RU2423727C2 - Method for geo-ecological monitoring with integral-complex estimation of environmental hazard index - Google Patents

Method for geo-ecological monitoring with integral-complex estimation of environmental hazard index Download PDF

Info

Publication number
RU2423727C2
RU2423727C2 RU2008137418/28A RU2008137418A RU2423727C2 RU 2423727 C2 RU2423727 C2 RU 2423727C2 RU 2008137418/28 A RU2008137418/28 A RU 2008137418/28A RU 2008137418 A RU2008137418 A RU 2008137418A RU 2423727 C2 RU2423727 C2 RU 2423727C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
monitoring
component
index
components
geoecological
Prior art date
Application number
RU2008137418/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008137418A (en
Inventor
Геннадий Андреевич Пшеничный (RU)
Геннадий Андреевич Пшеничный
Евгений Юрьевич Каминский (RU)
Евгений Юрьевич Каминский
Юрий Иванович Матвеев (RU)
Юрий Иванович Матвеев
Михаил Васильевич Свинин (RU)
Михаил Васильевич Свинин
Александр Евгеньевич Рыбалко (RU)
Александр Евгеньевич Рыбалко
Олег Юрьевич Корнеев (RU)
Олег Юрьевич Корнеев
Original Assignee
Северное государственное федеральное унитарное научно-производственное предприятие по морским геологоразведочным работам "СЕВМОРГЕО"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Северное государственное федеральное унитарное научно-производственное предприятие по морским геологоразведочным работам "СЕВМОРГЕО" filed Critical Северное государственное федеральное унитарное научно-производственное предприятие по морским геологоразведочным работам "СЕВМОРГЕО"
Priority to RU2008137418/28A priority Critical patent/RU2423727C2/en
Publication of RU2008137418A publication Critical patent/RU2008137418A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2423727C2 publication Critical patent/RU2423727C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: environmentally hazardous toxic-contaminated and earthquake-prone areas are selected. Geo-ecological monitoring with integral-complex estimation of the environmental hazard index Io is carried out. The monitoring is carried out using a linear and/or root-mean-square form of approximating the component of the environmental hazard index. Conclusions on the monitoring results are made from the integral-complex estimation of the environmental hazard index Io, using results of chemical analysis of samples of bottom sediments and water. The samples used are collected from a selected cell for analysing the area of the environment. Normal and gradient geophysical i-poles on the area of the environment are used based on: a dimensionless root-mean-square distribution parameter Ii equal to the product of the risk index Ri and the frequency (units ) Ωi of its manifestation. The values are determined separately for each component Ii of the index Io. Ii=Σi(RiΩi), where Ωi=ΔXi/σi, and ΔXi=(Xi-Xi,av) denote deviation from the average, Xi,av is the average value Xi, σi2=(l/(n-l)Σ1(Xi-Xi,av)2 is standard deviation, σi is square deviation of the random value Xi, and estimation of the significance of each component of Ii. Points of the scale m are calculated for each i-th parameter of the component Ii , where m (Io)=(l/k)Σm(Ii)Ii i, and k is the number of the component Ii of the Io index.
EFFECT: broader functionalities.
24 cl, 5 dwg, 3 tbl

Description

Изобретение относится к экологической геофизике, в честности к методам обнаружения техногенного загрязнения почв и донных осадков в зонах промышленного производства и косвенного определения степени загрязнения и выявления его конкретных источников.The invention relates to environmental geophysics, in honesty, to methods for detecting technogenic pollution of soils and bottom sediments in areas of industrial production and indirectly determining the degree of pollution and identifying its specific sources.

Одновременно изобретение относится к области технологии геоэкологического мониторинга шельфа, с интегрально-комплексной оценкой (ИКО) индекса Io экологической опасности, на основе совместного, а в определенных условиях суммарного использования и обработки измерений данных компонент, составляющих обобщенный индекс Io.At the same time, the invention relates to the field of technology for geo-ecological monitoring of the shelf, with an integrated integrated assessment (ICE) of the Io index of environmental hazard, based on the joint, and under certain conditions of total use and processing of measurements of these components that make up the generalized Io index.

Известно изобретение "Способ определения техногенного загрязнения почв и донных осадков металлами", заявка RU 93030153, опубл. 1995.12.27, МПК G01N 33/24, G01R 33/16, включающее измерение, характеризующее степень загрязнения параметра на фоновом и исследуемом участках, по которому судят о загрязнении по соотношению. Однако решает узкую задачу определения наличия тяжелых металлов, и не осуществляет на основе проведения геоэкологического мониторинга с интегрально-комплексной оценкой индекса Io экологической опасности для каждой «составляющей» среды шельфа.The invention is known "A method for determining technogenic pollution of soils and bottom sediments by metals", application RU 93030153, publ. 1995.12.27, IPC G01N 33/24, G01R 33/16, including a measurement characterizing the degree of contamination of the parameter in the background and the studied areas, according to which pollution is judged by the ratio. However, it solves the narrow task of determining the presence of heavy metals, and does not perform it on the basis of geoecological monitoring with an integrated integrated assessment of the ecological hazard index Io for each “component” of the shelf environment.

Известно изобретение "Оценка интенсивности загрязнения почв тяжелыми металлами по результатам мониторинга снежного покрова", заявка RU 2005136412, опубл. 2007.06.10, МПК G01N 33/24, включающее допущение в качестве нормирования по новому показателю, с отражением поступления тяжелых металлов на выделенной площади территории и с определением индекса интенсивности, получения количественной информации, связывающей в одном показателе массу поступлений тяжелых металлов на контролируемую территорию и их общей санитарной характеристики (ПДК). Изобретние решает узкую задачу определения количественной информации, связывающей в одном показателе массу поступлений тяжелых металлов на контролируемую территорию и их общие санитарные характеристики (ПДК). Однако не позволяет осуществить геоэкологический мониторинг с интегрально-комплексной оценкой (ИКО) индекса Io, проводимый с целью долговременного и автоматического наблюдения отдельно для каждой составляющей среды в одних и тех же точках шельфа.The invention is known "Assessment of the intensity of soil pollution by heavy metals according to the monitoring of snow cover", application RU 2005136412, publ. 2007.06.10, IPC G01N 33/24, which includes the assumption as a standardization for a new indicator, reflecting the receipt of heavy metals in the allocated area of the territory and determining the intensity index, obtaining quantitative information linking in one indicator the mass of heavy metals entering the controlled territory and their general sanitary characteristics (MPC). The invention solves the narrow task of determining quantitative information, linking in one indicator the mass of heavy metals entering the controlled territory and their general sanitary characteristics (MPC). However, it does not allow for geoecological monitoring with an integrated integrated assessment (IKO) of the Io index, carried out with the goal of long-term and automatic monitoring separately for each component of the medium at the same shelf points.

Известно изобретение "Способ электромагнитного зондирования поверхности земли", патент RU 2298210, опубл. 2007.04.27, МПК G01V 3/08, включающий возбуждение электромагнитным полем путем введения электрического тока в Землю с последующим измерением сигнала, с последующим измерением сигнала вторичного электромагнитного поля, по которому определяют состояние среды и фиксируют ее полученными временными разрезами. Оно относится к геоэлектроразведке и может быть использовано при изучении геоэлектрического разреза, прямого поиска месторождений полезных ископаемых, мониторинга напряженного состояния среды. Однако не позволяет осуществить геоэкологический мониторинг с интегрально-комплексной оценкой индекса Io, проводимый с целью долговременного и автоматического наблюдения отдельно для каждой составляющей среды (воздух, вода и донные отложения), в одних и тех же точках шельфа, и контроля состава донных отложений и выходящих водно-газовых смесей.The invention is known "Method of electromagnetic sounding of the earth's surface", patent RU 2298210, publ. 2007.04.27, IPC G01V 3/08, which includes excitation by an electromagnetic field by introducing an electric current into the Earth, followed by measuring the signal, followed by measuring the signal of the secondary electromagnetic field, which determines the state of the medium and fixes it with obtained time sections. It relates to geoelectrical exploration and can be used in the study of a geoelectric section, a direct search for mineral deposits, monitoring the stress state of the environment. However, it does not allow geoecological monitoring with an integrated integrated assessment of the Io index, carried out with the goal of long-term and automatic monitoring separately for each component of the medium (air, water and bottom sediments), at the same shelf points, and to control the composition of bottom sediments and outgoing water-gas mixtures.

Известно изобретение «Способ определения эффективности природоохранных мероприятий», патент RU 2313129, Опубл. 2007.05.27, МПК G06Q 50/00, G01N 33/00, применяемый в экологических менеджменте и аудите. В соответствии с ним сопоставляют полученный результат с затратами на его достижение. При этом результат выражают в натуральных показателях, а затраты - любым экономическим показателем в денежном выражении. До начала выполнения мероприятий выявляют загрязнители, к которым относят вещества, фактическая концентрация которых в источниках загрязнения превышает ПДК, и определяют объемы их поступления в окружающую среду. По полученным данным рассчитывают токсические опасности i-x веществ во всех источниках загрязнения, подпадающих под действие намечаемого мероприятия, рассчитанные величины суммируют, причем за сумму токсических опасностей принимают безразмерную, т.е. критериальную, величину. Однако решает узкую задачу определения экономической эффективности, и не осуществляет на основе проведения геоэкологического мониторинга с интегрально-комплексной оценкой индекса Io экологической опасности для каждой «составляющей» среды шельфа.The invention is known "Method for determining the effectiveness of environmental measures", patent RU 2313129, Publ. 2007.05.27, IPC G06Q 50/00, G01N 33/00, used in environmental management and auditing. In accordance with it, the result is compared with the cost of achieving it. In this case, the result is expressed in physical terms, and costs - in any economic indicator in monetary terms. Prior to the implementation of measures, pollutants are identified, which include substances whose actual concentration in the sources of pollution exceeds the MPC, and determine the amount of their release into the environment. According to the data obtained, toxic hazards of i-x substances are calculated in all pollution sources falling under the action, the calculated values are summarized, and the dimensionless ones are taken as the sum of toxic hazards, i.e. criterial value. However, it solves the narrow task of determining economic efficiency, and does not carry out on the basis of geoecological monitoring with an integrated-integrated assessment of the ecological hazard index Io for each “component” of the shelf environment.

Оценка индекса экологической опасности загрязнения многокомпонентной среды морских акваторий осуществляется на основе определения степени отрицательного воздействия параметров геологической среды на состояние биоты и здоровье человека. Согласно документа «Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия", утвержденным: в 1992 г. министром охраны окружающей среды и природных ресурсов В.И.Данилов-Данильяном, отрицательное воздействие загрязнения геологической среды определяется по 5-ти балльной шкале, как: 1 - очень слабое или фон, 2 - слабое, 3 - средней силы или умеренное, 4 - сильное, 5 - очень сильное. Соответствующая степень экологического неблагополучия критериями оценки также классифицируется на основе 5-ти балльной шкалы, как: 1 - удовлетворительная, 2 - напряженная, 3 - критическая, 4 - кризисная (зона чрезвычайной экологической ситуации) и 5 - катастрофическая (зона экологического бедствия).Assessment of the environmental hazard index of pollution of a multicomponent environment of marine waters is carried out on the basis of determining the degree of negative impact of the parameters of the geological environment on the state of biota and human health. According to the document “Criteria for assessing the ecological situation of territories to identify areas of environmental emergency and ecological disaster zones", approved: in 1992 by the Minister of Environmental Protection and Natural Resources V.I. Danilov-Danilyan, the negative impact of pollution of the geological environment is determined by 5- on a scale such as: 1 - very weak or background, 2 - weak, 3 - medium or moderate, 4 - strong, 5 - very strong. based on a 5-point scale, as follows: 1 - satisfactory, 2 - intense, 3 - critical, 4 - crisis (zone of environmental emergency) and 5 - catastrophic (zone of environmental disaster).

Ранее были известны линейная и квадратичная формы аппроксимации, только для компоненты загрязнения среды шельфа морских акваторий (работы В.И.Гуревича и др., Геоэкология Ладожского озера. Коллектив авторов, ВНИИ Океангеология. - СПб, 1995).The linear and quadratic approximation forms were previously known only for the pollution component of the shelf of marine waters (V.I. Gurevich et al., Geoecology of Lake Ladoga. Team of Authors, All-Russian Research Institute of Oceanology. - St. Petersburg, 1995).

Согласно известным работам, в основном использовались относительно простые формы линейной аппроксимации индекса опасности загрязнения среды, основанные обычно в виде суммы безразмерных параметров, представленных отношением непосредственно измеряемых случайных величин к фоновому значению или к значению предельно-допустимых концентраций (ПДК). Пусть значение i-го параметра в j-ой точке (ячейке) в случае загрязнения среды определены случайной величиной Xij и равно Xij=Cij, где Cij - содержание i-го параметра в j-ой точке (ячейке) среды в размерных единицах - ppm, % и др. Тогда сумма безразмерных параметров, равных отношению величин Cij к их фоновому значению или к значению пдк i-го параметра, равна:According to well-known works, relatively simple forms of linear approximation of the hazard index of environmental pollution were mainly used, usually based on the sum of dimensionless parameters represented by the ratio of directly measured random variables to the background value or to the maximum permissible concentration (MPC) value. Let the value of the ith parameter at the jth point (cell) in the case of environmental pollution be determined by a random value Xij and equal to Xij = Cij, where Cij is the content of the i-th parameter at the jth point (cell) of the medium in dimensional units - ppm ,%, etc. Then the sum of dimensionless parameters equal to the ratio of the values of Cij to their background value or to the pdc value of the i-th parameter is:

Σi(Cij,/Cij - фон), или Σi(Cij/Cij - пдк).Σi (Cij, / Cij - background), or Σi (Cij / Cij - maximum).

Несмотря на относительную простоту указанных способов линейной аппроксимации коэффициентов загрязнения среды, они применимы лишь для одной компоненты, а именно компоненты загрязнения среды, причем для некоторых составляющих элементов загрязнения, например для радиоактивного загрязнения, они не применимы из-за отсутствия разработанных величин пдк для радионуклидов. Кроме того, из-за большого удельного веса и, как следствие, большой диффузии, со временем на глубине 1 см их концентрация может оказаться даже больше, чем в поверхностном слое. Индекс Io экологической опасности, помимо компоненты Ii,s загрязнения, в значительной степени определяется также такими важными другими компонентами, как - биотестирование Ii,b; тектонические разломы Ii,r; сейсмические землетрясения Ii,с, которые в известных способах оценки совместно не учитываются.Despite the relative simplicity of these methods of linear approximation of environmental pollution coefficients, they are applicable for only one component, namely, environmental pollution components, and for some constituent elements of pollution, for example, for radioactive contamination, they are not applicable due to the lack of developed values for the maximum permissible concentration for radionuclides. In addition, due to the large specific gravity and, as a consequence, large diffusion, with time, at a depth of 1 cm, their concentration may be even greater than in the surface layer. The environmental hazard index Io, in addition to the pollution component Ii, s, is also largely determined by such important other components as - bioassay Ii, b; tectonic faults Ii, r; seismic earthquakes Ii, с, which are not taken into account jointly in known estimation methods.

До настоящего времени, для интегрально-комплексной оценки индекса Io экологической опасности чаще всего применяли широко известными и относительно простыми линейные формы аппроксимации. Кроме того, в основном оценивали индексы технического загрязнения Ii,s среды. Эти формы основаны обычно на использовании суммы безразмерных параметров, представленных отношением непосредственно измеряемых случайных величин к фоновому значению или к значению ПДК. Поэтому, в случае геоэкологии требуется при интегрально-комплексной оценке индекса Io геоэкологической опасности, помимо загрязнения среды шельфа, учитывать происходящие эндогенные и экзогенные геологические процессы.Until now, for the integrated-integrated assessment of the environmental hazard index Io, linear approximation methods have been most often used by the well-known and relatively simple. In addition, the indices of technical pollution Ii, s of the medium were mainly evaluated. These forms are usually based on the use of the sum of dimensionless parameters represented by the ratio of directly measured random variables to the background value or to the MPC value. Therefore, in the case of geoecology, it is necessary, in an integrated-integrated assessment of the geoecological hazard index Io, in addition to pollution of the shelf environment, to take into account the ongoing endogenous and exogenous geological processes.

В предлагаемом способе геоэкологического мониторинга, на основании разработанной авторами физико-математической модели с использованием как линейных, так и квадратичных аппроксимаций, удалось совместно оценить для индекса Io, величину значимости составляющих его компонент, которые характеризуются следующим:In the proposed method of geoecological monitoring, on the basis of the physical and mathematical model developed by the authors using both linear and quadratic approximations, it was possible to jointly evaluate for the index Io, the significance value of its components, which are characterized by the following:

- компонента Ii,s, характеризующая отвечающих разломам и местам их пересечений по даннтоксичное загрязнение (s) отдельно для воды и донных отложений шельфа, вызванное как природными, так и негативными техногенными процессами деятельности человека;- component Ii, s, characterizing the corresponding faults and places of their intersections for toxic pollution (s) separately for water and bottom sediments of the shelf, caused by both natural and negative technological processes of human activity;

- компоненты Ii,b, характеризующей реакцию выбранного i-метода биотестирования (b), в частности метода белковой индикации по содержанию в пробах белков;- components Ii, b, characterizing the reaction of the selected i-method of biological testing (b), in particular, the method of protein indication according to the content of proteins in the samples;

- компоненты Ii,r, характеризующей, для учета эндогенных геологических процессов шельфа, частоту, структуру (ширину) и степень фильтрации градиентных полос, отвечающих разломам и местам их пересечений по даннтоксичное загрязнение (s) отдельно для воды и донных отложений шельфа, вызванное как природными, так и негативными техногенными процессами деятельности человека,- components Ii, r, which characterizes, for accounting for endogenous geological processes of the shelf, the frequency, structure (width) and the degree of filtering of gradient bands corresponding to faults and their intersections by toxic pollution (s) separately for water and bottom sediments caused by natural and negative man-made processes of human activity,

- компоненты Ii,с, характеризующего, для учета экзогенных и эндогенных геологических процессов, форму и временные особенности гидрогеодеформационного поля (ГГД-поля или поля сейсмоактивности) литосферных блоков шельфа. Компоненты используют как каждого в отдельности поля, так и объединенного градиентных геофизических i-полей (магнитного, гравиметрического, сейсмического и другие поля).- components Ii, c, characterizing, for taking into account exogenous and endogenous geological processes, the shape and temporal features of the hydrogeodeformation field (GHD field or seismic activity field) of lithospheric shelf units. The components use both each field individually and the combined gradient geophysical i-fields (magnetic, gravimetric, seismic and other fields).

Техническим результатом заявленного изобретения является то, что предложенный способ позволяет:The technical result of the claimed invention is that the proposed method allows:

- учитывать эндогенно-экзогенные геологические процессы и природно-техногенное токсичное загрязнение;- take into account endogenous-exogenous geological processes and natural and technogenic toxic pollution;

- использовать линейную и среднеквадратичную форму аппроксимации индекса Io и его компонент;- use the linear and rms approximation form of the index Io and its components;

- выделить экологически опасные 4-5 баллов по 5-ти балльной шкале зоны критические и зоны чрезвычайной ситуации;- identify environmentally hazardous 4-5 points on a 5-point scale critical zones and emergency zones;

- выделить экологически опасные токсично-загрязненные участки шельфа морских акваторий и других водоемов (реки, озера, др.) с решением проблемы по возможности добычи природной морской фауны и флоры (рыба, крабы, водоросли и др.) и определения объектов первоочередного проведения очистных работ, а также выявления зон интенсивных тектонических разломов и сейсмоактивных зон с учетом временной цикличности их активности, являющиеся опасными для строительства технических сооружений (трубопроводы, буровые платформы, портовые пункты на береговой линии и др.);- identify ecologically dangerous toxic-contaminated shelf sections of marine water bodies and other bodies of water (rivers, lakes, etc.) with a solution to the problem of the possibility of extracting natural marine fauna and flora (fish, crabs, algae, etc.) and identifying the objects of priority treatment works as well as the identification of zones of intense tectonic faults and seismically active zones, taking into account the temporal cyclicity of their activity, which are dangerous for the construction of technical structures (pipelines, drilling platforms, port points onshore line, etc.).;

- осуществить геоэкологический мониторинг с интегрально-комплексной оценкой (ИКО) индекса Io, проводимый с целью долговременного и автоматического наблюдения отдельно для каждой составляющей среды (воздух, вода и донные отложения), в одних и тех же точках (ячейках) шельфа, и контроля состава донных отложений и выходящих водно-газовых смесей (радон, гелий, аргон, водород, метан и др.), интенсивности выхода, цикличности и угловой скорости вихреобразного вращения, а в воздухе над морской поверхностью - наличие тех же газов и высоты волны над морской поверхностью, геоэкологический мониторинг, наряду со съемкой и профилированием.- to carry out geoecological monitoring with an integrated integrated assessment (ICE) of the Io index, carried out with the goal of long-term and automatic monitoring separately for each component of the medium (air, water and bottom sediments), at the same points (cells) of the shelf, and control the composition bottom sediments and escaping water-gas mixtures (radon, helium, argon, hydrogen, methane, etc.), output intensities, cyclicity and angular velocity of vortex-like rotation, and in the air above the sea surface - the presence of the same gases and wave height above sea surface, geo-environmental monitoring, along with surveying and profiling.

А также на основе предлагаемого способа возможна оценка степени токсичного загрязнения и место сбросов отравляющих веществ (люизит) по росту в пробах донных отложений концентрации мышьяка и уменьшения содержания белков, а также аварийного сброса радиоактивных отходов - на основе убыли белков и роста содержания радиоизотопа цезий-137. Возможно также выявление сейсмоактивных зон с учетом временной цикличности их активности и степени разломных деформаций блоков пород, которые являются опасными для строительства ряда технических газонефтянных сооружений (буровые платформы, трубопроводы на дне шельфа, причалы, портовые и населенные пункты побережья). Способ позволяет также выявить на площади шельфе расположение и опасность тектонических разломов, места вихревых зон-каналов.And also on the basis of the proposed method, it is possible to assess the degree of toxic pollution and the place of discharges of toxic substances (lewisite) by the increase in the concentration of arsenic in the sediment samples and the decrease in protein content, as well as the emergency discharge of radioactive waste - based on the decrease in proteins and the increase in the content of the cesium-137 radioisotope . It is also possible to identify seismically active zones, taking into account the temporal cyclical nature of their activity and the degree of fault deformations of rock blocks, which are dangerous for the construction of a number of technical gas and oil facilities (drilling platforms, pipelines on the bottom of the shelf, moorings, port and coastal settlements). The method also allows you to identify the location and danger of tectonic faults, places of vortex zones-channels on the shelf area.

Заявленный технический результат можно получить за счет того, что в способе геоэкологического мониторинга, на основании физико-математической модели с использованием как линейных, так и квадратичных аппроксимаций, удалось совместно оценить для индекса Io величину значимости составляющих его компонент: - токсичное загрязнение Ii,s; биотестирование Ii,b; тектонические разломы Ii,r; сейсмические землетрясения Ii,с), на основе произведения (RiΩi) показателя степени риска Ri - на частоту (размах) Ωi его проявления, определяемого на основе безразмерного среднеквадратического параметра распределений. Количество используемых компонент Ii индекса Io строго не регламентируется, их число может быть больше либо меньше, в зависимости от наличия банков необходимых данных для морских шельфов по геофизитческим полям и данных прошедших сейсмических землетрясений.The claimed technical result can be obtained due to the fact that in the method of geoecological monitoring, on the basis of a physical and mathematical model using both linear and quadratic approximations, it was possible to jointly evaluate the significance value of its components for the index Io: - toxic pollution Ii, s; bioassay Ii, b; tectonic faults Ii, r; seismic earthquakes Ii, c), based on the product (RiΩi) of the risk indicator Ri - by the frequency (magnitude) Ωi of its manifestation, determined on the basis of the dimensionless mean-square distribution parameter. The number of components Ii of the Io index used is not strictly regulated, their number may be more or less, depending on the availability of banks of necessary data for marine shelves by geophysical fields and data from past seismic earthquakes.

Так способ геоэкологического мониторинга включает выделение экологически опасных токсично-загрязненных и сейсмоопасных участков среды, проведение геоэкологического мониторинга с интегрально-комплексной оценкой индекса Io экологической опасности среды с использованием линейной и/или среднеквадратичной форм аппроксимации компонент индекса экологической опасности, используя результаты химического анализа проб донных отложений и воды, отобранных по выбранной сетке исследования площади исследуемой среды и нормальные и градиентные геофизические i-поля на площади среды, делают вывод о результатах мониторинга по интегрально-комплексной оценке (ИКО) индекса Io экологической опасности, на основе: безразмерного среднеквадратического параметра распределений Ii, равного произведению показателей степени риска Ri, и частоты (размах) Ωi его проявления, определенных отдельно для каждой компоненты Ii индекса Io, причем Ii=Σi(RiΩi), где Ωi=ΔXi/σi, и ΔXi=(Xi-Xi,cp) - отклонение от среднего, Xi,cp - среднее значение Xi,σi2=(1/(n-1)Σi(Xi-Xi,cp)2 - стандартное отклонение, σi - квадратичное отклонение случайной величины Xi, и оценки значимости каждой компоненты Ii, при этом баллы шкалы m рассчитывают для каждого i-го параметра компоненты Ii, где m(Io)=(1/k)Σm(Ii)Iii, и k - число учитываемых компонент Ii индекса Io.So, the method of geoecological monitoring includes the identification of environmentally hazardous toxic-contaminated and seismic hazardous areas of the environment, conducting geoecological monitoring with an integrated assessment of the environmental hazard index Io using a linear and / or RMS approximation of the components of the environmental hazard index using the results of chemical analysis of bottom sediment samples and water, selected according to the selected grid study of the area of the investigated medium and normal and gradient g eophysical i-fields on the medium’s area make a conclusion about the monitoring results by the integrated-integrated assessment (ICE) of the environmental hazard index Io, based on the dimensionless mean-square distribution parameter Ii equal to the product of the risk degree indicators Ri and the frequency (range) Ωi of its manifestation defined separately for each component Ii of the index Io, with Ii = Σi ( Ri Ωi), where Ωi = ΔXi / σi, and ΔXi = (Xi-Xi, cp) is the deviation from the mean, Xi, cp is the average value of Xi, σi 2 = (1 / (n-1) Σi (Xi-Xi, cp) 2 is the standard deviation, σi is the quadratic deviation of the random variable Xi, and estimates of the significance of each component Ii, while points of the scale m are calculated for each i-th parameter of the component Ii, where m (Io) = (1 / k) Σm (Ii) Iii, and k is the number of index components Ii Io.

При этом, в частности, выделение экологически опасных токсично-загрязненых участков среды осуществляют с определением объектов первоочередного проведения очистных работ. Либо, в частности, выделение экологически опасных токсично-загрязненых участков среды осуществляют с выявлением зоны интенсивных тектонических разломов и сейсмоактивных зон с учетом временной цикличности их активности, являющиеся опасными для строительства технических сооружений. Кроме того, выделение экологически опасных токсично-загрязненых участков среды осуществляют с выявлением токсично-загрязненных зон, зон интенсивных тектонических разломов и сейсмоактивных зон с учетом временной цикличности их активности, являющихся опасными для строительства технических сооружений. Также выделение экологически опасных токсично-загрязненых участков среды осуществляют с выявлением объектов проведения очистных работ. Например, проведение геоэкологического мониторинга осуществляют с учетом интегрально-комплексной оценки индекса Io экологической опасности для компонент индекса Io - компоненты Ii,s, компоненты Ii,b; компоненты Ii,r; компоненты Ii,r; компоненты Ii,c, где:At the same time, in particular, the allocation of environmentally hazardous toxic-contaminated areas of the environment is carried out with the definition of the objects of primary treatment. Or, in particular, the selection of environmentally hazardous toxic-contaminated sections of the environment is carried out with the identification of zones of intense tectonic faults and seismically active zones, taking into account the temporal cyclicity of their activity, which are dangerous for the construction of technical structures. In addition, the identification of environmentally hazardous toxic-contaminated areas of the environment is carried out with the identification of toxic-contaminated zones, zones of intense tectonic faults and seismically active zones, taking into account the temporal cyclicity of their activity, which are dangerous for the construction of technical structures. Also, the allocation of environmentally hazardous toxic-contaminated areas of the environment is carried out with the identification of objects for treatment. For example, geoecological monitoring is carried out taking into account the integrated-integrated assessment of the environmental hazard index Io for the components of the Io index - components Ii, s, components Ii, b; components Ii, r; components Ii, r; components Ii, c, where:

компонента Ii,s - компонента, характеризующая токсичное загрязнение i-элементов донных отложений, компонента Ii,b - компонента, характеризующая реакцию на загрязнение используемого (или донных отложений, компонента Ii,b - компонента, характеризующая реакцию на загрязнение используемых) i-методов биотестирования, компонента Ii,r - компонента, характеризующая вероятность и свойства тектонических разломов. Либо, например, измеряют магнитное и/или гравитационное и/или сейсмическое поля. В частности, используют данные банка данных геофизических i-полей - магнитного, гравитационного, сейсмического полей. Также могут использовать данные ранее фиксируемых землетрясений и других параметров поля сейсмоактивности. Например, баллы шкалы рассчитывают по формулеcomponent Ii, s - component characterizing the toxic pollution of i-elements of bottom sediments, component Ii, b - component describing the reaction to pollution of the used (or bottom sediments, component Ii, b - component characterizing the reaction to pollution of used) i-biotesting methods , component Ii, r - component characterizing the probability and properties of tectonic faults. Or, for example, measure the magnetic and / or gravitational and / or seismic fields. In particular, they use data from a database of geophysical i-fields - magnetic, gravitational, seismic fields. They can also use data from previously recorded earthquakes and other parameters of the seismic activity field. For example, scale points are calculated using the formula

m(Io)=(1/k){m(Ii,s)+m(Ii,b)+m(Ii,r)+m(Ii,c)}.m (Io) = (1 / k) {m (Ii, s) + m (Ii, b) + m (Ii, r) + m (Ii, c)}.

В частности, число учитываемых компонент индекса для условий шельфа Баренцева и Белого морей принимают k=4. Для безразмерного среднеквадратического параметра распределений Iii, принимают, например, компоненты Ii индекса Io в виде: загрязнение Ii,s; биотестирование Ii,b; тектонические разломы Ii,r; сейсмические землетрясения Ii,с. Проведение геоэкологического мониторинга с учетом интегрально-комплексной оценки индекса Io экологической опасности осуществляют для каждой «составляющей» среды отдельно для каждого i-ого параметра компоненты Ii индекса Io, и/или для каждой «составляющей» среды совместно. Для интегрально-комплексной оценки (ико) индекса Io экологической опасности среды применяют оценочную 5-ти балльную шкалу со значениями баллов m=1, 2, 3, 4 и 5 для индекса Io и его составляющих компонент Ii, и осуществляют мониторинг на основе экспоненциальных функций, при этом применяют как линейную форму аппроксимации, так и квадратичную форму аппроксимации. Например, осуществляют мониторинг на основе экспоненциальной функции с изменением параметров m шкалы, при этом используют шкалу со значениями баллов m=1, 2, 3, 4 и 5, а для экспоненциальной функции применяют как линейную форму аппроксимации, так и квадратичную форму аппроксимации.In particular, the number of index components taken into account for shelf conditions of the Barents and White Seas is k = 4. For the dimensionless rms distribution parameter Iii, for example, the components Ii of the index Io are taken in the form: pollution Ii, s; bioassay Ii, b; tectonic faults Ii, r; seismic earthquakes Ii, p. Geoecological monitoring, taking into account the integrated-integrated assessment of the environmental hazard index Io, is carried out for each “component” of the environment separately for each i-th parameter of the component Ii of the index Io, and / or for each “component” of the environment together. For an integrated assessment (iko) of the environmental hazard index Io, an estimated 5-point scale with scores m = 1, 2, 3, 4, and 5 is used for the index Io and its component components Ii, and monitoring is performed based on exponential functions in this case, both the linear approximation form and the quadratic approximation form are used. For example, monitoring is carried out on the basis of an exponential function with changing parameters of the scale m, while using a scale with scores m = 1, 2, 3, 4 and 5, and for the exponential function, both the linear approximation form and the quadratic approximation form are used.

При этом для линейной формы аппроксимации делают вывод о результатах мониторинга на основе значения величин концентраций или числа элементов:In this case, for a linear approximation form, a conclusion is drawn about the monitoring results based on the values of the concentrations or the number of elements:

- для случая их увеличения относительно фона, по содержанию Ci,s элементов токсичного загрязнения и вероятности градиента Ψi,r, и числу градиентных полос-разломов, принимая значения величин концентраций или чисел элементов с учетом их аппроксимации на основе линейной формы в виде экспоненциальной функции ехр(+m-1), принимающей при m=1, 2, 3, 4 и 5 значения 1,0; 2,7; 7,4; 20 и 55;- for the case of their increase relative to the background, according to the content of Ci, s of toxic pollution elements and the probability of a gradient Ψi, r, and the number of gradient fault bands, taking the values of the concentrations or numbers of elements taking into account their approximation based on a linear shape in the form of an exponential function exp (+ m-1), taking at m = 1, 2, 3, 4, and 5, the values are 1.0; 2.7; 7.4; 20 and 55;

- а для случая их уменьшения относительно фона - по содержанию белков (биомассы) Ci,b, определенных методом биотестирования и числу землетрясений с ростом его магнитуды Ni,c, принимая значения величин концентраций или чисел элементов с учетом их аппроксимации на основе линейной формы в виде экспоненциальной функции вида ехр(-m+1), при m=1, 2, 3, 4 и 5, имеющей значения 1,0; 0,37; 0,13; 0,05 и 0,018, при этом балл m=1 соответствует нормированному фону, со значением экспоненты ехр(0)=1).- and for the case of their decrease relative to the background - according to the content of proteins (biomass) Ci, b, determined by the biotesting method and the number of earthquakes with an increase in its magnitude Ni, c, taking the values of the concentrations or numbers of elements taking into account their approximation based on a linear form in the form an exponential function of the form exp (-m + 1), with m = 1, 2, 3, 4, and 5, having values of 1.0; 0.37; 0.13; 0.05 and 0.018, while the score m = 1 corresponds to the normalized background, with the exponent exp (0) = 1).

Для квадратичной формы аппроксимации делают вывод о результатах мониторинга на основе компонент Ii для безразмерных среднеквадратических параметров статистических распределений (Ωi), представленных в виде (RiΩi)/15, где 15 - сумма баллов шкалы:For the quadratic approximation form, a conclusion is drawn on the monitoring results based on the Ii components for the dimensionless mean square parameters of the statistical distributions (Ωi), presented in the form ( Ri Ωi) / 15, where 15 is the sum of the scale points:

- для случая увеличения параметра Ii компонент Ii,s и Ii,r с увеличением балла m, принимая значения компонент Ii с учетом квадратичной формы их аппроксимации, используя в виде экспоненциальной функции Ωi(ϕ)~{[exp(+m-2)]-1}, имеющей для m=1, 2, 3, 4 и 5 средние значения -0,63 и менее; 0; +1,7; +6,4; +20 и более, при этом найденные данные (RiΩi)/15 осредняют, и по графику зависимости Ωi(ϕ) от значения m, находят среднее m(Ii) значение балла для каждой компоненты индекса. При этом могут учитывать соответствующие «окна» диапазона: (-2÷-1) и менее; (-1÷+1); (+1÷+3); (+3÷+10); (+10÷+30) и более;- for the case of increasing the parameter Ii of the components Ii, s and Ii, r with increasing the score m, taking the values of the components Ii taking into account the quadratic form of their approximation, using the exponential function Ωi (ϕ) ~ {[exp (+ m-2)] -1}, having for m = 1, 2, 3, 4, and 5, average values of -0.63 or less; 0; +1.7; +6.4; +20 and more, while the found data ( Ri Ωi) / 15 is averaged, and according to the graph of the dependence of Ωi (ϕ) on the value of m, the average m (Ii) value of the score for each index component is found. In this case, the corresponding “windows” of the range can be taken into account: (-2 ÷ -1) and less; (-1 ÷ + 1); (+ 1 ÷ + 3); (+ 3 ÷ + 10); (+ 10 ÷ + 30) and more;

- для случая уменьшения параметра Ii компонент Ii,s и Ii,r с увеличением балла m, принимая значения компонент Ii с учетом квадратичной формы их аппроксимации в виде экспоненциальной функции Ωi(ϕ)~{1-[ехр(+m-2)]}, имеющей для m=1, 2, 3, 4 и 5 средние значения +0,63 и более; 0; -1,7; -6,4; -20 и менее, при этом найденные данные (RiΩi)/15 осредняют, и по графику зависимости Ωi(ϕ) от значения m, находят среднее m (Ii) значение балла для каждой компоненты индекса. При этом могут учитывать соответствующие «окна» диапазона: (+2÷+1) и более; (+1÷-1); (-1÷-3); (-3÷-10); (-10÷-30) и менее.- for the case when the parameter Ii decreases, the components Ii, s and Ii, r with increasing score m, taking the values of the components Ii taking into account the quadratic form of their approximation in the form of the exponential function Ωi (ϕ) ~ {1- [exp (+ m-2)] } having, for m = 1, 2, 3, 4, and 5, average values of +0.63 or more; 0; -1.7; -6.4; -20 or less, while the found data ( Ri Ωi) / 15 is averaged, and according to the graph of the dependence of Ωi (ϕ) on the value of m, the average m (Ii) value of the score for each index component is found. In this case, the corresponding “windows” of the range can be taken into account: (+ 2 ÷ + 1) and more; (+ 1 ÷ -1); (-1 ÷ -3); (-3 ÷ -10); (-10 ÷ -30) and less.

Также дополнительно в пробах для компоненты Ii,s могут учитывать относительную долю содержания пеллитовой фракции Cip, учитывая величины токсичности qi отдельных пi-элементов загрязнения среды, по формуле Ii,s=(1/пi)Σi(qiΩi/Ci,p).Additionally, in the samples for components Ii, s, the relative fraction of the content of the pellitic fraction Cip can be taken into account, taking into account the toxicity qi of individual pi-elements of environmental pollution, according to the formula Ii, s = (1 / pi) Σi (qiΩi / Ci, p).

Для компоненты загрязнения Ii,s-пдк могут применять известные предельно-допустимые Ci,s-пдк и для безразмерного параметра Ci,s/Ci,s-пдк применять линейную форму аппроксимации в виде функции ехр(+m-1), а в качестве степени риска используют величину Ri-пдк, рассчитанную по формуле Ri-пдк=(Ci,s/Ci,s-пдк), после чего осуществляют определение компоненты загрязнения Ii,s-пдк по формуле Ii,s-пдк=(1/пi)Σi(Ri-пдкΩi/ΣiCi,р).For the pollution component Ii, s-MPC, the known maximum permissible Ci, s-MPC can be used and for the dimensionless parameter Ci, s / Ci, s-MPC, use the linear approximation form in the form of the exp (+ m-1) function, and as the degree of risk, use the value of Ri-pdc calculated by the formula Ri-pdc = (Ci, s / Ci, s-pdc), and then determine the pollution component Ii, s-pdc according to the formula Ii, s-pdc = (1 / pi ) Σi (Ri-пдкΩi / ΣiCi, р).

Вывод о результатах мониторинга могут делать на основе дополнительной оценки токсичного загрязнения на сброс отравляющего вещества, которую осуществляют после определения содержания белков методом белковой индикации и содержания мышьяка, при этом оценку аварийного сброса радиоактивного загрязнения осуществляют после определения содержания белков и содержания радиоизотопа цезий-137.The conclusion about the monitoring results can be made on the basis of an additional assessment of toxic contamination for the discharge of a poisonous substance, which is carried out after determining the protein content by the method of protein indication and arsenic content, while the emergency release of radioactive contamination is carried out after determining the protein content and the content of the cesium-137 radioisotope.

Например, компоненты биотестирования Ii,b индекса Io, характеризующие реакцию на суммарное токсичное загрязнение, определяют для метода белковой индикации по содержанию белков Сb в пробах донных отложений. При этом учет долевого содержания пеллитовой фракции Ci,p могут осуществлять по формуле Ii,b~Ωi,b/Ci,p.For example, the biotesting components Ii, b of the Io index, characterizing the reaction to total toxic pollution, are determined for the method of protein indication by the content of Cb proteins in samples of bottom sediments. In this case, the fractional content of the pellitic fraction Ci, p can be taken into account according to the formula Ii, b ~ Ωi, b / Ci, p.

Например, компоненты Ii,r индекса Io, связанной с вероятностью и свойствами тектонических разломов и мест их пересечений, определяют с использованием безразмерных градиентных величин магнитного геофизического поля и/или объединенного магнито-гравиметрического поля, при этом величины градиента Ψi для каждого i-геофизического поля равно Ωi,r=(Ψi-Ψ,cp)/σi, а величины градиента Ψi для каждого i-объединенного магнито-гравиметрического поля равны Ii,r=ΣiΩi,r=Σi{Ψi-Ψi,cp)/σi}, где σi - стандартное отклонение, рассчитанное по формуле σi2=(1/(n-1))Σ1n(Ψi-Ψi,cp)2; причем вывод о результатах мониторинга осуществляют с учетом числа и ширины контактирующих полос-разломов и того, что компоненты Ii,r индекса Io за счет фильтрации близнулевых значений градиента принимают вид двойной градиентной полосы с максимальным и минимальным значениями, а для мест пересечения разломов компоненты Ii,r индекса Io принимают вид круговых градиентных полос-разломов.For example, the components Ii, r of the Io index associated with the probability and properties of tectonic faults and their intersections are determined using dimensionless gradient values of the magnetic geophysical field and / or the combined magneto-gravimetric field, and the gradient Ψi for each i-geophysical field is equal to Ωi, r = (Ψi-Ψ, cp) / σi, and the gradient values Ψi for each i-combined magneto-gravimetric field are Ii, r = ΣiΩi, r = Σi {Ψi-Ψi, cp) / σi}, where σi is the standard deviation calculated by the formula σi 2 = (1 / (n-1)) Σ 1 n (Ψi-Ψi, cp) 2 ; moreover, the conclusion about the monitoring results is carried out taking into account the number and width of the contacting fault bands and the fact that the components Ii, r of the index Io, by filtering near-zero gradient values, take the form of a double gradient strip with maximum and minimum values, and for the intersections of the faults, the components Ii, r index Io take the form of a circular gradient fault bands.

Например, осуществляют дополнительно местонахождение зон седиментационных ловушек шельфа для участков площади, имеющих круговые или овальные градиентные полосы геофизических полей, соответствующие пересечению разломов, и вывод о наличии зон осуществляют по результатам мониторинга в совокупности с учетом сильного токсичного загрязнения донных отложений, мощности голоценовых отложений и данных биотестирования - степени реакции на загрязнение.For example, zones of shelf sedimentation traps are additionally located for areas of the area having circular or oval gradient stripes of geophysical fields corresponding to the intersection of faults, and the conclusion about the presence of zones is carried out based on monitoring results, taking into account severe toxic pollution of bottom sediments, the thickness of Holocene sediments, and data biotesting - the degree of reaction to pollution.

Например, применяя данные биотестирования - степени реакции на загрязнение принимают в виде убыли содержания белков в пробах донных отложений. Например, осуществляют дополнительно поиск на шельфе компоненты Ii,r в виде вертикальных "вихревых зон-каналов", характеризующих связь водной и воздушной среды, глубинные пустоты и воздушно-газовые прослои газонефтяных залежей, и вывод о результатах мониторинга осуществляют на основе безразмерных градиентных величин (Ψi) магнитного и/или объединенного магнито-гравиметрического геофизических i-полей с выделением вихревых газовых зон-каналов.For example, using biotesting data, the degree of reaction to pollution is taken as a decrease in the protein content in samples of bottom sediments. For example, they additionally search for components Ii, r on the shelf in the form of vertical “vortex zones-channels” characterizing the connection of the water and air medium, deep voids and air-gas interlayers of gas-oil deposits, and the conclusion on the monitoring results is carried out on the basis of dimensionless gradient values ( Ψi) magnetic and / or combined magneto-gravimetric geophysical i-fields with the release of vortex gas channel zones.

Например, вывод о результатах мониторинга осуществляют на основе вихревых газовых зон-каналов, имеющих для градиентного магнитного поля (Ψi,м) вид «вихревого винта».For example, the conclusion about the monitoring results is carried out on the basis of vortex gas zones-channels, which have the form of a “vortex screw” for the gradient magnetic field (Ψi, m).

Например, геоэкологический мониторинг осуществляют одновременно со съемкой и профилированием долговременно с автоматическим наблюдением каждой составляющей среды в одних и тех же точках (ячейках) шельфа, причем интенсивность их выхода, цикличность и угловую скорость вихреобразного вращения, а для составляющих воздуха над морской поверхностью контролируют наличие тех же газов и высоты волны над морской поверхностью.For example, geoecological monitoring is carried out simultaneously with surveying and profiling for a long time with automatic observation of each component of the medium at the same points (cells) of the shelf, with the intensity of their output, the cyclicality and angular velocity of the vortex-like rotation, and for the components of air above the sea surface they control the presence of those same gases and wave heights above the sea surface.

Например, осуществляют долговременный геоэкологический мониторинг с автоматическим наблюдением для воздуха, воды и донных отложений, для состава донных отложений и выходящих в них водно-газовых смесей с автоматическим наблюдением для радона, гелия, аргона, водорода, метана или осуществляют долговременный геоэкологический мониторинг с автоматическим наблюдением для радона, гелия, аргона, водорода, метана.For example, they carry out long-term geoecological monitoring with automatic observation for air, water and bottom sediments, for the composition of bottom sediments and water-gas mixtures leaving them with automatic observation for radon, helium, argon, hydrogen, methane or carry out long-term geoecological monitoring with automatic observation for radon, helium, argon, hydrogen, methane.

Например, геоэкологический мониторинг осуществляют с использованием «опорных автономных надводно-подводных станций» наблюдения, расположенных в местах «вихревых каналов - кратеров» с учетом данных наблюдения за интенсивностью и цикличностью аномальных эффектов, вывод о результатах мониторинга осуществляют с учетом того, что они являются предвестниками землетрясений и других возможных внезапных катастрофических явлений. Например, компоненту Ii,с поля сейсмоактивности определяют на основе числа и интенсивности произошедших землетрясений с учетом геофизических предвестников очаговых землетрясений. Например, вывод о результатах мониторинга осуществляют с учетом того, что они связаны с глобальным потеплением климата,For example, geoecological monitoring is carried out using "reference autonomous surface-underwater stations" of observation located in places of "vortex channels - craters" taking into account the data on monitoring the intensity and cyclicality of anomalous effects, the conclusion about the monitoring results is carried out taking into account that they are precursors earthquakes and other possible sudden catastrophic events. For example, component Ii, from the seismic activity field, is determined on the basis of the number and intensity of earthquakes that occurred, taking into account the geophysical precursors of focal earthquakes. For example, the conclusion about the monitoring results is carried out taking into account the fact that they are associated with global warming,

В частности, компоненту Ii,с поля сейсмоактивности индекса Io определяют на основе числа и интенсивности произошедших землетрясений с учетом данных мониторинга геофизических предвестников очаговых землетрясений. Например, используют данные мониторинга, полученные по результатам измерений магнитометрами и/или газоанализаторами, и/или сейсмографами, и/или локаторами бокового обзора. В качестве данных мониторинга структур, учитывающих циклы замедления и ускорения вращения Земли вокруг Солнца, принимают, например, данные мониторинга структур сжатия и растяжения на основе вероятности и свойств тектонических разломов, которые характеризуются аномалией аэромагнитного поля для мониторинга, и данные мониторинга состояния горячих кратеров-очагов, которые характеризуются степенью колебаний интенсивности деформационного поля рельефа дна, подъема или опускания отдельных краев кратера, фильтрации вихревых газов, разделения (за счет вспучивания) геоморфологических и геофизических аномалий и градиентных магнитных полос-разломов, происходящих на «фоне» годичного периода изменения графика уравнения времени.In particular, component Ii, from the seismic activity field of index Io, is determined on the basis of the number and intensity of earthquakes that have occurred, taking into account the monitoring data of geophysical precursors of focal earthquakes. For example, monitoring data obtained from measurements by magnetometers and / or gas analyzers, and / or seismographs, and / or side-view locators is used. As data for monitoring structures taking into account the cycles of deceleration and acceleration of the Earth's rotation around the Sun, take, for example, data for monitoring compression and extension structures based on the probability and properties of tectonic faults, which are characterized by an anomaly of the aeromagnetic field for monitoring, and data for monitoring the state of hot foci of foci , which are characterized by the degree of fluctuation in the intensity of the deformation field of the bottom topography, the raising or lowering of individual edges of the crater, the filtration of vortex gases, section tions (due to swelling), geomorphological and geophysical anomalies and gradient magnetic strips faults occurring in the "background" of a year-long period of the time change graph of the equation.

Например, для компоненты Ii,c сейсмоактивности и напряженно-деформационного состояния разломной системы литосферных плит в качестве данных мониторинга учитывают поправки Kt для месячных периодов годичной и полугодичной цикличности во времени, рассчитываемые на основе уравнения времени, отображающего разность между средним и истинным солнечным временем и изменяющегося в пределах от -14 мин 27 с до +16 мин 24 с, при этом поправка Kt в безразмерном виде равна Kt=[(m, мин)/(m0=+16 мин)], которая и учитывается в основном уравнении мониторинга в виде: ((RiΩi)Kt≈(RiΩi)(1±Rt), где Kt≈(1±Rt), где Rt≈(Rt1+Rt2) - поправка на временную цикличность, равная сумме поправок Rt1 и Rt2, где поправка Rt1 связана с годичным временным периодом вращения Земли вокруг Солнца и Rt2 связана с полугодичным временным периодом вследствие наклона эклиптики к экватору, являющемуся максимальным в феврале и августе каждого года, и в течение года в сумме приближающаяся к нулевому значению. Или, например, в качестве данных мониторинга по структурам, учитывающим месячные временные циклы замедления и ускорения вращения Земли вокруг Солнца, принимают данные мониторинга структур сжатия и растяжения тектонических разломов, которые характеризуются: - разделением геоморфологических и геофизических аномалий, и данные мониторинга градиентных магнитных полос-разломов, которые характеризуются состоянием горячих кратеров-очагов и фильтрацией вихревых потоков газов, а также данные мониторинга по изменению рельефа дна, происходящего за счет подъема или опускания краев кратера на «фоне» годичного периода по месяцам изменения синусоид уравнения времени.For example, for component Ii, with seismic activity and the stress-strain state of the fault system of lithospheric plates, the Kt corrections for the monthly periods of the annual and semi-annual cyclicities in time, calculated on the basis of the equation of time reflecting the difference between the mean and true solar time and varying, are taken as monitoring data in the range from -14 min 27 s to +16 min 24 s, and the Kt correction in dimensionless form is Kt = [(m, min) / (m 0 = + 16 min)], which is taken into account in the main monitoring equation in form: ((RiΩi) Kt (RiΩi) (1 ± Rt), where Kt≈ (1 ± Rt), where Rt≈ (Rt1 + Rt2) is the correction for the temporal cyclicity equal to the sum of corrections Rt1 and Rt2, where the correction Rt1 is related to the annual time period of the Earth's rotation around Of the Sun and Rt2 is associated with a semi-annual time period due to the inclination of the ecliptic to the equator, which is maximum in February and August of each year, and in the course of the year approaches zero in total. Or, for example, as monitoring data on structures that take into account monthly time deceleration cycles and accelerating the rotation of the earth around the sun, they contain monitoring data on the structures of compression and extension of tectonic faults, which are characterized by: - separation of geomorphological and geophysical anomalies, and monitoring data of gradient magnetic strip faults, which are characterized by the state of hot crater foci and filtering vortex gas flows, as well as monitoring data on changes in the bottom topography occurring due to raising or lowering the edges of the crater against the "background" of the annual period by months of change in the sinusoids of the equation of time.

Техническое решение иллюстрируется следующими чертежами и графиками.The technical solution is illustrated by the following drawings and graphs.

На Фиг.1 показан безразмерный квадратический комплекс RiΩi в зависимости от балла m линейной 5-ти балльной шкалы и способ нахождения среднего балла m шкалы для значений комплекса RiΩi/15 отдельных компонент Ii: 1 - загрязнение по шельфу Ii,s=+0,45; m=2,28; 2 - разломы-градиентные полосы, по шельфу Ii,r=+1,2; m=2,8; 4 - "мертвая" зона сбросов ОВ, Южно-земельный регион Io=(1/2)(Ii,s+Ii,b)=3,9; m=4,0; 5 - землетрясения, среднее по шельфу Ii,с=-0,3 m=2,6; 6 - землетрясения магнитудой, равной Mi=6; Ii,c=-0,6; m=2,7.Figure 1 shows the dimensionless quadratic complex RiΩi depending on the score m of a linear 5-point scale and the method of finding the average score m of the scale for the values of the RiΩi / 15 complex of individual components Ii: 1 - shelf pollution Ii, s = + 0.45 ; m = 2.28; 2 - fault-gradient stripes, offshore Ii, r = + 1.2; m = 2.8; 4 - “dead” zone of OM discharges, South-land region Io = (1/2) (Ii, s + Ii, b) = 3.9; m = 4.0; 5 - earthquakes, shelf average Ii, s = -0.3 m = 2.6; 6 - earthquakes of magnitude equal to Mi = 6; Ii, c = -0.6; m = 2.7.

На Фиг.2 показаны результаты интегрально-комплексной оценки (ИКО) компоненты Ii,s загрязнения для всех суммированных (указанных в тексте) 20-ти составляющих элементов шельфа Баренцева и Белого морей.Figure 2 shows the results of an integrated-integrated assessment (ICE) of the pollution component Ii, s for all summarized (indicated in the text) 20 component elements of the shelf of the Barents and White Seas.

На Фиг.3 показаны карты интегрально-комплексной оценки (ИКО)) компоненты Ii,р и значения фiΩi,p для шельфа Баренцева и Белого морей: а, б) -нормальные и размерные - магнитометрическое и гравиметрическое i-поля; в) - вертикальная и горизонтальная составляющие градиента гравиметрического поля от точечного источника; г) - безразмерное обобщенное градиентное поле ΣΩi,p и градиентные полосы при фильтре фi=(-0,75÷+0,75); д) - разломы, выделенные на основе градиентных полей; ж) - гистограммы вероятности безразмерного параметра Ωi,p для магнитного, гравитационного и обобщенного градиентных i-полей.Figure 3 shows the maps of the integrated integrated assessment (ICE)) of the component Ii, p and the values of fiΩi, p for the shelf of the Barents and White Seas: a, b) normal and dimensional — magnetometric and gravimetric i-fields; c) - the vertical and horizontal components of the gradient of the gravimetric field from a point source; d) is the dimensionless generalized gradient field ΣΩi, p and gradient stripes with the filter фi = (- 0.75 ÷ + 0.75); e) - faults identified on the basis of gradient fields; g) - histograms of the probability of the dimensionless parameter Ωi, p for magnetic, gravitational, and generalized gradient i-fields.

На Фиг.4 показана структура и свойства градиентного магнитного и объединенного магнито-гравитационного полей южной части шельфа Баренцева моря; а, б) - локальные объединенные градиентные зоны (лог-зоны) без фильтрации (а) и с фильтрацией (б) градиента (1-6 - лог-зоны Штокмановского ГКМ - расшифровка в тексте); в, г) - кольцевая структура пересечений разломов для условий нормального магнитного поля (номера 12 и 13), так и на градиентного магнитного (номера 10 и 11) и градиентного объединенного магнито-гравитационного (номера 7, 8 и 9) полей.Figure 4 shows the structure and properties of the gradient magnetic and combined magneto-gravitational fields of the southern part of the shelf of the Barents Sea; a, b) - local combined gradient zones (log zones) without filtering (a) and filtering (b) of the gradient (1-6 - Shtokman GKM log zones - interpretation in the text); c, d) is the ring structure of fault intersections for normal magnetic field conditions (numbers 12 and 13) and for gradient magnetic (numbers 10 and 11) and gradient combined magneto-gravitational (numbers 7, 8 and 9) fields.

На Фиг.5 показана компонента Ii,с сейсмоактивности индекса Io экологической опасности обрамления шельфа Баренцева моря, а) - структурно-тектоническая схема и эпицентры землетрясений обрамления шельфа Баренцева моря с магнитудой: (1) М>6; (2) 5<М>5,9; (3) 4<М>4,9; (4) 3<М>3,9; (5) 3<М (данные ВНИИОкеангеология). На врезке фигуры - трубка-кратер («гидротермальное отверстие») для контроля предвестников землетрясений; б) - синусоиды уравнения времени в размерных (m, минуты) и в безразмерном [(m, мин) / (m0=+8 мин)] виде: 1 - синусоида учета неравномерного движения Земли по орбите вокруг Солнца; 2 - синусоида учета наклона эклиптики к экватору; 3 - сумма синусоид для общего учета движения Земли..Figure 5 shows the component Ii, with the seismic activity of the ecological hazard index Io of the frame of the Barents Sea shelf, a) the structural-tectonic diagram and the earthquake epicenters of the frame of the Barents Sea shelf with a magnitude of: (1) M>6; (2) 5 <M>5.9; (3) 4 <M>4.9; (4) 3 <M>3.9; (5) 3 <M (data from VNIIOkeangeologiya). On the inset of the figure there is a crater tube (“hydrothermal hole”) for monitoring earthquake precursors; b) - sinusoids of the equation of time in dimensional (m, minutes) and in dimensionless [(m, min) / (m 0 = + 8 min)] forms: 1 - a sinusoid to account for the uneven motion of the Earth in its orbit around the Sun; 2 - sine wave accounting for the inclination of the ecliptic to the equator; 3 - the sum of sinusoids for the general accounting of the Earth’s motion ..

Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.

Используемая физико-математическая модель предлагаемого способа геоэкологического мониторинга, по итогам которого производится интегрально-комплексная оценка индекса Io экологической опасности, рассматривается на основе совокупного (совместного) действия отдельных его составляющих компонент: - загрязнения Ii,s, биотестирования Ii,b, тектонических разломов Ii,r и сейсмоактивности Ii,c, - с учетом показателя степени риска Ri, - каждой компоненты Ii (токсичности qi загрязнения, число полос градиентов ΔΨi полей, связанных с разломами, число и магнитуда мi землетрясений), при квадратичной форме аппроксимации (Ωi) и определения балла индекса Io, предусматривает последовательность следующих операций.The used physical and mathematical model of the proposed method of geoecological monitoring, based on which an integrated and integrated assessment of the environmental hazard index Io is performed, is considered on the basis of the combined (joint) action of its individual components: - pollution Ii, s, biotesting Ii, b, tectonic faults Ii , r and seismic activity Ii, c, - taking into account the risk degree Ri, - of each component Ii (toxicity qi of pollution, the number of gradient bands ΔΨi of the fields associated with faults, the number and magnet MI and earthquakes), when the quadratic form of approximation (Ωi) and determining points Io index, provides the following sequence of operations.

1. Создание банка первичных данных по измерению (и/или ранее измеренным) случайных величин Xij.1. Creation of a primary data bank for measuring (and / or previously measured) random variables Xij.

2. Разбивка площади на систему ячеек, выбранного масштаба для определения значения i-го параметра в j-ой точке (ячейке) случайной величины Xij.2. Breakdown of the area into a system of cells of the selected scale to determine the value of the ith parameter at the jth point (cell) of the random variable Xij.

3. Нахождение статистических распределений измеренных случайных величин Xij в размерном виде для некоторой сети j-ячеек: среднее распределения Xicp=(1/n)ΣiXij, отклонение от среднего ΔXij=(Xij-Xij,cp) и стандартное отклонение σi2=(1/(n-l))Σj=1n(Xij-Xij,ср)2 случайной величины Xij и ее квадратичного отклонения σi.3. Finding the statistical distributions of the measured random variables Xij in dimensional form for a certain network of j-cells: average distribution Xicp = (1 / n) ΣiXij, deviation from the mean ΔXij = (Xij-Xij, cp) and standard deviation σ i 2 = ( 1 / (nl)) Σ j = 1 n (Xij-Xij, cp) 2 of the random variable Xij and its quadratic deviation σi.

4. Нахождение безразмерного среднеквадратического параметра статистических распределений, как комплекса размерных параметров статистических распределений, как Ωj=ΔXij/σi и сортировка найденных значений Ωi по соответствующим «окнам» его диапазона: для компонент Ii,s и Ii,r как: (+2÷+1) и более; (+1÷-1); (-1÷-3); (-3÷-10); (-10÷-30) и менее; и для компонент Ii,b и Ii,с как: (+2÷+1) и более; (+1÷-1); (-1÷-3); (-3÷-10); (-10÷-30) и менее;4. Finding the dimensionless root-mean-square parameter of statistical distributions as a complex of dimensional parameters of statistical distributions, as Ωj = ΔXij / σi and sorting the found values of Ωi by the corresponding “windows” of its range: for components Ii, s and Ii, r as: (+ 2 ÷ +1) and more; (+ 1 ÷ -1); (-1 ÷ -3); (-3 ÷ -10); (-10 ÷ -30) and less; and for components Ii, b and Ii, with as: (+ 2 ÷ + 1) and more; (+ 1 ÷ -1); (-1 ÷ -3); (-3 ÷ -10); (-10 ÷ -30) and less;

5. Учет содержания пелитовой фракции Cip, как безразмерной доли весового содержания пробы, для компоненты загрязнения Iis и компоненты биотестирования Iib, осуществляемый как: Ii=Ωi/Cip.5. Accounting for the content of the pelite fraction Cip, as the dimensionless fraction of the weight content of the sample, for the pollution component Iis and the biotesting component Iib, carried out as: Ii = Ωi / Cip.

6. Учет показателя_степени риска Ri компоненты Ii, имеющей среднеквадратический параметр Ωi, на основе произведения величин (RiΩi), где свойство Ri определяется как: - в случае токсичности (qi) элементов загрязнения, числа полос-разломов и диапазона (Δ) фильтрациии градиентов (-ΔΨi) геофизических i-полей, и магнитуды (Mi) числа прошедших в сейсмической зоне землетрясений.6. Taking into account the risk indicator Ri of the component Ii with the rms parameter Ωi, based on the product of the quantities (RiΩi), where the Ri property is defined as: - in the case of toxicity (qi) of the pollution elements, the number of fault bands and the range (Δ) of filtering and gradients ( -ΔΨi) of geophysical i-fields, and magnitudes (Mi) of the number of earthquakes that occurred in the seismic zone.

7. Введение нормировочной функции. Нормировочная функция равна: (Xij,cp/Xij0,cp), где Xij,cp - среднее значение случайной величины распределения; и Xij0,cp - тот же параметр для некоторого «опорного» или эталонировочного распределения.7. The introduction of a normalization function. The normalization function is equal to: (Xij, cp / Xij0, cp), where Xij, cp is the average value of the random distribution value; and Xij0, cp is the same parameter for some “reference” or reference distribution.

8. Общее выражение для интегрально-комплексной оценки компонент Ii индекса Io с учетом степени риска Ri компоненты Ii, при квадратичной форме аппроксимации (Ωi), тлеет вид:8. The general expression for the integrated-integrated assessment of the components Ii of the index Io, taking into account the degree of risk Ri of the component Ii, with a quadratic approximation form (Ωi), smolders like:

Figure 00000001
Figure 00000001

Расшифровка и особенности каждой из компоненты IiΣ будет дана при детальном описании сущности предлагаемого способа на примере условий шельфа Баренцева и Белого морей.The interpretation and features of each of the components of IiΣ will be given in a detailed description of the essence of the proposed method on the example of the conditions of the shelf of the Barents and White Seas.

9. Создание экспоненциальной 5-ти балльной шкалы оценки индекса Io экологической опасности и его составляющих компонент Ii среды шельфа Оценочная 5-ти балльная шкала для индекса Io и его составляющих компонент Ii, предусматривает использование шкалы со значениями баллов m=1, 2, 3, 4 и 5, и ее осуществляют на основе экспоненциальной функции изменения параметров шкалы в виде как линейной, так и квадратичной формы аппроксимации. Так, в случае увеличения, относительно фона, содержания Ci,s элементов токсичного загрязнения и вероятности градиента Ψi,r, т.е. числа градиентных полос-разломов, значения этих величин аппроксимируются на основе линейной формы в виде экспоненциальной функции ехр(+m-1), принимающей при m=1, 2, 3, 4 и 5 значения 1,0; 2,7; 7,4; 20 и 55; а в случае уменьшения, относительно фона, содержания белков (биомассы) в методах биотестирования, и числа землетрясений с ростом его магнитуды, т.е. содержания Ci,b и числа Ni,c, значения аппроксимируются на основе линейной формы в виде экспоненциальной функции ехр(-m+1), принимающей значения 1,0; 0,37; 0,13; 0,05 и 0,018ю. При данной линейной форме аппроксимации, балл m=1 соответствует нормированному фону, со значением экспоненты ехр(0)=1. При оценке токсичного загрязнения, когда применяют предельно-допустимые Ci,пдк значения загрязнения, функция ехр(+m-1) для безразмерного параметра Ci/Ci,пдк шкалы для m=1, 2, 3,4 и 5 принимает также значения: 1; 2,7; 7,4; 20; 55. Квадратичную форму аппроксимации, для используемого безразмерного среднеквадратического параметра статистических распределений (Ωi) осуществляют: в случае роста свойств компонент Ii(Ii,s и Ii,r) - на основе аппроксимирующей экспоненциальной функции вида Ωi~{[ехр(+m-2)]-1}, имеющей для баллов шкалы m=1, 2, 3, 4 и 5 значения: -0,63; 0; +1,7; +6,4; +20; а в случае убыли свойств компонент Ii (компоненты Ii,b и Ii,с) - на основе аппроксимирующей экспоненциальной функции вида Ωi~{1-[exp(+m-2)}}, имеющей для укаазанных баллов шкалы m=1, 2, 3, 4 и 5 значения +0,63; 0; -1,7; -6,4; -20.9. Creation of an exponential 5-point scale for assessing the environmental hazard index Io and its constituent components Ii on the shelf environment. An assessment 5-point scale for the Io index and its constituent components Ii, provides for the use of a scale with scores m = 1, 2, 3, 4 and 5, and it is carried out on the basis of the exponential function of changing the scale parameters in the form of both linear and quadratic approximation forms. So, in the case of an increase, relative to the background, of the content of Ci, s elements of toxic pollution and the probability of the gradient Ψi, r, i.e. the number of gradient fault bands, the values of these quantities are approximated on the basis of a linear shape in the form of an exponential function exp (+ m-1), taking at m = 1, 2, 3, 4, and 5 values of 1.0; 2.7; 7.4; 20 and 55; and in the case of a decrease, relative to the background, of the protein content (biomass) in the biotesting methods, and the number of earthquakes with an increase in its magnitude, i.e. the content of Ci, b and the number Ni, c, the values are approximated on the basis of the linear form in the form of an exponential function exp (-m + 1), taking values of 1.0; 0.37; 0.13; 0.05 and 0.018. With this linear approximation form, the score m = 1 corresponds to the normalized background, with the exponent exp (0) = 1. When assessing toxic pollution, when the maximum permissible Ci, MPC pollution values are used, the exp function (+ m-1) for the dimensionless parameter Ci / Ci, the MPC scale for m = 1, 2, 3,4, and 5, also takes the values: 1 ; 2.7; 7.4; twenty; 55. The quadratic approximation form for the used dimensionless mean square parameter of the statistical distributions (Ωi) is carried out: in the case of an increase in the properties of the components Ii (Ii, s and Ii, r), on the basis of an approximating exponential function of the form Ωi ~ {[exp (+ m-2 )] - 1}, which has m = 1, 2, 3, 4 and 5 values for the scale: -0.63; 0; +1.7; +6.4; +20; and in case of a decrease in the properties of the components Ii (components Ii, b and Ii, c) - on the basis of an approximating exponential function of the form Ωi ~ {1- [exp (+ m-2)}}, which has m = 1, 2 scales for the indicated points , 3, 4 and 5 values of +0.63; 0; -1.7; -6.4; -twenty.

10. Построение однокомпонентных карт и карт интегрально-комплексных оценок данных мониторинга и ИКО индекса Io авторами осуществлена на основе пакета программ ER Mapper.10. The construction of one-component maps and maps of integrated integrated assessment of monitoring data and PPI of the Io index by the authors was carried out on the basis of the ER Mapper software package.

Оценка индекса Io экологической опасности загрязнения многокомпонентной среды морских акваторий осуществляется на основе определения степени отрицательного воздействия параметров геологической среды на состояние биоты и здоровье человека. Индекс экологической опасности определяет соответствующую степень экологического неблагополучия; отрицательное воздействие загрязнения геологической среды до последнего времени обычно определялось «качественными» показателями: 1 - очень слабое или фон, 2 - слабое, 3 - средней силы или умеренное, 4 - сильное, 5 - очень сильное. Соответствующая степень экологического неблагополучия, как видно из табл.1, также классифицируется 5-ти балльной шкалой: 1 - фоновая или благоприятная, 2 - удовлетворительная, 3 - напряженная, 4 - критическая, 5 - кризисная или зона чрезвычайной экологической ситуации.Assessment of the Io index of the environmental hazard of pollution of a multicomponent environment in marine areas is based on determining the degree of negative impact of the parameters of the geological environment on the state of biota and human health. The environmental hazard index determines the appropriate degree of environmental disadvantage; until recently, the negative impact of pollution of the geological environment was usually determined by “qualitative” indicators: 1 - very weak or background, 2 - weak, 3 - medium or moderate, 4 - strong, 5 - very strong. The corresponding degree of environmental disadvantage, as can be seen from Table 1, is also classified by a 5-point scale: 1 - background or favorable, 2 - satisfactory, 3 - tense, 4 - critical, 5 - crisis or a zone of environmental emergency.

Установленные для компонент индекса Io положительное и отрицательное значения безразмерного среднеквадратического комплекса RiΩi, представленные в табл.1, переводят в величину балла m (1, 2, 3, 4 и 5) линейной 5-ти шкалы с помощью фиг.1, где показаны зависимости величины балла m (ось абцисс) от значений (ось ординат) параметра (+RiΩi/15)~{[ехр(+m-2)]-1} для компонент Ii,s и Ii,r (кривая: +RiΩi/15) и параметра (-RiΩi/15)~{1-[exp(+m-2)}} ддя_компонент Ii,b и Ii,c (кривая: -RiΩi/15). На фиг.1 показан также принцип нахождения соответствующего среднего балла m шкалы по значениям среднеквадратичного параметра отдельных компонент индекса Ii, представленным в табл.1 а также аномальных, экологически опасных участков (полигонов) по двум основным составляющим компонентам Ii,s и Ii,b индекса Io, К аномальным, экологически опасных ям, как будет более подробно рассмотрено далее (фиг.4), относится, в частности, "мертвая зона" Южно-Новоземельного региона (фиг.4б), для которого индекс Io экологической опасности по токсичному загрязнению, как видно из графика фиг.1 (позиция 4), соответствует баллу m=4,0 оценочной шкалы (индекс экологической опасности - критический), а двум компонентам балл равен: m(Io)=(1/2)(Ii,s+Ii,b)=(1/2)(4,0+4,5)=4,25 (индекс экологической опасности между критической и чрезвычайной ситуации) Экологически опасен также Беломорский полигон в районе Северо-Двинская губы (фиг.2), который содержит по данным 85 станций наблюдений (в том числе 12 аномальных) загрязнения, представленных РН и ТМ. Так два аномальных пятна по Cs-137 с превышением над фоном в 20-30 раз, по РЬ с превышением в 10-15 раз и по As с превышением в 7-10 раз, соответствуют аварийным отвалам радиоактивного топлива и свинцово-мышьяковым загрязнением устья Северной Двины, что по графику фиг.1 (позиция 3) балл токсичного загрязнения составляет m(Ii,s)=3,3 (индекс экологической опасности между напряженной и критической ситуации).The positive and negative values of the dimensionless mean-square complex RiΩi established for the Io index components, presented in Table 1, are converted into a point value m (1, 2, 3, 4, and 5) of the linear 5 scale using Fig. 1, which shows the dependences point value m (abscissa axis) versus values (ordinate axis) of the parameter (+ RiΩi / 15) ~ {[exp (+ m-2)] - 1} for components Ii, s and Ii, r (curve: + RiΩi / 15 ) and the parameter (-RiΩi / 15) ~ {1- [exp (+ m-2)}} for the_components Ii, b and Ii, c (curve: -RiΩi / 15). Figure 1 also shows the principle of finding the corresponding average score m of the scale according to the mean square parameter of the individual components of the index Ii, presented in Table 1, as well as abnormal, environmentally hazardous sections (polygons) for the two main components of the index Ii, s and Ii, b Io, Anomalous, environmentally hazardous holes, as will be discussed in more detail below (Fig. 4), include, in particular, the "dead zone" of the South New Earth region (Fig. 4b), for which the ecological hazard index Io is for toxic pollution, as ideally from the graph of Fig. 1 (position 4), corresponds to a score m = 4.0 of the assessment scale (environmental hazard index is critical), and the score is equal to two components: m (Io) = (1/2) (Ii, s + Ii , b) = (1/2) (4.0 + 4.5) = 4.25 (environmental hazard index between critical and emergency) The Belomorsky landfill in the area of Severo-Dvinskaya Bay is also environmentally hazardous (Fig. 2), which It contains, according to data from 85 observation stations (including 12 anomalous), of pollution represented by PH and TM. So two abnormal spots on Cs-137 with an excess of 20-30 times over the background, in Pb with an excess of 10-15 times and for As with an excess of 7-10 times, correspond to emergency dumps of radioactive fuel and lead-arsenic pollution of the mouth of the North Dvina, that according to the graph of Fig. 1 (position 3), the toxic pollution score is m (Ii, s) = 3.3 (environmental hazard index between a tense and critical situation).

Пример применения предлагаемого способа геоэкологического мониторинга в условиях шельфа Баренцева и Белого морей с оценкой (ико) индекса Iо на основе учета его четырех компонент: Ii,s - загрязнения, Ii,b - биотестирования, Ii,r - разломы-градиентные полосы и Ii,c-сейсмические землетрясения.An example of the application of the proposed method of geoecological monitoring in the conditions of the shelf of the Barents and White Seas with the assessment of (iko) index Io based on its four components: Ii, s - pollution, Ii, b - biotesting, Ii, r - fault-gradient bands and Ii, c-seismic earthquakes.

Компонента Ii,s, определяющая токсичное загрязнение среды шельфа Баренцева моря и интегрально-комплексная оценка значения Ii,s. В процессе государственного мониторинга геологической среды шельфа (ГМГСШ) морских акваторий измеряют многочисленные размерные параметры, характеризующие состояние и степень загрязнения донных отложений и воды, используя как линейную, так и квадратичную аппроксимацию статистических распределений параметров среды.The component Ii, s, which determines the toxic pollution of the shelf environment of the Barents Sea and the integrated-integrated assessment of the value of Ii, s. In the process of state monitoring of the geological environment of the shelf (GMGSS) of marine water areas, numerous dimensional parameters are measured that characterize the state and degree of pollution of bottom sediments and water, using both linear and quadratic approximations of the statistical distributions of environmental parameters.

Линейная форма аппроксимации, несмотря на свою относительную простоту, не использует параметры статистического анализа распределений случайных величин и отсутствует критерий (закон) изменения параметров загрязнения среды для построения оценочных балльных шкал. Указанные недостатки устранены в предлагаемойThe linear approximation form, in spite of its relative simplicity, does not use the parameters of the statistical analysis of the distributions of random variables and there is no criterion (law) for changing the parameters of environmental pollution to construct estimated point scales. These disadvantages are eliminated in the proposed

квадратичной форме аппроксимации обобщенной оценки экологической опасности многокомпонентных геологических сред морских акваторий.a quadratic approximation form for a generalized assessment of the environmental hazard of multicomponent geological environments in marine areas.

Квадратичная форма аппроксимации для оценки индекса Io экологической опасности среды связана с отысканием безразмерных параметров, использующих безразмерные среднеквадратические параметры статистических распределений измеряемые величины Xij с учетом индекса экологической опасности каждого i-го параметра. На основании формулы (1), для компоненты Ii,s токсичного загрязнения индекса Io, особенности среднеквадратичной аппроксимации параметра статистических распределений заключаются в учете в качестве степени риска Ri - класса qi токсической опасности i-го параметра загрязнения (табл.2) и долевого (относительное общей массы пробы) содержания Cpi пелитовой фракции пробы донных отложений в безразмерных единицах. В этом случае, оценка i-го параметра загрязнения может быть определена на основе безразмерного параметра, равного комплексу безразмерных величин (qiΩi/Cpi). Тогда, общее выражение для интегрально-комплексной оценки компоненты Ii,s токсичного загрязнения индекса Io определяется как:The quadratic approximation form for estimating the environmental hazard index Io is associated with finding dimensionless parameters using dimensionless mean square parameters of statistical distributions measured values Xij taking into account the environmental hazard index of each ith parameter. Based on formula (1), for the toxic pollution component Ii, s of the index Io, the features of the mean-square approximation of the parameter of statistical distributions are taken into account the degree of risk Ri, class qi, of the toxic hazard of the ith pollution parameter (Table 2) and the fractional (relative total mass of the sample) Cpi content of the pelitic fraction of the sediment sample in dimensionless units. In this case, the estimate of the ith pollution parameter can be determined on the basis of a dimensionless parameter equal to a complex of dimensionless quantities (qiΩi / Cpi). Then, the general expression for the integrated assessment of the toxic component Ii, s of toxic pollution of the index Io is defined as:

Figure 00000002
Figure 00000002

Шкала ИКО для роста относительно фоновых, содержания элементов токсичного загрязнения аппроксимируется на основе линейной формы в виде экпоненциальной функции ехр(+m-1), принимающей при m=1, 2, 3, 4 и 5 значения 1,0; 2,7; 7,5; 20,4 и 55,5. При оценке токсичного загрязнения, когда применяют предельно-допустимые Ci,пдк значения загрязнения, функция ехр(+m-1) для безразмерного параметра Ci/Ci,пдк шкалы для m=1, 2, 3, 4 и 5 принимает также значения: 1; 2,7; 7,5; 20,4; 55,5. Квадратичная форма аппроксимации, для используемого безразмерного среднеквадратического параметра статистических распределений (Ωi), осуществляется на основе предлагаемой аппроксимирующей экспоненциальной функции вида Ωi~{[ехр(m-2)]-1}, имеющей для шкалы m=1, 2, 3, 4 и 5 значения: -0,7; 0; +1,7; +6,3; +19.The PPI scale for growth relative to the background, the content of toxic pollution elements is approximated on the basis of the linear form in the form of the exponential function exp (+ m-1), taking at m = 1, 2, 3, 4 and 5 values of 1.0; 2.7; 7.5; 20.4 and 55.5. When assessing toxic pollution, when the maximum permissible Ci, MPC pollution values are used, the exp function (+ m-1) for the dimensionless parameter Ci / Ci, the MPC scale for m = 1, 2, 3, 4, and 5 also takes the values: 1 ; 2.7; 7.5; 20.4; 55.5. The quadratic approximation form for the used dimensionless mean-square parameter of statistical distributions (Ωi) is carried out on the basis of the proposed approximating exponential function of the form Ωi ~ {[exp (m-2)] - 1}, having for the scale m = 1, 2, 3, 4 and 5 values: -0.7; 0; +1.7; +6.3; +19.

Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000003
Figure 00000004

Результаты применения способа геоэкологического мониторинга с интегрально-комплексной оценкой компоненты Ii,s для установления площадного распределения природно-техногенного загрязнения среды шельфа Баренцева и Белого морей. Государственный мониторинг геологической среды шельфа (ГМГСШ) Баренцева моря ограничен на севере широтой 73° N и на западе долготой 30° Е. Общая площадь данного региона Баренцева моря составляет 273 тыс.км2 и региона акватории Белого моря 58 тыс.км2. Для построения карт использована база данных ГМГСШ (порядка 700 точек наблюдения), Анализ отобранных в рейсах проб донных отложений проведен в лаборатории морской геоэкологии Севморгео. Информация систематизирована и представлена в виде базы данных в формате СУБД PARADOX. В качестве основной компьюторно-технологической базы обработки данных, реализации статистических операций и построения интегрально-комплексных карт применен пакет программ ER Mapper.The results of applying the method of geoecological monitoring with an integrated assessment of the components Ii, s to establish the area distribution of natural and technogenic pollution of the shelf environment of the Barents and White Seas. State monitoring of the geological environment of the shelf (GMGSS) of the Barents Sea is limited in the north with a latitude of 73 ° N and in the west with a longitude of 30 ° E. The total area of this region of the Barents Sea is 273 thousand km 2 and the region of the White Sea is 58 thousand km 2 . To build the maps, the GMGSS database was used (about 700 observation points). The analysis of the samples of bottom sediments taken on flights was carried out in the laboratory of marine geoecology of Sevmorgeo. The information is systematized and presented in the form of a database in the DBMS PARADOX format. The ER Mapper software package was used as the main computer-technological database for data processing, implementation of statistical operations, and construction of integrated integrated maps.

Таким образом, средний интегрально-комплексный оценочный балл в условиях 5-ти балльной для шельфа Баренцева моря находим в предлагаемом способе следующим образом. Нормируя площадь, характеризуемую данным баллом шкалы, на всю площадь шельфа, принятой за 100% и умножая на соответствующий балл шкалы находим средний балл для компоненты Ii,s как: m(Ii,s)=(0,278×1)+(0,273×2)+(0,301×3)+(0,08×4)+(0,0059×5)=2,36. Для площади Белого моря соответствующий средний балл установлен величиной m(Ii,s)=2,41. В обоих случаях, индекса Iо экологической опасности, определяемый средним баллом токсичного загрязнения Ii,s находится между «удовлетворительной» (балл m=2) и «напряженной» (балл m=3), что в основном связано с наличием участков повышенных концентраций мышьяка и со сбросами отравляющих и радиоактивных веществ. Установленные данные позволяют сделать вывод об относительно умеренно-напряженной степени загрязнения и возможности «самовосстановления» биоты на основной площади экосистемы Баренцева и Белого морей. Территория проявления интенсивного и жизненоопасного для биоты загрязнения, с учетом степени токсичности присутствующих компонентов загрязнения, и соответствующая баллу 4 шкалы, составляет около 6% для региона шельфа Баренцева моря и 4,3% для территории Белого моря. Основной вклад в общее загрязнение донных отложений с учетом токсичности компонент вносят группа тяжелых металлов As Cu Zn Ni, радионуклиды Cs-137, Ra-226, а из органических загрязнителей - ПАУ и фенолы.Thus, the average integrated-integrated assessment score in the conditions of 5 points for the shelf of the Barents Sea we find in the proposed method as follows. Normalizing the area characterized by this scale point to the entire shelf area, taken as 100% and multiplying by the corresponding scale point, we find the average score for the component Ii, s as: m (Ii, s) = (0.278 × 1) + (0.273 × 2 ) + (0.301 × 3) + (0.08 × 4) + (0.0059 × 5) = 2.36. For the White Sea area, the corresponding average score is set by the value m (Ii, s) = 2.41. In both cases, the environmental hazard index Io, determined by the average toxic pollution score Ii, s, is between “satisfactory” (score m = 2) and “tense” (score m = 3), which is mainly due to the presence of sites of increased concentrations of arsenic and with discharges of toxic and radioactive substances. The established data allow us to conclude about a relatively moderately-intense degree of pollution and the possibility of "self-healing" biota in the main area of the ecosystem of the Barents and White Seas. The territory of the manifestation of intense and life-threatening for biota pollution, taking into account the degree of toxicity of the present pollution components, and corresponding to a score of 4 scales, is about 6% for the shelf region of the Barents Sea and 4.3% for the White Sea. The main contribution to the general pollution of bottom sediments, taking into account the toxicity of the components, is made by the group of heavy metals As Cu Zn Ni, radionuclides Cs-137, Ra-226, and from organic pollutants - PAHs and phenols.

Таблица 2.Table 2. Класс токсической опасности и значение ПДК в единицах мГ/л.Class of toxic hazard and MPC value in units of mg / L. Категории воздействияExposure categories Класс (q) токсической опасности по воздействию на человека и значение ПДК в единицах мГ/л (параметр / ПДК).The class (q) of toxic hazard in terms of human exposure and the MPC value in units of mg / L (parameter / MPC). Вид параметров загрязненияType of pollution parameters q=1 очень слабоеq = 1 very weak q=2 слабоеq = 2 weak q=3 умеренноq = 3 moderately q=4 опасноеq = 4 dangerous q=5 очень опасноеq = 5 is very dangerous Тяжелые металлыHeavy metals Cu /0,001 Ni /0,01 Zn /0,01 Fe /0,005 Mn /0,01 Cr /0,001Cu / 0.001 Ni / 0.01 Zn / 0.01 Fe / 0.005 Mn / 0.01 Cr / 0.001 Cd /0,005 Со /0,01 Pb /0,1Cd / 0.005 Co / 0.01 Pb / 0.1 As/0,05As / 0.05 Радиоактивные нуклидыRadioactive nuclides Cs-136 Th-232 K-40Cs-136 Th-232 K-40 Cs-137Cs-137 Sr-90Sr-90 Ra-226 Pu-238Ra-226 Pu-238 УглеводородыHydrocarbons Толуол /0,5 Нефть /0.05 Керосин /0,1 СПАВ /0,5 Фенолы (0,001)Toluene / 0.5 Oil /0.05 Kerosene / 0.1 SPAS / 0.5 Phenols (0.001) Ксилол /0,05 Бензин /0,1Xylene / 0.05 Gasoline / 0.1 Бензол /0,5Benzene / 0.5 Хлор-органические пестицидыOrganic Chlorine Pesticides ГХЦГ (0,02)HCH (0.02) Нитраты /40 Фосфор /0,0001 Аммиак /0,05Nitrates / 40 Phosphorus / 0.0001 Ammonia / 0.05 ДДТ /0,1DDT / 0.1 Нитриты /0,08Nitrite / 0.08 Ионный составIonic composition К /50 Са /180 Mq /40 Na /120K / 50 Ca / 180 Mq / 40 Na / 120 Сульфаты /100 хлориды /300Sulphates / 100 chlorides / 300

На фиг.2. для шельфа Баренцева и Белого морей показаны результаты интегрально-комплексной оценки величины загрязнения донных отложений (в безразмерных единицах Ωi) по результатам суммирования i-параметров для 3-х групп компонент: углеводороды (нефть, фенолы, ПАУ); радионуклиды (Ra-226, U-235, Cs-237, Th-232 и др.) и тяжелые металлы (As, Pb, Cu, Zn, Ni). с экспоненциальной 5-ти балльной оценочной шкалой: балл 1 - фон (ΣiqiΩi=-0,7 и менее); балл 2 - удовлетворительная (-0,7+0,7); балл 3 - напряженная (0,7-2,7); балл 4 - критическая (2.7-8); балл 5 - кризисная, зона чрезвычайной ситуации (8-30).In figure 2. for the shelf of the Barents and White Seas, the results of an integrated-integrated assessment of the pollution of bottom sediments (in dimensionless units Ωi) are shown by summing the i-parameters for 3 groups of components: hydrocarbons (oil, phenols, PAHs); radionuclides (Ra-226, U-235, Cs-237, Th-232, etc.) and heavy metals (As, Pb, Cu, Zn, Ni). with an exponential 5-point rating scale: point 1 - background (ΣiqiΩi = -0.7 or less); score 2 - satisfactory (-0.7 + 0.7); point 3 - intense (0.7-2.7); point 4 - critical (2.7-8); point 5 - crisis, emergency zone (8-30).

По результатам обобщенной оценки экологической опасности природно-техногенного загрязнения выделяется ряд интенсивно загрязненных полигонов шельфа с разным долевым вкладом в донных отложениях тяжелых металлов, радионуклиды и нефтяных углеродов. Полигон Кольско-Мурманского прибрежного шельфа имеет состав загрязнения по данным 41 ст. наблюдений, представленный радионуклидами (РН), нефтяными углеродами (НУ), фенолами и тяжелыми металлами (ТМ). Их интегральное воздействие определено в основном 3-мя баллами оценочной шкалы. Район «Горло Белого моря-Мезенская губа» по данным 15 станций наблюдений содержит 2 пятна загрязнения, представленных в основном радионуклидами (U-235); что, возможно, является результатом аварийной ситуации (6-10 Бк/кГ при фоне менее 0,1 Бк/кГ). Беломорский полигон (в районе Северо-Двинская губа-Варзуга) содержит по данным 85 станций наблюдений (в том числе 12 аномальных) загрязнения, представленных РН и ТМ. Так два аномальных пятна по Cs-137 с превышением над фоном в 20-30 раз, по Рb с превышением в 10-15 раз и по As с превышением в 7-10 раз, соответствуют, по-видимому, отвалам радиоактивных и ядовитых веществ). Колгуево-Новоземельный полигон по своему составу, пятна загрязнения, оцениваемого в основном 4-мя баллами шкалы, представлены хлорорганическими соединениями полихлорбифенилов (ПХБ) - до 1,5-2,0 нг/г при фоне 0,05-0,1 нг/г, гамма - ГЦХГ на уровне 0,1-0,5 нг/г при фоне 0,03-0,05 нг/г, суммарных нефтяными углеводородами 50-70 мкг/г при фоне 15-30 мкг/г. В Южно-Печерском полигоне (Губа р. Печера-Варандей), по данным 120 ст. наблюдений отмечено значительное загрязнение нефтяными углеводородами (до 100-150 мкг/т при фоне порядка 5-10 мкг/т), радиоактивными элементами (по Cs-137 до 20 Бк/кг при фоне 1-2 Бк/кг и по суммарной бета-активности 60-70 ед. при фоне 1-2 ед.) и тяжелыми металлами (свинец до 80 г/т при фоне 10-15 г/т, мышьяк, медь, цинк и др.). В Западно-Новоземельный полигоне природно-техногенное загрязнение 4-5 баллов, в основном представлено тяжелыми металлами с явно выраженным преобладанием свинца (при фоне значений 15-25 г/т до аномальных 2000-2500 г/т), цинка никеля, меди мышьяка, кобальта. Природа формирования загрязнения может быть связано с наличием полиметаллического проявления в русле р. Безыманная и сносом компонент рудопроявления. В Центрально-Баренцевый полигоне природно-техногенное загрязнение донных отложений, оцениваемое по шкале баллами 4 и 5, геоморфологически приурочено к Северо-Печерской возвышенности (морфоструктура 3-го порядка), а более конкретно - к ее следующим составляющим 4-го порядка: Северо-Канинское плато и Гусиное плато, разделенных между собой Гусиным желобом. Состав загрязнения представлен тяжелыми металлами, нефтяными углеводородами и радионуклидами. Долевое содержание определенных ТМ составляет: 4,8% As, 18,9% Cu, 14,5% Ni, 16,1% Pb и 45,8% Zn. Содержания этих элементов в единицах ррm (г/т) в донных отложениях составило: As до 20, Сu до 200, Ni до 80, и Zn до 350. Местоположение аномального загрязнения, представленное радионуклидами по площади, полностью не совпадает с загрязнением тяжелыми металлами; оно сдвинуто на северо-восток на расстояние 50-70 км также в виде двух изолированных пятен и соответствует местам максимального сброса радиоактивных отходов. В эти же места попадает загрязнение нефтеуглеродами, фоновые значения которых соответствуют 2-20 мкг/г, а аномальные значения соответствуют концентрациям 130-200 мкг/г.According to the results of a generalized assessment of the environmental hazard of natural and technogenic pollution, a number of intensely contaminated shelf polygons with a different proportion of heavy metals, radionuclides, and petroleum hydrocarbons in the bottom sediments are distinguished. The Kola-Murmansk coastal shelf landfill has a pollution composition according to 41 st. observations represented by radionuclides (PH), petroleum carbon (OH), phenols and heavy metals (HM). Their integral impact is determined mainly by 3 points of the rating scale. The “White Sea Throat-Mezenskaya Bay” area, according to data from 15 observation stations, contains 2 pollution spots, mainly represented by radionuclides (U-235); which is possibly the result of an emergency (6-10 Bq / kg with a background of less than 0.1 Bq / kg). According to the data of 85 observation stations (including 12 anomalous) pollution, the Belomorsky polygon (in the area of the Severo-Dvinskaya Guba-Varzuga) contains pollution and TM. So two abnormal spots according to Cs-137 with an excess of 20-30 times over the background, with Pb with an excess of 10-15 times and with As an excess of 7-10 times, apparently correspond to dumps of radioactive and toxic substances) . The Kolguevo-Novaya Zemlya polygon in its composition, the spots of pollution, estimated mainly by 4 points of the scale, are represented by organochlorine compounds of polychlorobiphenyls (PCBs) - up to 1.5-2.0 ng / g with a background of 0.05-0.1 ng / g, gamma - HCH at a level of 0.1-0.5 ng / g with a background of 0.03-0.05 ng / g, total oil hydrocarbons of 50-70 μg / g with a background of 15-30 μg / g. In the South Pechersk test site (Guba r. Pecher-Varandey), according to 120 art. of observations, significant contamination with oil hydrocarbons (up to 100-150 μg / t with a background of about 5-10 μg / t), radioactive elements (according to Cs-137 up to 20 Bq / kg with a background of 1-2 Bq / kg and total beta activity of 60-70 units with a background of 1-2 units) and heavy metals (lead up to 80 g / t with a background of 10-15 g / t, arsenic, copper, zinc, etc.). In the Zapadno-Zemlya landfill, natural-technogenic pollution of 4-5 points is mainly represented by heavy metals with a pronounced predominance of lead (with a background of 15-25 g / t to an abnormal 2000-2500 g / t), zinc nickel, arsenic copper, cobalt. The nature of the formation of pollution may be due to the presence of a polymetallic manifestation in the riverbed. The unnamed and demolition component of the ore occurrence. In the Central Barents landfill, natural-technogenic pollution of bottom sediments, estimated on a scale of 4 and 5, is geomorphologically confined to the North Pechersk Upland (3rd-order morphostructure), and more specifically, to its following 4th-order components: North- The Kanin Plateau and the Goose Plateau, separated by the Goose Trench. The composition of the pollution is represented by heavy metals, petroleum hydrocarbons and radionuclides. The fractional content of certain HMs is 4.8% As, 18.9% Cu, 14.5% Ni, 16.1% Pb and 45.8% Zn. The content of these elements in units of ppm (g / t) in the bottom sediments was: As up to 20, Cu up to 200, Ni up to 80, and Zn up to 350. The location of the anomalous contamination represented by radionuclides in area does not completely coincide with the contamination with heavy metals; it is shifted to the northeast to a distance of 50-70 km also in the form of two isolated spots and corresponds to the places of maximum discharge of radioactive waste. Pollution with petroleum carbon falls into the same places, the background values of which correspond to 2-20 μg / g, and the anomalous values correspond to concentrations of 130-200 μg / g.

Компонента Ii,b биотестирования, отражающая интегральную реакцию микробных биоценозов на загрязнение и интегрально-комплексная оценка значения Ii,b для шельфа Баренцева и Белого морей. Наряду с определением содержания загрязняющих веществ, используют также тестовые биологические методы (биотестирование), которые фиксируют степень реакции биоты на присутствие загрязняющих веществ в среде. Методы биотестирования реагируют на загрязняющие вещества среды не однозначно. В частности, органические углеводороды с малым молекулярным весом являются продуктами метаболизма микробов и, как следствие, увеличение содержания таких углеводородов вызывает рост количества микробов. Поэтому применение методов биотестирования должно проводится в комплексе с геохимическими и инструментальными (рентгенофлуоресцентный, радиометрический, атомноабсорбционный и др.) методами, в частности с оценкой нефтяного загрязнения среды, суммарной оценкой тяжелых токсичных (ртуть, кадмий, мышьяк, свиней и др.) и радиоактивных (цезий-137). Среди методов для оценки качества водной среды и донных отложений шельфа морских акваторий используются в частности: биотестирование воды культурой простейших, санитарно-биологическое тестирование, биотестирование по концентрации токсиканта в воде, биотестирование по концентрации битумоида на нефтяное загрязнение, биотестирование по концентрации вредных элементов в органах пищеварительного тракта придонных организмах (например, рак-отшельник) и биотестирование по концентрации в донных отложениях белков (метод белковой индикации). В качестве основного рабочего метода биотестирования использовался метод биотестирования по концентрации белков (метод белковой индикации или вариант метода Бредфорда), аналитическое обеспечение которого разработано в СПбУ (проф. Т.Н.Нижарадзэ).Component Ii, b of biotesting, which reflects the integrated response of microbial biocenoses to pollution and the integrated-integrated assessment of the values of Ii, b for the shelf of the Barents and White Seas. Along with determining the content of pollutants, test biological methods are also used (biotesting), which record the degree of biota reaction to the presence of pollutants in the environment. Biotesting methods do not respond to environmental pollutants unambiguously. In particular, low molecular weight organic hydrocarbons are the products of the metabolism of microbes and, as a result, an increase in the content of such hydrocarbons causes an increase in the number of microbes. Therefore, the application of biotesting methods should be carried out in combination with geochemical and instrumental (X-ray fluorescence, radiometric, atomic absorption, etc.) methods, in particular with the assessment of oil pollution of the environment, the total assessment of severe toxic (mercury, cadmium, arsenic, pigs, etc.) and radioactive (cesium-137). Among the methods for assessing the quality of the aquatic environment and bottom sediments of the shelf of marine areas, the following are used: biotesting of protozoa culture, sanitary-biological testing, biotesting for the concentration of toxicant in water, biotesting for the concentration of bitumen on oil pollution, biotesting for the concentration of harmful elements in the digestive organs path of benthic organisms (for example, hermit crab) and biotesting according to the concentration in the bottom sediments of proteins (protein indication method). As the main working method of biotesting, we used the biotesting method for protein concentration (protein indication method or a variant of the Bradford method), the analytical support of which was developed in St. Petersburg University (Prof. T.N. Nizharadze).

На основании формулы (1), для компоненты Ii, b биотестирования индекса Iо, особенности среднеквадратичной аппроксимации Ωib параметра статистических распределений содержания белков заключаются в учете долевого (относительное общей массы пробы) содержания Cpi пелитовой фракции пробы в безразмерных единицах, т.е. (Ωib/Cpi)=(Cib-Cib,cp)/σi, а общее выражение для интегрально-комплексной оценки компоненты Ii,b биотестирования индекса Io определяется как:Based on formula (1), for the bioassay component Ii, b of the Io index, the features of the root-mean-square approximation Ωib of the parameter of statistical distributions of protein content are taken into account the fractional (relative to the total mass of the sample) content of Cpi of the pelite fraction of the sample in dimensionless units, i.e. (Ωib / Cpi) = (Cib-Cib, cp) / σi, and the general expression for the integrated-integrated assessment of the biotesting component Ii, b of the index Io is defined as:

Figure 00000005
Figure 00000005

В отличие от традиционных геохимических исследований, контролирующих лишь присутствие загрязняющих вредных веществ, метод белковой индикации фиксирует степень реакции биоты на присутствие этих загрязняющих веществ. Существенное преимущество над традиционными методами биотестирования заключается в том, что фиксируется не реакция тестовых организмов, которые не обязательно адекватны реакции биоцинозов в целом, а интегральный отклик на загрязнение всей микробиоты объекта. Микроорганизмы, представляющие собой живую компоненту грунтов и донных отложений, остро реагируют на присутствие загрязняющих веществ. Токсичные полютанты вызывают снижение численности микроорганизмов, а подверженные биодеградации вещества способствуют ее увеличению. Микроорганизмы являются наиболее чувствительными и универсальными из всех известных биоиндикаторов. Это объясняется быстротой их реакции на изменение внешних условий из-за жесткой зависимости микроорганизмов от окружающей среды, как источника энергии, и необходимых веществ для синтеза клеток. Скорость метаболизма у микроорганизмов, особенно у бактерий, необычайно высока по сравнению с макроорганизмами. Так время удвоения их биомассы измеряется часами, поэтому изменение уровня микробной биомассы быстро отражает реакцию биоты на загрязнение среды и может рассматриваться как объективный количественный сигнал об изменении геохимических условий окружающей среды, выходящих за пределы обычных колебаний. Суммарный белок в геологических объектах интегрирует белок микробных клеток и продуктов их метаболизма, т.е. является эффективным показателем микробиологической активности.Unlike traditional geochemical studies that control only the presence of polluting harmful substances, the protein indication method fixes the degree of biota reaction to the presence of these polluting substances. A significant advantage over traditional methods of biotesting is that it does not record the reaction of test organisms, which are not necessarily adequate to the reaction of biocinosis as a whole, but the integral response to contamination of the entire microbiota of an object. Microorganisms, which are a living component of soils and bottom sediments, react sharply to the presence of contaminants. Toxic pollutants cause a decrease in the number of microorganisms, and substances subject to biodegradation contribute to its increase. Microorganisms are the most sensitive and universal of all known bioindicators. This is explained by the speed of their reaction to changes in external conditions due to the rigid dependence of microorganisms on the environment, as a source of energy, and the necessary substances for the synthesis of cells. The metabolic rate of microorganisms, especially bacteria, is unusually high compared to macroorganisms. Since the doubling time of their biomass is measured in hours, therefore, a change in the level of microbial biomass quickly reflects the biota's response to environmental pollution and can be considered as an objective quantitative signal about a change in the geochemical environmental conditions that go beyond the usual fluctuations. The total protein in geological objects integrates the protein of microbial cells and their metabolic products, i.e. is an effective indicator of microbiological activity.

Процесс пробоподготовки предусматривает ультрозвуковое воздействие на вещество пробы, «стряхивание» алевролито-глинистого чехла зерен пробы, перевода этой фракции в эмульсию или раствор. Практическая реализация этой технологии пробоподготовки осуществляется при использовании метода белковой индикации для перевода белковой компоненты и тонкой пеллитовой фракции из пробы донных отложений и грунтов в эмульсионную пробу. При этом достигается «концентрирование» загрязнителя, а не его разубоживание, как в случае растирания всей пробы. Аналитическая часть белкового биотестирования предусматривает окрашивание отделенного супернатанта красителем, избирательным на белок и снектрофотометрическое определение концентрации окрашенного комплекса белок-краситель.The process of sample preparation involves ultrasonic exposure to the sample substance, “shaking off” the silt-clay cover of the sample grains, transferring this fraction to an emulsion or solution. The practical implementation of this sample preparation technology is carried out using the protein indication method to transfer the protein component and the fine pellite fraction from the sample of bottom sediments and soils into an emulsion sample. In this case, “concentration” of the pollutant is achieved, and not its dilution, as in the case of grinding the entire sample. The analytical part of protein biotesting involves staining the separated supernatant with a dye selective for protein and spectrophotometric determination of the concentration of the stained protein-dye complex.

Результаты применения способа геоэкологического мониторинга шельфа Баренцева и Белого морей на основе биотестирования методом белковой индикации по содержанию белков в донных отложениях приведены в табл.1. Как видно, среднеквадратичный комплекс Ωib,ср определен значением Ωib,ср=-0,06, что по графику зависимости фиг.1, балл компоненты биотестирования соответствует величине m(Ii,b)=2,0.The results of applying the method of geoecological monitoring of the shelf of the Barents and White Seas on the basis of biotesting by the method of protein indication by the protein content in bottom sediments are given in Table 1. As can be seen, the rms complex Ωib, sr is determined by the value of Ωib, sr = -0.06, which according to the graph of the dependence of Fig. 1, the biotesting component score corresponds to the value m (Ii, b) = 2.0.

Способ выявления токсичных сбросов отравляющих веществ предусматривает определение содержания белков методом белковой индикации и концентрации мышьяка рентгенофлуоресцентным методом; на радиоактивное загрязнение - также определение содержания белков совместно с радиометрическим анализом содержания радиоизотопа цезий-137. Способ выделения сбросов токсичных отравляющих веществ рассмотрена на примере «мертвой» зоны Южно-Новоземельного района шельфа Баренцева моря, имеющей степень загрязнения балл m=4,25 по 5-ти балльной оценочной шкалы. Основные компоненты загрязнения зоны представлены тяжелыми металлами, прежде всего, наиболее токсичным элементом As. Его содержание в донных отложениях аномального района доходит до 250-300 г/т при фоне 3-5 г/т, т.е. превосходит фоновые содержания почти на два порядка. Долевое содержание мышьяка в среднем по пятну составляет 22,8% (в отдельных случаях до 50%), что является самым высоким содержанием мышьяка по шельфу Баренцева моря. Из других тяжелых металлов установлены превышения в 2-3 раза над фоновым содержанием таких элементов как свинец (15,4%), медь (5,1%), никель (17.4%), цинк (20%). Из других компонентов загрязнения выявлены углеводороды в виде наиболее вредного ПХБ (до 0,7 нг/г при фоне 0,1-0,2 нг/г). Содержание белков на территории зоны минимально и составляет всего 15-20 при среднем фоновом его содержании около 50 ед. Повышенных над фоном концентраций суммарных нефтепродуктов и радионуклидов в донных отложениях этой зоны не обнаружено. Специфический состав загрязнения с преобладанием в сотни раз мышьяка и в несколько раз ПХБ дают основание утверждать о техногенном характере формирования этого загрязнения, - возможном захоронении химических отравляющих веществ (преобладает люизит ClCH=CHASCl2). Гибельные концентрации люизита составляют всего 0,02-0,2 мг/л (кг), в то время как концентрации мышьяка как элемента, в минеральных водах может достигать до 1 мг/л.A method for detecting toxic discharges of toxic substances involves determining the protein content by the method of protein indication and the concentration of arsenic by the X-ray fluorescence method; for radioactive contamination - also determination of protein content in conjunction with radiometric analysis of the content of the cesium-137 radioisotope. A method for isolating toxic toxic substances discharges is considered on the example of the “dead” zone of the South Novozemelny district of the Barents Sea shelf, which has a pollution degree of m = 4.25 on a 5-point rating scale. The main components of the zone pollution are represented by heavy metals, first of all, the most toxic element of As. Its content in the bottom sediments of the anomalous region reaches 250-300 g / t with a background of 3-5 g / t, i.e. exceeds background content by almost two orders of magnitude. The fractional content of arsenic on average per spot is 22.8% (up to 50% in some cases), which is the highest content of arsenic along the shelf of the Barents Sea. Of other heavy metals, an excess of 2–3 times was established over the background content of such elements as lead (15.4%), copper (5.1%), nickel (17.4%), zinc (20%). Of the other pollution components, hydrocarbons were identified as the most harmful PCBs (up to 0.7 ng / g with a background of 0.1-0.2 ng / g). The protein content in the zone is minimal and is only 15-20 with an average background content of about 50 units. The concentrations of total oil products and radionuclides increased in the bottom sediments of this zone were not found above the background. The specific composition of the pollution with arsenic predominating hundreds of times and PCB several times gives grounds to state the technogenic nature of the formation of this pollution, the possible burial of chemical poisonous substances (lewisite ClCH = CHASCl 2 predominates). Fatal lewisite concentrations are only 0.02-0.2 mg / L (kg), while the concentration of arsenic as an element in mineral waters can reach up to 1 mg / L.

Среди радиоизотопов, определяющих общую радиационную обстановку шельфа, выделяют первичные природные радиоизотопы (элементы рядов U-238, Th-232 и К-40), радиоизотопы, возникающие от космического излучения (С-14, Н-3, Ar-30 и др.) и искусственно-техногенные (Ra-226, Cs-134, Cs-137, Sr-90, U-235, Pu-238 и др.). Процесс накопления и переноса радиоизотопов осуществлялся: за счет испытания ядерного оружия на Новой Земле в середине 60-х годов; за счет сброса радиоактивных отходов в определенных зонах дампинга (Ra-226, Cs-134, Cs-137, Sr-90 и др.); за счет аварийных ситуаций установок с ядерным горючим (U-235, Pu-238 и др.); за счет переноса течением Гольфстрима.Among the radioisotopes that determine the general radiation environment of the shelf, primary natural radioisotopes (elements of the U-238, Th-232 and K-40 series), radioisotopes arising from cosmic radiation (S-14, H-3, Ar-30, etc.) are distinguished. ) and artificial and technogenic (Ra-226, Cs-134, Cs-137, Sr-90, U-235, Pu-238, etc.). The process of accumulation and transfer of radioisotopes was carried out: by testing nuclear weapons in Novaya Zemlya in the mid-60s; due to the dumping of radioactive waste in certain dumping areas (Ra-226, Cs-134, Cs-137, Sr-90, etc.); due to emergency situations of installations with nuclear fuel (U-235, Pu-238, etc.); due to transport by the Gulf Stream.

Экологически опасен Беломорский район Северо-Двинской губы, который содержит два аномальных пятна по Cs-137 с превышением над фоном в 20-30 раз, по Рb с превышением в 10-15 раз и по As с превышением в 7-10 раз. Это токсичное загрязнение, балл которого составляет около m (Ii,s)=3,3 (индекс экологической опасности между напряженной и критической ситуации), соответствуют аварийным отвалам радиоактивного топлива и свинцово-мышьяковым загрязнением устья Северной Двины. Аварийные радиоактивные отвалы в этом районе выделяются по данным биотестирования минимальными (5-10 при фоне 50-60) концентрациям белка, что связано с распадом белков за счет действия радиоактивного излучения, а по данным радиометрического анализа измельченных проб, существенно повышенными (на один-два порядка) концентрации радиоактивного элемента цезия-137 (или плутония-238).The Belomorsky region of the North Dvina Bay, which contains two abnormal spots on Cs-137 with an excess of 20-30 times over the background, in Pb with an excess of 10-15 times and in As with an excess of 7-10 times, is ecologically dangerous. This toxic pollution, whose score is about m (Ii, s) = 3.3 (environmental hazard index between a tense and critical situation), corresponds to emergency dumps of radioactive fuel and lead-arsenic pollution of the mouth of the Northern Dvina. According to biotesting data, emergency radioactive dumps in this area are distinguished by the minimum (5-10 with a background of 50-60) protein concentrations, which is associated with the breakdown of proteins due to the action of radioactive radiation, and according to the radiometric analysis of ground samples, significantly increased (by one or two order) the concentration of the radioactive element cesium-137 (or plutonium-238).

Компонента Ii,r индекса Io, отображающая вероятность и структуру тектонических разломов и зон их пересечений с интегрально-комплексной оценкой ее величины для условий шельфа Баренцева моря. На основе физического явления краевых объемно-заряженных градиентных зон геофизических i-полей, линейно-протяженные и дугообразные градиентные зоны контролируют тектонические разломы, которые, в свою очередь, связаны с эндогенными геологическими процессами среды шельфа и с напряженно-деформационным состоянием литосферных блоков Земной Коры.The component Ii, r of the index Io, which reflects the probability and structure of tectonic faults and their intersection zones with an integrated-integrated assessment of its magnitude for the conditions of the Barents Sea shelf. Based on the physical phenomenon of the edge volume-charged gradient zones of geophysical i-fields, linearly extended and arched gradient zones control tectonic faults, which, in turn, are associated with endogenous geological processes of the shelf environment and the stress-strain state of lithospheric blocks of the Earth's Crust.

Технология мониторинга компоненты Ii,r индекса Io, контролирующей вероятностью оценку прошедших и действующих воздействий изменения приливных сил, связанного с активностью эндогенных и экзогенных геологических процессов и предусматривает определение места, площади и свойств (структуры и степени риска) протяженных тектонических разломов и мест их, как правило, круговых пересечений, что предлагается осуществить по данным безразмерных градиентных магнитного и объединенного (магнито-гравиметрического) геофизических полей. Величина градиента Ψi для каждого геофизического i-поля определяется как: Ωi,r=ΔΨi/σi, где среднеквадратичная аппроксимация в отличие от других компонент Ii осуществляется не для величины Xi, а для значения градиента Ψi, причем, как правило, с некоторой долей (fi) фильтрации его значения, т.е. Ωi,r=fi(Ψi-Ψi,cp)/σi; σi - определяют исходя σi2=(1/(n-1)Σi(Ψi-Ψi,cp)2. Для группы (суммы Σi) геофизических полей компонента Ii,r индекса Io, определяется как:The monitoring technology of the Ii, r component of the Io index, which controls the probability of assessing the past and current impacts of tidal forces changes associated with the activity of endogenous and exogenous geological processes, provides for determining the location, area and properties (structure and degree of risk) of extended tectonic faults and their locations, as as a rule, of circular intersections, which is proposed to be carried out according to dimensionless gradient magnetic and combined (magneto-gravimetric) geophysical fields. The magnitude of the gradient Ψi for each geophysical i-field is defined as: Ωi, r = ΔΨi / σi, where the rms approximation, unlike other components of Ii, is carried out not for the value Xi, but for the value of the gradient Ψi, and, as a rule, with some fraction ( fi) filtering its values, i.e. Ωi, r = fi (Ψi-Ψi, cp) / σi; σi - determine on the basis of σi 2 = (1 / (n-1) Σi (Ψi-Ψi, cp) 2. For a group (sum Σi) of geophysical fields of component Ii, r of index Io, it is defined as:

Figure 00000006
Figure 00000006

имеющих в частности, для «жесткой» (за счет фильтрации) составляющей градиентного магнитного поля для протяженных тектонических разломов - вид (признак) двойной градиентной полосы с максимальным и минимальным значениями градиента и определенной шириной полосы, с чередованием участков сжатий и растяжений, а для мест пересечения разломов - то же, но в виде круговых (эллипсовидных) полос.having, in particular, for the “hard” (due to filtration) component of the gradient magnetic field for extended tectonic faults, the type (sign) of a double gradient strip with maximum and minimum values of the gradient and a certain width of the strip, with alternating sections of compression and extension, and for places fault intersections - the same, but in the form of circular (ellipsoidal) stripes.

Система разнообразных геофизических полей, как особой формы материи, представляет собой общее физическое поле Земли и околоземного пространства. К основным геофизическим полям относятся: магнитное силовое поле, действующее на тела, обладающие магнитным моментом; гравитационное поле силы тяжести; электрическое силовое поле взаимодействующих зарядов; геотермическое поле теплового потока, идущего из недр Земли; геодинамическое поле сил сжатия и растяжения; сейсмическое поле упругих колебаний горных пород земной коры.The system of diverse geophysical fields, as a special form of matter, is a common physical field of the Earth and near-Earth space. The main geophysical fields include: a magnetic force field acting on bodies with a magnetic moment; gravitational field of gravity; electric force field of interacting charges; geothermal field of heat flow coming from the bowels of the Earth; geodynamic field of compressive and tensile forces; seismic field of elastic vibrations of rocks of the earth's crust.

На фиг.3 показаны результаты интегрально-комплексной оценки компоненты Ii,r индекса Io для условий шельфа Баренцева и Белого морей; в том числе - карты нормальных и размерных магнитного и гравитационного i-полей (а, б), и полученные на их основе: - карта (г) безразмерного обобщенного градиентного поля и карта (д), выделенных тектонических разломов на основе максимальных и минимальных значений градиентных полос, регистрируемых при фильтре (-0,75÷+0,75) безразмерного параметра Ωi,r. На фиг.3в показаны данные расчета [Гридин В.И., Гак Е.З. Физико-геологическое моделирование природных явлений. РАН. Москва «Наука», 1994] значений вертикальной и горизонтальной составляющих градиента гравиметрического поля от точечного источника, иллюстрирующих принцип формирования градиентных разнозарядовых полос для выявления тектонических разломов. Гистограммы вероятности безразмерного параметра ΩI, r для магнитного, гравитационного и обобщенного градиентных i-полей показаны на фиг.3ж. Данные средних значений безразмерного параметра Ωi,r и среднего балла компонента Ii,r индекса Io для магнитного градиентного поля приведены в табл.1. Из данных фиг.3 видно, что технология мониторинга позволяет выделить структуру и свойства тектонических разломов шельфа. Краевые зоны в этих случаях могут быть представлены узкими гранями и ребрами, а действующие объемные силы приводят к смене направления потока течения воды и к «принудительному» осаждению частиц вещества.Figure 3 shows the results of an integrated-integrated assessment of the components Ii, r of the index Io for shelf conditions of the Barents and White Seas; including maps of normal and dimensional magnetic and gravitational i-fields (a, b), and those obtained on their basis: - map (d) of a dimensionless generalized gradient field and map (e) of distinguished tectonic faults based on the maximum and minimum values gradient bands recorded with the filter (-0.75 ÷ + 0.75) dimensionless parameter Ωi, r. On figv shows the calculation data [Gridin V.I., Huck E.Z. Physico-geological modeling of natural phenomena. RAS. Moscow "Nauka", 1994] the values of the vertical and horizontal components of the gradient of the gravimetric field from a point source, illustrating the principle of formation of gradient different charges to identify tectonic faults. The probability histograms of the dimensionless parameter ΩI, r for the magnetic, gravitational, and generalized gradient i-fields are shown in Fig. 3g. The data of the average values of the dimensionless parameter Ωi, r and the average score of the component Ii, r of the index Io for the magnetic gradient field are given in Table 1. From the data of figure 3 it can be seen that the monitoring technology allows you to highlight the structure and properties of tectonic faults of the shelf. Edge zones in these cases can be represented by narrow faces and edges, and the acting volume forces lead to a change in the direction of the flow of water and to the "forced" deposition of particles of the substance.

Использование градиентных Ψi - полей, связано с тем, что наряду с четким изображением двойных разнозаряженных градиентных полос, отвечающим разломам, при суммировании градиентов полей отсутствует эффект взаимной компенсации градиентов, что однако возможно при суммировании нормальных геофизических i-полей. Это иллюстрирует фиг.4а,б, лог-зоны под номерами 3 и 4, центральные участки которых имеют противоположные знаки, компенсируемые при суммировании. В предлагаемом способе устанавливается «энергетический ранг» таких зон с помощью фильтрации некоторой близнулевой области значений градиентного поля. На фиг.4а,б (верхний рисунок) показан регион Штокмановского ГКМ с лог-зонами и одним из разломов по данным градиентно-магнитного поля без фильтрации (слева) и с фильтрацией (справа). Представленный разлом разделяет поднятие Федынского и западную границу Южно-Баренцевой впадины, имеет сложную структуру с шириной фиксируемого магнитного градиентного поля порядка 3-5 км. Протяженные боковые «высокоэнергетические» полосы разломов соединяются поперечными участками. Сравнение градиентных полей без фильтрации и с фильтрацией указывает, что фильтрация «низкоэнергетической» части градиентного поля позволяет разделить разломные структуры и локальные объединенные градиентные зоны (лог-зоны), связанные с газонефтяными зонами - трубками шельфа. Как видно из фиг.4а,б, за счет фильтрации устраняются все лог-зоны, связанные с Штокмановским ГКМ. Структура и размеры основной лог-зона Штокмановским ГКМ показаны на фиг.4а,б, под номером 1. Лог-зона под номером 2 в регионе Штокмановским ГКМ показывает на возможную сложную, градиентную конфигурацию лог-зон, когда в окружении основной лог-зоны могут присутствовать более мелкие «сателлитные» каналы-трубки.The use of gradient Ψi - fields is due to the fact that, along with a clear image of double differently charged gradient bands corresponding to faults, the effect of mutual compensation of gradients is absent when summing field gradients, which is however possible when summing normal geophysical i-fields. This is illustrated in figa, b, the log zone under the numbers 3 and 4, the central sections of which have opposite signs, compensated by the summation. In the proposed method, the "energy rank" of such zones is established by filtering some near-zero region of the gradient field values. On figa, b (upper figure) shows the region of the Shtokman gas condensate field with log zones and one of the faults according to the gradient magnetic field without filtering (left) and with filtering (right). The presented fault separates the Fedynsky Rise and the western border of the South Barents Basin, has a complex structure with a fixed magnetic gradient field width of about 3-5 km. The extended lateral “high-energy” fault bands are connected by transverse sections. Comparison of gradient fields without filtration and with filtration indicates that filtering the “low-energy” part of the gradient field allows us to separate fault structures and local integrated gradient zones (log zones) associated with gas-oil zones - shelf tubes. As can be seen from figa, b, due to filtering eliminates all the log zones associated with the Shtokman gas condensate field. The structure and dimensions of the main log zone by the Shtokman gas condensate field are shown in Fig. 4a, b, under number 1. The log zone number 2 in the region by the Shtokman gas condensate field shows a possible complex, gradient configuration of the log zones, when surrounded by the main log zone smaller satellite channels are present.

На основе интегрально-комплексной оценки геофизических полей на шельфе Баренцева моря выделены «вертикальных вихревых зон-каналы». На фиг.4а,б (номера-5, 6), показано, что для диапазона измерения в области малых значений безразмерного градиента магнитного поля фиксируемые лог-зоны имеют вид «вихревого винта». Как известно, движение газа или жидкости называется вихревым, когда частицы среды перемещаются не только поступательно, но и вращаются вокруг некоторой оси с нарушением однородности и потенциальности поля и проявлением нелинейных законов векторного поля. Неравномерное вращение и движение по орбите Земли и другие факторы могут создать условия образования в субвертикальных каналах ослабленных и раздробленных пород «вихревых трубок». Возможно, что с вихревыми трубками, образованными в Земной Коре, связаны ряд природных явлений, происходящих как в водной среде шельфа, так и в атмосфере (тайфуны, цунами, световые эффекты солнечно-земных связей).Based on the integrated-integrated assessment of geophysical fields on the shelf of the Barents Sea, “vertical vortex-channel channels” are identified. On figa, b (numbers-5, 6), it is shown that for the measurement range in the region of small values of the dimensionless gradient of the magnetic field, the recorded log zones have the form of a “vortex screw”. As you know, the movement of a gas or liquid is called a vortex, when the particles of the medium move not only translationally, but also rotate around a certain axis with a violation of the uniformity and potentiality of the field and the manifestation of nonlinear laws of the vector field. Uneven rotation and orbital motion of the Earth and other factors can create conditions for the formation of “vortex tubes” in weakened and crushed rocks in the subvertical channels. It is possible that a number of natural phenomena associated with both the aquatic environment of the shelf and the atmosphere (typhoons, tsunamis, light effects of solar-terrestrial connections) are associated with vortex tubes formed in Earth Kore.

Геофизические поля, в сочетании с вредным действием выходящих наружу газов и их растворов (гелий, радон, метан, двуокись углерода, ртуть и др.) могут оказать отрицательное воздействие на человека и объекты флоры и фауны. Эти зоны выделяются обычно круговыми (или элипсовидными) градиентными полосами геофизических полей, имеют большую мощность голоценовых отложений (до десятков метров), «втянутых» зарядами краевых зон электромагнитного поля, сильное токсичное загрязнение донных отложений этих участков и имеют повышенную степень реакции биотестирования, т.е. убыли биологических видов флоры и фауны, а по данным метода белковой индикации - убыли в пробах содержания белков. Этим условиям, в частности, отвечает пример (фиг.4в) «природной геофизико-седиментационной ловушки» южной части шельфа Баренцева моря. Здесь, близширотная серия из 3-х разломов, простирающая от юго-восточной части Кольского полуострова до западного побережья Новой Земли, которая четко контролируется узкими линейно-вытянутыми градиентными полосами. Данная серия разломов прервана в районе Гусиного плато серией мелких разломов северо-западного простирания, место их пересечения образуют кольцевые градиентные зоны (фиг.4в,г), с накоплением голоценовых отложений (мощностью 10 и более метров), с их интенсивным природно-техногенным загрязнением тяжелыми и радиоактивными металлами.Geophysical fields, in combination with the harmful effects of outgoing gases and their solutions (helium, radon, methane, carbon dioxide, mercury, etc.) can have a negative effect on humans and objects of flora and fauna. These zones are usually distinguished by circular (or ellipsoidal) gradient bands of geophysical fields, have a large thickness of Holocene deposits (up to tens of meters), “drawn” by the charges of the edge zones of the electromagnetic field, severe toxic pollution of the bottom deposits of these areas and have an increased degree of biotesting reaction, t. e. attenuation of biological species of flora and fauna, and according to the method of protein indication, attenuation in samples of protein content. In particular, the example (Fig. 4c) of the “natural geophysical sedimentation trap” of the southern shelf of the Barents Sea meets these conditions. Here, a near-latitudinal series of 3 faults, stretching from the southeastern part of the Kola Peninsula to the western coast of Novaya Zemlya, which is clearly controlled by narrow linearly elongated gradient bands. This series of faults was interrupted in the area of the Goose Plateau by a series of small faults of the north-western strike, the place of their intersection form ring gradient zones (Figs. 4c, d), with the accumulation of Holocene deposits (10 or more meters thick), with their intense natural and technogenic pollution heavy and radioactive metals.

Кольцевая структура пересечений разломов (фиг 4в,г) четко просматривается как на картах нормального магнитного поля (номера 12 и 13), так и на градиентного магнитного (номера 10 и 11) и градиентного объединенного магнито-гравитационного (номера 7, 8 и 9) полей.The annular structure of fault intersections (Figs. 4c, d) is clearly visible both on maps of the normal magnetic field (numbers 12 and 13), and on the gradient magnetic (numbers 10 and 11) and the gradient united magneto-gravitational (numbers 7, 8 and 9) fields.

Природно-техногенное загрязнение донных отложений, геоморфологически приуроченное к Северо-Печерской возвышенности и плато Моллера, являющееся северо-восточным более приподнятым продолжением Гусиного плато. Для указанных плато характерны вершинные поверхности с батиметрическими отметками от 50 до 110 метров. Склоны Гусиного плато расчленены глубинными долинами до 100-120 метров; углы наклона склонов составляют первые градусы. Склоны Гусиного жолоба также расчленены глубокими долинами (до 100 метров); днище желоба состоит из нескольких ванн и врезов с глубинами 300-350 метров. Северо-Печерская возвышенность на юго-востоке граничит с Куренцовской структурной террасой, а на северо-западе - с центральной впадиной Баренцевского синеклиза. Таким образом, Северо-Печерская возвышенность является как бы последним высотным рубежом для центральной Баренцевой впадины и служит, таким образом «природной седиментационной ловушкой» для южной части застойного природного водоворота, медленно вращающегося против движения часовой стрелки в южной части центральной впадины. Состав этого загрязнения представлен элементами группы тяжелых металлов. Долевое содержание определенных элементов составляет: 4,8% As, 18,9% Cu, 14,5% Ni, 16,1% Pb и 45,8% Zn. Содержания этих элементов в единицах ррm (г/т) в донных отложениях составило: As до 20, Cu до 200, Ni до 80, и Zn до 350.Natural and technogenic pollution of bottom sediments, geomorphologically confined to the North Pechersk Upland and the Moller Plateau, which is the northeastern more elevated continuation of the Goose Plateau. The indicated plateaus are characterized by vertex surfaces with bathymetric marks from 50 to 110 meters. The slopes of the Goose plateau are divided by deep valleys up to 100-120 meters; the slope angles of the slopes are the first degrees. The slopes of the Goose Gill are also dissected by deep valleys (up to 100 meters); the bottom of the gutter consists of several bathtubs and incisions with depths of 300-350 meters. The North Pechersk Upland in the southeast borders on the Kurentsovskaya structural terrace, and in the northwest it borders on the central depression of the Barents Syneclise. Thus, the North Pechersk Upland is, as it were, the last altitudinal boundary for the central Barents depression and thus serves as a “natural sedimentation trap” for the southern part of the stagnant natural maelstrom, which slowly rotates counterclockwise in the southern part of the central depression. The composition of this pollution is represented by elements of the heavy metal group. The fractional content of certain elements is: 4.8% As, 18.9% Cu, 14.5% Ni, 16.1% Pb and 45.8% Zn. The content of these elements in units of ppm (g / t) in bottom sediments was: As up to 20, Cu up to 200, Ni up to 80, and Zn up to 350.

Компонента Ii,с индекса Io геоэкологической опасности сейсмоактивности и напряженно-деформацмонного состояния разломной системы литосферных плит контакта шельфа Баренцева и шельфа Норвежского морей. Компонента Ii,с связана с геологическими процессами, обуславливающими площадные размеры и временные особенности поля сейсмоактивности, имеющих характер как экзогенных (замедление и ускорение вращения Земли, солнечная термическая и корпускулярно-ветровая радиация и др.), так и эндогенных (шельфовые тектонические разломы, горячие подводные кратеры, ледники и др.). Компонента Ii,с связана с цикличным воздействием приливных сил на происходящие геологические эндогенные и экзогенные процессы и прежде всего, на район поля сейсмоактивности. Циклический характер проявления основных планетарных факторов (положение центра масс межпланетной системы, замедление и ускорение вращения Земли, приливные силы Луны и Солнца на Землю, изменение солнечного времени и др.), протекающие в реальном времени, измеряемом десятками лет, годами, месяцами, неделями, воздействуют на крупные литосферные блоки, определяя цикличность напряженно-деформационного состояния этих блоков, их структур сжатия и растяжения. Объемные деформации верхних слоев литосферы, связанные, как известно, приливными силами гравитационного воздействия на нее Луны и Солнца, вызывают смещение поверхности Земли, как по вертикали (десятки сантиметров), так и по горизонтали (до первых сантиметров). Главными долгопериодическими циклами, изменяющими силу сжатия Земли и ее угловую скорость вращения вокруг Солнца, являются периоды в 18,6 лет, 1 год, 0,5 года и месяц. Как следствие, при переходе через критическое состояние, происходят мощные, разрушительные разрядки упругой энергии литосферных блоков (землетрясения), образование новейших неотектонических структур, выдавливание глубинных флюидов в верхние этажи литосферных блоков и другие проявления глубинных эндогенных геологических процессов.Component Ii, with index Io of the geoecological hazard of seismic activity and stress-strain state of the fault system of lithospheric plates of contact between the Barents shelf and the Norwegian shelf. Component Ii, c, is associated with geological processes that determine the area dimensions and temporal features of the seismic activity field, which are both exogenous (deceleration and acceleration of the Earth’s rotation, solar thermal and particle-wind radiation, etc.), and endogenous (shelf tectonic faults, hot underwater craters, glaciers, etc.). Component Ii, c is associated with the cyclical effect of tidal forces on ongoing geological endogenous and exogenous processes and, above all, on the area of the seismic activity field. The cyclic nature of the manifestation of the main planetary factors (the position of the center of mass of the interplanetary system, the deceleration and acceleration of the Earth’s rotation, the tidal forces of the Moon and the Sun to the Earth, the change in solar time, etc.), occurring in real time, measured in tens of years, years, months, weeks, affect large lithospheric blocks, determining the cyclical nature of the stress-strain state of these blocks, their compression and tension structures. Volumetric deformations of the upper layers of the lithosphere, connected, as is known, by the tidal forces of the gravitational influence of the Moon and the Sun on it, cause the displacement of the Earth's surface both vertically (tens of centimeters) and horizontally (up to the first centimeters). The main long-period cycles that change the compression force of the Earth and its angular velocity of rotation around the Sun are periods of 18.6 years, 1 year, 0.5 years and a month. As a result, when passing through a critical state, powerful, destructive discharges of the elastic energy of lithospheric blocks (earthquakes) occur, the formation of the latest neotectonic structures, extrusion of deep fluids into the upper floors of lithospheric blocks and other manifestations of deep endogenous geological processes.

Наличие возможных достаточно быстрых по времени изменений в напряженно-деформационном состоянии литосферных блоков приводит соответственно к быстрому нарастанию сейсмоактивности; этот очень важный для геоэкологического мониторинга период относится к периоду предвестника землетрясений, сопровождающегося целым рядом аномальных эффектов, происходящих перед землетрясением. Известно, что интенсивность относительной деформации (ε) горных пород и площадь аномальных эффектов связаны с магнитудой М землетрясения, а расстояние R от эпицентра, в пределах которого проявляются аномальные эффекты предвестников землетрясений определяются соотношением: R=(100,43М-2,73)/ε0,33. Фиксируемые возмущения (деформации), вызванные лунно-солнечными приливными силами, составляют порядка 10-8, тогда радиус проявления предвестников землетрясения составит приближенно Rmax≈100,43М. Это при магнитуде шесть составит порядка тысячи километров, что может быть использовано в процессе сейсмического мониторинга.The presence of possible sufficiently rapid changes in the stress-strain state of lithospheric blocks leads, respectively, to a rapid increase in seismic activity; This period, which is very important for geoecological monitoring, refers to the period of the earthquake precursor, accompanied by a number of anomalous effects that occur before the earthquake. It is known that the intensity of relative deformation (ε) of rocks and the area of anomalous effects are associated with the magnitude M of the earthquake, and the distance R from the epicenter, within which the anomalous effects of earthquake precursors manifest, is determined by the ratio: R = (10 0.43M-2.73 ) / ε 0.33 . The fixed disturbances (deformations) caused by the lunar-solar tidal forces are about 10 -8 , then the radius of manifestation of the earthquake precursors will be approximately Rmax≈10 0.43M . This with a magnitude of six will be about a thousand kilometers, which can be used in the process of seismic monitoring.

В способе геоэкологического мониторинга, учитывая, что зарождение землетрясений приурочены обычно к небольшой площади вдоль мощных разломов литосферных плит, компонента Ii,c оценивается с использованием безразмерного квадратичного параметра аппроксимации Ωi статистических распределений случайной величины Xi по числу произошедших Ni землетрясений, со свойством риска, определяемым его магнитудой мi (табл.1), т.е.:In the method of geoecological monitoring, given that the occurrence of earthquakes is usually confined to a small area along thick faults of lithospheric plates, the component Ii, c is estimated using the dimensionless quadratic approximation parameter Ωi of the statistical distributions of the random variable Xi by the number of earthquakes that occurred, with the risk property determined by it magnitude mi (Table 1), i.e.:

Figure 00000007
,
Figure 00000007
,

где ΔNi=(Ni-Ni,cp), - отклонения от среднего, Ni,ср - среднее значение Ni, где мi - степень риска, определяемая по мi=10-балльной шкале Рихтера (для условий 5-ти балльной шкалы предлагается использовать либо мi/2; либо, - как используется в статье, значениями степени риска для 5-ти балльной шкалы в виде: Mi<3; 3>Mi<3,9; 4>Mi<4,9; 5>Mi<5,9; Mi>6. Банк данных по эпицентрам землетрясений различной магнитуды обрамления шельфа Баренцева и Новежского морем показан на фиг.5а (данные ВНИИОкеангеология).where ΔNi = (Ni-Ni, cp), are deviations from the mean, Ni, cp is the average value of Ni, where mi is the degree of risk determined by mi = 10-point Richter scale (for conditions of a 5-point scale, it is proposed to use either mi / 2; or, as used in the article, the risk degree values for a 5-point scale in the form: Mi <3; 3> Mi <3.9; 4> Mi <4.9; 5> Mi <5, 9; Mi> 6. A database of earthquake epicenters of various magnitude of the framing of the shelf of the Barents and Novezhsky seas is shown in Fig. 5a (data from VNIIOkeangeologiya).

В процессе геоэкологического мониторинга необходимо оценивать наличие и степень изменения интенсивности измеряемых геофизических предвестников очаговых землетрясений, в том числе, для мониторинга структур сжатия и растяжения - по аномалиям аэромагнитного поля на основе вероятности и свойств тектонических разломов, а степень колебаний интенсивности деформационного поля - по данным мониторинга состояния кратеров-очагов (или гидротермальных отверстий), а также рельефа дна, подъема или опускания отдельных краев кратера, фильтрации вихревых газов, разделения (за счет вспучивания) геоморфологических и геофизических аномалий и градиентных магнитных полос-разломов. На врезке фиг.5а (данные ВНИИОкеангеология) показана трубка, являющаяся субвертикальной зоной деструкции горных пород на дне шельфа окраины Баренцева моря, выявленная в процессе профилирования локатором бокового обзора на площади южной части глобальной рифтовой разломной системы с координатами порядка 14 градусов В.Д. и 72 градусов 10 минут С.Ш. Трубка, диаметром поряка 600-700 метров, расположена на площади порядка 1 км2, имеет неровные скальные края с обломками камней с вихреобразным вращательным выделением газов и возможно является аналогом светящего «горячего кратера» или «гидротермального отверстия», обнаруженных на дне шельфа Атлантического океана. Учитывая отмеченные свойства трубки, ее расположении непосредственно в зоне основных разломов контактирующих литосферных блоков и близость к береговой линии Кольского полуострова, позволяют использовать выявленную трубку (и аналогичные трубки, выявленные со временем на территории глобальной системы медленно дрейфующих литосферных плит) в качестве станции геоэкологического мониторинга, которая позволит осуществлять наблюдения за интенсивностью и цикличностью аномальных эффектов, являющиеся предвестниками землетрясений. Надводно-подводные наблюдения мониторинга такой станции, должны фиксировать интенсивность и угловую скорость вихреобразного вращения водно-газовых компонент (прежде всего радона, метана и др. газов), а надводные датчики станции - и наличие тех же газов в воздухе над морской поверхностью и высоту волн, как предветника цунами. Подобные станции мониторинга позволят фиксировать предвестники и других возможных внезапных катастрофических явлений, связанных, в частности, с глобальным потеплением климата и, как следствие, возможным скоротечным подъемом (или опусканием) преимущественно краев, контактирующих литосферных плит сейсмоопасной разломной системы. Известно, что усиливающее таяние ледников при общем потеплении климата, будет уменьшать нагрузку, что приведет к «выпрямлению» прогибов участков Земной Коры и возможным сопровождающим мощным землетрясением, взрывом подводных вулканов - горячих кратеров и цунами морских акваторий. Геоэкологический мониторинг степени возможного глобального потепления климата на северных широтах должен включать космические наблюдения на основе космических снимков уменьшения площади ледников по их краям, рост средней температуры и уменьшения средней солености воды проб, отобранных в полосе кромки льдов.In the process of geoecological monitoring, it is necessary to assess the presence and degree of change in the intensity of the measured geophysical precursors of focal earthquakes, including for monitoring the structures of compression and extension - by the anomalies of the aeromagnetic field based on the probability and properties of tectonic faults, and the degree of fluctuation in the intensity of the deformation field - according to monitoring conditions of foci of craters (or hydrothermal openings), as well as bottom topography, raising or lowering of individual edges of the crater, filtering vortices gas, separation (due to expansion) of geomorphological and geophysical anomalies and gradient magnetic fault bands. In the inset of Fig. 5a (data from VNIIOkeangeologiya), a tube is shown that is a subvertical zone of rock destruction at the bottom of the shelf of the outskirts of the Barents Sea, identified during the profiling of the side view locator on the area of the southern part of the global rift fault system with coordinates about 14 degrees V.D. and 72 degrees 10 minutes S.Sh. The pipe, with a diameter of 600-700 meters, is located on an area of about 1 km 2 , has uneven rocky edges with stone fragments with swirling rotational gas evolution and is possibly an analogue of the luminous “hot crater” or “hydrothermal hole” found on the bottom of the Atlantic Ocean shelf . Given the noted properties of the tube, its location directly in the zone of the main faults of the contacting lithospheric blocks and the proximity to the coastline of the Kola Peninsula, it is possible to use the identified pipe (and similar pipes detected over time in the global system of slowly drifting lithospheric plates) as a geoecological monitoring station, which will make it possible to monitor the intensity and cyclicity of anomalous effects, which are harbingers of earthquakes. Above-water monitoring observations of such a station should record the intensity and angular velocity of the vortex-like rotation of the water-gas components (primarily radon, methane and other gases), and the station’s surface sensors should also detect the presence of the same gases in the air above the sea surface and wave height like a harbinger of tsunami. Such monitoring stations will make it possible to record precursors of other possible sudden catastrophic phenomena associated, in particular, with global climate warming and, as a result, possible transient rise (or lowering) of predominantly edges contacting lithospheric plates of a seismically dangerous fault system. It is known that increasing melting of glaciers during general climate warming will reduce the load, which will lead to a “straightening” of the deflections of the Earth’s crust and the possible accompanying powerful earthquake, the explosion of underwater volcanoes - hot craters and tsunamis of marine areas. Geoecological monitoring of the degree of possible global climate warming at northern latitudes should include space observations based on satellite images of a decrease in the area of glaciers along their edges, an increase in average temperature, and a decrease in average salinity of water samples taken in the ice edge band.

Периоды годичной и полугодичной цикличности во времени для компоненты Ii,с сейсмоактивности и компоненты Ii,r напряженно-деформационного состояния разломной системы литосферных плит, могут быть приближенно учтены на основе, так называемого, уравнения времени, отображающего разность между средним и истинным солнечным временем и изменяющегося в пределах от - 14 мин 27 с до +16 мин 24 с. Истинное солнечное время непрерывно изменяется из-за двух основных факторов: во-первых, - из-за неравномерности движения Земли по орбите вокруг Солнца с годичным временным периодом и, во-вторых, - из-за наклона эклиптики к экватору с полугодичным временным периодом. На фиг.5б показаны синусоиды уравнения времени в размерных виде (m, минуты) и в безразмерном виде, равном отношению [(m, мин)/m0=+16 мин)]: где синусоида (1) учета неравномерного движения Земли по орбите вокруг Солнца; синусоида (2) учета наклона эклиптики к экватору и суммы синусоид (3) для общего учета неравномерного движения Земли.The periods of one-year and six-month time cycles for the component Ii, with seismic activity and component Ii, r of the stress-strain state of the fault system of lithospheric plates, can be approximately taken into account on the basis of the so-called equation of time, which displays the difference between the mean and true solar time and varies ranging from - 14 min 27 s to +16 min 24 s. True solar time is constantly changing due to two main factors: firstly, due to the uneven movement of the Earth in orbit around the Sun with a one-year time period, and secondly, due to the inclination of the ecliptic to the equator with a half-year time period. On figb shows the sinusoids of the equation of time in a dimensional form (m, minutes) and in a dimensionless form equal to the ratio [(m, min) / m 0 = + 16 min)]: where the sinusoid (1) taking into account the uneven motion of the Earth in orbit around the sun; sinusoid (2) taking into account the inclination of the ecliptic to the equator and the sum of sinusoids (3) for the general account of the uneven motion of the Earth.

Первый планетарный фактор, связанный с годичным временным периодом вращения по эллиптической, близкой к круговой орбите, происходит с изменением расстояния и угловой скорости вращения Земли в точке перигеи от 147 млн. км и 30,3 км/с, и в точке афелии до 152 млн. км и соответственно 29,3 км/с. В этом случае, разность между истинным и средним временем близка к нулевому значению примерно 1.01; 30.06 и 27.12 годичного цикла, максимальное значение (+8 минут) в период с 15.03 по 15.04 и минимальное (-8 минут) - в период с 15.09 по 15.10 ежегодно. Фактор неравномерности движения Земли по орбите вокруг Солнца с годичным временным периодом, по-видимому, больше влияет на динамику и разломы литосферных плит земной коры и возможно способствует запуску сейсмоактивности, приуроченной с склонам временного пика, т.е. преимущественно в периоды мая и конца декабря месяцев года.The first planetary factor associated with the annual time period of rotation in an elliptical close to circular orbit occurs with a change in the distance and angular velocity of rotation of the Earth at the perigee point from 147 million km and 30.3 km / s, and at the aphelion point to 152 million . km and, accordingly, 29.3 km / s. In this case, the difference between the true and average time is close to zero value of about 1.01; June 30 and December 27 of the annual cycle, the maximum value (+8 minutes) in the period from March 15 to April 15 and the minimum (-8 minutes) in the period from September 15 to 15.10 annually. The factor of the uneven movement of the Earth in its orbit around the Sun with a one-year time period, apparently, has a greater effect on the dynamics and faults of the lithosphere plates of the earth's crust and possibly contributes to the launch of seismic activity confined to the slopes of the temporary peak, i.e. mainly during the months of May and the end of December months of the year.

Второй планетарный фактор, связанный с наклоном эклиптики к экватору и с полугодичным временным периодом, соответствует максимальным значениям в периоды с 01.02 по 15.03 и с 01.08 по 15.09, т.е. с максимумами в феврале и августе месяцах года. При этом солнечные и лунные затмения являющие, по-видимому, предвестниками усиления происходящих земных катаклизмов, происходят в периоды, когда луна находится в «лунных узлах», т.е. вблизи точек пересечения орбиты луны с эклиптикой. Планетарный фактор, связанный с наклоном эклиптики к экватору, по-видимому, больше влияет на усиление ураганов и тайфунов, происходящих преимущественно в августе и первой половине сентября года и развивающихся на перегретых океанических площадях во внутритропической зоне конвергенции в основном в полосе ±5 градусов от экватора, где отклоняющая сила наиболее велика. Основной источник энергии ураганов для движения ураганов с востока на запад - выделение огромных количеств скрытой теплоты при конденсации водного пара в восходящем потоке воздуха (ураганы «Ондрю» - август 1992 г., «Катрина» - конец августа 2005 г., «Густав» - конец августа 2008 г., «Айк» - начало сентября 2008 г. и др.).The second planetary factor associated with the inclination of the ecliptic to the equator and with a half-year time period corresponds to the maximum values in the periods from February 1 to March 15 and from August 1 to September 15, i.e. with highs in the months of February and August. In this case, solar and lunar eclipses, which are apparently precursors of the amplification of the occurring earth cataclysms, occur during periods when the moon is in the “lunar nodes”, i.e. near the intersection points of the moon’s orbit with the ecliptic. The planetary factor associated with the inclination of the ecliptic to the equator seems to have a greater effect on the intensification of hurricanes and typhoons, which occur mainly in August and the first half of September and develop on overheated oceanic areas in the inland tropical convergence zone, mainly in the band of ± 5 degrees from the equator where the deflecting force is greatest. The main source of hurricane energy for the movement of hurricanes from east to west is the release of huge amounts of latent heat during condensation of water vapor in the upward flow of air (Hurricanes Ondrew - August 1992, Katrina - late August 2005, Gustav - end of August 2008, “Hayk” - beginning of September 2008, etc.).

На основе уравнения времени обоих планетарных факторов, возможно ввести поправку Kt≈(1±Rt) в формулы (4) и (5) за временную цикличность в виде:Based on the time equation of both planetary factors, it is possible to introduce a correction Kt≈ (1 ± Rt) in formulas (4) and (5) for the time cycle in the form:

Figure 00000008
Figure 00000008

где Kt≈1±Rt≈1±(Rt1+Rt2) - поправка за временную цикличность, равная сумме поправок Rt1, связанной с годичным временным периодом вращения Земли вокруг Солнца и Rt2, связанной с полугодичным временным периодом из-за наклона эклиптики к экватору. В безразмерных единицах примерные значения безразмерных поправок за временную годичную цикличность компонент Ii,с сейсмоактивности и Ii,r напряженно-деформационного состояния разломной системы литосферных плит представлены в табл.3. Как видно из табл.3, сумма поправок за временную цикличность за вращения Земли вокруг Солнца и наклона эклиптики к экватору в течение года равна в сумме нулевому значению, но является максимальна в феврале и августе месяцах года, составляя соответствено +1,75 и +1,45. Хотя в августе и в сентябре месяцах года значения поправок составляют порядка +1,45 и +1,10, их значения наблюдаются на фоне минимальных поправок в ноябре месяце (+0,2), т.е. равно превышению над ними в безразмерных единицах соответственно в 7,25 и 5,5 раз.where Kt≈1 ± Rt≈1 ± (Rt1 + Rt2) is the correction for the temporal cyclicity equal to the sum of corrections Rt1 related to the annual time period of the Earth's rotation around the Sun and Rt2 related to the half-year time period due to the inclination of the ecliptic to the equator. In dimensionless units, approximate values of dimensionless corrections for the temporary annual cyclic cyclic components of Ii, with seismic activity and Ii, r of the stress-strain state of the fault system of lithospheric plates are presented in Table 3. As can be seen from Table 3, the sum of the corrections for the temporal cyclicity of the Earth's rotation around the Sun and the inclination of the ecliptic to the equator during the year is equal to a total of zero, but is maximum in February and August, amounting to +1.75 and +1, respectively , 45. Although in August and September the values of the amendments are of the order of +1.45 and +1.10, their values are observed against the background of the minimum amendments in the month of November (+0.2), i.e. equal to the excess over them in dimensionless units of 7.25 and 5.5 times, respectively.

Табл.3Table 3 Месяц годаMonth of the year Kt≈(1±Rt)Kt≈ (1 ± Rt) Месяц годаMonth of the year Kt≈(1±Rt)Kt≈ (1 ± Rt) Rt1Rt1 Rt2Rt2 Rt=Rt1+Rt2Rt = Rt1 + Rt2 1±Rt1 ± Rt Rt1Rt1 Rt2Rt2 Rt=Rt1+Rt2Rt = Rt1 + Rt2 1±Rt1 ± Rt январьJanuary 00 00 00 1,01,0 июльJuly 00 00 00 1,01,0 февральFebruary +0,25+0.25 +0,5+0.5 +0,75+0.75 1,751.75 августAugust -0,1-0.1 +0,55+0.55 +0,45+0.45 1,451.45 мартMarch +0,3+0.3 +0,3+0.3 +0,6+0.6 1,601,60 сентябрьSeptember -0,3-0.3 +0,4+0.4 +0,1+0.1 1,101.10 апрельApril +0,45+0.45 -0,25-0.25 +0,20+0.20 1,201.20 октябрьOctober -0,35-0.35 -0,25-0.25 -0,6-0.6 0,400.40 МайMay +0,4+0.4 -0,6-0.6 -0,2-0.2 0,800.80 ноябрьNovember -0,25-0.25 -0,55-0.55 -0,8-0.8 0,200.20 июньJune +0,2+0.2 -0,4-0.4 -0,2-0.2 0,800.80 декабрьDecember -0,1-0.1 +0,1+0.1 00 1,01,0

Таким образом, в основе предлагаемого способа геоэкологического мониторинга, для каждой компоненты Ii индекса Io экологической опасности используется произведение (RiΩi) показателя степени риска Ri, на частоту (размах) среднеквадратического параметра Ωi проявления этой компоненты. В результате применения способа в условиях шельфа Баренцева моря, полученные данные, позволяют сделать вывод об относительно умеренно-напряженной степени экологической опасности: балл 2,36 - для основной площади шельфа экосистемы Баренцева моря и 2,41 - для площади Белого морей. Территория проявления интенсивного и жизненоопасного для биоты загрязнения и соответствующая баллу 4 шкалы, составляет около 6% для региона шельфа Баренцева моря и 4,3% для территории Белого моря. Основной вклад в общее загрязнение донных отложений с учетом токсичности компонент вносят группа тяжелых металлов As Cu Zn Ni, радионуклиды Cs-137, Ra-226, а из органических загрязнителей - ПАУ и фенолы. Аналогичные принципы реализации предлагаемого способа геоэкологического мониторинга применимы в отдельности и для других, помимо литосферы, составляющих окружающей среды (воздушной и водной сферы). Периоды годичной и полугодичной цикличности во времени проявления компоненты Ii,с сейсмоактивности и компоненты Ii,r напряженно-деформацмонного состояния разломной системы литосферных плит, приближенно учитываются на основе, так называемого, уравнения времени на основе поправки Rt временной цикличности в безразмерных единицах в виде произведения сомножителей: (RiΩi)(1±Rt). В течение года, среднее значение поправки ±Rt в сумме примерно равно нулевому значению, и в этом случае, значение сомножителя временной цикличности в среднем за год близко к единице.Thus, the basis of the proposed method of geoecological monitoring, for each component Ii of the environmental hazard index Io, the product (RiΩi) of the risk indicator Ri is used by the frequency (range) of the rms parameter Ωi of the manifestation of this component. As a result of the application of the method in the conditions of the Barents Sea shelf, the data obtained allow us to conclude a relatively moderately-stressed degree of environmental hazard: a score of 2.36 for the main shelf area of the Barents Sea ecosystem and 2.41 for the area of the White Seas. The territory of intense and life-threatening pollution for biota and corresponding to a score of 4 scales is about 6% for the shelf region of the Barents Sea and 4.3% for the White Sea. The main contribution to the general pollution of bottom sediments, taking into account the toxicity of the components, is made by the group of heavy metals As Cu Zn Ni, radionuclides Cs-137, Ra-226, and from organic pollutants - PAHs and phenols. Similar principles for the implementation of the proposed method of geoecological monitoring are applicable separately for others, in addition to the lithosphere, constituting the environment (air and water spheres). The periods of one-year and six-month periodicity in time of the manifestation of component Ii, with seismic activity and component Ii, r of the stress-strain state of the fault system of lithospheric plates, are approximately taken into account on the basis of the so-called time equation based on the correction Rt of the temporal cyclicity in dimensionless units in the form of a product of factors : (RiΩi) (1 ± Rt). During the year, the average correction value ± Rt in total is approximately equal to the zero value, and in this case, the value of the time cyclic factor multiplier on average for the year is close to unity.

Результатом применения способа является выделение экологически опасных (4-5 баллов индекса экологической опасности по 5-ти балльной шкале: зона критическая и зона чрезвычайной ситуации) участков токсично-загрязненых, имеющих разломные деформации блоков пород и сейсмоопасных участков шельфа морских акваторий и поймы рек и территории других водоемов, на которых возможно ограничение добычи природной фауны и флоры (рыба, крабы, водоросли и др.). На основе предлагаемого способа возможна оценка степени токсичного загрязнения и место сбросов отравляющих веществ (люизит) по росту в пробах донных отложений концентрации мышьяка и уменьшения содержания белков, а также аварийного сброса радиоактивных отходов - на основе убыли белков и роста содержания радиоизотопа цезий-137. Возможно также выявление сейсмоактивных зон с учетом временной цикличности их активности и степени разломных деформаций блоков пород, которые являются опасными для строительства ряда технических газонефтянных сооружений (буровые платформы, трубопроводы на дне шельфа, причалы, портовые и населенные пункты побережья). Способ позволяет также выявить на площади шельфе расположение и опасность тектонических разломов, места вихревых зон-каналов.The result of the method application is the allocation of environmentally hazardous (4-5 points of the environmental hazard index on a 5-point scale: critical zone and emergency zone) areas of toxic-contaminated, having fault deformations of rock blocks and earthquake-prone sections of the shelf of marine areas and river floodplains and territories other bodies of water in which it is possible to limit the extraction of natural fauna and flora (fish, crabs, algae, etc.). Based on the proposed method, it is possible to assess the degree of toxic pollution and the place of discharges of toxic substances (lewisite) by the increase in the concentration of arsenic in the sediment samples and the decrease in protein content, as well as the emergency discharge of radioactive waste - based on the decrease in proteins and the increase in the content of the cesium-137 radioisotope. It is also possible to identify seismically active zones, taking into account the temporal cyclical nature of their activity and the degree of fault deformations of rock blocks, which are dangerous for the construction of a number of technical gas and oil facilities (drilling platforms, pipelines on the bottom of the shelf, moorings, port and coastal settlements). The method also allows you to identify the location and danger of tectonic faults, places of vortex zones-channels on the shelf area.

Claims (24)

1. Способ геоэкологического мониторинга, включающий выделение экологически опасных токсично-загрязненных и сейсмоопасных участков среды, используя результаты химического анализа проб донных отложений и воды, отобранных по выбранной сетке исследования площади исследуемой среды и нормальные и градиентные геофизические i-поля на площади среды, делают вывод о результатах мониторинга по интегрально-комплексной оценке (ИКО) индекса Io экологической опасности, определяют индекс Io, отличающийся тем, что осуществляют интегрально-комплексную оценку при комплексном мониторинге посредством проведения геоэкологического мониторинга с интегрально-комплексной оценкой индекса Io экологической опасности среды с использованием линейной и/или среднеквадратичной форм аппроксимации компонент индекса экологической опасности, используют безразмерный среднеквадратический параметр распределений Ii, равный произведению показателей степени риска Ri, и частоты (размах) Ωi его проявления, определенных отдельно для каждой компоненты Ii индекса Io, причем Ii=Σi(RiΩi), где Ωi=ΔXi/σi, и ΔXi=(Xi-Xi,cp) - отклонение от среднего, Xi,cp - среднее значение Xi, σi2=(l/(n-1) Σi(Xi-Xi,cp)2 - стандартное отклонение, σi -квадратичное отклонение случайной величины Xi, и оценки значимости каждой компоненты Ii, при этом баллы шкалы m рассчитывают для каждого i-го параметра компоненты Ii, где m(Io)=(l/k)Σm(Ii)Ii i, и k - число учитываемых компонент Ii индекса Io.1. The method of geoecological monitoring, including the allocation of environmentally hazardous toxic-contaminated and seismic hazardous areas of the environment, using the results of a chemical analysis of samples of bottom sediments and water taken from a selected grid to study the area of the medium under study and normal and gradient geophysical i-fields on the area of the medium, make a conclusion the monitoring results for the integrated assessment of the environmental hazard index Io, determine the index Io, characterized in that they carry out an integrated In case of complex monitoring by means of geoecological monitoring with an integrated assessment of the environmental hazard index Io using a linear and / or root-mean-square approximation of the components of the environmental hazard index, use the dimensionless mean-square distribution parameter Ii equal to the product of the risk degree Ri and frequency (range ) Ωi of its manifestation, defined separately for each component Ii of the index Io, moreover, Ii = Σi (RiΩi), where Ωi = ΔXi / σi, and ΔXi = (Xi-Xi, cp) is the deviation s on the average, Xi, cp - mean value of Xi, σi 2 = (l / (n-1) Σi (Xi-Xi, cp ) 2 - standard deviation, σi a quadratic deviation of the random variable Xi, and assessing the significance of each component Ii , while the points of the scale m are calculated for each i-th parameter of the component Ii, where m (Io) = (l / k) Σm (Ii) Ii i, and k is the number of considered components Ii of the index Io. 2. Способ геоэкологического мониторинга по п.1, отличающийся тем, что выделение экологически опасных токсично-загрязненных участков среды осуществляют с выявлением токсично-загрязненных зон, зон интенсивных тектонических разломов и сейсмоактивных зон с учетом временной цикличности их активности, являющихся опасными для строительства технических сооружений.2. The method of geoecological monitoring according to claim 1, characterized in that the allocation of environmentally hazardous toxic contaminated areas of the environment is carried out with the identification of toxic contaminated zones, zones of intense tectonic faults and seismically active zones, taking into account the temporal cyclicity of their activity, which are dangerous for the construction of technical structures . 3. Способ геоэкологического мониторинга по п.1 или 2, отличающийся тем, что выделение экологически опасных токсично-загрязненных участков среды осуществляют с выявлением объектов проведения очистных работ.3. The method of geoecological monitoring according to claim 1 or 2, characterized in that the allocation of environmentally hazardous toxic-contaminated areas of the environment is carried out with the identification of objects for treatment. 4. Способ геоэкологического мониторинга по п.1, отличающийся тем, что проведение геоэкологического мониторинга осуществляют с учетом интегрально-комплексной оценки индекса Io экологической опасности для следующих компонент -компоненты Ii,s, компоненты Ii,b; компоненты Ii,r; компоненты Ii,c, где компонента Ii,s - компонента, характеризующая токсичное загрязнение i-элементов донных отложений, компонента Ii,b - компонента, характеризующая реакцию на загрязнение используемых i-методов биотестирования; компонента Ii,r - компонента, характеризующая вероятность и свойства тектонических разломов, при этом k=4.4. The method of geoecological monitoring according to claim 1, characterized in that the geoecological monitoring is carried out taking into account the integrated integrated assessment of the environmental hazard index Io for the following components — components Ii, s, components Ii, b; components Ii, r; components Ii, c, where component Ii, s is a component characterizing the toxic pollution of i-elements of bottom sediments, component Ii, b is a component characterizing the reaction to pollution of the used i-methods of bioassay; component Ii, r is a component characterizing the probability and properties of tectonic faults, with k = 4. 5. Способ геоэкологического мониторинга по п.1, отличающийся тем, что проведение геоэкологического мониторинга с учетом интегрально-комплексной оценки индекса Io экологической опасности осуществляют для каждой «составляющей» среды отдельно для каждого i-ого параметра компоненты Ii индекса Io, и/или для каждой «составляющей» среды совместно, для каждого i-го параметра компоненты Ii индекса Io.5. The method of geoecological monitoring according to claim 1, characterized in that the conduct of geoecological monitoring, taking into account the integrated assessment of the environmental hazard index Io, is carried out for each “component” of the environment for each i-th parameter of the component Ii of the index Io, and / or each "component" of the medium together, for each i-th parameter of the component Ii of the index Io. 6. Способ геоэкологического мониторинга по п.1, отличающийся тем, что используют данные геофизических полей - магнитного, и/или гравитационного, и/или сейсмического полей.6. The method of geoecological monitoring according to claim 1, characterized in that the data of geophysical fields are used - magnetic, and / or gravitational, and / or seismic fields. 7. Способ геоэкологического мониторинга по п.1, отличающийся тем, что баллы шкалы рассчитывают по формуле
m(Io)=(l/k){m(Ii,s)+m(Ii,b)+m(Ii,r)+m(Ii,c)}, где число учитываемых компонент Ii индекса Io для условий шельфа Баренцева и Белого морей принимают k=4.
7. The method of geoecological monitoring according to claim 1, characterized in that the points of the scale are calculated by the formula
m (Io) = (l / k) {m (Ii, s) + m (Ii, b) + m (Ii, r) + m (Ii, c)}, where the number of considered components Ii of index Io for shelf conditions The Barents and White Seas take k = 4.
8. Способ геоэкологического мониторинга по п.1, отличающийся тем, что для интегрально-комплексной оценки (ИКО) индекса Io экологической опасности среды применяют оценочную 5-балльную шкалу со значениями баллов m=1, 2, 3, 4 и 5 для индекса Io и его составляющих компонент Ii, и осуществляют мониторинг на основе экспоненциальных функций, при этом применяют как линейную форму аппроксимации, так и квадратичную форму аппроксимации.8. The method of geoecological monitoring according to claim 1, characterized in that for the integrated-integrated assessment (PPI) of the environmental hazard index Io, an estimated 5-point scale with scores m = 1, 2, 3, 4 and 5 for the Io index is used and its constituent components Ii, and monitor on the basis of exponential functions, while using both the linear approximation form and the quadratic approximation form. 9. Способ геоэкологического мониторинга по пп.1 и 8, отличающийся тем, что для линейной формы аппроксимации делают вывод о результатах мониторинга на основе компонент Ii - величина концентраций или число элементов: для случая их увеличения относительно фона, по содержанию Ci,s элементов токсичного загрязнения и вероятности градиента Ψi,r, и числу градиентных полос-разломов, принимая значения величин концентраций или чисел элементов с учетом их аппроксимации на основе линейной формы в виде экспоненциальной функции ехр(+m-1), принимающей при m=1, 2, 3, 4 и 5 значения 1,0; 2,7; 7,4; 20; и 55; а для случая их уменьшения относительно фона, - по содержанию белков (биомассы) Ci,b, определенных методом биотестирования и числу землетрясений с ростом его магнитуды Ni,c, принимая значения величин концентраций или чисел элементов с учетом их аппроксимации на основе линейной формы в виде экспоненциальной функции вида ехр(-m+1), при m=1, 2, 3, 4 и 5 имеющей значения 1,0; 0,37; 0,13; 0,05 и 0,018, при этом балл m=1 соответствует нормированному фону, со значением экспоненты ехр(0)=1.9. The method of geoecological monitoring according to claims 1 and 8, characterized in that for the linear approximation form, a conclusion is drawn on the monitoring results based on the Ii components - the concentration value or the number of elements: if they increase relative to the background, according to the content of toxic elements Ci, s pollution and the probability of the gradient Ψi, r, and the number of gradient fault bands, taking the values of the concentrations or numbers of elements, taking into account their approximation on the basis of the linear form in the form of an exponential function exp (+ m-1), taking for m = 1, 2, 3 , 4 and 5 values of 1.0; 2.7; 7.4; twenty; and 55; and for the case of their decrease relative to the background, according to the content of proteins (biomass) Ci, b determined by the biotesting method and the number of earthquakes with an increase in its magnitude Ni, c, taking values of the concentrations or numbers of elements taking into account their approximation based on a linear form in the form an exponential function of the form exp (-m + 1), with m = 1, 2, 3, 4, and 5, having values of 1.0; 0.37; 0.13; 0.05 and 0.018, with a score of m = 1 corresponding to a normalized background, with exponent exp (0) = 1. 10. Способ геоэкологического мониторинга по пп.1 и 8, отличающийся тем, что для квадратичной формы аппроксимации делают вывод о результатах мониторинга на основе компонент Ii для безразмерных среднеквадратических параметров статистических распределений (Ωi), представленных в виде (Ri Ωi)/15, где 15 - сумма баллов шкалы: для случая увеличения параметра Ii компонент Ii,s и Ii,r с увеличением балла m, принимая значения компонент Ii с учетом квадратичной формы их аппроксимации, используя в виде экспоненциальной функции Ωi(ф)~{[ехр(+m-2)]-1}, имеющей для m=1, 2, 3, 4 и 5 средние значения -0,63 и менее; 0; +1,7; +6,4; +20 и более, при этом найденные данные (RiΩi)/15 осредняют, и по графику зависимости Ωi(ф) от значения m, находят среднее m (Ii) значение балла для каждой компоненты индекса; а для случая уменьшения параметра Ii компонент Ii,s и Ii,r с увеличением балла m, принимая значения компонент Ii с учетом квадратичной формы их аппроксимации в виде экспоненциальной функции Ωi(ф)~{1-[ехр(+m-2)]}, имеющей для m=1, 2, 3, 4 и 5 средние значения +0,63 и более; 0; -1,7; -6,4; -20 и менее, при этом найденные данные (Ri Ωi)/15 осредняют, и по графику зависимости Ωi(cp) от значения m, находят среднее m(Ii) значение балла для каждой компоненты индекса.10. The method of geoecological monitoring according to claims 1 and 8, characterized in that for the quadratic approximation form, a conclusion is drawn about the monitoring results based on the Ii components for the dimensionless rms parameters of the statistical distributions (Ωi), presented in the form (Ri Ωi) / 15, where 15 - the sum of the points on the scale: for the case of increasing the parameter Ii, the components Ii, s and Ii, r with increasing the score m, taking the values of the components Ii taking into account the quadratic form of their approximation, using the exponential function Ωi (ф) ~ {[exp (+ m-2)] - 1}, having for m = 1, 2, 3, 4 and 5 s average values of -0.63 or less; 0; +1.7; +6.4; +20 or more, while the found data (RiΩi) / 15 are averaged, and according to the graph of the dependence of Ωi (ф) on the value of m, the average m (Ii) value of the score is found for each index component; and for the case when the parameter Ii decreases, the components Ii, s and Ii, r with an increase in the score m, taking the values of the components Ii taking into account the quadratic form of their approximation in the form of the exponential function Ωi (ф) ~ {1- [exp (+ m-2)] } having, for m = 1, 2, 3, 4, and 5, average values of +0.63 or more; 0; -1.7; -6.4; -20 or less, while the found data (Ri Ωi) / 15 is averaged, and according to the graph of the dependence of Ωi (cp) on the value of m, the average m (Ii) value of the score for each index component is found. 11. Способ геоэкологического мониторинга по п.1, отличающийся тем, что рассчитывают дополнительно в пробах для компоненты Ii,s относительную долю содержания пеллитовой фракции Ci,p, учитывая величины токсичности qi отдельных ni-элементов загрязнения среды, по формуле Ii,s=(1/ni)Σi(qiΩi/Ci,p).11. The method of geoecological monitoring according to claim 1, characterized in that the relative fraction of the content of the pellet fraction Ci, p is additionally calculated in the samples for component Ii, s, taking into account the toxicity qi of individual ni-elements of environmental pollution, according to the formula Ii, s = ( 1 / ni) Σi (qiΩi / Ci, p). 12. Способ геоэкологического мониторинга по пп.1 и 11, отличающийся тем, что для компоненты загрязнения Ii,s-пдк применяют известные предельно-допустимые Ci,s-пдк, и для безразмерного параметра Ci,s/Ci,s-пдк применяют линейную форму аппроксимации в виде функции ехр(+m-1), а в качестве степени риска используют величину Ri-пдк, рассчитанную по формуле Ri-пдк=(Ci,s/Ci,s-пдк), после чего осуществляют определение компоненты загрязнения Ii,s-пдк по формуле Ii,s-пдк=(1/ni)Σi(Ri-пдкΩi/ΣiCi,p).12. The method of geoecological monitoring according to claims 1 and 11, characterized in that for the pollution component Ii, s-MPC, the known maximum allowable Ci, s-MAC is used, and for the dimensionless parameter Ci, s / Ci, s-MAC is used the linear the approximation form in the form of the exp (+ m-1) function, and as the degree of risk, the value of Ri-pdc calculated using the formula Ri-pdc = (Ci, s / Ci, s-pdc) is used, after which the pollution component Ii is determined , s-PDC by the formula Ii, s-PDC = (1 / ni) Σi (Ri-PDCΩi / ΣiCi, p). 13. Способ геоэкологического мониторинга по пп.1 и 11, отличающийся тем, что делают вывод о результатах мониторинга на основе дополнительной оценки токсичного загрязнения на сброс отравляющего вещества, которую осуществляют после определения содержания белков методом белковой индикации и содержания мышьяка, при этом оценку аварийного сброса радиоактивного загрязнения осуществляют после определения содержания белков и содержания радиоизотопа цезий-137.13. The method of geoecological monitoring according to claims 1 and 11, characterized in that they conclude that the monitoring results are based on an additional assessment of toxic pollution for the release of a toxic substance, which is carried out after determining the protein content by the method of protein indication and arsenic content, while assessing the emergency discharge radioactive contamination is carried out after determining the protein content and the content of the cesium-137 radioisotope. 14. Способ геоэкологического мониторинга по п.1, отличающийся тем, что компоненты биотестирования Ii,b индекса Io, характеризующие реакцию на суммарное токсичное загрязнение, определяют для метода белковой индикации по содержанию белков Cb в пробах донных отложений, при этом учет долевого содержания пеллитовой фракции Ci,p осуществляют по формуле Ii,b~Ωi,b/Ci,p.14. The method of geoecological monitoring according to claim 1, characterized in that the components of the bioassay Ii, b of the index Io, characterizing the reaction to the total toxic pollution, are determined for the method of protein indication by the content of Cb proteins in samples of bottom sediments, while accounting for the fraction of the pellite fraction Ci, p is carried out according to the formula Ii, b ~ Ωi, b / Ci, p. 15. Способ геоэкологического мониторинга по п.1, отличающийся тем, что компоненты Ii,r индекса Io, связанные с вероятностью и свойствами тектонических разломов и мест их пересечений, определяют с использованием безразмерных градиентных величин магнитного геофизического поля и/или объединенного магнито-гравиметрического поля, при этом величины градиента Ψi для каждого i-геофизического поля равно Ωi,r=(Ψi-Ψi,cp)/σi, а величины градиента Ψi для каждого i-объединенного магнито-гравиметрического поля равны Ii,r=ΣiΩi,r=Σi{(Ψi-Ψi,cp)/σi}, где σi - стандартное отклонение, рассчитанное по формуле σi2=(1/(n-1))Σ1n(Ψi-Ψi,cp)2; причем вывод о результатах мониторинга осуществляют с учетом числа и ширины контактирующих полос-разломов и того, что компоненты Ii,r индекса Io за счет фильтрации близнулевых значений градиента принимают вид двойной градиентной полосы с максимальным и минимальным значениями, а для мест пересечения разломов компоненты Ii,r индекса Io принимают вид круговых градиентных полос-разломов.15. The method of geoecological monitoring according to claim 1, characterized in that the components Ii, r of the index Io, associated with the probability and properties of tectonic faults and their intersections, are determined using dimensionless gradient values of the magnetic geophysical field and / or the combined magneto-gravimetric field , the gradient Ψi for each i-geophysical field is Ωi, r = (Ψi-Ψi, cp) / σi, and the gradient Ψi for each i-combined magnetogravimetric field is Ii, r = ΣiΩi, r = Σi {(Ψi-Ψi, cp) / σi}, where σi is the standard deviation ix calculated by the formula σi 2 = (1 / (n-1)) Σ 1 n (Ψi-Ψi, cp) 2; moreover, the conclusion about the monitoring results is carried out taking into account the number and width of the contacting fault bands and the fact that the components Ii, r of the index Io, by filtering near-zero gradient values, take the form of a double gradient strip with maximum and minimum values, and for the intersections of the faults, the components Ii, r index Io take the form of a circular gradient fault bands. 16. Способ геоэкологического мониторинга по пп.1 и 15, отличающийся тем, что осуществляют дополнительно местонахождение зон сегментационных ловушек шельфа для участков площади, имеющих круговые или овальные градиентные полосы геофизических полей, соответствующие пересечению разломов, и вывод о наличии указанных зон осуществляют по результатам мониторинга в совокупности с учетом сильного токсичного загрязнения донных отложений, мощности голоценовых отложений и данных биотестирования - степени реакции на загрязнение.16. The method of geoecological monitoring according to claims 1 and 15, characterized in that the zones of segmentation traps of the shelf are additionally located for areas of the area having circular or oval gradient stripes of geophysical fields corresponding to the intersection of faults, and the conclusion about the presence of these zones is carried out according to the monitoring results together with the strong toxic pollution of bottom sediments, the thickness of the Holocene sediments and biotesting data - the degree of reaction to pollution. 17. Способ геоэкологического мониторинга по пп.1 и 15, отличающийся тем, что осуществляют дополнительно поиск на шельфе компоненты Ii,r в виде вертикальных "вихревых зон-каналов", характеризующих связь водной и воздушной среды, глубинные пустоты и воздушно-газовые прослои газонефтяных залежей, и вывод о результатах мониторинга осуществляют на основе безразмерных градиентных величин (Ψi) магнитного и/или объединенного магнито-гравиметрического геофизических i-полей с выделением вихревых газовых зон-каналов.17. The method of geoecological monitoring according to claims 1 and 15, characterized in that they additionally search on the shelf for components Ii, r in the form of vertical "vortex zones-channels" characterizing the connection of the water and air environment, deep voids and air-gas interlayers of gas and oil deposits, and the conclusion about the monitoring results is carried out on the basis of dimensionless gradient values (Ψi) of the magnetic and / or combined magneto-gravimetric geophysical i-fields with the release of vortex gas channel zones. 18. Способ геоэкологического мониторинга по п.17, отличающийся тем, что вывод о результатах мониторинга осуществляют на основе вихревых газовых зон-каналов, имеющих для градиентного магнитного поля (Ψi,м) вид «вихревого винта».18. The method of geoecological monitoring according to claim 17, characterized in that the conclusion on the monitoring results is carried out on the basis of vortex gas zones-channels having the form of a “vortex screw” for the gradient magnetic field (Ψi, m). 19. Способ геоэкологического мониторинга по пп.1 и 17, отличающийся тем, что геоэкологический мониторинг осуществляют одновременно со съемкой и профилированием долговременно с автоматическим наблюдением каждой составляющей среды в одних и тех же точках шельфа, причем интенсивность их выхода, цикличность и угловую скорость вихреобразного вращения, а для составляющих воздуха над морской поверхностью контролируют наличие тех же газов и высоты волны над морской поверхностью.19. The method of geoecological monitoring according to claims 1 and 17, characterized in that geoecological monitoring is carried out simultaneously with surveying and profiling for a long time with automatic observation of each component of the medium at the same points of the shelf, with the intensity of their output, the cyclicality and the angular velocity of the vortex rotation , and for the components of air above the sea surface, the presence of the same gases and the wave height above the sea surface is controlled. 20. Способ геоэкологического мониторинга по пп.1, 17 и 19, отличающийся тем, что осуществляют долговременный геоэкологический мониторинг с автоматическим наблюдением для воздуха, воды и донных отложений, для состава донных отложений и выходящих в них водно-газовых смесей с автоматическим наблюдением для радона, гелия, аргона, водорода, метана.20. The method of geoecological monitoring according to claims 1, 17 and 19, characterized in that they carry out long-term geoecological monitoring with automatic observation for air, water and bottom sediments, for the composition of bottom sediments and water-gas mixtures emerging in them with automatic observation for radon , helium, argon, hydrogen, methane. 21. Способ геоэкологического мониторинга по п.20, отличающийся тем, что геоэкологический мониторинг осуществляют с использованием «опорных автономных надводно-подводных станций» наблюдения, расположенных в местах «вихревых каналов - кратеров» с учетом данных наблюдений за интенсивностью и цикличностью аномальных эффектов, вывод о результатах мониторинга осуществляют с учетом того, что они являются предвестниками землетрясений и других возможных внезапных катастрофических явлений.21. The method of geoecological monitoring according to claim 20, characterized in that the geoecological monitoring is carried out using "reference autonomous surface-underwater stations" observations located in places of "vortex channels - craters" taking into account data from observations of the intensity and cyclicity of anomalous effects, conclusion the monitoring results are carried out taking into account that they are harbingers of earthquakes and other possible sudden catastrophic events. 22. Способ геоэкологического мониторинга по п.1, отличающийся тем, что компоненту Ii,с поля сейсмоактивности определяют на основе числа и интенсивности произошедших землетрясений с учетом геофизических предвестников очаговых землетрясений.22. The method of geoecological monitoring according to claim 1, characterized in that the component Ii, from the seismic activity field, is determined on the basis of the number and intensity of earthquakes that occurred, taking into account the geophysical precursors of focal earthquakes. 23. Способ геоэкологического мониторинга по пп.1, 21 и 22, отличающийся тем, что для компоненты Ii,c сейсмоактивности и напряженно-деформационного состояния разломной системы литосферных плит в качестве данных мониторинга учитывают поправки Kt для месячных периодов годичной и полугодичной цикличности во времени, рассчитываемые на основе уравнения времени, отображающего разность между средним и истинным солнечным временем и изменяющегося в пределах от -14 мин 27 с до +16 мин 24 с, при этом поправка Kt в безразмерном виде равна Kt-[(m, мин)/(m0=+16 мин)], которая и учитывается в основом уравнении мониторинга в виде: (RiΩi)Kt≈(RiΩi)(1±Rt), где Kt≈(1±Rt), где Rt≈(Rt1+Rt2) - поправка на временную цикличность, равная сумме поправок Rt1 и Rt2, где поправка Rt1 связана с годичным временным периодом вращения Земли вокруг Солнца и Rt2 связана с полугодичным временным периодом в следствие наклона эклиптики к экватору, являющемуся максимальным в феврале и августе каждого года, и в течение года в сумме приближающаяся к нулевому значению.23. The method of geoecological monitoring according to claims 1, 21 and 22, characterized in that for component Ii, c seismic activity and stress-strain state of the fault system of lithospheric plates, the Kt corrections for monthly periods of one-year and half-year cycles in time are taken into account as monitoring data, calculated on the basis of a time equation that displays the difference between the average and true solar time and varies from -14 min 27 s to +16 min 24 s, and the Kt correction in the dimensionless form is Kt - [(m, min) / (m 0 = + 16 min)], which paradise and is taken into account in the basic monitoring equation in the form: (RiΩi) Kt≈ (RiΩi) (1 ± Rt), where Kt≈ (1 ± Rt), where Rt≈ (Rt1 + Rt2) is the correction for temporal cyclicity equal to the sum of corrections Rt1 and Rt2, where the correction Rt1 is related to the annual time period of the Earth's rotation around the Sun and Rt2 is related to the half-year time period due to the inclination of the ecliptic to the equator, which is maximum in February and August of each year, and during the year in total approaches zero. 24. Способ геоэкологического мониторинга по п.23, отличающийся тем, что в качестве данных мониторинга по структурам, учитывающим месячные временные циклы замедления и ускорения вращения Земли вокруг Солнца, принимают данные мониторинга структур сжатия и растяжения тектонических разломов, которые характеризуются: - разделением геоморфологических и геофизических аномалий, и данные мониторинга градиентных магнитных полос-разломов, которые характеризуются состоянием горячих кратеров-очагов и фильтрацией вихревых потоков газов, а также данные мониторинга по изменению рельефа дна, происходящего за счет подъема или опускания краев кратера на «фоне» годичного периода по месяцам изменения синусоид уравнения времени. 24. The method of geoecological monitoring according to claim 23, characterized in that, as monitoring data for structures that take into account the monthly time cycles of the deceleration and acceleration of the Earth's rotation around the Sun, receive data from monitoring compression and extension structures of tectonic faults, which are characterized by: - separation of geomorphological and geophysical anomalies, and monitoring data of gradient magnetic strip faults, which are characterized by the state of hot crater foci and filtering vortex gas flows, as well as nye monitoring of bottom topography changes taking place by raising or lowering the crater edge on the "background" of a one-year period by month modified sine wave equation of time.
RU2008137418/28A 2008-09-22 2008-09-22 Method for geo-ecological monitoring with integral-complex estimation of environmental hazard index RU2423727C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008137418/28A RU2423727C2 (en) 2008-09-22 2008-09-22 Method for geo-ecological monitoring with integral-complex estimation of environmental hazard index

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008137418/28A RU2423727C2 (en) 2008-09-22 2008-09-22 Method for geo-ecological monitoring with integral-complex estimation of environmental hazard index

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008137418A RU2008137418A (en) 2010-03-27
RU2423727C2 true RU2423727C2 (en) 2011-07-10

Family

ID=42137956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008137418/28A RU2423727C2 (en) 2008-09-22 2008-09-22 Method for geo-ecological monitoring with integral-complex estimation of environmental hazard index

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2423727C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2731388C1 (en) * 2019-03-04 2020-09-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет по землеустройству" Method for integrated assessment of natural and anthropogenic ecosystems of diamond mining enterprises

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114970661B (en) * 2022-03-07 2023-08-15 生态环境部华南环境科学研究所 Historical legacy solid waste attribute investigation method and system
CN117314705B (en) * 2023-10-11 2024-04-16 青海省生态环境监测中心 Environment comprehensive evaluation prediction method based on remote sensing image
CN117807672A (en) * 2023-12-28 2024-04-02 北京市科学技术研究院城市安全与环境科学研究所 Rail vibration reduction measure reliability design method
CN117852887B (en) * 2024-01-11 2024-07-02 铁正检测科技有限公司 Tunnel geological monitoring management system based on big data

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Государственный мониторинг геологической среды северо-западных морей Российской Федерации - организация, принципы проведения, основные результаты. Корнеев О.Ю., Рыбалко А.Е., Федорова Н.К. Международная научная конференция «Современные экологические проблемы Севера», 10-12 октября 2006 г., г.Апатиты. Международная научная конференция «Современные экологические проблемы Севера», 10-12 октября 2006 г., г.Апатиты. Итоги. Международная научная конференция «Современные экологические проблемы Севера», 10-12 октября 2006 г., г.Апатиты. Оглавление. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2731388C1 (en) * 2019-03-04 2020-09-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет по землеустройству" Method for integrated assessment of natural and anthropogenic ecosystems of diamond mining enterprises

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008137418A (en) 2010-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2443001C1 (en) Method for the region&#39;s ecological state data collection and an automated system of ecological monitoring and emergency monitoring of the regional environment
Jordan et al. Operational earthquake forecasting: State of knowledge and guidelines for utilization
Avşar et al. A 3400 year lacustrine paleoseismic record from the North Anatolian Fault, Turkey: Implications for bimodal recurrence behavior
RU2423727C2 (en) Method for geo-ecological monitoring with integral-complex estimation of environmental hazard index
Kalmetieva et al. Atlas of earthquakes in Kyrgyzstan
Uzelli et al. Effects of seismic activity on groundwater level and geothermal systems in İzmir, Western Anatolia, Turkey: the case study from October 30, 2020 Samos Earthquake
Kitamura et al. Identifying storm surge deposits in the muddy intertidal zone of Ena Bay, Central Japan
National Research Council et al. Living on an active Earth: Perspectives on earthquake science
Butler et al. The orphan Sanriku tsunami of 1586: new evidence from coral dating on Kaua ‘i
Ononugbo et al. Impact of gas exploitation on the environmental radioactivity of Ogba/Egbema/Ndoni Area, Nigeria
Shinozaki et al. Recent and historical tsunami deposits from Lake Tokotan, eastern Hokkaido, Japan, inferred from nondestructive, grain size, and radioactive cesium analyses
Board et al. Site Evaluation of Nuclear Facilities
Schuiling et al. Asteroid impact in the Black Sea. Death by drowning or asphyxiation?
Softa et al. Luminescence dating of Quaternary marine terraces from the coastal part of Eastern Black Sea and their tectonic implications for the Eastern Pontides, Turkey
Krishna Science plan for coastal hazard preparedness
Dilek et al. Characterization of modern and historical seismic–tsunamic events and their global–societal impacts
Tuttle et al. Natural hazards associated with Lake Kivu and adjoining areas of the Birunga volcanic field, Rwanda and Zaire, Central Africa; final report
Wei et al. Quantitative analysis of the debris flow societal risk to people inside buildings at different times: a case study of Luomo village, Sichuan, southwest China
Daou et al. Assisted Radiological Stabilization and Monitoring of Radon Fluxes and Gamma Irradiations of Residues from the Processing of Uranium Ore of Arlit Mines (Northern Niger) Using Multivariate Statistical Methods and the Geotechnical Approach
Chambers et al. Application of geophysical methods in environmental monitoring
Benning et al. Amchitka Island, Alaska: moving towards long term stewardship
Yavuz Tsunami risk assesment and positioning of a tsunami early warning system
Board et al. Guideline for Site Evaluation for Nuclear Power Plant
Bellanova Organic geochemical proxies of tsunami deposits
Rubin et al. Rhett Butler, David A. Burney, Kenneth

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130923