Из материалов международной конференции " Интеркарто - 6 " ( г. Апатиты, 22-24 августа 2000 г.).

Шахова И.Н., Глазнева Н.С., Чекушин В.А.
ОАО Кольский геологический информационно-лабораторный центр, Апатиты
ГСФ «Минерал», Санкт-Петербург

В 1999 году в ОАО Кольский ГИЛЦ создан Банк данных государственного мониторинга геологической среды [5].

Банк данных является интегрированной системой сбора, накопления, хранения и использования фактографической и картографической информации. Основу эколого-геохимической информации, вводимой в БД ГМГС, составили результаты работ по эколого-геохимическому и целевому геоэкологическому картированию, проведенному Центрально-Кольской экспедицией в период с 1990 по 1997 гг. Вся первичная информация по проектам систематизирована и хранится в Банке в структурированной взаимосвязанной форме от точки наблюдения до различных видов анализа по отдельным компонентам природной среды. В состав картографической базы входит комплект карт с базовой информацией на всю территорию Мурманской области масштаба 1 : 1 000 000 как основа для построения специальных карт [6-9].

Банк данных ГМГС разработан с учетом его включения в систему Государственного банка цифровой геологической информации (ГБЦГИ), являющегося ядром Единой информационной системы недропользования РФ [3, 4].

В Банк ГМГС помещены все эколого-геохимические данные по основным крупным геоэкологическим проектам, выполненным на территории Мурманской области до настоящего времени.

Основным результатом функционирования Банка данных ГМГС является комплект предоставляемых пользователям выходных документов, сформированных на основе хранящейся информации. Состав такого комплекта зависит от спектра задач, которые могут решаться с использованием имеющейся информации.


Рис. 1. Карта фактматериалов БД ГМГС


В данной статье приводится пример функционирования БД.

Используя данные опробования снежного покрова, хранящиеся в БД, проведено моделирование аэротехногенного загрязнения от трех промышленных объектов в центральной части Мурманской области.

Опробование. Пробы снежного покрова отбирались в марте-апреле 1993 г. на площади около 3800 кв. км. Точки опробования располагались на ровных (20х20м), открытых участках с максимально возможной однообразной мощностью снега. Регистрировалась средняя (из 20 замеров) мощность снежного покрова на каждой площадке опробования. В полевой документации фиксировались также номер пробы, дата опробования, количество отобранных в сборную пробу кернов, вес сборной пробы.

Аналитические работы были выполнены в Химико-Технологической лаборатории КГИЛЦ весной 1993 г.

Расчет техногенных нагрузок. Результаты анализа проб талой снеговой воды и осадков на фильтре пересчитывались в техногенные нагрузки (количество выпадений) элементов-загрязнителей на единицу площади (г/км2).

В результате расчетов в среде Microsoft Excel получили таблицу статистических параметров распределения техногенных нагрузок рудных элементов, при этом для изученной территории отдельно рассчитаны параметры для Кировско-Апатитского, Мончегорского, Оленегорского районов и фоновые уровни для всего горнопромышленного узла. Для основных элементов-загрязнителей статистические параметры техногенных нагрузок рассчитаны для растворимой фазы, твердой фазы и суммарные нагрузки. На основе полученных данных построили гистограммы распределения по всем рассматриваемым элементам [1, 2].

Рис. 2. Схема опробования снега


























Таблица 1.

Статистические параметры распределения техногенных нагрузок рудных элементов
Параметр	Nim, г/км2	Nif, г/км2	Nis, г/км2	Cum, г/км2	Cuf, г/км2	Cus, г/км2
Кировско-Апатитский промышленный район
Количество	78	78	78	78	78	78
Минимум	23,56	74,11	147,66	23,56	134,74	450,38
Максимум	15734,44	12126,02	17672,13	4718,44	34196,07	34534,22
Ср.арифм.	698,33	1209,95	1908,28	458,35	2082,70	2541,06
Станд.отклон.	2075,00	1702,41	2856,18	620,97	4969,32	5004,84
Ср.геом.	278,58	803,38	1190,67	296,18	1103,42	1557,09
Относ.станд.	2,84	2,35	2,36	2,56	2,46	2,19
Медиана	264,39	827,81	1043,48	314,49	1127,18	1447,05
Мончегорский промышленный район
Количество	111	111	111	111	111	111
Минимум	104,00	54,42	366,42	273,33	105,89	606,94
Максимум	145080,00	307035,80	452115,80	324870,00	293686,42	618556,42
Ср.арифм.	8564,24	16730,36	25294,60	16005,70	12315,43	28321,13

Рис. 3. Гистограммы распределения элементов

Обработка результатов проводилась с использованием ГИС ArcView 3.1 Spatial Analyst. С использованием данных из Excel-таблиц для элементов-загрязнителей Ni, Cu, Co, Pb, Sr, P, Al получены карты распределения техногенных нагрузок в виде кружковых и кружково-растровых карт. На кружковых картах представлено распределение нагрузок элементов твердой и растворимой фаз. На кружково-растровых картах показаны суммарные нагрузки и отношение твердой и растворимой фаз для исследуемых элементов.

Изученная территория характеризуется высокими уровнями техногенных нагрузок ряда элементов, среди которых по особенностям распределения следует выделить две основные группы. Наиболее наглядно это иллюстрируется на прилагаемых схемах суммарных показателей загрязнения территории по двум основным группам элементов:

Ї первая группа тяжелые металлы (Ni, Cu, Co, Pb), главным источником загрязнения которыми является металлургическая промышленность;

Ї вторая группа элементы антропогенного загрязнения (Sr, Al, P), основным источником загрязнения является Кировско-Апатитский горнорудный район.

Описанная процедура обработки результатов опробования снежного покрова, выполненная с использованием программного обеспечения Банка данных ГМГС, демонстрирует широкие возможности углубленной обработки, интерпретации и графического отображения эколого- геохимических данных.

Впервые на Кольском полуострове создана компьютерная программно-информационная система - Банк данных ГМГС, отвечающая современным требованиям и доступная для эксплуатации широкому кругу пользователей. В нем учтено все многообразие методов, применяемых в настоящее время при эколого-геологических, эколого-геохимических съемках и других видов работ, связанных с мониторингом геологической среды.

Рис. 4. Кружково-растровые карты распределения элементов








































Рис. 5. Суммарный показатель загрязнения тяжелыми металлами (Ni, Cu, Co, Pb)

Созданный Банк используется уже в современном состоянии и позволяет наращивать его функции при дальнейшем развитии и накоплении информации.

Литература

1. Джигаловская Т.Н., Назаров И.М. и др. Способ раздельного определения аэрозольного загрязнения от удаленных и местных источников. Бюллетень открытий, изобретений, производственных образцов и товарных знаков. Авторское свидетельство № 87-5266 (USSR), № 39, 1981.

2. Chekushin V.A., Bogatyrev I.V., Catitat P., de, Niskavaara H., Reimann C. Annual atmospheric deposition of 16 elements in eight catchments of the central Barents region. The Science of the Total Environment, 220, 1998, - Р. 95-114. (Отчет NGU N 97.099, Кольский проект, Международный отчет, Изучение водосборов в 1994 г).

Нормативная

3. Концепция государственного мониторинга геологической среды России (приложение №1 к приказу Роскомнедра № 117 от 11.07.94)

Временная инструкция

4. Временная инструкция о порядке, составе и формах представления в ГБЦГИ геохимической информации о результатах работ на твердые полезные ископаемые. Москва, 1997.

Фондовая

5. Глазнева Н.С, Богатырев И.В, Семенов Е.Н. Отчет о результатах работ по созданию Банка данных государственного мониторинга геологической среды.

6. Краткая объяснительная записка к комплекту карт многоцелевого геохимического картирования Кольского геолого-геохимического полигона масштаба 1 : 1 000 000, С-Петербург, 1994, (рабочий экземпляр в ОАО «Центрально-Кольская экспедиция»).

7. Латонин С.С. Отчет о результатах целевого геоэкологического картирования масштабов 1 : 500 000 и 1 : 100 000 территории промышленных районов центральной части Мурманской области в 1990-1996 гг., Мончегорск, 1996, Мурманский ТГФ, Инв. № 4943

8. Липов А.П. «Информационный отчет о геологическом доизучении масштаба 1 : 50 000 с общими поисками на редкие металлы и эколого-геохимическом картировании масштабов 1 : 500 000, 1 : 200 000, 1 : 50 000, 1 : 25 000 Ловозерского массива и его обрамления на площади, соответственно, 1090 кв. км и 1450 кв. км, проведенных в 1991-1996 гг.», Мончегорск, 1997, Мурманский ТГФ, Инв. № 5106

9. Павлов В.А. Отчет о результатах эколого-геологического картирования масштаба 1 : 1 000 000 западной части Мурманской области на площади 82570 кв. км в 1995-97 гг., г. Мончегорск, 1998, Мурманский ТГФ, Инв. № 5214