithosphere
This layer is underlying by the astenosphere and including a part of upper mantle and the earth's crust is characterized as solid and elastic one. The lithosphere thickness varies from 50-60 kilometers under oceans to 200 and more kilometers under continents.
3.1.3.1. The earth's crust
The earth's crust locating upper than the Mohorovicic discontinuity is on the average less than 20 kilometers thick changing from 30-60 kilometers on the continents to 6-12 kilometers on the oceans. The crust is subdivided into (i) sedimentary cover; (ii) granite-metamorphic layer compounding of igneous rock granite and equivalent metaimorphic rocks; (iii) basalt layer consisting of predominantly basalt and volcanic chains composed of andesitic rocks.
3.1.3.2. Weathered layer
The layer on the earth`s surface consists of products of rocks weathering.
3.1.4. Hydrosphere.
The hydrosphere is a dynamic mass of liquid, it includes the global ocean and also surface fresh water found in streams, lakes and artificial reservoirs, swamps, glaciers and blanket of snow, and underground waters. The hydrosphere's volume is 1370.3 millions km3 that is 1/800 of total earth's volume. The waters of oceans and seas include about 98.3% of the hydrosphere's mass and 1.6 % of it concentrates in land ice. There are intricate interactions between hydrosphere, atmosphere and lithosphere. The hydrosphere is a component of biosphere and is affected by living organisms.
3.1.5. Atmosphere
The atmosphere is life-giving gaseous envelope surrounding the earth. It is integral part of the planet. Its mass is about 5.15 – 1015 tons, and the atmosphere's content near earth's surface includes 78.1% of nitrogen, 21% of oxygen, 0.9% of argon, and insufficient amounts of carbonic acid, hydrogen, helium, neon and other gases. The layer enriched by ozone appears in interval 20-25 kilometers, and it protects all living organisms from the sun's intense heat and dangerous radiation. Hydrogen and helium get predominance beginning to 100 kilometers and higher; here gas molecules are decomposed into ions forming ionosphere. Aіr pressure and density are decreased in the atmosphere as higher. The energy exchange that continually occur between the atmosphere and the earth's surface and between the atmosphere and space produce the effect calling weather. Depending on air temperature the atmosphere is dividing on troposphere, stratosphere, m;sosph;re, thermosph;re, and exospherc. Irregularity of the air heating provides the atmosphere's circulation that influences on the weather and the climate.
3.1.6. Magnetosphere
The near-earth space area including upper layers of the atmosphere where geo magnetic field dominates over magnetic fields generated by any other sources. Magnetosphere has complicated shape and reaches a few times more than the earth`s radius.
3.1.7. Cosmosphere.
Cosmosphere - solar system, galaxy, universal.
3.2. ECOSPHERE
Ecosystem (biogeocenoses)
Ecosystem or biogeocenoses is totally living organisms and the earth's surface area which are joined in a single whole due to exchange of the substance and the energy. Geochemical properties of the environment are adapted for biological needs of the organisms due to their activity. Dimension of an ecosystem is the area where there are possibilities for self-regulation and self-renewal all compounds constituting the ecosystem. They are divided micro-ecosystems (e.g. carrion trunk), meso-ecosystems (e.g. forest, lake), and macro-ecosystems (e.g. large parts of land and ocean). The biosphere is global ecosystem.
3.2.2. Environment
Environment refers to everything that surrounds and influences an organism. The environment encompasses water, air, soil and rock, and any natural phenomenon, as well as any human activities intluencing on any living organisms. Abiotic, biological and social factors are joined by these conditions. Geological phenomena and processes are among the most basic in the environment.
3.2.3. Impact on the environment
This is a component of any influences on the environment.
3.2.4. Biosphere.
Biosphere is the parts of lithosph;re, hydrosphere, and atmosphere in which living organisms can be found. It consists of both the totally life-forms on Earth and transforming by living organisms inorganic matter that is one of most important source of their nutrition. This transforming activity of organisms is appeared as geochemical factor of planetary scale, which realizes circulation of substance and energy flow in the biosphere. The biosphere consists of ecosystems, or biogeocenoses of various scales. Recent biosphere encompasses the part of the atmosphere up to ozone layer, all hydrosphere, and predominantly soil and weathering layer, however its lower boundary lies on the depth where the temperature reaches 100° C. (about 3 kilometers)
3.3. GEOLOGICAL PROCESSES
The geological processes form and modify all on the earth including minerals, rocks, relief, and structures of the earth's crust and lithosph;re. There are naturally initiated endogenous and exogenous geological processes and artificially initiated anthropogenous ones.
There are following energy sources for geological processes:
-forces creating by mutual attracting of substance particle of the earth
-gravity sources creating under interaction between the Earth and other planets
-rotational force created by the earth's rotation and changing of the rotation velocity
-forces creating inner heat of the earth
-forces creating by chemical transmission of the substance within the earth's depth and the transmission of aggregate conditions of the substance under affect of great temperatures and pressures
-forces creating by outer influence on the earth, in particular, by the sun which gives the energy for living organisms and many processes in the atmosphere and hydrosphere.
Some geological processes as volcano eruptions, earthquakes, mass wasting and so on are very rapid and their consequences can be very negative or even disastrous.
3.3.1. Endogenous geological processes
The energy for endogenous geological processes is created in inner part of the earth and they are usually realized under the earth's surface. There are following endogenous geological processes: tectonic, magmatic, metamorphic, and hydrothermal ones. Due to endogenous processes are formed and evolved continents and oceans, and the earth's crust structures. The processes initiate rapid and slow tectonic movements and deformations of folding and faulting thick rock sequences, metamorphic transformation of rock structures and textures under affect of high temperature and pressure.
3.3.1.1. Volcanic and intrusive activity (Magmatism)
Totally geological processes realizing due to magma and its derivativeswhich are dividedinto effusive (volcanic) and intrusive processes
3.3.1.2. Orogenegis
Geological process that collectivelly result in the formation of mountains.
3.3.1.3. Metamorphism
The changes in mineral composition and texture a rock subjected to high temperature and pressure with the earth.
3.3.2. Exogenous geological processes
Exogenous geological processes are basically acted on the earth's surface and initiated by outer forces concerning the Earth. Solar energy, gravitation, and vital functions are main factors of the processes. . There are following exogenous geological processes: weathering, transportation of weathered products, and sedimentation.
3.3.2.1. Weathering
Weathering is the geological process occurring on the earth's surface when rocks are mechanically, chemically and biologically fragmented (disintegrated) and altered (decomposed). The main factors of mechanical weathering are heating and frosting of rocks and water within fractures, and plants, borrowing animals, and human being. Chemical, biochemical, and biological weathering occur due to solution, oxidation, hydrolysis, biogeochemical activities of living organisms, in particular, bacteria.
3.3.2.2. Catagenesis
Catagenesis is totally of chemical and physical processes that are activated in sedimentary rocks due to increasing temperature and pressure. Typical changes in the rocks are, pressing of sedimentation and other water existing within the rocks, consolidation, cementation and increasing their density, diminish of porosity, transformation of unstable minerals.
3.3.2.3. Diagenesis
Diagenesis is initial stage of geological process turning sediment into sedimentary rock. Initially physic-chemically unstable sediment saturated by water and organic matter and enriched by living organisms, mainly bacteria is getting to be balanced.
3.3.2.4. Sedimentation
Sedimentation is the process of sediment formation due to thickening and accumulation of any natural materials from water and/or air, and existence of the deposits until diagenesis beginning.
Comment. Sedimentation is the first stage of lithogenesis.
3.3.2.5. Gipergenesis
Geological process - change of rocks and minerals in a cortex a weathering and biosphere.
3.3.2.6. Pedogenesis.
This is totally chemical, biochemical and physical processes of soil formation. The soil the product of the complex interplay of several factors, including parent material, time, climate, plants and animals, and slope.
3.3.2.7. Singenesis
Geological process - stale of formation of a deposit before diagenesis.
3.3.2.8. Denudation
Geological process - drift of gravity propulsion.
3.3.2.9.Gydrogenesis
This is totally of geological processes concerned with the atmosphere.
3.3.2.10. Ablation
Ablation is the processes of glacier diminish due to melting and mechanical destruction.
3.3.2.11. Erosion
Geological process - destruction of rocks by a water-course
3.3.2.1.2. Atmogenesis.
This is totally of geological processes concerned with the atmosfere.
3.3.2.12. Deflation
Deflation is the process when winds erode and loose material are blown, lifted and removed.
3.3.2.14 Magnitegenesis
This is totally of geological processes concerned with the magnitosphere.
3.3.2.15 Cosmogenesis
Geological process - spase processe effecting on an environment of the Earth.
3.3.2.16. Radiation
Ionizing radiation from space influenced on living organisms. There is hard mainly by mesons radiation and mild electric-magnetic one.
3.3.3. Anthropogenous geological processes
Initiating and activating by human activity geological process which influence directly and/or indirectly on the environment.
3.3.3.1. Technogenesis
Totally geomorphologic processes initiating by human industrial activity which and/or indirectly influence on the environment. The technogenesis can affect directly due to excavation, transportation, deposition, and transformation of rocks and so on, and indirectly due to acceleration of current processes and/or initiation new ones.
3.4. GEOTOXICOLOGICAL ASPECT
Component of an effect of geological process on the environment
Comment: Described in "Classification of geotoxicological aspects
3.4. (1) Classification of geotoxicological aspects
Geosphere Ecosphere-Biosphere Geological processes Geotoxicological aspect Geological processes Geotoxicological aspect
B
A
R
Y
S
P
H
E
R
A
Core
Ecosistems aren`t discovered
E
N
D
O
G
E
N
O
U
S
Magmatism (intrusive and effusive)
Orogenesis
Metamorphism
Intrusive
Effusive
Earthquakes (epicenter:
Hiposeism – B;
Mesoseisms – earth`s crust;
Episeisms- sedimentary sequences)
A
N
T
H
R
O
P
O
G
E
N
O
U
S
T
E
C
H
N
O
G
E
N
E
S
I
S
Induced earthquakes (nuclear explosion, excavations)
Vicher-Gutenberg`s discontinuity
Lower mantle (D)
Middle mantle (C)
A
S
T
E
N
O
S
P
H
E
R
E
Upper Mantle (B)
Mohorovicic discontinuity
3.4. (2) Classification of geotoxicological aspects
Geosphere Ecosphere-Biosphere Geological processes Geotoxicological aspect Geological processes Geotoxicological aspect
L
I
T
H
O
S
P
H
E
R
E
E
A
R
T
H
`
S
C
R
U
S
T
Basalt layer
E
C
O
S
Y
S
T
E
M
S
B
A
C
T
E
R
I
A
E
X
O
G
E
N
O
U
S
Magmatism (intrusive and effusive)
Orogenesis
Metamorphism
Protometo-morphism
Catagenesis
Diagenesis
Sedimento
genese Intrusive
Effusive
Earthquakes
(epicentre:
hiposeism-B;
mesoseisms-earth`s crust;
episeisms-sedimentary sequences)
A
N
T
H
R
O
P
O
G
E
N
O
U
S
T
E
C
H
N
O
G
E
N
E
S
I
S
Induced earthquakes
(nuclear explosion, excavations)
Konrad`s discontinuity
Granit metamorphic layer
Sedimentary
sequences
Weathered
layers Gypergenesis
Pedogenesis
Singenesis
Weathering:
-mechanical,
-chemical
-biological
Denudation
Ablation
Erosion
Industry, agriculture, overland transport,noise,vibration,drought,conflagration military operations, pollution:
-chemical
-electro-magnetical, -light, radiation
3.4. (3) Classification of geotoxicological aspects
Geosphere Ecosphere-Biosphere Geological processes Geotoxicological aspect Geological processes Geotoxicological aspect
H
Y
D
R
O
S
P
H
E
R
E
Surface
And
Undegraound
water ECOSISTEMS
Ecosistems:
1.micro
2.meso
3.macro
4.global E
X
O
G
E
N
O
U
S
H
Y
D
R
O
G
E
N
E
S
I
S
Weathering:
-mechanical
-chemical
-biological
Denudation
Ablation
Erosion
A
N
T
H
R
O
P
O
G
E
N
O
U
S
T
E
C
H
N
O
G
E
N
E
S
I
S
Flood, fishery, water transport, noise, vibration, military operations,
pollution:
-chemical
-electro-magnetical, -light, radiation
A
T
M
O
S
P
H
E
R
E
Troposphere A
T
M
O
G
E
N
E
S
I
S
Deflation
Air transport, carbon oxid, sulfur dioxide, dust, aches, hydrocarbons, dioxine,
pollution:
-chemical
-electro-magnetical, -light, radiation
Stratosphere
Magnetic storm in the ionosphere
Artifitial ecosistems Magnetic storm in the ionosphere
Freone, meteorites, space satellites, space rockets, missiles
I
O
N
O
S
P
H
E
R
E
Meso
space satellites, space rockets, missiles
Thermo
Exo
3.4. (4) Classification of geotoxicological aspects
Geosphere Ecosphere-Biosphere Geological processes Geotoxicological aspect Geological processes Geotoxicological aspect
M
A
G
N
I
T
O
S
P
H
E
R
E
R
A
D
I
A
T
I
O
N
B
E
L
T
S
Inner
belt
Artificial ecosystems
E
X
O
G
E
N
O
U
S
M
A
G
N
I
T
O
G
E
N
E
S
I
S
R
A
D
I
A
T
I
O
N
A
N
T
H
R
O
P
O
G
E
N
O
U
S
T
E
C
H
N
O
G
E
N
E
S
I
S
space satellites, space rockets, missiles
Outer belt
C
O
S
M
O
S
P
H
E
R
E
Solar system
Galaxy
Universal
4. REQUIREMENTS FOR ASCERTAIN OF GEOTOXICOLOGICAL ASPECTS
4.1. GENERAL REQUIREMENTS
4.1.1. Ascertain of geotoxicological aspects provides identification and similarity of geological processes affecting on the environment
4.1.2. Main targets are:
4.1.2.1. study of geological processes
4.1.2.2. environmental impact assessment of geological processes
4.1.2.3. design and support of database of identification of the similarity of geological processes' affecting on the environment
Comment:
The objects for geotoxicological investigations are ecological systems and affecting geological processes. Main targets of the investigations are characteristics of the ecosystems state and dynamics of geological processes, and prognosis of the changes due to affect the processes.
4.2. PERIOD OF GEOTOXICOLOGICAL ASPECTS EVALUATION
4.2.1. The period of geotoxicological aspects evaluation includes investigations of geological processes affecting on the environment, ascertain of priorities in environmental management system including its permanent improving, and prevention of negative impacts on ecosystems.
4.2.2 Procedures of the ascertain of geotoxicological aspects shall be established and maintained.
4.3. PERIOD OF LEGAL REQUIREMENTS EVALUATION
Procedure to identify and have access to legal requirements for the environment protection shall be established and maintained.
4.4. PERIOD OF IMPLEMENTATION
4.4.1. Structure and responsibility
Roles, responsibility and authorities shall be defined, documented and communicated in order to facilitate effective environmental management.
4.4.2. Training, awareness and competence
It shall be identify training needs.
4.4.3. Communication
With regards to its geotoxicological aspects it shall be established and maintained procedures for:
4.4.3.1. internal communication between the various interested parties
4.4.3.2. receiving, documentation and responding to relevant interested parties
4.4.4. Geotoxicological aspects system documentation
Information and documentation shall be established and maintained.
4.4.4.1 regulation of geotoxicological aspects as important elements of environmental management system and their interactions
4.4.4.2. providing the management with related documentation
4.4.5. Document control
Procedures for controlling all documents required by this standard should be established and maintained to ensure that:
4.4.5.1. they can be located;
4.4.5.2. they are periodically reviewed, revised as necessary and approved for adequacy
the current versions of relevant documents essential for the effective functioning
4.4.5.3. obsolete documents are promptly removed from all points of issues and points of use or otherwise assured against unintended use
4.4.5.4. any obsolete documents retained for legal and/or knowledge preservation proposes are suitably identified;
Documentation shall be legible, dated (with dates of revision) and readily identifiable, maintained in an orderly manner and retained for a specified period. Procedures and responcibilities shall be established and maintained concerningn the creation and modification of the various types of document.
4.4.6. Operational control
Those operations and activities that are associated with geotoxicological aspects evaluation shall be identified. These activities, including maintenance shall be planned, in order to fulfill
4.4.6.1. establishing and maintaining documented procedures to cover situations when geotoxicological aspects could lead to disturbances in the environment;
4.4.6.2. stipulating operating criteria in the procedures
4.4.6.3. establishing and maintaining procedures related to geotoxicological aspects, and communicating relevant procedures and requirements to interested parties
4.4.7. Emergency preparedness and response
It shall be established and maintained procedures to identify geotoxicological aspects in case of accidents and emergency situations, and mitigating the environmental impact that may be associated with geological factors.
The procedures shall be reviewed and revised periodically, in particular, after the occurrence of accidents initiated by geotoxicological aspects.
4.5. CONTROLLING PERIOD
4.5.1. Monitoring and measurement
Documented procedures to monitor and measure on a regular base the key characteristics of geological processes affecting the environment shall be established and maintained.
Monitoring equipment shall be calibrated and maintained and records of this process shall be retained according to relevant procedures.
Documented procedure for periodically evaluating compliance of geotoxicological aspects with relevant environmental legislation and regulations shall be established and maintained.
4.5.2. Nonconformance and corrective and preventive action
Documented procedures for defining responsibility and authority for handing and investigating nonconformance, taking actions to mitigate any impacts caused and for initiating and completing corrective and preventive action.
Any corrective or preventive action taken to eliminate the causes of actual and potential nonconformances shall be appropriate to the magnitude of problems and commensurate with the environmental impact caused by geological processes encountered.
4.5.3. Records
Procedures for the identification, maintenance and disposition of geotoxicological aspects records shall be established and maintained
Their retention times shall be established and recorded
4.5.4.Geotoxicological aspects audit
Documented procedures for periodic carrying out audits of geotoxicological aspects shall be established and maintained, in order to:
4.5.4.1. determine whether or not the geotoxicological aspects conforms to geological factors affecting on the environment;
4.5.4.2. provide information on the results of audits to interested parties;
In order to be comprehensive, the audit procedure shall cover the audit scope, frequency and methodologies, as well as the requirements for conducting audits and reporting
4.6. GEOTOXICOLOGICAL ASPECTS REVIEW
Geotoxicological aspects shall be reviewed to ensure continuing suitability, adequacy and effectiveness of the procedure of evaluation of geological processes affecting on the environment. The review process shall ensure to verification that the necessary information is collected. This review shall be documented.