Под геологической средой, вслед за Е.М.Сергеевым , мы понимаем верхнюю часть литосферы, находящуюся во взаимодействии с другими внешними оболочками Земли, в которой протекают новые геологические процессы, называемые техногенезом и связанные с хозяйственной деятельностью человека; они существенно изменяют геологический и экологический облик регионов и планеты в целом. Геологическая среда - это экотоп - элемент экосистемы, или часть окружающей среды. Последняя нередко отождествляется с биосферой. Биосфера – это внешняя оболочка планеты, населённая живыми организмами, с активным проявлением биоценозов, охватывающая поверхность Земли, нижнюю часть атмосферы, гидросферу, педосферу и верхнюю часть литосферы. Живое вещество биоценозов и среда их обитания (биотопы) органически взаимосвязаны и взаимодействуют, формируя целостную биодинамическую геохимическую систему. Биосфера и сама жизнь на Земле возникли в результате закономерного развития нашей планеты и всей солнечной системы. Термин «биосфера» ввел геолог Э. Зюсс (1875). Учение о биосфере как об активной оболочке Земли, в которой совокупная деятельность живых организмов проявляется как геохимический фактор планетарного значения и масштаба, разработал В.И. Вернадский. Биосфера состоит из элементов, которые называют биогеоценозами, по В.Н.Сукачеву (1940), или экосистемами, по А. Тенсли (1935). Биогеоценоз - это элемент биосферы, представляющий собой однородный естественный природный комплекс с определенным составом и механизмом взаимодействия живых (биоценоз) и косных (биотоп - приземный слой атмосферы, почва, солнечная энергия и др.) компонентов. Природный комплекс может быть представлен лесом, лугом, рекой, озером и т.д. Понятие экосистема является отчасти синонимом понятия биогеоценоз, но не совпадает с ним. Экосистема - это единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания, в котором живые и косные компоненты связаны между собой обменом веществ, энергии и информации. Это понятие менее строгое, чем понятие биогеоценоз. Экосистема - это и капля воды с содержащимися в ней микроорганизмами, пруд, океан, тайга, березовая роща, наконец, биосфера в целом

Геологическая среда под влиянием естественно-исторических и техногенных процессов взаимодействует с биосферой, гидросферой, педосферой, атмосферой и другими оболочками планеты. Это взаимодействие сопровождается широким спектром как позитивных, так и негативных процессов и явлений, нередко социально опасных (эрозией и засолением почв, песчаными бурями, извержениями вулканов, землетрясениями, оврагообразованием, оползнями, заилением рек и водоемов и т. д.). Многообразию процессов, протекающих в геологической среде, и методам их изучения посвящены работы целой плеяды учёных из школы академика Е.М. Сергеева. Эти работы послужили основой для разработки таких научных направлений, как геоэкология /156, 1/ и экологическая геология /170, 172/.

Под загрязнением окружающей среды понимаются вызванные хозяйственной деятельностью человека (процессами техногенеза) изменения физических, химических и биологических свойств среды, превращающих ее частично или полностью в непригодную для использования /4, 19, 22, 30/. Загрязнение - это антропоцентрическое понятие, оценивающее состояние среды, ее качество с санитарно-гигиенических позиций или по значению параметров, отражающих влияние техногенеза на природную среду. Отклонение параметров качества природной среды от природного фона и санитарно-гигиенических норм в зоне влияния промышленных и сельскохозяйственных предприятий может

происходить под воздействием как техногенных, так и естественноисторических процессов. Однако загрязнением мы называем только те отклонения, которые вызваны исключительно техногенезом и техногенными циклами миграции

химических элементов. Это понятие не распространяется на естественноисторические процессы. Например, к механическим загрязнителям относятся металлическая пыль, стружка, опилки, выброшенные бракованные детали и т.д. Химическими загрязнителями являются всевозможные газообразные, жидкие и твердые химические соединения и элементы, попадающие в атмосферу и гидросферу и вступающие во взаимодействие с окружающей средой, например, кислоты, щелочи, эмульсии, смазочно-охлаждающие смеси, сернистый газ и т.д. Биологические загрязнители - все виды организмов, появляющиеся при участии человека и наносящие ему вред (бактерии, вирусы, грибки, сине-зеленые водоросли и т.д.). Энергетические загрязнители имеют физическую природу. К ним относятся все виды энергии, теряемой в виде отходов разнообразных производств: тепловая, механическая, ионизирующие излучения, электромагнитные поля, звуковые волны и т.д.

Для количественной характеристики процессов техногенеза можно также использовать параметры технофильности /163, 17/, степень метаморфизации химического состава флюидов и количественные показатели загрязнения окружающей среды: предельно допустимый уровень (ПДУ) или предельно допустимая концентрация (ПДК), предельно допустимые выбросы (ПДВ) или временно согласованные выбросы (ВСВ) /4, 9, 18, 25, 36, 71, 81/. Например, под ПДК понимается максимальная концентрация какого-либо токсичного вещества, при которой не ухудшается здоровье, работоспособность, самочувствие и настроение человека и не наблюдается неблагоприятных наследственных изменений у потомства. Для атмосферного воздуха населенных мест установлены максимально разовые и среднесуточные ПДК. При максимально разовых обнаруживаются рефлекторные реакции у человека, животных, растений (запах, световое ощущение и т.д.) при 20-минутном воздействии вещества. Среднесуточные ПДК не оказывают вредного воздействия на человека, животных, растения при неограниченно длительном контакте. Санитарные нормы качества воздуха (СН 245-71, СанПиН 2.1.6.575-96) устанавливают ПДК вредных веществ для рабочей зоны и для жилых массивов с 70-х годов XX столетия /85/. На территориях санаториев, домов отдыха и городов с населением более 200 тыс. человек загрязнения не должны превышать 0,8 ПДК /76/.

Предельно допустимые выбросы (ПДВ) вредных веществ – это максимальное количество вредных веществ, которое можно выбрасывать в атмосферу, водоем, на почву в единицу времени, чтобы загрязняющие компоненты на границе санитарной зоны не превышали ПДК. Основными источниками загрязнения являются выбросы и отходы различных промышленных производств, образующиеся попутно в результате переработки сырьевых и топливно- энергетических природных ресурсов.

Установлено, что чем крупнее производственные объекты и расположенные рядом с ними населенные пункты, чем продолжительнее период их эксплуатации, тем существеннее преобразование окружающей среды, рельефа территории, грунтов, почв, подземных и поверхностных вод, растительности и пр. Интенсивность загрязнения среды зависит в большей степени от масштабов его проявления и несовершенства технологии и культуры производства, от уровня экологичности планировки, застройки и освоения территории, организации быта и производственной деятельности людей. Объектами экологических исследований являются окружающая среда и процессы, протекающие в ней: техногенные и естественноисторические. Для ограничения масштабов вторжения человека в окружающую среду создаются санитарно-защитные зоны (СЗЗ) /71, 85/. Эти зоны между промышленным предприятием (автомобильной и железной дорогами) и жилыми или общественными зданиями защищают население от влияния вредных факторов техногенеза (запыленность, загазованность, шум, вибрация и пр.). Жилые массивы размещаются с подветренной стороны от промышленных объектов. Геологическая среда при этом служит биотопом иосферы, который формируется в условиях тесного взаимодействия непрерывно изменяющихся геологических процессов на Земле. В то же время и сама геологическая оболочка Земли формируется под воздействием биосферы.

В настоящее время их гармоничное развитие резко нарушено процессами техногенеза и перед человечеством нет другой альтернативы, кроме создания системы мониторинга и ноосферы по В.И.Вернадскому /104/.

Ноосфера - сфера разума, новое состояние биосферы, при котором деятельность человека и нооценоза становится главным, определяющим фактором ее развития. Ноогеоценозы здесь гармонично связаны с биогеоценозами и экотопом, формируя целостную, хорошо геохимически сбалансированную безотходную биодинамическую систему. Идея ноосферы – это идея выживания человечества, вида homo sapiens в условиях все разрастающегося экологического кризиса. Мониторинг – это инструмент перехода к ноосфере, это система наблюдения, контроля, анализа, прогноза качества окружающей среды и управления её состоянием. Система мониторинга призвана, прежде всего, регистрировать техногенные и природные изменения в окружающей среде, используя физико-химические, санитарно-токсикологические, технологические, биосферные и социально-демографические показатели /4/. Анализ совокупной экологической информации должен осуществляться на региональной территориальной основе с учетом эталонных участков, биосферных заповедников и экологических полигонов. Главной составной частью мониторинга является разработка природоохранных мероприятий и включение их в перспективные комплексные планы социально-экономического развития территории, в программы и проекты территориальных комплексных схем охраны природы (ТЕРКСОП). В соответствии с этими планами исследования в зоне влияния предприятий и хозяйств должны включать /4, 115, 166, 171/:

- выявление и регистрацию фактических и потенциальных источников загрязнения среды, установление характера их проявления во времени и в пространстве;

- картирование ареалов и потоков загрязнения в связи с проявлением каждого источника;

- создание и корректирование сети режимных наблюдений для изучения

процессов развития загрязнения в пространстве и во времени;

- раскрытие минералого-геохимического и микробиологического механизма развития процессов загрязнения;

- выявление взаимосвязей в развитии процессов загрязнения в почвах, атмосфере, грунтах, в подземных и поверхностных водах, их влияние на жизнедеятельность микроорганизмов, растительности, животных и человека в различных зонах воздействия предприятий на окружающую среду;

- изучение ландшафтно-геохимических, гидролого-гидрогеологических и инженерно-геологических условий и параметров миграции компонентов

загрязнителей с использованием дистанционных, геофизических, геохимических,

микробиологических и других методов;

- типизацию территории по устойчивости и защищенности ее по отношению к загрязнению и засолению, а также по степени хозяйственной ценности /114, 120, 124, 133, 16/;

- изучение и моделирование процессов химической термодинамики при загрязнении и самоочищении на геохимических барьерах с прогнозной оценкой

параметров качества среды, в связи с планируемой техногенной нагрузкой в зонах влияния объектов, предприятий и хозяйств на окружающую среду /153, 154/;

- разработку и внедрение природоохранных мероприятий одновременно с составлением планов социально-экономического развития и территориальных комплексных схем охраны природы, рационального использования и воспроизводства природных ресурсов (ТЕРКСОП).