CC BY
260
УДК 55; 504; 574 В.Т. Трофимов
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ГЕОЛОГИЯ, ГЕОЛОГИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, ГЕОЭКОЛОГИЯ - СОДЕРЖАНИЕ И СООТНОШЕНИЕ
Рассмотрено содержание и соотношение геологии окружающей среды, экологической геологии и геоэкологии. Показано, что они различаются по содержанию, направленности и объектам исследования, научным и практическим задачам, в соответствии с чем эти понятия и обозначаемые ими сферы знаний нельзя ни отождествлять, ни подменять одно другим; это неизбежно приводит к терминологической путанице и затрудняет разработку экологической проблематики, причем не только в геологии.
Геология окружающей среды по содержанию представляет набор сведений, полученных традиционными геологическими науками, не имеет новой специально разработанной понятийной базы, является антропоцентрически ориентированной областью геологических знаний, в отличие от экологической геологии, которая ориентирована биоцентрически и шире по объему. Геоэкология является междисциплинарной наукой, изучающей влияние всех абиотических сфер на живое; экологически ориентированные геологические науки призваны обеспечить информацию лишь об одной из этих сфер — литосфере.
Введение. Во второй половине XX в. произошла экологизация многих естественных и социальных наук [Голубев, 1999; Коробкин, Передельский, 2003; Мазур, Молдованов, Шишов, 1996]. Она отчетливо проявилась и в геологии: сформировался целый ряд различных по объему и направленности экологически ориентированных разделов традиционных геологических наук (экологическая минералогия, экологическая геохимия, экологическая геофизика, экологическая гидрогеология и т.п.) и даже новых направлений. Первые из них возникли, когда многие геологические науки искали свою экологическую нишу либо на уровне решения частных задач, либо путем выделения своего экологизированного подхода, а вторые — когда стало ясно, что каждый из таких экологизированных разделов не способен самостоятельно решить в полном объеме задачу геологического обоснования устойчивого функционирования экосистем. К категории таких интегральных направлений следует отнести геологию окружающей среды (Environmental Geology) [Ваганов, 2005; Keller, 2004], экологическую геологию [Куриленко, 2004; Теория и методология..., 1997; Трофимов, Зилинг, 1994, 1995, 2002] и геоэкологию [Голубев, 1999, 2002; Горшков, 1999; Козловский, 1989; Клубов, Прозоров, 1993; Осипов, 1993, 1996, 1997; Соколов, 1995; Сочава, 1970, 1978; Сычев, 1991; Трофимов, 2005, 2005а, 2006, 2006а; Трофимов, Зилинг, Аверкина, 1994].
Первым в научную литературу был введен термин "геоэкология" (К. Троль, 1939 г.). В 60-х гг. прошлого века в литературе западных стран появился и стал широко использоваться термин "Environmental Geology", переведенный на русский язык как "геология окружающей среды". Словосочетание "экологическая геология" было введено в отечественную геологическую литературу в 1984 г. Науки, которые сформи-
ровались под этими названиями (и нередко рассматриваемые как одно и то же, хотя имеют разные содержание и структуру), оперируют разным понятийным базисом. И хотя я уже рассматривал соотношение экологической геологии и геоэкологии [Трофимов, Зилинг, 2002], новые публикации, в которых написано: "становление экологической геологии (геоэкологии)..." [Круподеров, Островский, Шпак, 2003, с. 53], "экологическая геология, или геоэкология", или когда в заголовке статьи стоит словосочетание "экологическая геология", а в тексте все время говорится о якобы "геоэкологических проблемах и вопросах", заставляют меня вновь вернуться к обсуждению этой, казалось бы, уже решенной позиции. Остановлюсь также на рассмотрении соотношения этих научных направлений с "геологией окружающей среды", поскольку этот термин иногда рассматривается как синоним понятия "геоэкология" [Толковый словарь..., 1977] и понятия "экологическая геология" (например, в перечне приоритетных направлений исследования Отделения геологии, геофизики и горных наук РАН) [Ваганов, 2005].
Геология окружающей среды
Этот термин в русскоязычной литературе использовался и используется крайне редко. В подавляющей части справочных изданий [Большая советская..., 1971; Геологический..., 1978; Горная энциклопедия, 1984; Клубов, Прозоров, 1993; Коробкин, Передельский, 2003; Снакин, 2001; Экологический словарь, 1993; Экологический энциклопедический словарь, 1999] советского и постсоветского времени он отсутствует. Его находим в работах Е.М. Сергеева [1980, 1980а], В.Г. Чернова [1996]. В последнее время он использован, как отмечалось ранее в документах
РАН, в статьях П.А. Ваганова [2005], В.М. Шестакова (журнал "Геоэкология", 2004 г.).
Знакомство с содержанием ряда книг с таким названием, изданных в различных странах Запада, и обзором П.А. Ваганова [2005] «Что понимают под термином "Environmental Geology" на Западе?» привело меня к выводу, что содержание этого понятия принципиально по-разному понимают разные авторы. "Собрав" главное из большинства мнений, геологию окружающей среды следует определить так: это общеобразовательная, описательная область геологии, призванная охарактеризовать применение геологических знаний к проблемам окружающей среды1, взаимоотношению между обществом и геологической средой. Сформировалась она в 60—70-х гг. прошлого века в странах западного мира; до сих пор нет общепризнанных взглядов на ее содержание и структуру; специальная научная терминология не сформулирована. Преподается в зарубежных вузах обычно как общеобразовательная геологическая дисциплина, в том числе для студентов, не изучавших специальных курсов по геологии. В книге Э. Келлера "Environmental Geology" [Keller, 2004], выдержавшей 8 изданий, рассмотрены современные геологические концепции строения и геодинамики Земли, минералы и горные породы, опасные природные процессы, взаимодействие человека с окружающей средой с целью добычи полезных ископаемых и производства энергии, основы землепользования и принятия решений. В других произведениях наибольшее внимание уделяется геологии (точнее, инженерной геологии) городов, последствиям добычи полезных ископаемых и размещения отходов, загрязнению почв и подземных вод, описанию геологических катастроф [Ваганов, 2005].
Рассмотрим подробнее содержание геологии окружающей среды на примере упомянутой книги Э. Келлера. В ней последовательно охарактеризованы следующие позиции: философия и фундаментальные концепции, земные материалы (вещество Земли) и процессы, почвы и окружающая среда, природные опасности (обзор), реки и наводнения, оползни и связанные с ними явления, землетрясения и связанные с ними явления, вулканическая активность, прибрежные (береговые) опасности; вода: подготовка, снабжение и использование, загрязнение вод и очистка; управление отходами, геологические опасности "здоровью" окружающей среды, минеральные ресурсы и окружающая среда, энергия и окружающая среда, глобальное изменение и знания о земной системе, загрязнение воздуха, ландшафтная оценка и землепользование. Хорошо видно, что в этот перечень входят как геологические, так и негеологические вопросы; экологически ориентированная специфика их рассмотрения в подавляющем большинстве позиций не просматривается.
Стиль описания процессов можно понять по характеристике вулканической деятельности, в этой
главе имеются такие разделы: вступление, вулканизм и вулканы, типы вулканов, происхождение вулканов, ущерб от вулканов, два случая из истории, предсказание извержений, регулирование и предотвращение ущерба от вулканической деятельности.
Особенности рассмотрения в этой книге ресурсов и загрязнения (часть 3) покажем на примере водных и энергетических ресурсов. При характеристике первых охарактеризованы: вода — главная глобальная перспектива, поверхностные воды, подземные воды, взаимодействие между поверхностными и подземными водами, использование воды, водный менеджмент (управление) в будущем, вода и экосистемы, опасный глобальный недостаток воды. При рассмотрении энергетических ресурсов описаны: энергетические запасы и энергетический спрос, ископаемое топливо (горючие полезные ископаемые), будущее нефти, ископаемое топливо и кислотные дожди, ядерная энергия, геотермальная энергия, возобновляемые энергетические ресурсы, сохранение, эффективность и когерентность, энергетическая политика будущего.
В этой же части рассмотрены бытовые отходы как ресурс и менеджмент свалок, описаны взгляд на концепцию менеджмента свалок, материалы менеджмента, твердые бытовые отходы, менеджмент ущерба от свалок.
Журнал "Environmental Geology", выпускаемый известным издательством "Springer", публикует статьи, рассматривающие все аспекты взаимодействия между обществом и Землей. Основные аспекты названных взаимодействий:
— технологии и методы улучшения среды обитания, различные подходы к этой цели и накопленному опыту;
— загрязнение вод и почв, связанное с размещением отходов и недостатками менеджмента;
— загрязнение вод и почв, обусловленное промышленностью;
— проблемы окружающей среды, связанные с транспортом;
— геологические процессы, которые воздействуют на биосистемы и людей или угрожают им;
— ремедиация и рекультивация территорий, пострадавших от геологических и антропогенных катастроф;
— экологические (environmental) проблемы, связанные с добычей полезных ископаемых из недр и выработкой энергии;
— экологические (environmental) проблемы, связанные с функционированием высокорисковых объектов;
— управление (менеджмент) землепользованием, включая социально-политические аспекты принятия решений, а также сведения о состоянии среды обитания, содержащиеся в банках данных и информационных системах [Ваганов, 2005].
1 Окружающая среда — это среда обитания и деятельности человечества [БСЭ, 1971].
Эти материалы позволяют сделать вывод, что основными задачами геологии окружающей среды (даже в "узком" содержании) в понимании ряда зарубежных авторов являются: 1) описание природных опасностей (катастроф) с целью смягчения их воздействия на человека; 2) оценка влияния на среду обитания различных видов человеческой деятельности; 3) управление процессами размещения промышленных и бытовых отходов, устранение или минимизация их загрязняющего воздействия; 4) разработка управленческих решений в отношении геологических и гидрогеологических ресурсов (органические энергоносители, минералы, водные ресурсы, включая подземные) и землепользования; 5) проведение сопутствующих мероприятий, включая судебные разбирательства.
Большое внимание в западных странах в учебных курсах уделяется оценке экологического состояния земельных участков в связи с операциями с недвижимостью или со слиянием компаний, оценке влияния на окружающую среду долгосрочной добычи нефти и газа, а также закачки загрязненных вод в скважины. Исследуются загрязнение почв, обусловленное утечками нефтепродуктов и прочих поллютантов с промышленных объектов, а также авариями (залповыми выбросами); оценка местных гидрогеологических условий с целью снабжения данной местности питьевой водой и возможное загрязнение фунтовых вод [Ваганов, 2005].
В англоязычной литературе используется и более широкое понимание содержания геологии окружающей среды. В частности, в американской энциклопедии "Lockergnome Encyclopedia" environmental geology рассматривается как многодисциплинарная отрасль прикладной науки, тесно связанная с инженерной геологией и в определенной степени с географией среды обитания (environmental geography). Все эти три дисциплины исследуют взаимодействие человека с геологической средой (geologic environment), включающей биосферу, литосферу, гидросферу и отчасти атмосферу.
Столь же широкое толкование геологии окружающей среды находим в Толковом словаре английских геологических терминов, переведенном с английского языка на русский и изданном в 1977 г. Привожу дословно: "Environmental geology — геология окружающей среды. Сбор, анализ и применение геологических данных и законов для решения проблем, возникающих в связи с деятельностью человека и использованием им окружающей среды; к таким проблемам относятся возможное увеличение быстро сокращающегося жизненного пространства и ресурсов для нужд человека, уменьшение вредных влияний, связанных с деятельностью человека, и приспособление экспонентно увеличивающегося населения к ограниченным территориальным и другим ресурсам нашей планеты. Геология окружающей среды предусматривает исследования в области гидрогеологии, рельефа, инженерной геологии, экономической гео-
логии; кроме того, она имеет дело с процессами, происходящими в недрах Земли, изучает минеральные богатства Земли и технические свойства земных материалов. Она решает вопросы, имеющие отношение к строительству зданий, транспортных сооружений и коммуникаций. В ее задачи входит безопасное устранение твердых и жидких отходов, освоение и регулирование водных ресурсов, оценка и картирование минеральных ресурсов, повсеместное долгосрочное прогнозирование и разработка проектов наиболее эффективного и выгодного использования земных пространств. См. также urban geology. Син. geoecology" [Толковый словарь ..., 1977, с. 482].
В.Г. Чернов в справочнике "Науки геологического цикла" на основе анализа статей в вышеназванном толковом словаре пришел к такому выводу: "ГЕОЛОГИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ - раздел науки об окружающей среде, которая определяется так: 1) наука о Земле в ее применении к естественной среде, окружающей человека; включает в основном геоморфологию, метеорологию, климатологию, почвоведение, а также физическую и прикладную океанологию; 2) наука, занимающаяся описанием и истолкованием всей природы в целом, как мы ее воспринимаем и наблюдаем, всего, что является нашей физической окружающей средой: Земли, Солнца, океана, атмосферы, их взаимодействий и таящейся в них опасности (ТСАГТ, 1977, т. 1, с. 482). Син.: геоэкология (ТСАГТ, 1978, т. 2, с. 482)" [Чернов, 1996, с. 32].
Приведенные сведения позволяют сделать следующие выводы:
1) содержание понятия "геология окружающей среды" и области знаний под таким названием в западных странах является неопределенным. В большей степени этому названию отвечает содержание "узкого" подхода, хотя и в нем рассматриваются компоненты негеологических абиотических сфер Земли. В некоторых работах "широкое" содержание этого термина рассматривается как синоним геоэкологии;
2) геология окружающей среды представляет набор сведений, давно разработанных традиционными геологическими науками; в ней не сформулирована собственная специально экологически ориентированная терминологическая база, и в связи с этим ее нельзя рассматривать как новую геологическую науку;
3) во всех работах независимо от понимания содержания геологии окружающей среды исследуются проблемы взаимоотношения социума и окружающей среды, т.е. эта область знаний является ориентированной сугубо антропоцентрически;
4) поскольку в названии рассматриваемой области знаний существительным является слово геология, то геологию окружающей среды следует признать областью геологии и не считать ее синонимом понятия "геоэкология", исключив из рассмотрения особенности негеологических абиотических сфер Земли;
5) геология окружающей среды как образовательная дисциплина представляет большой интерес для
студентов, аспирантов и специалистов негеологического профиля; студентам-геологам, особенно старших курсов, эта дисциплина не дает принципиально новых данных и лишь дополнительно ориентирует их в проблемах окружающей среды.
Экологическая геология
Экологическая геология сформировалась в России в последнее десятилетие XX в. Термин впервые появился в литературе в 1984 г. В настоящее время экологическая геология рассматривается как новое направление геологических наук, изучающее экологические свойства и функции литосферы, закономерности их формирования и пространственно-временного изменения под влиянием природных и техногенных причин в связи с жизнью и деятельностью биоты, и прежде всего человека [Теория и методология..., 1997; Трофимов, Зилинг, 1995, 2002]. Верхние горизонты литосферы (включая подземные воды и газы) исследуются как один из основных абиотических компонентов экосистем высокого уровня организации (от биогеоценоза до экосферы). В соответствии с этим экологическая геология является, с одной стороны, новым специальным направлением в геологии, с другой стороны, составной частью геоэкологии, которая также включает в свою структуру экологически ориентированные направления наук, изучающих атмосферу, поверхностную гидросферу и почвы (см. далее).
Объект исследования экологической геологии — традиционный для наук геологического цикла: теоретически — это литосфера со всеми ее компонентами, в прикладном плане — ее приповерхностная часть, расположенная преимущественно в зоне возможного природного и техногенного воздействия. Она исследуется как многокомпонентная динамическая система (включая породы, подземные воды и газы, современные геологические процессы, геохимические и геофизические поля), влияющая на существование и развитие биоты, в том числе и человеческого сообщества. К числу таких систем относятся следующие: литосфера—биота, техногенно измененная литосфера—биота либо литосфера—инженерное сооружение—биота. Все они являются эколого-геоло-гическими системами, представляющими собой определенный объем литосферы как геологический компонент природной среды с находящейся в ней и на ней биотой и включающей три подсистемных блока — литосферный (абиотический), биоту (биотический) и источники воздействия природного и техногенного происхождения. Предмет исследования экологической геологии — знания об экологических функциях и свойствах литосферы, функциональных связях в названных системах [Трофимов, Зилинг, 2002].
Теоретической основой экологической геологии является концепция экологических функций литосферы. Она изучает роль литосферы в качестве среды существования органической жизни — простейших ее форм, растительного и животного мира и челове-
ческой популяции. Ее основное с экологических позиций "предназначение" — ресурсное и энергетическое жизнеобеспечение биоты — реализуется через ресурсную, геодинамическую, геофизическую и геохимическую экологические функции (рис. 1). Их содержание определено [Трофимов, Зилинг, 2002; Экологические функции..., 2000] так:
— ресурсная экологическая функция литосферы определяет роль минеральных, органических и органо-минеральных ресурсов и геологического пространства литосферы для жизни и деятельности биоты в качестве как биогеоценоза, так и социальной структуры;
— геодинамическая экологическая функция литосферы отражает свойства литосферы влиять на состояние биоты, безопасность и комфортность проживания человека через природные и антропогенные процессы и явления;
— геохимическая экологическая функция литосферы отражает свойства геохимических полей (неодно-родностей) литосферы природного и техногенного происхождения влиять на состояние биоты в целом, включая человека;
— геофизическая экологическая функция литосферы отражает свойства геофизических полей (неодно-родностей) литосферы природного и техногенного происхождения влиять на состояние биоты, включая человека.
На базе представлений об экологических функциях литосферы разработана система понятий экологической геологии: экологические свойства литосферы, эколого-геологические, эколого-ресурсные, эко-лого-геодинамические, эколого-геохимические и эколого-геофизические условия, состояние эколого-геологических условий, содержательные задачи по изучению каждой экологической функции литосферы, эколого-геологические карты и др.
Экологическая геология исследует три типа задач. Решение морфологических задач направлено на изучение современных состава, состояния, строения и свойств анализируемой системы, ее эколого-геологических условий в целом. Ретроспективные задачи обращены в прошлое и направлены на восстановление истории формирования эколого-геологи-ческой системы, формирования ее современного качества. Прогнозные задачи связаны с исследованием тенденций развития названных систем в будущем под воздействием различных причин природного и техногенного происхождения. Для их решения используются методы многих классических наук (сейсмотектоника, вулканология, геохимия, геофизика, геология полезных ископаемых, гидрогеология, инженерная геология и др.), а также специальные методы экологической геологии: эколого-геологическое картирование, эколого-геологическое моделирование, эколо-го-геологический мониторинг, эколого-геологичес-кий функциональный анализ.
Основные научные задачи экологической геологии сведены В.Т. Трофимовым и Д.Г. Зилингом (2002) к следующим:
Экологические функции литосферы
Рис. 1. Систематика экологических функций литосферы (по В.Т. Трофимову и Д.Г. Зилингу (1995))
— изучение экологических функций литосферы, закономерностей их формирования и динамики развития под влиянием природных и техногенных процессов;
— разработка теории и методов оценки устойчивости приповерхностной части литосферы к техногенным воздействиям с точки зрения изменения ее экологических функций;
— разработка теории и методов управления состоянием и свойствами массивов приповерхностной части литосферы с целью сохранения или улучшения их экологических функций;
— разработка теории, методов и рецептур утилизации экологически опасных промышленных отходов и выбор оптимальных (по геологическим условиям) участков массивов для их захоронения с целью наименьшего ухудшения экологических свойств территории;
— разработка теории и методики геологического обоснования инженерной защиты территорий, объектов и сооружений от природных и антропогенных геологических процессов, снижающих ее экологические функции.
Прикладные задачи в укрупненном виде и типологическом плане могут быть сформулированы так:
— обоснование рационального использования ресурсов литосферы для нормального функционирования экосистем;
— установление влияния техногенного загрязнения приповерхностной части литосферы на биоту;
— геологическое обоснование для разработки и принятия решений по управлению биотопом экосистем или экосистемами.
В составе экологической геологии выделено [Трофимов, Зилинг, 2002] несколько научных разделов, ответственных за изучение определенных эколо-
гических функций литосферы: экологическое геологическое ресурсоведение, экологическая геодинамика, экологическая геохимия и экологическая геофизика. Первое из них исследует весь спектр морфологических, ретроспективных и прогнозных вопросов и проблем, связанных с обеспечением биоты, и в первую очередь человеческого сообщества, минерально-сырьевыми ресурсами литосферы и ресурсами геологического пространства. Акцент в исследованиях делается не на поиски и подсчет запасов полезных ископаемых, а на оценку их соответствия современному уровню потребления и рационального использования с учетом экологических последствий. По существу, должен решаться вопрос о регламентации потребления минерально-сырьевых ресурсов литосферы с учетом сохранения и нормального функционирования экосистем высокого уровня организации. С экологических позиций оцениваются и ресурсы геологического пространства.
Экологическая геодинамика исследует морфологические, ретроспективные и прогнозные задачи, связанные с изучением воздействия природных и антропогенных геологических процессов на биоту с позиций как оценки возможных катастроф, так и комфортности ее проживания.
Экологическая геохимия исследует морфологические, ретроспективные и прогнозные задачи, связанные с изучением влияния геохимических полей и геопатогенных аномалий природного и техногенного происхождения на биоту. Среди этих полей выделяются литогеохимические, гидрогеохимические, сноу-геохимические, биогеохимические и атмогеохимичес-кие. Объектами исследований являются вещественный (минеральный) состав литосферы, миграция подвижных соединений химических элементов, их аномальные концентрации и характер воздействия на биоту с использованием методов геохимии, минералогии, петрографии, гидрогеологии и данных медико-биологических оценок состояния биоты. В практическом аспекте такие исследования подразумевают тесное сотрудничество экологов-геологов с медиками и санитарной службой, так как оценка должна проводиться с медико-санитарных позиций.
Экологическая геофизика исследует морфологические, ретроспективные и прогнозные задачи, связанные с изучением геофизических полей природного и техногенного происхождения, их отклонением от нормы и воздействием на биоту. Для этого привлекаются методы геофизики, геотектоники, сейсмотектоники и данные медико-биологических дисциплин. Здесь также необходимо тесное сотрудничество с представителями медико-санитарной службы.
Построение эколого-геологических произведений принципиально отлично от книг по геологии окружающей среды. Так, в учебнике "Экологическая геология" [Трофимов, Зилинг, 2002] содержатся три части: экологическая геология и ее положение в системе геологических наук; экологические функции литосферы и их преобразование под влиянием техноге-9 ВМУ, геология, № 2
неза и методические вопросы экологической геологии. В первой части охарактеризованы содержание экологической геологии и ее структура, научный метод и содержательные задачи, подходы и критерии оценки состояния эколого-геологических условий, положение экологической геологии в системе геологических наук и ее соотношение с геоэкологией. Во второй части последовательно описаны все эколого-геологические функции литосферы и роль литотехни-ческих систем в их преобразовании, а в третьей — общая структура эколого-геологических исследований и методы получения эколого-геологической информации, эколого-геологическая составляющая инженерно-экологических изысканий для строительства, эколого-геологические карты и методика их составления, задачи экологической геологии в обосновании управления экологическими обстановками с целью сохранения ими оптимального состояния.
В качестве примера описания экологических функций литосферы приведем содержание главы, посвященной ресурсной функции. В ней последовательно рассмотрены: определение, значение и структура ресурсной экологической функции литосферы; ресурсы литосферы, необходимые для жизни биоты (биофильные элементы литосферы, минеральные биогенные комплексы-кудюриты, поваренная соль, подземные воды как ресурс литосферы, необходимый для жизни биоты); минеральные ресурсы, необходимые для жизни и деятельности человеческого общества (минеральные ресурсы, их структура и человеческое общество, запасы минеральных ресурсов верхних горизонтов литосферы, минеральные ресурсы техногенных месторождений); ресурсы геологического пространства (определение и структура ресурсов геологического пространства, ресурсы геологического пространства и расширение инженерно-хозяйственной деятельности человечества, ресурсы геологического пространства и размещение отходов жизнедеятельности человеческого общества, ресурсы геологического пространства и проблема их восстановления).
Экологическая геология и ее научные разделы тесно связаны с проблемой геологического обоснования устойчивого функционирования экосистем, включая человеческое сообщество. При этом они опираются в первую очередь на теории и методы таких геологических наук, как геохимия, геофизика, геология полезных ископаемых, гидрогеология, инженерная геология и геокриология. Остальные науки геологического цикла — геотектоника, петрография, минералогия и др. — играют несколько меньшую роль, их теории и методы привлекаются с учетом характера решаемой эколого-геологической проблемы. Кроме того, эколого-геологические исследования предусматривают широкое использование информации медико-биологического и социально-экономического характера.
Оценивая содержание и современное состояние экологической геологии с тех же позиций, что и со-
держание геологии окружающей среды, можно сделать выводы:
1) экологическая геология по содержанию является новым научным направлением геологии с принципиально новым объектом исследования и собственной, четко экологически ориентированной понятийной (терминологической) базой, сформированной на основе представлений об экологических свойствах и функциях литосферы; на этой же основе сформулированы [Теория и методология..., 1997; Трофимов, Зилинг, 2002; Экологические функции..., 2000] теоретические и практические задачи экологической геологии, принципиально отличные по содержа-нию от подобных задач других геологических наук;
2) экологическая геология исследует влияние геологических условий на биоту, включая человека, т.е. она является биоцентрически ориентированной; это область геологических знаний и относить ее к экологии неправомерно;
3) экологическая геология как образовательная дисциплина является сугубо геологической; ее должны осваивать студенты всех специальностей и классических университетов (что уже делается), и инженерно-технических вузов, а также студенты негеологических экологически ориентированных специальностей.
Геоэкология
Термин был введен в 1939 г. немецким географом К. Тролем взамен ранее использованного им же термина "экология ландшафта". В отечественную литературу обсуждаемый термин в 1970 г. привнесен В.Б. Сочавой, который определил геоэкологию как науку о состоянии геологической среды и всех ее компонентов, о происходящих в ней процессах, активизация которых может отражаться (в том числе и негативно) на состоянии других геосфер Земли [Со-чава, 1970, 1978]. В таком понимании содержание геоэкологии принципиально отличалось от введенного К. Тролем и, по существу, представляло собой новую геологическую науку.
В последней четверти XX в. термин "геоэкология" стали широко использовать почти во всех естественных науках, он потерял четкость и превратился, по сути, в термин свободного пользования. Биолог Н.Ф. Реймерс [1990] считал геоэкологию разделом экологии, исследующим экосистемы (геосистемы) высоких иерархических уровней — до биосферы включительно. Этой же позиции придерживались Б.С. Соколов [1995], Д.Г. Зилинг, В.Т. Трофимов [2002]. Геолог Е.А. Козловский [1989] рассматривал геоэкологию как новое научное направление, возникшее на стыке геологии и экологии и изучающее закономерные связи между живыми организмами (в том числе человеком), техногенными сооружениями и геологической средой, а геолог К.И. Сычев [1991] — как междисциплинарную и общепланетарную науку, изучающую в естественных и техногенно нарушен-
ных природных условиях закономерные изменения в литосфере, происходящие под действием внутренних (эндогенных) сил Земли и внешним влиянием атмосферы, гидросферы, биосферы и техносферы. (В целом в публикациях геологов выделяется не менее трех толкований содержания этого термина — геобиосферное, геосферное и литосферное [Трофимов, 2005, 2006; Трофимов, Зилинг, Аверкина, 1994].)
Иное толкование дают географы. Так, K.M. Петров [1994] считал геоэкологию экологизированной географией, наукой о приспособлении хозяйства к ландшафту, учитывающей законы классической экологии, а С.П. Горшков [1999] — наукой о современных ландшафтах (естественных, преобразованных и созданных человеком), а также о геологической среде, о способах и возможностях использования природных ресурсов и экологических ограничениях при социально-экономическом развитии.
Предложено и более широкое понимание содержания геоэкологии. Географ Г.Н. Голубев [1999, 2002] рассматривал геоэкологию в качестве междисциплинарного научного направления, изучающего экосферу как взаимосвязанную систему геосфер в процессе ее интеграции с обществом, а геолог В.И. Осипов [1993, 1996, 1997] — как междисциплинарную науку, изучающую неживое (абиотическое) вещество (курсив мой. — В. Т.) геосферных оболочек Земли в качестве компонента окружающей среды и минеральной основы биосферы.
Такое многообразие мнений обусловливает различное содержание произведений с названием "Геоэкология". В них, с моей точки зрения, общее — это рассмотрение изменения геосфер Земли под влиянием деятельности человека, а также полное отсутствие нового понятийного базиса. Об этом свидетельствует и одна из наиболее интересных книг с подобным названием, написанная Г.Н. Голубевым [1999]. В ней 5 частей: экосфера; глобальные изменения; геосферы Земли и деятельность человека; геоэкологические аспекты природно-техногенных систем; заключение (выживание человечества?). При рассмотрении влияния деятельности человека на литосферу описаны лишь строение литосферы Земли, большой круговорот вещества и роль в нем человека, а также антропогенные воздействия на неблагоприятные экзогенные процессы. Более подробно охарактеризованы так называемые геоэкологические проблемы использования почвенных и земельных ресурсов: основные функции сферы почв (педосферы); антропогенная деградация почв; земельные ресурсы мира и их использование; геоэкологические проблемы земледелия (водная и ветровая эрозия почв, геоэкологические последствия применения удобрений, геоэкологические последствия применения пестицидов, уплотнение почвы, геоэкологические проблемы орошения, геоэкологическая устойчивость сельского хозяйства).
Структуру геоэкологии как науки разные исследователи также понимают принципиально различно. В 1994 г. В.Т. Трофимов, Д.Г. Зилинг и Т.И. Аверки-
на [1994] показали, что геоэкология как междисциплинарная наука о взаимодействии геосфер Земли с биотой и человеческим сообществом должна включать в качестве составных частей экологическую геологию, экологическую географию и экологическое почвоведение. В.И. Осипов [1996, 1997] выделил в геоэкологии следующие направления: геоэкологию верхней части литосферы (учение о геологической среде), геоэкологию ландшафтов (учение о рациональном природопользовании), геоэкологию почв (физика почв), геоэкологию атмосферы (физика атмосферы) и геоэкологию поверхностной гидросферы (физику гидросферы). С моей точки зрения, названия этих разделов, особенно помещенные в скобках, явно неправомерны, так как это в большинстве случаев давно устоявшиеся направления определенных наук или даже целые науки, сформировавшиеся еще до появления термина "геоэкология".
В.В. Куриленко [2004] в составе геоэкологии выделил экологию биосферы (глобальную экологию), экологию литосферы (экологическую геологию), экологию гидросферы (экологию водных систем), экологию атмосферы (экологию воздушной среды), экологию географических систем (географическую экологию) и экологию педосферы (экологическое почвоведение).
В итоге констатирую, что в определении содержания геоэкологии указанных авторов в большинстве случаев разделяет характер объекта исследования, отношение к биоте и техногенезу, а объединяет, хотя далеко не всех, междисциплинарный статус науки и геосферный подход к изучению объекта. Причинная обусловленность многообразия понимания названных атрибутов геоэкологии связана с: 1) различным подходом исследователей, часто узкопрофессиональным (геологическим, географическим и др.), к определению содержания понятия "геоэкология"; 2) стремлением одних исследователей сохранить первоначально введенное географическое содержание термина "геоэкология", а других — придать ему новое содержание, причем совершенно разное по объему; 3) различным отношением исследователей к биоте (изучать или не изучать влияние абиотических сфер Земли на состояние биоты при геоэкологических исследованиях); 4) различным отношением исследователей к воздействующим на системы группам факторов, которые необходимо изучать в ходе геоэкологических работ; 5) отсутствием до настоящего времени четкой формулировки теоретических основ геоэкологии, его новой терминологической базы — непременного атрибута новой междисциплинарной науки.
Очень важна третья позиция. При геоэкологических исследованиях все компоненты природных систем при комплексном их изучении вместе с биотическим компонентом, включая человека, представляются равнозначными. В связи с этим без наличия биотического компонента любое экологизированное научное направление, в том числе и геоэкология, теряет 10 ВМУ, геология, № 2
право на свое название, так как игнорирование живого вещества как объекта исследования несовместимо с экологической наукой в любом ее аспекте.
Но главной в содержательном отношении является последняя из этих причин. Именно неразработанность теоретических основ геоэкологии, отсутствие четкой формулировки ее понятийной базы позволяют параллельное существование широкого спектра взглядов на содержание геоэкологии. Именно поэтому возможно высказывание взглядов, в которых объект этой междисциплинарной науки рассматривается от экосферы до геологической среды.
При разработке теоретических основ геоэкологии В.В. Куриленко [2004] и В.Т. Трофимовым [2005, 2006] предложено использовать представления об экологических функциях абиотических сфер Земли. Это представляется правомерным, поскольку основное с рассматриваемой точки зрения предназначение всех абиотических сфер Земли — литосферы, педосферы, атмосферы и гидросферы — ресурсное и энергетическое обеспечение жизни и развития биоты. В соответствии с этим выделены ресурсная, геохимическая, геофизическая и геодинамическая экологические функции абиотических сфер Земли. При реализации такого подхода геоэкология должна рассматриваться как междисциплинарная наука, изучающая экологические функции абиотических сфер Земли, закономерности их формирования и пространственно-временного изменения под влиянием природных и техногенных причин в связи с жизнью и деятельностью биоты, и прежде всего человека.
Объем содержания геоэкологии определяется как поле пересечения наук о жизни, атмосфере, поверхностной гидросфере и литосфере (рис. 2). Исходя из этого во всех науках, изучающих такой объект, правомерно развитие экологически ориентированных направлений, которые следует называть, используя прилагательное "экологическая": экологическая физика, экологическая география, экологическая геология, экологическая химия и т.п. И в этой ситуации нет никакой необходимости считать физику почв геоэкологией почв, физику атмосферы — геоэкологией атмосферы, физику гидросферы — геоэкологией поверхностной гидросферы, что сделано В.И. Осипо-вым [1996, 1997].
В качестве основных задач новой геоэкологии выступают: 1) разработка ее терминологии, законов и структуры, определение места в системе наук о Земле и Жизни; 2) исследование экологических функций абиотических сфер Земли и их роль в обеспечении жизни биоты; 3) изучение трансформации экологических функций абиотических сфер Земли в эпоху техногенеза и влияние последней на биоту; 4) исследование глобальной роли экологических функций абиотических сфер Земли, последствий взаимодействия этих сфер между собой, техносферой и биотой; 5) разработка методических вопросов геоэкологии.
Рис. 2. Соотношение наук о жизни и абиотических сферах Земли, изучающих экосистемы высокого уровня организации, и формируемые ими общие объектные и предметные поля (по В.Т. Трофимову [2006]): 1 — науки о жизни; 2 — науки об атмосфере; 3 — науки о поверхностной гидросфере; 4 — науки о литосфере; 5 — граница совместных объектных и предметных полей наук об абиотических сферах Земли и Жизни, очерчивающая предметное поле геоэкологии; 6 — граница области исследований экологической геологии
Соотношение содержания геологии окружающей среды и экологической геологии
Рассмотрим этот вопрос последовательно по таким позициям: объект изучения ^ цель изучения ^ наличие принципиально нового теоретико-методологического базиса ^ постулированное отношение к управлению исследуемым объектом. Ответ на него сформулируем в виде следующих положений:
1) объект изучения существенно различен у сравниваемых областей геологии: природная или техно-генно-природная литосистема в геологии окружающей среды и эколого-геологическая система в экологической геологии;
2) цель изучения объекта также различна: взаимоотношение общества и геологической среды — у первой из них, влияние геологических факторов на биоту, включая человека, — у второй, т.е. геология окружающей среды является антропоцентрически ориентированной, а экологическая геология — био-центрически ориентированной;
3) в рамках последней сформирован принципиально новый для геологии в целом теоретико-методологический базис, ядром которого является учение об экологических свойствах и функциях литосферы, а в геологии окружающей среды такого нет; в ней используются понятия и положения традиционных гео-
логических наук — сейсмологии, вулканологии, инженерной геологии, гидрогеологии и т.п.;
4) в геологии окружающей среды одним из важнейших постулатов является управление объектом, что геология по определению делать просто не в состоянии; в экологической же геологии рассматривается позиция не управления, а эколого-геологическо-го обоснования управляющих решений, направленных на оптимизацию функционирования экологических систем.
Из этого следует такой вывод: геологию окружающей среды не следует отождествлять (что нередко происходит) с экологической геологией. Первая из них является антропоцентрически, а вторая — био-центрически ориентированной, и в силу этого экологическая геология шире по объему и содержанию по сравнению с геологией окружающей среды.
Соотношение содержания экологической геологии и геоэкологии
Соотношение этих дисциплин неоднократно рассматривалось ранее [Трофимов, 2006; Трофимов, Зи-линг, 2002]. Они совершенно различны по объему и содержанию: экологическая геология — наука геологическая; геоэкология, по мнению многих (но далеко не всех), — междисциплинарная, в которой рассмотрение влияния литосферы как абиотической компоненты экосистем лишь одно из направлений исследований. Это различие четко проявляется и в характере исследуемых систем: экосистемы со всеми ее абиотическими составляющими — в геоэкологии, эколого-геологической системы — в экологической геологии.
Специальная теоретическая база геоэкологии как междисциплинарной науки до сих пор не создана. Мне представляется, что в качестве таковой большие перспективы даст разработка учения об экологических функциях абиотических сфер Земли [Трофимов, 2005а,б, 2006а,б]. Этим будет создан специальный и однотипный подход к оценке экологически значимых параметров и атмосферы, и поверхностной гидросферы, и верхних горизонтов литосферы.
Заключение. Приведенный материал неизбежно приводит к трем главным выводам:
1) геология окружающей среды, экологическая геология и геоэкология различаются по содержанию, направленности и объектам исследования, научным и практическим задачам; в соответствии с этим эти понятия и обозначаемые ими сферы знаний нельзя ни отождествлять между собой, ни подменять одно другим. Это неизбежно приводит к терминологической путанице и затрудняет разработку экологической проблематики, причем не только в геологии;
2) геология окружающей среды по своему содержанию представляет набор сведений, полученных традиционными геологическими науками, не имеет новой специально разработанной понятийной базы, является антропоцентрически ориентированной областью геологических знаний, в отличие от экологи-
ческой геологии, которая биоцентрически ориентирована и шире по объему;
3) геоэкология является междисциплинарной наукой, изучающей влияние всех абиотических сфер
на живое; экологически ориентированные геологические науки призваны обеспечить информацию лишь об одной из этих сфер — литосфере.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Большая советская энциклопедия. Т. 6. М.: Советская энциклопедия, 1971.
2. Ваганов П. А. Что понимают под термином "Environmental Geology" на Западе? // Школа экологической геологии и рационального недропользования: Мат-лы шестой Межвузовской молодежной научной конференции: СПб.: СГУ, 2005. С. 96-104.
3. Геологический словарь. Т. 1. М.: Недра, 1978.
4. Голубев Г.Н. Геоэкология. М.: ГЕОС, 1999.
5. Голубев Г.Н. Глобальные изменения в экосфере. М.: Желдориздат, 2002.
6. Горная энциклопедия. Т. 1. М.: Советская энциклопедия, 1984.
7. Горшков С. П. Концептуальные основы геоэкологии. Смоленск: Изд-во Смоленского гуманитарного ин-та, 1999.
8. Козловский Е.Л. Геоэкология — новое научное направление // Геоэкологические исследования в СССР. М.: Наука, 1989. С. 9-18.
9. Клубов С. В., Прозоров Л.Л. Геоэкология: история, понятия, современное состояние. М.: ВНИИЗарубежгеоло-гия: Департамент геоэкологии, 1993.
10. Клубов С.В., Прозоров Л.Л. Русско-английский понятийно-терминологический словарь. М.: ВНИИЗарубеж-геология, 1994.
11. Коробкин В.П., Передельский Л.В. Экология. Ростов н/Д: Феникс, 2003.
12. Круподеров B.C., Островский В.Н., Шпак А.А. Актуальные проблемы экологической геологии // Отеч. геология. 2003. № 4, 5. С. 53-57.
13. Куриленко В.В. Экологическая геология: ее роль в науках о Земле и место в структуре экологического знания // Школа экологической геологии и рационального недропользования: Мат-лы пятой Межвузовской молодежной научной конференции. СПб.: СГУ, 2004. С. 45—61.
14. Мазур И.П., Молдованов О.П., Шишов В.Н. Инженерная экология. Т. 2. М.: Высшая школа, 1996.
15. Осипов В.И. Геоэкология — междисциплинарная наука о экологических проблемах геосфер // Геоэкология. 1993. № 1. С. 4-18.
16. Осипов В.И. Геоэкология: понятие, задачи, приоритеты // Инженерная геология сегодня и завтра: Труды международной конференции (5—7 февраля 1996 г., Москва). М.: Изд-во МГУ, 1996. С. 118-120.
17. Осипов В.И. Геоэкология: понятие, задачи, приоритеты // Геоэкология. 1997. N° 1. С. 3—11.
18. Петров КМ. Геоэкология. Основы природопользования. СПб.: СГУ, 1994.
19. Реймерс Н.Ф. Природопользование: Словарь-справочник. М.: Мысль, 1990.
20. Сергеев Е.М. Инженерная геология и охрана окружающей среды // Гидрогеология. Инженерная геология и строительные материалы: Докл. сов. ученых на XXVI сес. Междунар. геол. конгр. М.: Наука, 1980а. С. 119—128.
21. Сергеев Е.М. Инженерная геология и охрана окружающей среды // Охрана биосферы: Мат-лы Всесоюз. конф. Кишинев, 18-20 июня 1979 г. Кишинев, 19806. С. 82-90.
22. Снакин В.В. Природные ресурсы и окружающая среда: Словарь-справочник. М.: НИА-Природа, РЭФИА, 2001.
23. Соколов Б. С. Вернется ли "золотой век" геологии? // Вестн. РАН. 1995. Т. 65, № 9. С. 778-781.
24. Сочава В. Б. География и экология // Мат-лы V съезда Геогр. об-ва СССР. Л., 1970.
25. Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах. М.: Наука, 1978.
26. Сычев КИ. Научное содержание и основные направления геоэкологии // Разведка и охрана недр. 1991. № 11. С. 2-6.
27. Теория и методология экологической геологии / Под ред. В.Т. Трофимова. М.: Изд-во МГУ, 1997.
28. Толковый словарь английских геологических терминов. Т. 1 / Пер. с англ. М.: Мир, 1977.
29. Трофимов В.Т. Геоэкология: современное состояние, причины многоликости, постулаты формирования ее нового теоретического содержания // Изв. секции наук о Земле РАЕН. 2005а. Вып. 13. С. 129-138.
30. Трофимов В.Т. Об экологических функциях абиотических сфер Земли // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 20056. № 2. С. 59-65.
31. Трофимов В.Т. Постулаты нового содержания геоэкологии // Южно-Российский вестник геологии, географии и глобальной энергии. Астрахань: Издательский дом "Астраханский университет", 2006а. № 1 (14). С. 3—25.
32. Трофимов В.Т. Новый теоретический подход к определению содержания и развития геоэкологии // Геоэкология. 20066. № 2. С. 216-225.
33. Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г. Экологическая геология в программе "Университеты России" // Геоэкология. 1994. № 3. С. 117-120.
34. Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г. Экологическая геология и ее логическая структура // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 1995. № 4. С. 33-45.
35. Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г. Экологическая геология. М.: Геоинформмарк, 2002.
36. Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г., Аверкина Т.П. Геоэкология как термин и междисциплинарная наука // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 1994. № 5. С. 43—55.
37. Чернов В.Г. Науки геологического цикла: Справочник. М.: Изд-во МГУ, 1996.
38. Экологические функции литосферы / Под ред. В.Т. Трофимова. М.: Изд-во МГУ, 2000.
39. Экологический словарь / С. Делятицкий, И. Зай-онц, Л. Чертков, В.Н. Экзарьян. М.: Конкорд Лтд-Экопром, 1993.
40. Экологический энциклопедический словарь. М.: Изд. дом "Ноосфера", 1999.
41. Keller Е.А. Environmental geology. 8 ed. Santa Barbara, University of California, 2004.
Поступила в редакцию 27.06.2007
