Понятие экологического мониторинга включает в себя. Экологический мониторинг и система экологической информации. Что мы знаем о слове «мониторинг»

Важнейшим вопросом стратегии регулирования качества ОПС является вопрос создания системы, способной определять наиболее критические источники и факторы антропогенного воздействия на здоровье населения и ОПС, выделять наиболее уязвимые элементы и звенья биосферы, подверженные такому воздействию.

Такой системой признана система мониторинга антропогенных изменений состояния окружающей природной среды, способная представить необходимую информацию для принятия решений соответствующими службами, ведомствами, организациями.

Экологический мониторинг – комплексная система наблюдений, оценки и прогноза состояния окружающей среды под действием природных и антропогенных факторов.

Основной принцип мониторинга – непрерывное слежение.

Цель экологического мониторинга – информационное обеспечение управления природоохранной деятельностью и экологической безопасностью, оптимизация отношений человека с природой.

Выделяют различные виды мониторинга в зависимости от критериев:

Биоэкологический (санитарно-гигиенический),

Геоэкологический (природно-хозяйственный),

Биосферный (глобальный),

Космический,

Климатический, биологический, здоровья населения, социальный и др.

В зависимости от степени выраженности антропогенного воздействия различают мониторинг импактный и фоновый. Фоновый (базовый) мониторинг – слежение за природными явлениями и процессами, протекающими в естественной обстановке, без антропогенного влияния. Осуществляется на базе биосферных заповедников. Импактный мониторинг - слежение за антропогенными воздействиями в особо опасных зонах.

В зависимости от масштабов наблюдения выделяют глобальный, региональный и локальный мониторинги.

Глобальный мониторинг – слежение за развитием общемировых биосферных процессов и явлений (например, за состоянием озонового слоя, изменением климата).

Региональный мониторинг – слежение за природными и антропогенными процессами и явлениями в пределах какого-то региона (например, за состоянием озера Байкал).

Локальный мониторинг – мониторинг в пределах небольшой территории (например, контроль за состоянием воздуха в городе).

В РФ функционирует и развивается Единая государственная система экологического мониторинга (ЕГСЭМ), сформированная на трех основных организационных уровнях: федеральном, субъектов РФ и локальном (объектном) с целью радикального повышения эффективности службы наблюдения. На основе результатов мониторинга разрабатываются рекомендации по снижению уровня загрязнения окружающей среды и прогноз на будущее.

Системы мониторинга связаны с экологической экспертизой и проведением оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС).

Нормирование качества окружающей среды (экологическое нормирование)

Под качеством окружающей среды понимают степень соответствия среды жизни человека его потребностям. Окружающей человека средой являются природные условия, условия на рабочем месте и жилищные условия. От ее качества зависит продолжительность жизни, здоровье, уровень заболеваемости населения и т.д.

Экологическое нормирование – процесс установления показателей предельно допустимого воздействия человека на окружающую среду. Его главная цель – обеспечение приемлемого баланса между экологией и экономикой. Такое нормирование позволяет вести хозяйственную деятельность и сохранять природную среду.

В РФ нормированию подлежат:

Физические факторы воздействия (шум, вибрация, электромагнитные поля, радиоактивное излучение);

Химические факторы – концентрации вредных веществ в воздухе, воде, почвах, продуктах питания;

Биологические факторы – содержание патогенных микроорганизмов в воздухе, воде, продуктах питания.

Экологические нормативы разделяют на 3 основные группы:

Технологические нормативы – устанавливаются для различных производств и процессов, рационального использования сырья и энергии, сведения к минимуму отходов;

Научно-технические нормативы – предусматривают систему расчетов и периодического пересмотра нормативов, контроля за воздействием на ОПС;

Медицинские нормативы – определяют уровень опасности для здоровья населения.

Нормирование качества окружающей среды – установление показателей и пределов, в которых допускается изменение этих показателей (для воздуха, воды, почвы и др.).

Цель нормирования – установление предельно допустимых норм (экологических нормативов) воздействия человека на окружающую среду. Соблюдение экологических нормативов должно обеспечить экологическую безопасность населения, сохранение генетического фонда человека, растений и животных, рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов.

Нормативы предельно допустимых вредных воздействий, а также методы их определения, носят временный характер и могут совершенствоваться по мере развития науки и техники с учетом международных стандартов.

Основные экологические нормативы качества окружающей среды и воздействия на нее следующие:

1. Нормативы качества (санитарно-гигиенические):

Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ;

Предельно допустимый уровень (ПДУ) вредных физических воздействий (радиации, шума, вибрации, магнитных полей и др.)

2. Нормативы воздействия (производственно-хозяйственные):

Предельно допустимый выброс (ПДВ) вредных веществ;

Предельно допустимый сброс (ПДС) вредных веществ.

3. Комплексные нормативы:

Предельно допустимая экологическая (антропогенная) нагрузка на окружающую среду.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) – количество загрязняющего вещества в окружающей среде (почве, воздухе, воде, продуктах питания), которое при постоянном или временном воздействии на человека не влияет на его здоровье и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства. ПДК рассчитывают на единицу объема (для воздуха, воды), массы (для почвы, пищевых продуктов) или поверхности (для кожи работающих). ПДК устанавливают на основании комплексных исследований. При ее определении учитывают степень влияния загрязняющих веществ не только на здоровье человека, но и на животных, растения, микроорганизмы, а также на природные сообщества в целом.

Предельно допустимый уровень (ПДУ) – это максимальный уровень воздействия радиации, шума вибрации, магнитных полей и иных вредных физических воздействий, который не представляет опасности для здоровья человека, состояния животных, растений, их генетического фонда. ПДУ – это то же, что и ПДК, но для физических воздействий.

В тех случаях, когда ПДК или ПДУ не определены и находятся только на стадии разработки, используют такие показатели, как ОДК – ориентировочно допустимая концентрация, или ОДУ – ориентировочно допустимый уровень соответственно.

Предельно допустимый выброс (ПДВ) или сброс (ПДС) – это максимальное количество загрязняющих веществ, которое в единицу времени разрешается данному конкретному предприятию выбрасывать в атмосферу или сбрасывать в водоем, не вызывая при этом превышения в них предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ и неблагоприятных экологических последствий.

Комплексным показателем качества окружающей среды является предельно допустимая экологическая нагрузка.

Предельно допустимая экологическая (антропогенная) нагрузка на окружающую среду (ПДЭН) – это максимальная интенсивность антропогенного воздействия на окружающую среду, не приносящая к нарушению устойчивости экологических систем (или, иными словами, к выходу экосистемы за пределы экологической емкости).

Потенциальная способность природной среды перенести ту или иную антропогенную нагрузку без нарушения основных функций экосистем определяется как емкость природной среды, или экологическая емкость территории.

Устойчивость экосистем к антропогенным воздействиям зависит от следующих показателей:

Запасы животного и мертвого органического вещества;

Эффективность образования органического вещества или продукции растительного покрова;

Видовое и структурное разнообразие.

Чем эти показатели выше, тем устойчивее экосистема.

В конце 20 века научно-техническая деятельность человечества стала ощутимым фактором воздействия на окружающую среду. В целях оптимизации отношений человека с природой и экологической ориентации хозяйственной деятельности появилась многоцелевая информационная система долгосрочных наблюдений – мониторинг.

Экологический мониторинг (мониторинг окружающей среды) (от лат. monitor - тот, кто напоминает, предупреждает) - многоцелевая информационная система долгосрочных наблюдений, а также оценки и прогноза состояния природной среды. Основная цель экологического мониторинга - предупреждения критических ситуаций, вредных или опасных для здоровья людей, благополучия других живых существ, их сообществ, природных и созданных человеком объектов.

Сама система мониторинга не включает деятельность по управлению качеством среды, а является источником информации необходимой для принятия экологически значимых решений.

Система экологического мониторинга накапливает, систематизирует и анализирует информацию: о состоянии окружающей среды; о причинах наблюдаемых и вероятных изменений состояния (т. e. об источниках и факторах воздействия); о допустимости изменений и нагрузок на среду в целом; о существующих резервах биосферы.

Основные процедуры системы мониторинга

3выделение (определение) и обследование объекта наблюдения;

3оценка состояния объекта наблюдений;

3прогнозирование изменений состояния объекта наблюдения;

3представление информации в удобной для использования форме и доведение ее до потребителя.

Пункты экологического мониторинга располагаются в крупных населенных пунктах, промышленных и с/х районах.

Виды мониторинга

1. В зависимости от территории, охватываемой наблюдениями, мониторинг подразделяется на три уровня: глобальный, региональный и локальный.

· Глобальный мониторинг - слежение за общемировыми процессами (в том числе антропогенного влияния), происходящими на всей планете. Разработка и координация глобального мониторинга окружающей природной среды осуществляется в рамках ЮНЕП (орган ООН) и Всемирной метеорологической организации (ВМО). Существуют 22 сети действующих станций системы глобального мониторинга. Основными целями программы глобального мониторинга являются: организация системы предупреждения об угрозе здоровью человека; оценка влияния глобального загрязнения атмосферы на климат; оценка количества и распределения загрязнений в биологических системах; оценка проблем возникающих при сельскохозяйственной деятельности и землепользовании; оценка реакции наземных экосистем на воздействие окружающей среды; оценка загрязнения морских экосистем; создание системы предупреждений о стихийных бедствиях в международном масштабе.

· Региональный мониторинг - слежение за процессами и явлениями в пределах какого-то одного региона, где эти процессы и явления могут отличаться и по природному характеру, и по антропогенным воздействиям от базового фона, характерного для всей биосферы. На уровне регионального мониторинга ведутся наблюдения за состоянием экосистем крупных природно-территориальных комплексов - бассейнов рек, лесных экосистем, агроэкосистем.

· Локальный мониторинг - это слежение за естественными природными явлениями и антропогенными воздействиями на небольших территориях.

В системе локального мониторинга наиболее важным является контроль следующих показателей (таб. 4).

Таблица 4.

Объекты наблюдения и показатели

Атмосфера	Химический и радионуклидный составы газовой и аэрозольной фаз воздушной сферы; твердые и жидкие осадки (снег и дождь) и их химический и радионуклидный составы, тепловое загрязнение атмосферы.
Гидросфера	Химический и радионуклидный составы среды поверхностных вод (реки, озера, водохранилища и т.д.), грунтовых вод, взвесей и донных отложений в природных водостоках и водоемах; тепловое загрязнение поверхностных и грунтовых вод.
	Химический и радионуклидный составы.
	Химическое и радиоактивное загрязнение сельскохозяйственных угодий, растительного покрова, почвенных зооценозов, наземных сообществ домашних и диких животных, птиц, насекомых, водных растений, планктона, рыб.
Урбанизированная среда	Химический и радиационный фоны воздушной среды населенных пунктов, химический и радионуклидный составы продуктов питания, питьевой воды и т.д.
Население	Численность и плотность населения, рождаемость и смертность, возрастной состав, заболеваемость и др.), социально-экономические факторы.

2. В зависимости от объекта наблюдения различают мониторинг базовый (фоновый) и импактный.

· Базовый мониторинг - слежение за общебиосферными природными явлениями без наложения на них антропогенных влияний. Например, базовый мониторинг проводится на особо охраняемых природных территориях, практически не испытывающих локальных воздействий деятельности человека.

· Импактный мониторинг - это мониторинг региональных и локальных антропогенных воздействий в особо опасных зонах.

Кроме того, различают мониторинг: биоэкологический (санитарно-гигиенический), геоэкологический (природно-хозяйственный), биосферный (глобальный), космический, геофизический, климатический, биологический, здоровья населения, социальный и др.

Методы экологического мониторинга

В экологическом мониторинге используют различные методы исследования. Среди них можно выделить дистанционные (аэрокосмические) и наземные методы. К дистанционным методам, например, относится - зондирование с искусственных спутников, космических кораблей. К наземным методам относятся биологические (биоиндикационные) и физико-химические методы.

Одной из основных составляющих мониторинга окружающей природной среды является биологический мониторинг, под которым понимают систему длительных наблюдений, оценки и прогноза любых изменений в биоте (наличие и исчезновение каких-либо видов, изменение их состояния и численности, появление случайных интродуцентов, изменение ареала и др.), вызванных факторами антропогенного происхождения.

Структура биологического мониторинга довольно сложна. Он состоит из отдельных подпрограмм исходя из принципа, основанного на уровнях организации биологических систем. Так генетический мониторинг соответствует субклеточному уровню организации, экологический мониторинг – популяционному и биоценотическому уровням.

Биологический мониторинг подразумевает – разработку систем раннего оповещения, диагностику и прогнозирование. Главными этапами деятельности при разработке систем раннего оповещения являются отбор подходящих организмов и создание автоматизированных систем, способных с достаточно большой точностью выделять сигналы «отклика». Диагностика подразумевает обнаружение, идентификацию и определение концентрации загрязняющих веществ в биотической составляющей на основе широкого использования организмов – индикаторов (от лат. indicare – указывать). Прогноз состояния биотической составляющей окружающей среды может осуществляться на основе биотестирования и экотоксикологии. Метод использования организмов - индикаторов получил название - биоиндикация.

Биоиндикация в отличие от простого физического или химического измерения антропогенных факторов (дают количественные и качественные характеристики, позволяющие лишь косвенно судить о биологическом действии) дает возможность обнаружить и определить биологически значимые антропогенные нагрузки. Наиболее удобны для биоиндикации - рыбы, водные беспозвоночные, микроорганизмы, водоросли. Основные требования к биоиндикаторам - многочисленность и постоянная связь с антропогенным фактором.

Преимущества живых индикаторов:

· суммируют все без исключения биологически важные данные об окружающей среде и отражают ее состояние в целом;

· делают необязательными применение дорогостоящих и трудоемких физических и химических методов измерения биологических параметров (не всегда могут зарегистрировать кратковременные и залповые выбросы токсикантов);

· отражают скорость происходящих в природе изменений;

· указывают пути и места скопления различного рода загрязнений в экологических системах и возможные пути попадания этих агентов в пищу;

· позволяют судить о степени вредности тех или иных веществ для природы и человека;

· дают возможность контролировать действие многих синтезируемых человеком соединений;

· помогают нормировать допустимую нагрузку на экосистемы.

Для биоиндикации пригодны в основном два метода: пассивный и активный мониторинг. В первом случае у свободно живущих организмов исследуются видимые и невидимые повреждения и отклонения от нормы, являющиеся признаками массового стрессового воздействия. При активном мониторинге пытаются обнаружить те же самые воздействия на тест-организмах находящихся в стандартизированных условиях на исследуемой территории.

Мониторинг состояния природных ресурсов в России

Экологические мониторинги окружающей среды могут разрабатываться на уровне промышленного объекта, города, района, области, края, республики.

В Российской Федерации функционирует несколько ведомственных систем мониторинга:

* служба наблюдения за загрязнением окружающей среды Росгидромета;

* служба мониторинга лесного фонда Рослесхоза;

* служба мониторинга водных ресурсов Роскомвода;

* служба агрохимических наблюдений и мониторинга загрязнения сельскохозяйственных земель Роскомзема;

* служба санитарно-гигиенического контроля среды обитания человека и его здоровья Госкомсанэпиднадзора России;

· контрольно-инспекционная служба Госкомэкологии России и др.

Организации, осуществляющие мониторинг антропогенного воздействия на различные объекты окружающей среды	Объекты исследования
Федеральная служба России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды	Загрязнение атмосферного воздуха. Загрязнение поверхностных вод суши. Загрязнение морских вод. Трансграничное загрязнение. Комплексный мониторинг загрязнения среды и влияние на растительность. Загрязнение атмосферных выпадений. Глобальный фоновый атмосферный мониторинг. Комплексный фоновый мониторинг. Радиационные факторы. Аварийный токсикологический мониторинг.
Министерство охраны природных ресурсов Российской Федерации	Естественный и нарушенный режим подземных вод. Экзогенные геологические процессы.
Министерство сельского хозяйства и продовольствия Российской Федерации	Загрязнение почв. Загрязнение растительности. Загрязнение вод. Загрязнения сельскохозяйственных продуктов, продуктов перерабатывающих предприятий.
Государственный комитет санитарно-эпидемиологического надзора Российской Федерации	Питьевые источники водоснабжения населенных пунктов. Воздух рабочей зоны. Пищевые продукты. Источники шума. Источники вибрации. Источники электромагнитного излучения. Заболеваемостью населения от факторов загрязнения окружающей среды. Остаточное количество, галогеносодержащих соединений в пищевых продуктах.
Федеральная служба лесного хозяйства Российской Федерации	Мониторинг лесных ресурсов
Федеральное агенство по рыболовству Российской Федерации	Мониторинг рыбных ресурсов.

Мониторинг атмосферного воздуха. Атмосферный воздух в России как природный ресурс не учитывается. Для оценки уровня загрязнения атмосферы в 506 городах России создана сеть постов общегосударственной службы наблюдений и контроля за загрязнением атмосферы. На постах определяется содержание в атмосфере вредных различных веществ, поступающих от антропогенных источников выбросов. Наблюдения проводятся сотрудниками местных организаций Госкомгидромета, Госкомэкологии, Госсанэпиднадзора, санитарно-промышленных лабораторий различных предприятий. В некоторых городах наблюдения проводятся одновременно всеми ведомствами. Контроль качества атмосферного воздуха в населенных пунктах организуется в соответствии с ГОСТом 17.2.3.01-86 «Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов», для чего устанавливают три категории постов наблюдений за загрязнением атмосферы: стационарные посты (предназначены для регулярного отбора проб воздуха и непрерывного контроля за содержанием загрязнителей), маршрутные посты (для регулярного наблюдения с помощью специально оборудованных автомашин), передвижные посты (производятся вблизи магистралей для выяснения особенностей загрязнения воздуха создаваемого автомобилями), подфакельные посты (проводятся на автомашине или на стационарных постах для изучения особенностей загрязнения воздуха выбросами отдельных промышленных предприятий).

Водный мониторинг проводится в рамках государственного водного кадастра. Учет водных ресурсов (кроме подземных) и наблюдение за их режимом ведется на сети гидрометеорологических обсерваторий, станций и постов Росгидромета. Роскомвод обеспечивает на предприятиях, в организациях и учреждениях контроль правильности учета количества вод, забранных из водоисточников, и сброса в них использованных вод. Государственный учет подземных вод (в том числе и эксплуатационных запасов) осуществляют организации Министерства охраны природных ресурсов Российской Федерации. Контролю подлежат отбираемые питьевые и технические воды.

Мониторинг земельных ресурсов осуществляется как землепользователями, так и государственными землеустроительными органами. Инвентаризация земель проводится 1 раз в 5 лет. Сведения государственной регистрации землепользования, учет количества и качества земель, бонитировки почв (сравнительная оценка почв по их важнейшим агрономическим свойствам) и экономической оценки земель фиксируются в государственном земельном кадастре.

Мониторинг минерально-сырьевых ресурсов ведется на различных стадиях их освоения. Геологическое изучение недр, учет состояния движение запасов полезных ископаемых входят в компетенцию органов Министерства охраны природных ресурсов РФ. Надзорную деятельность в области рационального использования минерально-сырьевых ресурсов осуществляет Госгортехнадзор России (специализированный контрольный орган, который осуществляет наряду с надзором за состоянием безопасности работ в промышленности надзор за соблюдением порядка пользования недрами при разработке месторождений полезных ископаемых и переработке минерального сырья). Министерству РФ по охране природных ресурсов в части охраны недр подконтрольно около 3650 предприятий по добыче и переработки минерального сырья, в составе которых более 171 тысяч объектов (шахты, рудники, карьеры и разрезы).

Мониторинг биологических ресурсов. Учет охотничьих и промысловых животных возложен на Государственную службу учета охотничьих ресурсов России, которая на основании имеющихся сведений составляет прогнозы рационального использования животных ресурсов. Мониторинг рыбных ресурсов ведется во всех рыбопромысловых бассейнах и в местах, наиболее подверженных антропогенному воздействию. Осуществляют его сотрудники рыбохозяйственных институтов, ихтиологических служб органов рыбоохраны, находящихся в подчинении Федерального агентства по рыболовству РФ.

Работы по изучению и картографированию запасов дикорастущих растений ведут преимущественно научно-исследовательские институты и кафедры соответствующих вузов. В частности для промышленного сырья лекарственных растений определяются районы их размещения запасы в пределах ареалов. Кроме того, ведутся работы по оценке флористического разнообразия отдельных регионов, регулированию пастбищных нагрузок на природные группировки, контролю за изъятием промысловых растений.

Мониторинг лесных ресурсов включает в себя учет лесного фонда, охрану лесов от пожаров, санитарно-лесопатологический контроль и контроль зарубкой и восстановлением лесов, а также специализированный мониторинг производственно-территориальных комплексов, зон экологического неблагополучия. Функционально-технологическая структура национального уровня системы мониторинга лесов включает: лесоустроительные предприятия, службу лесопатологического мониторинга, специализированные предприятия и станции по защите леса, научно-исследовательские институты, отрасли и вузы, и некоторые другие.

В государственной системе управления природоохранной деятельностью важная роль отводится формированию Единой государственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ) (Постановление Правительства РФ от 31 марта 2003 г. N 177) как источнику объективной комплексной информации о состоянии окружающей природной среды на территории России. Эта система включает в себя: мониторинг источников антропогенного воздействия на окружающую среду; мониторинг загрязнения абиотического и биотического компонентов природной среды; обеспечение создания и функционирования экологических информационных систем.

Экологические проблемы на разных этапах развития общества.

Экономические отношения, складывающиеся в процессе взаимодействия между обществом и природой.

Территориальные аспекты формирования современных глобальных экологических процессов.

Рост народонаселения. Продовольственная и энергетическая проблемы.

Мониторингом окружающей среды называют регулярные, выполняемые по заданной программе наблюдения природных сред, природных ресурсов, растительного и животного мира, позволяющие оценить их состояние и происходящие в них процессы под влиянием техногенной деятельности.

Экологический мониторинг - это система наблюдений, оценки и прогноза, позволяющая выявить изменения состояния окружающей среды под влиянием техногенной деятельности.

Термин «мониторинг» образован от лат. monitor - наблюдающий, предостерегающий (так называли впередсмотрящего матроса на парусном судне). Идея глобального мониторинга окружающей человека природной среды и сам термин «мониторинг» появились в 1971 г. в связи с подготовкой к проведению Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде (1972). Первые предложения по разработке такой системы были выдвинуты Научным комитетом по проблемам окружающей среды. Профессор Р. Мэнн в 1973 г. в постановочном аспекте изложил концепцию мониторинга, которая была обсуждена в феврале 1979 г. на первом Межправительственном совещании по мониторингу (Найроби). Мониторингом Р. Мэнн предложил назвать систему повторных наблюдений одного и более элементов окружающей природной среды в пространстве и во времени с определенными целями в соответствии с заранее подготовленной программой.

В конце XX - начале XXI в. в Беларуси мониторинг природной среды и источников техногенных воздействий осуществляется службами Госкомгидромета, Санэпиднадзора, Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды, Министерства сельского хозяйства, Национальной академией наук и другими ведомствами.

Цель экологического мониторинга - информационное обеспечение управления природоохранной деятельностью и экологической безопасностью (рис. 2.1).

В состав мониторинга входят:

• ? наблюдения за изменением качества окружающей среды, факторами, воздействующими на окружающую среду;
• ? оценка физического состояния природной среды;
• ? прогноз изменения качества среды.

Наблюдения осуществляются по физическим, химическим и биологическим, иногда по специфическим показателям.

В систему экологических наблюдений входит определение показателей опасного загрязнения среды веществами техногенного происхождения, например соединениями тяжелых металлов, газовыми загрязнителями и т.д.

Основным источником информации при проведении оценки служат данные, полученные в процессе наблюдений за окружающей средой. Потребность в наблюдениях (новой, дополнительной или контрольной информации) возникает на всех этапах оценки (рис. 2.2).

Рис. 2.2.

за состоянием окружающей среды

Например, прогноз и оценка ожидаемого состояния атмосферы является составной частью мониторинга и основывается па изучении процессов распространения загрязняющих веществ, их превращений и влияния па различные организмы. Прогноз позволяет наметить и осуществить не только меры по уменьшению вредных воздействий, по и профилактические мероприятия.

Измерительным комплексом единого экологического мониторинга используются данные от стационарных (постоянные посты наблюдений) и мобильных (автомобили-лаборатории, аэрокосмические средства и др.) систем.

Выделяют глобальный, национальный, региональный и локальный уровни мониторинга.

Глобальный (биосферный) мониторинг осуществляется на основе международного сотрудничества, позволяет оценить современное состояние всей природной системы Земли. Наблюдения ведут базовые станции в различных регионах планеты (30-40 сухопутных и более 10 океанических). Нередко они располагаются в биосферных заповедниках (например, в Березинском биосферном заповеднике).

Национальный мониторинг осуществляется в пределах государства специально созданными органами (В Беларуси - Национальная система мониторинга окружающей среды - НСМОС).

Региональный мониторинг осуществляется на станциях системы, куда поступает информация в пределах крупных районов, интенсивно осваиваемых народным хозяйством и, следовательно, подверженных техногенному воздействию.

К локальному мониторингу относятся наблюдения за воздушной средой различных зон города, промышленных предприятий. Такой мониторинг осуществляется с помощью стационарных, передвижных или подфакельных постов. Данная система существует в большинстве крупных городов Беларуси и на крупных промышленных предприятиях.

Система наземного мониторинга окружающей среды обычно подразделяется на блоки, имеющие свои задачи и базу обеспечения (табл. 2.1).

Биологический, или биоэкологический (санитарно-гигиенический ), блок мониторинга осуществляет постоянное наблюдение за состоянием среды и се влиянием на здоровье человека. Значение этого блока мониторинга трудно переоценить. Нередко люди и не представляют, какой опасности они подвергают свое здоровье, проживая в той или иной местности. Сравнение показателей некоторых болезней на различных территориях даст возможность установить, в какой степени благоприятны или неблагоприятны условия для жизни и деятельности людей.

Геосистемный (геоэкологический , технический) блок мониторинга включает наблюдения за изменением природных геосистем и превращением их в природно-технические. Практика показывает, что прогнозы по созданию оптимальных природно-технических си-

Общая схема наземного мониторинга окружающей среды

Таблица 2.1

мониторинга	Объект мониторинга	Характеризуемый показатель	Службы и опорные базы
Биологический (санитарный)	Приземный слой воздуха; поверхностные и грунтовые воды; промышленные и бытовые стоки и выбросы; радиоактивные излучения		Гидрометеорологическая, водохозяйственная, санитарно- эпид ем нол огичес кая
Геосистемный (хозяйственный)	Исчезают и е в и д ы ж и в от 11 ы х и растений; природные экосисте-мы; агросистемы; лес11ые экосистемы	Функциональная структура природных экосистем и ее нарушения; популяционное состояние растений и животны; урожайность сельскохозяйственных культур; продуктивность насаждений
Биосферный	Атмосфера (тропосфера) и озоновый экран; гидросфера; растительный и почвенный покров, животное население	Радиационный баланс, тепловой перегрев, газовый состав и запыление; загрязнение больших рек и водоемов; водные бассейны, круговороты на обширных водосборах и континентах; глобальные характеристики состояния почв, растительного покрова и животных; глобальные балансы СО2 и О2; крупномасштабные круговороты веществ	Международные биосферные станции

2.1. Общая характеристика контроля состояния природной среды

стсм, в пределах которых может жить и работать человек без ущерба для своего здоровья, удается получить в результате тщательного изучения механизмов превращения природных геосистем в природно-технические.

Биосферный (глобальный ) блок мониторинга охватывает наблюдения за параметрами геосферы в глобальном масштабе. Это наиболее сложная система наблюдений, которая позволяет прогнозировать изменения качества окружающей человека среды в глобальном масштабе. В качестве примера можно привести прогнозы потеплений климата из-за возникновения «парникового эффекта» и его последствий для природы планеты. Еще один пример - концепция «ядерной зимы» как результата атомной войны - яркое подтверждение необходимости тщательного изучения и учета всех прогнозов по изменению природы Земли при проведении, в частности, международной политики.

Приоритетные направления мониторинга окружающей среды. В исследованиях факторов и источников воздействия на окружающую среду определен ряд приоритетов (табл. 2.2).

Таблица 2.2

Важнейшие объекты мониторинга

Определение приоритетов основывается на свойствах загрязнителей, возможности организации наблюдений и проводится по следующим критериям:

• ? результат фактического или возможного воздействия на здоровье и благополучие человека, па климат или экосистемы;
• ? склонность к деградации в окружающей природной среде и накоплению в человеке и пищевых цепях;
• ? возможность химической трансформации в физических и биологических системах, в результате чего вторичные (дочерние) вещества могут оказаться более токсичными или вредными;
• ? мобильность, подвижность загрязняющих веществ;
• ? фактические или возможные тенденции концентрации в ОС и (или) в человеке;
• ? частота или величина воздействия;
• ? возможность измерений;
• ? значение для оценки состояния окружающей среды;
• ? пригодность с точки зрения всеобщего распространения для равномерных изменений в глобальной или субрегиональной программе.

Загрязняющие вещества по перечисленным критериям разбиваются па классы с указанием среды и типа программы измерений (табл. 2.3).

Таблица 2.3

Классы приоритетных загрязняющих веществ

Окончание табл. 2.3

приоритет	Загрязняющее вещество		Тип программы измерений
	Нитраты, нитриты	Питьевая вода, пища
	Окислы азота
	Ртуть и ее соединения	Пища, вода
		Воздух, пища
	Двуокись углерода
	Окись углерода
	Нсфтсуглеводороды	Морская вода
	Флуориды	Свежая вода
		Питьевая вода
	Микротоксины
	Микробиологические загрязнения
	Реактивные углеводороды

Примечание. Г - глобальный, Р - региональный, Л - локальный мониторинг.

Как было отмечено выше, наблюдения по глобальному (фоновому или базовому) мониторингу проводятся в биосферных заповедниках. Сеть станций должна охватывать каждый из типов био-мов на Земле. Общее количество необходимых станций оценивается в 20-40 единиц. По обязательным и желательным критериям (табл. 2.4) отбираются заповедники, которые можно потенциально использовать для проведения глобального фонового мониторинга.

Таблица 2.4

Критерии отбора биосферных заповедников для целей фонового

мониторинга

Окончание табл. 2.4
Обязательный критерий	Желательный критерий
Доступность. Территория должна быть доступной в разумных пределах, однако на нее должен быть ограничен доступ, например, большого числа автомобилей	Отсутствие нарушений в прошлом должно обеспечивать естественный характер экосистем. Поскольку на практике трудно найти такие заповедники, критерием является минимум нарушений
Охрана. Заповедник должен быть навечно взят под правовую защиту	Постоянный штат (более 5 человек). С увеличением штата возрастает возможность проводить в заповеднике больший объем работ, необходимых для целей мониторинга
Штат работников должен быть постоянным и состоять из следующих служб: охраны; научных исследований; ухода за местностью; технических работ при проведении наблюдений	Текущая научная работа: мониторинг загрязняющих веществ; фундаментальные экологические исследования; изучение воздействия па среду
Растительность в заповеднике должна приблизительно соответствовать основным биогеографическим типам земного шара	Наличие метеорологических, гидрологических, геофизических, почвенных, геогидрологических, биологических данных

Наблюдения на станциях глобального фонового мониторинга носят комплексный характер и проводятся по единой программе.

Таким образом, рациональное природопользование возможно при наличии и правильном использовании информации, полученной системой мониторинга окружающей среды, экологического мониторинга.

Цели и задачи экологического мониторинга. Классификация видов мониторинга

Программа ЮНЕСКО от 1974 г. определяет мониторинг как систему регулярных длительных наблюдений в пространстве и во времени, дающую информацию о прошлом и настоящем состояниях окружающей среды, позволяющую прогнозировать на будущее изменение ее параметров, имеющих особенное значение для человечества.

Экологический мониторинг - информационная система наблюдений, оценки и прогноза изменений в состоянии окружающей среды, созданная с целью выделения антропогенной составляющей этих изменений на фоне природных процессов.

Система экологического мониторинга должна накапливать, систематизировать и анализировать информацию:

1) о состоянии окружающей среды;

2) о причинах наблюдаемых и вероятных изменений состояния (т.e., об источниках и факторах воздействия);

3) о допустимости изменений и нагрузок на среду в целом;

4) о существующих резервах биосферы.

Таким образом, в систему мониторинга входят следующие основные процедуры:

1) выделение (определение) объекта наблюдения;

2) обследование выделенного объекта наблюдения;

3) составление информационной модели для объекта наблюдения;

4) планирование измерений;

5) оценка состояния объекта наблюдения и идентификации его информационной модели;

6) прогнозирование изменения состояния объекта наблюдения;

7) представление информации в удобной для пользователя форме и доведение ее до потребителя.

Основные цели экологического мониторинга состоят в обеспечении системы управления природоохранной деятельности и экологической безопасности своевременной и достоверной информацией, позволяющей:

1) оценить показатели состояния и функциональной целостности экосистем и среды обитания человека;

2) выявить причины изменения этих показателей и оценить последствия таких изменений;

3) создать предпосылки для определения мер по исправлению возникающих негативных ситуаций до того, как будет нанесен ущерб.

Исходя из этих трех основных целей экологический мониторинг должен быть ориентирован на ряд показателей трех общих видов: соблюдения, диагностики и раннего предупреждения.

Кроме приведенных выше основных целей экологический мониторинг может быть направлен на достижение специальных программных целей, связанных с обеспечением необходимой информацией организационных и других мер по выполнению конкретных природоохранительных мероприятий, проектов, международных соглашений и обязательств государств в соответствующих областях.

Основные задачи экологического мониторинга:

1) наблюдение за источниками антропогенного воздействия;

2) наблюдение за факторами антропогенного воздействия;

3) наблюдение за состоянием природной седы и происходящими в ней процессами под влиянием факторов антропогенного воздействия;

4) оценка фактического состояния природной среды;

5) прогноз изменения состояния природной среды под влиянием факторов антропогенного воздействия и оценка прогнозируемого состояния природной среды.

Система пассивного мониторинга не включает деятельность по управлению качеством среды, но является источником необходимой для принятия экологически значимых решений информации. Активный мониторинг предполагает принятие экологически значимых решений и активных регулирующих мер, что тесно связано с экологическим контролем.

Глобальный мониторинг ОС

Всемирной метеорологической организацией (ВМО) в шести­десятые годы была создана мировая сеть станций мониторинга фо­нового загрязнения атмосферы (БАПМоН). Ее цель состояла в полу­чении информации о фоновых уровнях концентрации атмосферных составляющих, их вариациях и долгопериодных изменениях, по ко­торым можно судить о влиянии человеческой деятельности на со­стояние атмосферы.

в семидесятые годы было принято решение о создании Глобальной системы мониторинга ок­ружающей среды (ГСМОС), предназначенной для наблюдения за фоновым состоянием биосферы в целом и в первую очередь за про­цессами ее загрязнения.

В 1974 г. в рамках программы ООН была разработана концепция глобального мониторинга окружающей среды. В этой программе упор делается на определение целей мониторинга.

В1986 г. ООН выпустил руководящий справочник по "Экологическому мониторингу" под ред. Кларна. Развёрнутая там программа "Глобальные системы мониторинга окружающей среды" имеет 7 направлений:

1) организация и расширение системы предупреждения об угрозе здоровью человека;

2) оценка глобального загрязнения атмосферы и его влияние на климат;

3) оценка и распределение загрязнений в пищевых цепях;

4) оценка критических проблем землепользования;

5) оценка реакций экосистем на загрязнения окружающей среды;

6) оценка загрязнений океана;

7) система предупреждения стихийных бедствий.

Глобальный мониторинг предполагает разработку полномасштабных машинных имитационных моделей: океана, атмосферы, климата, литосферы, модели взаимодействия между перечисленными геосферами. На базе этих глобальных моделей возможно проигрывание различных сценариев развития социума, например: локальных ядерных конфликтов; локальных техногенных катастроф, связанных с авариями ядерных объектов; сценарий неблагоприятного развития промышленности и техносферы; сценарий неблагоприятного развития экономических отношений, который приводит к цепочке техногенных катастроф.

Эти модели имеют смысл только при поступлении полноценной измерительной информации от других частей мониторинга. Здесь существует несколько действующих систем космического мониторинга. Это система наблюдения Земли "EOS", действующая с 1995 г. Спутники выводятся на орбиту высотой 824 км.

Станции фонового мониторинга атмосферы (станции БАПМоН) ответственны за проведение наблюдений и своевременную отправку полученных первичных данных в курирующие их управ­ления по гидрометеорологии (УГМ) и Главную геофизическую об­серваторию (ГГО) им. А.И.Воейкова.

Станции комплексного фонового мониторинга (СКФМ) - их местоположение по своим ландшафтным и климатическим ха­рактеристикам должно быть репрезентативным для данного регио­на. Оценка репрезентативности начинается с анализа климатиче­ских, топографических, почвенных, ботанических, геологических и других материалов.

СКФМ включает стационарный наблюдательный полигон и химическую лабораторию. Наблюдательный полигон составляют пробоотборные площадки, гидропосты и в ряде случаев наблюда­тельные скважины. Химическая лаборатория станции располагается на расстоя­нии не ближе 500 м от опорной площадки, в лаборатории проводят­ся обработка и анализ той части проб, которая не подлежит пере­сылке в региональную лабораторию.

Станции БАПМоН - фоновые станции подразделяются на три категории: базовые, региональные и континентальные.

Базовые станции следует располагать в наиболее чистых мес­тах, в горах, на изолированных островах. Основной задачей базовых станций является контроль за глобальным фоновым уровнем загряз­нения атмосферы, не испытывающем влияния никаких локальных источников.

Региональные станции должны находиться в сельской местно­сти, не менее чем в 40 км от крупных источников загрязнения. Их целью является обнаружение в районе станции долгопериодных ко­лебаний атмосферных составляющих, обусловленных изменениями в использовании земли и другими антропогенными воздействиями.

Континентальные станции охватывают более широкий спектр исследований по сравнению с региональными станциями. Они должны размещаться в отдаленных районах, чтобы в радиусе 100 км не было источников, которые могли бы повлиять на локальные уровни загрязнения.

Программы наблюдения на станциях

На станциях КФМ реализуется комплексное изучение содержания загрязняющих веществ в компонентах экосистем. В связи с этим программа на­блюдений на СКФМ включает систематические измерения содер­жания загрязняющих веществ одновременно во всех средах, дополненные гидрометеорологическими данными.

В атмосферном воздухе подлежат измерению среднесуточные концентрации: взвешенных веществ; озона; оксидов углерода и азота; диоксида серы; сульфатов; 3,4- бенз(а)пирена; ДДТ и других хлорорганических соединений; свинца, кадмия, ртути, мышьяка, показателя аэрозольной мутности атмосферы.

Метеорологические наблюдения включают наблюдения за: температурой и влажностью воздуха; скоростью и направлением ветра; атмосферным давлением; облачностью; солнечным сиянием; атмосферными явлениями (туман, метели, грозы, пыльные бури, и т.п.); атмосферными осадками; снежным покровом; температурой почвы; радиацией и радиационным балансом и т.д.

Космическое зондирование.

Космические снимки Земли получают с высоты более ста километров. По высоте можно выделить три группы наиболее часто используемых орбит:

а) 100-500 км (это орбиты пилотируемых кораблей, орбитальных станций, и разведспутников, имеющих наиболее характерные высоты 200-400 км); для детальной съемки

б) 500-2000 км (орбиты ресурсных и метеорологических спутников, ресурсные пониже (600-900 км), метеорологические - повыше (900-1400 км)); для менее детальной, но более оперативной и территориально более захватной съемки

в) 36000-40000 км (орбиты геостационарных спутников) для постоянного наблюдения.

Геометрическим разрешением снимка называется физическая площадь прямоугольного (чаще квадратного) участка местности, который на снимке отображается самой мельчайшей точкой (пикселом). Величина геометрического разрешения выражается в длине сторон этого прямоугольника (чаще квадрата).

Космические снимки позволяют оперативно (в течении 1-2 мес., с момента проведения съемки) создавать цифровые карты на большие участки территории, специальные картографические материалы. Такие проблемы, как выбор мест для проверок (“рекогносцировки”), могут быть решены с применением космической съемки.

Стоимость одного снимка, полученного с зарубежного космического аппарата редко бывает менее $2000.

Чем более комплексно предполагается использовать снимок, тем более выгодным становиться его приобретение.

Физические основы дистанционного зондирования .

Методы дистанционного зондирования Земли из космоса можно подразделить на два больших класса: пассивные и активные.

Методы пассивного дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) из космоса основаны на регистрации отраженного солнечного излучения, просуммированного с собственным излучением атмосферы, облаков и земного покрова и ослабленного в атмосфере.

В настоящее время надежно функционирующие на орбите космические многоспектральные системы с ИК каналами позволяют на основе априорной информации о тепловых свойствах почв, горных пород, руд, минералов и материалов успешно дешифрировать космоснимки, обнаруживать различные аномалии и строить температурные карты земной поверхности и океана, состояния растительного покрова и т.д.

Кроме того, ИК съемка успешно применяется для обнаружения и оконтуривания подземных пожаров, постоянного геотемпературного поля, подземных теплотрасс.

Весьма специфично и эффективно использование многозональной съемки для изучения водных объектов. Для них она дает дополнительные возможности, не реализуемые другими методами. Подводные объекты дешифрируются на глубинах от нескольких метров до десятков метров. Особое достоинство заключается в использовании серии зональных изображений как разноглубинных срезов толщи воды и поверхности дна в связи со способностью лучей разных спектральных диапазонов проникать на неодинаковую глубину - наибольшую (до 20м) для лучей голубого диапазона и наименьшую - для лучей ближней ИК области спектра. Эти свойства открывают возможности исследования распространения взвешенного материала в воде - естественного загрязнения водоемов твердым стоком рек и т.д. Это позволяет составлять карты подводных ландшафтов с их комплексной характеристикой для мелководных акваторий, но именно задачи освоения и мониторинга шельфа приобрели теперь первостепенное значение.

Многозональные космоснимки весьма информативны для определения снежного покрова. Свежевыпавший снег отражает около 95% солнечной радиации в области длин волн 0.3 - 0.9 мкм. В видимой области спектра снег - белое тело, а в ИК области (длина волны 10 мкм) - абсолютно черное тело с температурой ниже 0 град. С.

Активное ДЗЗ проводится в видимом диапазоне с помощью лидаров (532нм), но, в основном, в радиодиапазоне.

При зондировании из космоса используется сверхвысокочастотный (СВЧ) диапазон волн - от миллиметров до нескольких сантиметров. В этом диапазоне атмосфера Земли обладает высокой прозрачностью, поэтому радиометры и радиолокаторы позволяют практически всегда осуществлять зондирование земных покровов, причем, независимо от наличия облаков.

Проникающая способность радиоволн позволяет получить особую информацию о земных покровах, которую не удается извлечь из наблюдений в оптическом диапазоне. Так, в известной степени радиоволны позволяют "преодолеть" экранирующий эффект растительных покровов и получить информацию непосредственно о свойствах земных грунтов .

С другой стороны, с помощью радиоволн осуществляется глубинное зондирование грунта, снега, льда , что позволяет выносить более объективные суждения о физическом состоянии земных покровов.

Комплексное изучение природных ресурсов

Наибольший технико-экономический эффект от использования данных космического зондирования Земли может быть получен при комплексном изучении и картографировании природных ресурсов. Комплексное изучение и картографирование на основе космической информации подразумевает получение новых сведений о природных ресурсах по основным их видам и территориальным сочетаниям путем интерпретации материалов космической съемки и их совместного анализа с данными традиционных исследований.

Сканерные съемки Земли и прием цифровых космоизображений с современных спутников, а также широкое развитие геоинформационных систем позволяет составлять цифровые электронные тематические карты . Это качественно новая ступень в картографии, открывающая широкие возможности для комплексного анализа и применения различными потребителями.
Поиск полезных ископаемых .

Применение космических методов позволяет более оперативно и эффективно вести региональные геолого-съемочные работы. При этом затраты на геологическую съемку 1 км2 территории снижаются на 15-20%.

Внедрение космических исследований в комплекс нефтегазопоисковых работ, обеспечивает информацией о разрывной и складчатой тектонике и глубинной структуре земной коры. Аэрокосмические методы играют важную роль и при доразведке месторождений и при их эксплуатации.

Экологические исследования

Функционирующие в настоящее время космические системы природоведческого, метеорологического и океанологического назначения могут эффективно использоваться в интересах экологических исследований глобального, регионального и локального характера.

Например, с борта орбитальных станций зафиксирована динамика усыхания Аральского моря.

Такие снимки позволяют следить за распространением пятна нефти и организовать эффективные работы по ликвидации последствий аварий.

По космоснимкам не только обнаруживаются лесные пожары, но и осуществляется прогноз опасности их возникновения, оценка ущерба от лесных пожаров.

Нормирование качества воздуха

Качество атмосферного воздуха - совокупность свойств атмосферы, определяющая степень воздействия физических, химических и биологических факторов на людей, растительный и животный мир, а также на материалы, конструкции и окружающую среду в целом.

Нормативами качества воздуха определены допустимые пределы содержания вредных веществ как в производственной, так и в селитебной зоне (предназначенной для размещения жилого фонда, общественных зданий и сооружений) населенных пунктов.

ПДК рз - концентрация, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов, или при другой продолжительности, но не более 41 часа в неделю, на протяжении всего рабочего стажа не должна вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами исследования, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений.

Совершенно недопустимо сравнивать уровни загрязнения селитебной зоны с установленными ПДК рз, а также говорить о ПДК в воздухе вообще, не уточняя, о каком нормативе идет речь.

ПДК мр - концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест , не вызывающая при вдыхании в течение 20 минут рефлекторных (в том числе, субсенсорных) реакций в организме человека. В результате рассеяния примесей в воздухе при неблагоприятных метеорологических условиях на границе санитарно-защитной зоны предприятия концентрация вредного вещества в любой момент времени не должна превышать ПДК мр.

ПДК сс - это концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест , которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного воздействия при неограниченно долгом (годы) вдыхании. Таким образом, ПДК сс является самым жестким санитарно-гигиеническим нормативом, устанавливающим концентрацию вредного вещества в воздушной среде.

Нормированные характеристики загрязнения атмосферы ино­гда называютИНДЕКСОМ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ (ИЗА). В практической работе используют большое количество различных ИЗА. Некоторые из них основаны на косвенных показателях загрязнения атмосферы, например, на видимости атмосферы, на ко­эффициенте прозрачности.

Различные ИЗА, которые можно разделить на 2 основные группы:

1. Единичные индексы загрязнения атмосферы одной приме­сью.

2. Комплексные показатели загрязнения атмосферы несколь­кими веществами.

К единичным индексам относятся:

* Коэффициент для выражения концентрации примеси в еди­ницах ПДК (а), т.е. значение максимальной или средней концентра­ции, приведенное к ПДК: а = Ci / ПДК

К комплексным индексам относятся:

* Комплексный индекс загрязнения атмосферы города (КИЗА) -это количественная характеристика уровня загрязнения атмосферы, создаваемого n веществами, присутствующими в атмосфере города: In = SIi

где Ii - единичный индекс загрязнения атмосферы i-ым веществом.

Нормирование качества воды

В соответствии с Санитарными правилами и нормами СанПиН 2.1.4.559-96 питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и должна иметь благоприятные органолептические свойства. Под качеством воды в целом понимается характеристика ее состава и свойств, определяющая ее пригодность для конкретных видов водопользования; при этом показатели качества представляют собой признаки, по которым производится оценка качества воды.

Предельно допустимая концентрация в воде водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДКВ) - это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни и на здоровье последующих поколений, и не должна ухудшать гигиенические условия водопользования.

Предельно допустимая концентрация в воде водоема, используемого для рыбохозяйственных целей (ПДКвр) - это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать вредного влияния на популяции рыб, в первую очередь промысловых.

Оценка качества воды и сравнение современного состояния водного объекта с установленными в прошлые годы характеристиками проводятся на основании индекса загрязнения воды по гидрохимическим показателям (ИЗВ). Этот индекс представляет собой формальную характеристику и рассчитывается усреднением как минимум пяти индивидуальных показателей качества воды. Обязательны для учета следующие показатели: концентрация растворенного кислорода, водородный показатель рН и биологическое потребление кислорода БПК5.

Кроме того, для определения ИЗВ используют величину растворенного в воде кислорода и БПК20 (общесанитарный ЛПВ), бактериологический показатель – число лактозоположительных кишечных палочек (ЛПКП) в 1 л воды, запах и привкус. Индекс загрязнения воды определяется в соответствии с гигиенической классификацией водных объектов по степени загрязнения.

Нормирование качества почвы

В СССР был установлен лишь один норматив, определяющий допустимый уровень загрязнения почвы вредными химическими веществами - ПДК для пахотного слоя почвы (ПДКп) - это концентрация вредного вещества в верхнем, пахотном слое почвы, которая не должна оказывать прямого или косвенного отрицательного влияния на соприкасающиеся с почвой среды и на здоровье человека, а также на самоочищающую способность почвы.

Оценка уровня химического загрязнения почв населенных пунктов проводится по показателям, разработанным при сопряженных геохимических и гигиенических исследованиях окружающей среды городов. Такими показателями являются коэффициент концентрации химического элемента Кс и суммарный показатель загрязнения Zc.

Коэффициент концентрации определяется как отношение реального содержания элемента в почве С к фоновому С ф: К с =С/С ф.

Поскольку часто почвы загрязнены сразу несколькими элементами, то для них рассчитывают суммарный показатель загрязнения , отражающий эффект воздействия группы элементов:

n - число учитываемых элементов.

Оценка опасности загрязнения почв комплексом элементов по показателю Zc проводится по оценочной шкале, градации которой разработаны на основе изучения состояния здоровья населения, проживающего на территориях с различным уровнем загрязнения почв.

17. Организация экоаналитического контроля .

В основе мониторинга лежит система определения концентраций загрязняющих веществ в объектах окружающей среды - система эколого-аналитического контроля (ЭАК).

ЭАК - это система мероприятий по выявлению и оценке источников и уровня загрязненности природных объектов вредными веществами в результате сбросов либо выбросов этих веществ в окружающую среду природопользователями, также вследствие естественного образования и накопления в объектах окружающей среды, в том числе за счет химической и биохимической трансформации природных и техногенных веществ в соединения с вредными свойствами.

Можно выделить три основные функции ЭАК:

· получение первичной информации о содержании вредных веществ в окружающей среде и принятие на основе этой информации решений по предотвращению дальнейшего поступления этих веществ в воду, воздух, почву, донные отложения, растительный покров или о необходимости очистки этих объектов от уже накопленных загрязнителей;

· получение вторичной информации об эффективности мероприятий, осуществленных на основе первичной информации;

· формирование исходных данных для принятия решений экономического, правового, социального и экологического характера по отношению к природопользователям, районам и регионам со сложной экологической обстановкой, включая оценку недвижимости при ее приватизации или продаже.

Организация и обеспечение ЭАК требуют решения комплекса взаимосвязанных проблем, которые образуют приведенную ниже единую систему: Нормативно-техническое обеспечение и правовая регламентация - Контролируемые объекты и компоненты - Методическое обеспечение - Аппаратурное обеспечение - Метрологическое обеспечение - Обеспечение качества химической информации - Кадровое обеспечение

Нормативно-техническое обеспечение и правовая регламентация системы ЭАК

С точки зрения природоохранительного законодательства, регламентация отдельных стадий ЭАК (пробоотбор, консервация и транспортировка проб, пробоподготовка, обработка и выдача результатов анализа, их введение в память ЭВМ, а также нормирование номенклатуры подлежащих определению вредных веществ и уровни их предельно допустимых концентраций (ПДК)) является юридической базой для обоснования требований к методикам анализа, аналитическим приборам и другим средствам измерения, которые следует применять для ЭАК.

В нормативно-техническое обеспечение включают также документы, регламентирующие алгоритмы проведения анализа. Необходима разработка единых НТД, регламентирующих требования к организации и проведению ЭАК с учетом его специфики для каждой из связанных с ним структур.

Методическое обеспечение системы ЭАК

Разработано огромное количество методик анализа объектов природной окружающей среды, но только часть из них может быть применена в системе ЭАК, поскольку по своим показателям эффективности, включающим аналитические и метрологические характеристики, они не отвечают требованиям ЭАК. К тому же большая группа методик реализуется на уникальном аналитическом оборудовании, которое в России имеется в единичных экземплярах (например хромато-масс-спектрометры высокого разрешения). Документы, регламентирующие методики анализа объектов окружающей среды, должны иметь определенный нормативно-технический и правовой статус: такие методики должны быть аттестованы и введены в действие. Пока подавляющее большинство методик, применяемых для ЭАК, не аттестовано. Проведение ЭАК по неаттестованным методикам сразу же ставит под сомнение достоверность результатов анализов. По таким результатам не могут быть приняты ни санкции, ни управленческие решения.

Аппаратурное обеспечение системы ЭАК

Для приборов ЭАК принципиальным является вопрос обоснования требований к условиям их эксплуатации. Все приборы ЭАК – выпускаемые или разрабатываемые - можно разделить на две группы: приборы общего назначения и специализированные приборы.

В первую группу входят приборы, применение которых не жестко связано со спецификой контролируемого объекта или определяемого показателя, т.е. возможно их использование для большого числа методик анализа. Вторая группа включает приборы, предназначенные для определения конкретного компонента в конкретном объекте контроля.

Приборы обеих групп могут применяться в ЭАК при наличии обязательного методического обеспечения.

Обеспечение качества химической информации

При ЭАК получаемая информация служит фундаментом для принятия принципиальных решений и предписывания правил. Качество аналитической информации определяется степенью ее достоверности. Работы по обеспечению качества результатов химического анализа в области ЭАК носят узковедомственный характер и не распространяются на всю систему ЭАК, поскольку контроль качества данных природопользователей вообще не проводится. Таким образом, необходимо создание общей системы обеспечения качества аналитических работ, что должно быть регламентировано соответствующим НТД.

Контролируемые объекты и компоненты в экоаналитическом контроле

В сферу эколого-аналитического контроля входят следующие контролируемые объекты:

· воды - пресные, поверхностные, морские, подземные, атмосферные осадки, талые, сточные;

· воздух - атмосферный, природных заповедников (фон), городов и промышленных зон, рабочей зоны;

· почвы (в аспекте загрязнения);

· донные отложения (в том же аспекте);

· растения, пища и корма, животные ткани (в том же аспекте).

Требования к средствам измерения

Различными нормативными документами в области обеспечения единства измерений предъявляется достаточно жесткие требования к средствам измерений (СИ), применяемым при экоаналитических работах.

1. Прежде всего, СИ должны пройти испытания с целью утверждения типа средств измерений.

2. Нормативными документами установлен нижний предел обнаружения загрязняющего вещества в объектах окружающей природной среды - обычно он составляет от 0,1 ПДК (для почвы) до 0,8 ПДК (для атмосферного воздуха). При выборе СИ этот факт также необходимо учитывать.

3. Особое внимание следует уделить соблюдению в процессе измерений установленных нормативными документами норм погрешности измерений. Для СИ универсального назначения (спектрофотометры, полярографы, хроматографы и т. д.) большое значение имеет обеспеченность СИ аттестованными методиками выполнения измерений (далее - МВИ).

4. Для удобства хранения и обработки результатов измерений прибор должен быть оснащен выходом, позволяющим осуществлять его интерфейс с компьютером.

5. низкая стоимость эксплуатации прибора.

6. Приборы, предназначенные для массовых анализов, не должны требовать очень высокой квалификации исполнителя.

7. Для импортных приборов существенным является требование наличия технической документации на русском языке, а также русскоязычного программного обеспечения для СИ.

8. Ремонт прибора не должен быть очень дорогим.

9. Отдельные требования предъявляются к СИ, имеющим в своем составе источники ионизирующих излучений. Такие СИ подлежат обязательной регистрации в органах МВД и Минздрава России, а эксплуатация таких СИ без получения соответствующей лицензии Госатомнадзора России запрещена.

Классификация экоаналитических средств

В настоящее время существует несколько классификаций средств измерений.

Так, средства экоаналитических измерений можно разделить на три группы:

· автоматические и неавтоматические,

· мобильные и стационарные (носимые, переносные, перевозимые),

· анализаторы и сигнализаторы,

универсальные СИ - измеряющие содержание практически любых веществ различных классов (например, спекторофотометр), групповые - анализирующие ряд сходных по свойствам веществ одного класса или группы (анализатор выхлопных газов автотраснспорта) и целевые - специфичные к конкретным веществам (например, анализатор СО, анализатор паров Hg);

по анализируемой среде: газоанализаторы, аква - анализаторы, анализаторы сыпучих тел.

по способу регистрации результатов: аналоговые и цифровые.

Одной из наиболее широко применяемых является классификацияпо методу измерений .

При совмещении всех вышеуказанных оснований и при дальнейшей детализации средств измерений по особенностям анализируемых сред формируется широко применяемая в настоящее время на практике «прагматическая» классификация СИ , которая используется, в том числе при введении российского Государственного реестра СИ. Деление средств измерений на группы и подгруппы в ней осуществляется по контролируемой среде, по ее особенностям, а далее по методам, классам и видам определяемых веществ.

19. Общегосударственная система наблюдения и контроля атмосферного воздуха ОГСНКа – составная часть Общегосударственной системы наблюдений и контроля (ОГСНК) за состоянием природной среды.

Основные задачи ОГСНКа те же, что и у всей системы ОГСНК.

ОГСНКа состоит из двух уровней мониторинга:

1) импактный мониторинг;

2) региональный мониторинг, включая фоновый.

В России существует сеть станций, которая ведет наблюдения за содержанием загрязняющих веществ в атмосфере. Эти станции расположены в 253 городах. Число стацио­нарных постов определяется в зависимости от численности населе­ния в городе, площади населенного пункта, рельефа местности и степени индустриализации. В зависимости от численности населе­ния устанавливается: 1 пост - до 50 тыс. жителей; 2 поста - 50-100 тыс. жителей; 2-3 по­ста - 100-200 тыс. жителей; 3-5 постов - 200-500 тыс. жителей; 5-10 постов - более 500 тыс. жителей; 10-20 постов (стационарных и маршрутных) - более 1 млн жителей.

В основу системы наблюдений положены: регулярность, единство программы наблюдений, репрезентативность положения стационарного поста. Обработка данных производится в ГГО им. А.И.Воейкова в Санкт-Петербурге. Обычно на каждом посту измеряется до 8 загрязняющих веществ, но, учитывая, что каждый про­мышленный центр имеет свою экологическую специфику и набор 3В, возможно измерение до 80 компонентов.

Прерогатива контроля источников загрязнения (выбросов, труб и т.п.) принадлежит отделам охраны окружающей среды самих предприятий в контакте с санитарно-гигиеническими службами. Ос­тальные три уровня контроля выполняются службами, институтами и учреждениями Роскомгидромета.

Организация наблюдений за загрязнением атмосферы

Наблюдения за уровнем загряз­нения атмосферы осуществляют на постах. Постом наблюдения яв­ляется выбранное место (точка местности), на котором размещают павильон или автомобиль, оборудованные соответствующими при­борами.

Устанавливаются посты наблюдений 3 категорий: стационарные (непрерыв­ная регистрация или регулярный отбор проб), маршрутные (для регулярного отбора проб воздуха, когда невозможно или нецелесообразно установить ста­ционарный пост), передвижные (подфакельные - под дымовым (газовым) факелом с целью выявления зоны влияния данного источника промышленных выбросов).

Помимо наблюдений в городах ведутся наблюдения за преде­лами урбанизированных территорий, в том числе и в заповедниках, которые позволяют оценить фоновое загрязнение, возникающее в результате переноса поллютантов атмосферными потоками, а по отдельным станциям - естественное фоновое содержание веществ в атмосфере.

Одновременно с отбором проб воздуха определяют направление и скорость ветра, температуру воздуха, состояние погоды и подстилающей поверхности.

Перечень веществ для измерения устанавливается на основе сведений о составе и характере выбросов от источников за­грязнения и метеорологических условиях рассеивания примесей.

После выбора основных примесей, подлежащих контролю, определяется очередность организации контроля за специфически­ми примесями, выбрасываемыми разными источниками.

На опорных стационарных постах организуются наблюдения за содержанием основных 3В: пыли, диоксида серы, оксида углерода, оксида и диоксида азота, а также за специфическими вещества­ми, которые характерны для промышленных выбросов предприятий данного города.

20. Средства контроля воздушных и других газообразных сред. Отбор проб воздуха.

Средства контроля подразделяют на: системы (комплексы), приборы , другие технические средства контроля загрязнения (ТСКЗ) воздушного бассейна с группировкой их по особенностям анализируемой воздушной среды

По степени автоматизации: на автоматические автоматизаторы и газосигнализаторы, и неавтоматические приборы и другие средства контроля.

При лабораторном экоаналитическом контроле ЗВ в воздухе в основном применяется технология с разделенными процедурами отбора и измерения показателей проб. При этом в числе универсальных приборов лабораторного анализа, на которых реализуется не менее 130 методик выполнения измерений загрязняющих атмосферу веществ, находятся следующие типы средств:

· фотометры и спектрофотометры 50 % (>60 методик),

· хроматографы 20 % (30),

· атомно-абсорбционные спектрометры 10 % (15),

· потенциометрические приборы 4 % (5),

· флуориметры и титраторы по 2.5 % (по 3),

· кулонометры и весовые приборы по 1,5 % (по 2),

Понятие экологического мониторинга Мониторингом называют систему повторных наблюдений одного или более элементов окружающей природной среды в пространстве и во времени с определёнными целями и в соответствии с заранее подготовленной программой Менн 1972. Понятие мониторинга окружающей среды было впервые введено Р. Уточняя определение мониторинга окружающей среды Ю.

Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск

Лекция №14

Экологический мониторинг

1. Понятие экологического мониторинга
2. Задачи экологического мониторинга
3. Классификация мониторинга
4. Оценка фактического состояния окружающей среды (санитарно-гигиенический мониторинг, экологический)
5. Прогноз и оценка прогнозируемого состояния

1. Понятие экологического мониторинга

Мониторингом называют систему повторных наблюдений одного или более элементов окружающей природной среды в пространстве и во времени с определёнными целями и в соответствии с заранее подготовленной программой (Менн, 1972). Необходимость в детальной информации о состоянии биосферы стала ещё более очевидной в последние десятилетия в связи с серьезными негативными последствиями, вызванными бесконтрольной эксплуатацией человеком природных ресурсов.

Для выявления изменений состояния биосферы под влиянием деятельности человека необходима система наблюдений. Такую систему в настоящее время общепринято называть мониторингом.

Слово «мониторинг» вошло в научный оборот из англоязычной литературы и происходит от английского слова « monitoring » происходит от слова « monitor », имеющее в английском языке следующее значение: монитор, прибор или устройство для наблюдения и постоянного контроля над чем-либо.

Понятие мониторинга окружающей среды было впервые введено Р.Менном в 1972г. на Стокгольмской конференции ООН.

У нас в стране одним из первых теорию мониторинга стал разрабатывать Ю.А. Израэль. Уточняя определение мониторинга окружающей среды, Ю.А.Израэль ещё в 1974 г. сделал акцент не только на наблюдение, но и на прогнозе, введя в определение термина «мониторинга окружающей среды» антропогенный фактор как основную причину этих изменений. Мониторингом окружающей среды он называет систему наблюдений, оценки и прогноза антропогенных изменений состояния окружающей природной среды. (Рис.1) . Стокгольмская конференция (1972г) по окружающей среде положила начало созданию глобальных систем мониторинга состояния окружающей среды (ГСМОС/ GEMS ).

Мониторинг включает следующие основные направления деятельности:

• Наблюдения за факторами, воздействующими на окружающую природную среду, и за состоянием среды;
• Оценку фактического состояния природной среды;
• Прогноз состояния природной среды. И оценку этого состояния.

Таким образом, мониторинг – это многоцелевая информационная система наблюдений, анализа, диагноза и прогноза состояния природной среды, не включающая управлением качеством окружающей среды, но дающая необходимую информацию для такого управления (рис. 2.) .

Информационная система/мониторинг/ Управление

Рис. 2. Блок-схема системы мониторинга.

2. Задачи экологического мониторинга

1. Научно-техническое обеспечение наблюдения, оценки прогноза состояния окружающей среды;
2. Наблюдения за источниками поступления загрязняющих веществ и уровнем загрязнения окружающей среды;
3. Выявление источников и факторов загрязнения и оценки степени их воздействия на окружающую среду;
4. Оценка фактического состояния окружающей среды;
5. Прогноз изменения состояния окружающей среды и пути улучшения ситуации. (Рис.3.) .

Суть и содержание мониторинга окружающей среды состоит из упорядоченного набора процедур, организованного в циклы: Н 1 – наблюдения, О 1 – оценка, П 1 – прогноз и У 1 – управление. Затем наблюдения дополняются новыми данными, на новом цикле, и далее циклы повторяются на новом временном отрезке Н 2 , О 2 , П 2 , У 2 и т.д. (Рис. 4.) .

Таким образом, мониторинг представляет собой сложно построенную, циклически функционирующую и развивающуюся во времени по спирали постоянно действующую систему

Рис. 4. Схема функционирования мониторинга во времени.

3. Классификация мониторинга.

1. По масштабам наблюдения;
2. По объектам наблюдения;
3. По уровню загрязнения объектов наблюдения;
4. По факторам и источникам загрязнения;
5. По методам наблюдения.

По масштабам наблюдения

Название уровня мониторинга	Организации, осуществляющие мониторинг
Глобальный	Межгосударственная система мониторинга окружающей среды
Национальный	Государственная система мониторинга окружающей среды территории России
Региональный	Краевые, областные системы мониторинга окружающей среды
Локальный	Городские, районные системы мониторинга окружающей среды
Детальный	Системы мониторинга окружающей среды предприятий, месторождений, заводов и т.д.

Детальный мониторинг

Низшим иерархическим уровнем является уровень детального мониторинга окружающей среды, реализуемого в пределах территорий и масштабах отдельных предприятий, заводов, отдельных инженерных сооружений, хозяйственных комплексов, месторождений и т.д. Системы детального мониторинга окружающей среды являются важнейшим звеном в системе более высокого ранга. Их объединение в более крупную сеть образует систему мониторинга локального уровня.

Локальный мониторинг (импактный)

Проводится в сильно загрязнённых местах (городах, населённых пунктах, водных объектах и т.д.) и ориентирован на источник загрязнения. В

связи с близостью к источникам загрязнения здесь обычно присутствуют в значительных количествах все основные вещества, входящих в состав выбросов в атмосферу и сброс в водные объекты. Локальные системы, в свою очередь, объединяются в еще более крупные – системы регионального мониторинга.

Региональный мониторинг

Проводится в пределах какого-то региона, с учётом природного характера, видом и интенсивностью техногенного воздействия. Системы регионального мониторинга окружающей среды объединяются в пределах одного государства в единую национальную сеть мониторинга.

Национальный мониторинг

Система мониторинга в рамках одного государства. Такая система отличается от глобального мониторинга не только масштабами, но и тем, что основной задачей национального мониторинга является получение информации и оценка состояния окружающей среды в национальных интересах. В России осуществляется под руководством МПР. В рамках экологической программы ООН поставлена задача объединения национальных систем мониторинга в единую межгосударственную сеть – «Глобальную сеть мониторинга окружающей среды» (ГСМОС)

Глобальный мониторинг

Назначение ГСМОС – осуществление мониторинга за изменением в окружающей среды на Земле в целом, в глобальном масштабе. Глобальный мониторинг – это система слежения за состоянием и прогнозирование возможных изменений общемировых процессов и явлений, включая антропогенное воздействие на биосферу в целом. ГСМОС занимается глобальным потеплением климата, проблемами озонового слоя, сохранение лесов, засухи и т.д. .

По объектам наблюдения

1. Атмосферный воздух
2. в населённых пунктах;
3. разных слоёв атмосферы;
4. стационарные и передвижные источники загрязнения.
5. Подземные и поверхностные водные объекты
6. пресные и солёные воды;
7. зоны смешения;
8. зарегулированные водные объекты;
9. природные водоёмы и водотоки.
10. Геологическая среда
11. почвенный слой;
12. грунты.
13. Биологический мониторинг
14. растения;
15. животные;
16. экосистемы;
17. человек.
18. Мониторинг снежного покрова
19. Мониторинг радиационного фона.

Уровень загрязнения объектов наблюдения

1. Фоновый (базовый мониторинг)

Это наблюдения за объектами окружающей среды в условно чистых природных зонах.

2. Импактный

Ориентирован на источник загрязнения или отдельное загрязняющее воздействие.

По факторам и источникам загрязнения

1. Инградиентный мониторинг

Это физическое воздействие на окружающую среду. Это радиационное излучение, тепловое воздействие, инфракрасное, шум, вибрация и т.д.

2. Ингредиентный мониторинг

Это мониторинг отдельного загрязняющего вещества.

По методам наблюдения

1. Контактные методы

2. Дистанционные методы .

4. Оценка фактического состояния окружающей среды

Оценка фактического состояния является ключевым направлением в рамках мониторинга окружающей природной среды. Она позволяет определить тенденции изменений состояния окружающей среды; степень неблагополучия и его причины; помогает принять решения по нормализации положения. Могут быть выявлены и благоприятные ситуации, указывающие на наличие экологических резервов природы.

Экологический резерв природной экосистемы есть разница между предельно допустимым и фактическим состоянием экосистемы.

Метод анализа результатов наблюдений и оценка состояния экосистемы зависят от вида мониторинга. Обычно оценка осуществляется по совокупности показателей или по условным индексам, разработанным для атмосферы, гидросферы, литосферы. К сожалению, нет унифицированных критериев даже для одинаковых элементов природной среды. Для примера рассмотрим лишь отдельные критерии.

В санитарно-гигиеническом мониторинге обычно используют:

1) комплексные оценки санитарного состояния природных объектов по совокупности измеряемых показателей (таблица 1) или 2) индексы загрязнений.

Таблица 1.

Комплексная оценка санитарного состояния водоемов по совокупности физических, химических и гидробиологических показателей

Общий принцип расчета индексов загрязнений следующий: вначале определяется степень отклонения концентрации каждого загрязняющего вещества от его ПДК, а затем полученные величины объединяются в суммарный показатель, который учитывает воздействие нескольких веществ.

Приведем примеры расчета индексов загрязнения, используемых для оценки загрязненности атмосферного воздуха (ИЗ) и качества поверхностных вод (ИЗВ).

Расчет индекса загрязнения атмосферного воздуха (ИЗА).

В практической работе используют большое количество различных ИЗА. Некоторые из них основаны на косвенных показателях загрязнения атмосферы, например, на видимости атмосферы, на коэффициенте прозрачности.

Различные ИЗА, которые можно разделить на 2 основные группы:

1.Единичные индексы загрязнения атмосферы одной примесью.

2.Комплексные показатели загрязнения атмосферы несколькими веществами.

К единичным индексам относятся:

Коэффициент для выражения концентрации примеси в единицах ПДК (а ), т.е. значение максимальной или средней концентрации, приведенное к ПДК:

а = Сί / ПДКί

Этот ИЗА используется как критерий качества атмосферного воздуха отдельными примесями.

Повторяемость (g ) концентраций примеси в воздухе выше заданного уровня по посту либо по К постам города за год. Это процент (%) случаев превышения заданного уровня разовыми значениями концентрации примеси:

g = (m / n ) ּ100%

где n - число наблюдений за рассматриваемый период, m - число случаев превышения разовыми концентрациями на посту.

ИЗА (I ) отдельной примесью - количественная характеристика уровня загрязнения атмосферы отдельной примесью, учитывающая класс опасности вещества через нормирование на опасность SО 2 :

I = (C г /ПДКсс) Ki

где I - примесь, Ki - константа для различных классов опасности по приведению к степени вредности диоксида серы, C г - среднегодовая концентрация примеси.

Для веществ различных классов опасности Кi принимается:

Класс опасности
Значение Ki

Расчет ИЗА основан на предположении, что на уровне ПДК все вредные вещества характеризуются одинаковым влиянием на человека, а при дальнейшем увеличении концентрации степень их вредности возрастает с различной скоростью, которая зависит от класса опасности вещества.

Данный ИЗА используют для характеристики вклада отдельных примесей в общий уровень загрязнения атмосферы за данный период времени на данной территории и для сравнения степени загрязнения атмосферы различными веществами.

К комплексным индексам относятся:

Комплексный индекс загрязнения атмосферы города (КИЗА) - это количественная характеристика уровня загрязнения атмосферы, создаваемого n веществами, присутствующими в атмосфере города:

КИЗА=

где Ii - единичный индекс загрязнения атмосферы i-ым веществом.

Комплексный индекс загрязнения атмосферы приоритетными веществами - количественная характеристика уровня загрязнения атмосферы приоритетными веществами, определяющими загрязнение атмосферы в города, рассчитывается аналогично КИЗА.

Расчеты индекса загрязнения природных вод (ИЗВ) также могут быть выполнены несколькими методами.

Приведем в качестве примера метод расчета, рекомендованный нормативным документом, который является неотъемлемой частью Правил охраны поверхностных вод (1991) - СанПиН 4630-88.

Вначале измеренные концентрации загрязняющих веществ группируют по лимитирующим признакам вредности - ЛПВ (органолептическому, токсикологическому и общесанитарному). Затем для первой и второй (органолептический и токсикологический ЛПВ) групп рассчитывают степень отклонения (А i ) фактических концентраций веществ (C i ) от их ПДК i , так же, как и для атмосферного воздуха (A i = C i /ПДК i ). Далее находят суммы показателей А i , для первой и второй групп веществ:

где S - сумма А i для веществ, нормируемых по органолептическому (S орг ) и токсикологическому (S токс ) ЛПВ; n - число суммируемых показателей качества воды.

Кроме того, для определения ИЗВ используют величину растворенного в воде кислорода и БПК 20 (общесанитарный ЛПВ), бактериологический показатель - число лактозоположительных кишечных палочек (ЛПКП) в 1 л воды, запах и привкус. Индекс загрязнения воды определяется в соответствии с гигиенической классификацией водных объектов по степени загрязнения (табл.2).

Сопоставляя соответствующие показатели (S орг , S токс , БПК 20 и т. д.) с оценочными (см. табл. 2), определяют индекс загрязнения, степень загрязнения водного объекта и класс качества вод. Индекс загрязнения определяют по наиболее жесткому значению оценочного показателя. Так, если по всем показателям вода относится к I классу качества, но содержание кислорода в ней меньше 4,0 мг/л (но больше 3,0 мг/л), то ИЗВ такой воды следует принять за 1 и отнести ее ко II классу качества (умеренная степень загрязнения).

От степени загрязнения воды водного объекта зависят виды водопользования (табл. 3).

Таблица 2.

Гигиеническая классификация водных объектов по степени загрязнения (по СанПиН 4630-88)

Таблица 3

Возможные виды водопользования в зависимости от степени загрязнения водного объекта (по СанПиН4630-88)

Степень загрязнения	Возможное использование еоднсо объекта
Допустимая	Пригоден для всех видов водопользования населения практически без каких-либо ограничений
Умеренная	Свидетельствует об опасности использования водного объекта для культурно-бытовых цепей. Использование как источника хозяйственно-питьевого водоснабжения без снижения уровня: химического загрязнения на очистных водопроводных сооружениях может привести к начальным симптомам интоксикации у части населения, особенно при наличии веществ 1-го и 2-го классов опасности
Высокая	Безусловная опасность культурно-бытового водопользования на водном объекте. Недопустимо использование как источника хозяйственно-питьевого водоснабжения из-за сложности удаления токсических веществ в процессе водоподготовки. Употребление для питья воды может привести к появлению симптомов интоксикации и развитию отделенных эффектов, особенно при присутствии веществ 1-го и 2-го классов опасности
Чрезвычайно высокая	Абсолютная непригодность для всех видов водопользования. Даже кратковременное использование воды водного объекта опасно для здоровья населения

В службах Минприроды РФ для оценки качества воды используют методику расчета ИЗВ только по химическим показателям, но с учетом более жестких рыбохозяйственных ПДК. При этом выделяют не 4, а 7 классов качества:

I - очень чистая вода (ИЗВ = 0,3);

II - чистая (ИЗВ = 0,3 - 1,0);

III - умеренно загрязненная (ИЗВ = 1,0 - 2,5);

IV - загрязненная (ИЗВ = 2,5 - 4,0);

V - грязная (ИЗВ = 4,0 - 6,0);

VI - очень грязная (ИЗВ = 6,0 - 10,0);

VII - чрезвычайно грязная (ИЗВ более 10,0).

Оценка уровня химического загрязнения почвы проводится по показателям, разработанным в геохимических и геогигиенических исследованиях. Такими показателями являются:

• коэффициент концентрации химического вещества (К i ),

К i = С i /С фi

где С i – фактическое содержание определяемого вещества в почве, мг/кг;

С фi – региональное фоновое содержание вещества в вочве,мг/кг.

При наличии ПДК i для рассматриваемого типа почв, К i определяют по кратности превышения гигиенического норматива, т.е. по формуле

К i = С i /ПДК i

• суммарный показатель загрязнения Z c , который определяется по сумме коэффициентов концентрации химических веществ:

Zc = ∑ K i – (n -1)

Где n – число загрязняющих веществ в почве, К i - коэффициент концентрации.

Ориентировочная оценочная шкала опасности загрязнения почвы по суммарному показателю представлена в табл. 3.

Таблица 3

Опасность		Изменение в здоровье
допустимая	 16	низкий уровень заболеваемости детей, минимум функциональных отклонений
умеренно опасная	16-32	увеличение общего уровня заболеваемости
опасная	32-128	увеличение общего уровня заболеваемости; увеличение числа болеющих детей, детей с хроническими заболеваниями, нарушениями сердечно-сосудистой системы
чрезвычайно опасная	 128	увеличение общего уровня заболеваемости; увеличение числа болеющих детей, нарушение репродуктивной функции

Экологический мониторинг имеет особое значение в глобальной системе мониторинга окружающей среды и, в первую очередь, в мониторинге возобновляемых ресурсов биосферы. Он включает наблюдения за экологическим состоянием наземных, водных и морских экосистем.

В качестве критериев, характеризующих изменения состояния природных систем, могут быть использованы: сбалансированность продукции и деструкции; величина первичной продукции, структура биоценоза; скорость круговорота биогенных веществ и др. Все эти критерии численно выражаются различными химическими и биологическими показателями. Так, изменения в растительном покрове Земли определяются изменением площади лесов.

Главным результатом экологического мониторинга должна быть оценка откликов экосистем в целом на антропогенные возмущения.

Отклик, или реакция экосистемы - это изменение ее экологического состояния в ответ на внешние воздействия. Оценивать реакцию системы лучше всего по интегральным показателям ее состояния, в качестве которых могут использоваться различные индексы и другие функциональные характеристики. Рассмотрим некоторые из них:

1. Одним из наиболее распространенных откликов водных экосистем на антропогенные воздействия является эвтрофирование. Следовательно, слежение за изменением показателей, интегрально отражающих степень эвтрофированности водоема, например рН 100% , - важнейший элемент экологического мониторинга.

2. Откликом на выпадение «кислотных дождей» и другие антропогенные воздействия может быть изменение структуры биоценозов наземных и водных экосистем. Для оценки такой реакции широко используют различные индексы видового разнообразия, отражающие тот факт, что при любых неблагоприятных условиях разнообразие видов в биоценозе уменьшается, а численность устойчивых видов возрастает.

Десятки таких индексов предложены разными авторами. Наибольшее применение нашли индексы, основанные на теории информации, например, индекс Шеннона:

где N - общее число особей; S - число видов; N i - число особей i -го вида.

На практике имеют дело не с численностью вида во всей популяции (в пробе), а с численностью вида в пробе; заменяя N i /N на n i / n , получим:

Максимальное разнообразие наблюдается, когда численности всех видов равны, а минимальное - когда все виды, кроме одного, представлены одним экземпляром. Индексы разнообразия (d ) отражают структуру сообщества, слабо зависят от величины пробы и безразмерны.

Ю. Л. Вилмом (1970) были подсчитаны индексы разнообразия Шеннона (d ) на 22 незагрязненных и 21 загрязненном участках разных рек США. На незагрязненных участках индекс колебался от 2,6 до 4,6, а на загрязненных - от 0,4 до 1,6.

Оценка состояния экосистем по видовому разнообразию применима к любым видам воздействий и любым экосистемам.

3. Реакция системы может проявляться в снижении ее устойчивости к антропогенным стрессам. В качестве универсального интегрального критерия для оценки устойчивости экосистем В. Д. Федоровым (1975) была предложена функция, названная мерой гомеостаза и равная отношению функциональных показателей (например, рН 100% или скорости фотосинтеза) к структурным (индексам разнообразия).

Особенностью экологического мониторинга является то, что эффекты воздействий, малозаметные при изучении отдельного организма или вида, выявляются при рассмотрении системы в целом.

5. Прогноз и оценка прогнозируемого состояния

Прогноз и оценка прогнозируемого состояния экосистем и биосферы опираются на результаты мониторинга окружающей природной среды в прошлом и настоящем, изучение информационных рядов наблюдений и анализ тенденций изменений.

На начальном этапе необходимо прогнозировать изменение интенсивности источников воздействий и загрязнений, осуществлять прогноз степени их влияния: прогнозировать, например, количество загрязняющих веществ в различных средах, их распределение в пространстве, изменения их свойств и концентраций во времени. Для составления таких прогнозов необходимы данные о планах деятельности человека.

Следующий этап - прогноз возможных изменений в биосфере под воздействием имеющихся загрязнений и других факторов, так как уже возникшие изменения (особенно генетические) могут действовать еще много лет. Анализ прогнозируемого состояния позволяет выбирать приоритетные природоохранные мероприятия и вносить коррективы в хозяйственную деятельность на региональном уровне.

Прогнозирование состояния экосистем необходимое звоне в управлении качеством природной среды.

В оценке экологического состояния биосферы в глобальном масштабе по интегральным признакам (осредненным в пространстве и времени) исключительную роль играют дистанционные методы наблюдений. Лидируют среди них методы, основанные на использовании космических средств. Для этих целей создаются специальные спутниковые системы («Метеор» в России, «Лендсат» в США и др.). Особенно эффективны синхронные трехуровневые наблюдения с помощью спутниковых систем, самолетов и наземных служб. Они позволяют получать информацию о состоянии лесов, сельскохозяйственных угодий, фитопланктоне моря, эрозии почв, урбанизированных территориях, перераспределении водных ресурсов, загрязнении атмосферы и т. д. Наблюдается, например, корреляция между спектральной яркостью поверхности планеты и содержанием гумуса в почвах и их засоленностью.

Космическая съемка предоставляет широкие возможности для геоботанического районирования; позволяет судить о росте населения по площадям поселений; потреблении энергии по яркости ночных огней; четко идентифицировать слои пыли и аномалии температуры, связанные с радиоактивным распадом; фиксировать повышенные концентрации хлорофилла в водоемах; обнаруживать очаги лесных пожаров и многое другое.

В России с конца 60-х гг. действует единая Общегосударственная система наблюдений и контроля за загрязнением окружающей среды. В ее основе лежит принцип комплексности наблюдений природных сред по гидрометеорологическим, физико-химическим, биохимическим и биологическим параметрам. Наблюдения построены по иерархическому принципу.

Первой ступенью являются локальные пункты наблюдений, обслуживающие город, район и состоящие из контрольно-замерных станций и вычислительного центра сбора и обработки информации (ЦСИ). Затем данные поступают на второй уровень - региональный (территориальный), откуда информация передается местным заинтересованным организациям. Третьим уровнем является Главный центр данных, в котором собирается и обобщается информация в масштабах страны. Для этого сейчас широко используют ПЭВМ и создают цифровые растровые карты.

В настоящее время создается Единая государственная система экологического мониторинга (ЕГСЭМ), назначение которой - выдача объективной комплексной информации о состоянии окружающей природной среды. ЕГСЭМ включает мониторинги: источников антропогенного воздействия на окружающую среду; загрязнения абиотической компоненты окружающей природной среды; биотической компоненты природной среды.

В рамках ЕГСЭМ предусмотрено создание экологических информационных служб. Мониторинг ведет Государственная служба наблюдений (ГСН).

Наблюдения за атмосферным воздухом в 1996 г. проводились в 284 городах на 664 постах. Сеть наблюдений за загрязнением поверхностных вод РФ на 1 января 1996 г. состояла из 1928 пунктов, 2617 створов, 2958 вертикалей, 3407 горизонтов, расположенных на 1363 водных объектах (1979 г. - 1200 водных объектов); из них - 1204 водотока и 159 водоемов. В рамках Государственного мониторинга геологической среды (ГМГС) наблюдательная сеть составила 15000 пунктов наблюдения за подземными водами, 700 участков наблюдений за опасными экзогенными процессами, 5 полигонов и 30 скважин для изучения предвестников землетрясений.

Среди всех блоков ЕГСЭМ наиболее сложным и наименее разработанным не только в России, но и в мире является мониторинг биотической составляющей. Не существует единой методологии использования живых объектов ни для оценки, ни для регулирования качества окружающей среды. Следовательно, первоочередная задача - определение биотических показателей для каждого из блоков мониторинга на федеральном и территориальном уровнях дифференцированно для наземных, водных и почвенных экосистем.

Для управления качеством окружающей природной среды важно не только владеть информацией о ее состоянии, но и определять ущербы от антропогенных воздействий, экономическую эффективность, природоохранных мероприятий, владеть экономическими механизмами охраны окружающей природной среды.

Фактического состояния

окружающей среды

Состояния окружающей

среды

За состоянием

окружающей среды

И факторами, на

неё воздействующими

Прогноз

ценка

Наблюдения

Мониторинг

наблюдения

Прогноз состояния

Оценка фактического состояния

Оценка прогнозируемого состояния

Регулирование качества среды

МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

ЗАДАЧА

ЦЕЛЬ

НАБЛЮДЕНИЕ

ОЦЕНКА

ПРОГНОЗ

ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЯ

РАЗРАБОТКА СТРАТЕГИИ

ВЫЯВЛЕНИЕ

за изменением состояния окружающей среды

предлагаемых изменений состояния окружающей среды

наблюдаемых изменений и выявление эффекта деятельности человека

причин, вызывающих изменение окружающей среды, связанных с деятельностью человека

для предотвращения

отрицательных последствий деятельности человека

оптимальных отношений общества и окружающей среды

Рис.3. Основные задачи и цель мониторинга

Н 1

О 2

Н 2

П 1

О 1

19.58 KB В число его основных задач входят: сбор инвентаризация и визуализация информации по текущему состоянию и функционированию наиболее представительных вариантов почв и земель; поэлементная и комплексная оценка функционально-экологического состояния почв и других элементов ландшафта; анализ и моделирование основных режимов и процессов функционирования земель; выявление проблемных ситуаций в ландшафте; обеспечение информацией всех зон. Индикаторные критерии мониторинга: ботанические – чувствительность растений к окружающей среде и... 7275. Мониторинг сетевых устройств. Мониторинг серверов (просмотр событий, аудит, мониторинг производительности, определение узких мест, мониторинг сетевой активности) 2.77 MB В любой системе семейства Windows всегда присутствуют 3 журнала: журнал Система System события записанные в журнал компонентами операционной системы например сбой в запуске службы при перезагрузке; расположение журнала по умолчанию в папке SystemRoot system32 config SysEvent. Работа с журналами Открыть системные журналы можно следующими способами: открыть консоль Управление компьютером и в разделе Служебные программы открыть оснастку Просмотр событий; открыть отдельную консоль Просмотр событий в разделе... 2464. Мониторинг туралы жалпы мәліметтер. Негізгі міндеттері. Мониторинг жүйесінің блок- сызбасы 28.84 KB Экологиялық мониторинг - антропогендік факторлар әсерінен қоршаған орта жағдайының,биосфера компоненттерінің өзгеруін бақылау, баға беру және болжау жүйесі. Сонымен, мониторинг – табиғи орта күйін болжау мен бағалаудың 2400. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКТОР 14.14 KB В связи с этим все больше осознается ограниченность интерпретации природного капитала только как природных ресурсов. Озеро содержит пятую часть мировых ресурсов пресной воды обеспечивает регулирование водного и климатического режима на огромных территориях привлекает десятки тысяч туристов полюбоваться своими уникальными красотами. Для России например очевидно огромное значение ископаемых ресурсов в экономике. Роль природных условий и ресурсов в развитии и размещении производительных сил В зависимости от характера залегания и размещения... 3705. Экологический туризм на Дальнем Востоке 7.24 MB Он практически не изучен. Нет данных по проведенному анализу видов экологического туризма в регионах. Имеются лишь отрывочные сведения о некоторых видах экологического туризма, представленных в разных регионах Дальнего Востока. 21742. Экологический аудит обращения с отходами в ООО «Интинская тепловая компания 17.9 MB Анализ отходов образующихся на предприятиях ООО Интинская тепловая компания по классам опасности. Источники образования отходов по структурным подразделениям предприятия. Расчеты нормативов образования отходов. Анализ отходов по видам и объемам образования. 14831. Мониторинг отходов 30.8 KB Смесь разных видов отходов представляет из себя мусор но если их собрать раздельно то получим ресурсы которые можно использовать. К настоящему моменту в крупном городе на одного человека в год в среднем приходится 250300 кг твердых бытовых отходов ТБО а ежегодный прирост составляет около 5 что приводит к быстрому росту мусорных свалок как разрешенных зарегистрированных так и диких незарегистрированных. Состав и объем бытовых отходов чрезвычайно разнообразны и зависят не только от страны и местности но и от времени года и многих... 3854. Управление и мониторинг WatchGuard System 529.58 KB Системный диспетчер WatchGuard System Manager предоставляет мощные и удобные инструменты управления политиками безопасности сети. Он объединяет все функции управления и отчётности Firebox X в едином интуитивно понятном интерфейсе. 754. Мониторинг радиационного загрязнения окружающей среды 263.85 KB Воздействие радиационного излучения на организм может иметь трагические последствия. Радиоактивные излучения вызывают ионизацию атомов и молекул живых тканей в результате чего происходит разрыв нормальных связей и изменение химической структуры что влечет за собой либо гибель клеток либо мутацию организма. Техническое задание Воздействие радиационного излучения на организм может иметь трагические последствия. Радиоактивные излучения вызывают ионизацию атомов и молекул живых тканей в результате чего происходит разрыв нормальных связей и... 7756. Эколого-экономический мониторинг окружающей среды 238.05 KB Мониторинг – это система выполняемых по научно обоснованным программам наблюдений, прогнозов, оценок и разрабатываемых на их основе рекомендаций и вариантов управленческих решений, необходимых и достаточных для обеспечения управления состоянием и безопасностью управляемой системы. Нацеленность мониторинга на обеспечение системы управления рекомендациями и вариантами управленческих решений предопределяет включение