Экологический мониторинг определение. Экологический мониторинг: виды и подсистемы

Идея создания Глобальной системы мониторинга окружающей среды (ГСМОС) была высказана на Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде в 1972 г. Реальные основы ГСМОС были заложены на специальной встрече в Найроби (Кения) в 1974 г., где была уточнена роль агентств и государств - членов ООН.

Основы ГСМОС в бывшем СССР были разработаны академиком Юрием Антоньевичем Израэлем и доложены на заседании Совета управляющих ЮНЕП в 1974 г. Отличительной особенностью концепции Ю. А. Израэля было слежение за антропогенными изменениями в окружающей природной среде. В первую очередь это касалось антропогенных загрязнений.

Приоритетность для мониторинга загрязнений на первом межправительственном совещании по мониторингу в Найроби в 1974 г. была основана на свойствах загрязнителей и возможности организации измерений:

1. Размер фактического или потенциально возможного эффекта на здоровье и благополучие человека, на климат или экосистемы (сухопутные и водные).

2. Склонность к деградации в окружающей среде и накоплению в человеке и пищевых цепях.

3. Возможность химической трансформации в физических и биологических системах, в результате чего вторичные (дочерние) вещества могут оказаться более токсичными или вредными.

4. Мобильность, подвижность.

5. Фактические или возможные тренды (тенденции) концентраций в окружающей среде и (или) в человеке.

6. Частота и (или) величина воздействий.

7. Возможность измерений на данном уровне в различных средах.

8. Значение для оценки положения в окружающей среде.

9. Пригодность с точки зрения всеобщего распространения для равномерных измерений в глобальной и субрегиональной программах

Большое число загрязнений было оценено в баллах (от 0 до 3) по каждому из выбранных критериев. По наибольшим суммам баллов были определены приоритеты (чем выше сумма, тем выше приоритет). Найденные таким образом приоритеты затем были разбиты на восемь классов (чем выше класс, т.е. меньше его порядковый номер, тем выше приоритет) с указанием среды и типа программы измерений (импактный, региональный и “базовый”, глобальный).

Там же были перечислены виды измерений, которые следует проводить когда загрязнитель сам по себе трудно измерим (косвенный мониторинг). Для этого требуется измерение следующих величин:

· индикаторов качества воды (коли-бактерии, БПК5, ХПК, сине-зеленые водоросли, их первичная продуктивность);

· индикаторов качества почвы (соленость, отношение кислотности и щелочности, содержание нитратов и органического азота, содержание почвенных органических веществ);

· индикаторов здоровья человека и животных (случаи заболеваний, генетические последствия, чувствительность к лекарствам);

· растительных индикаторов загрязнений.

1. Классификация приоритетных загрязнителей по классам приоритетности

Хорошо известно, что со временем происходят естественные, т.е. природные изменения климата, погоды, температуры, давления, сезонные изменения биомассы растений и животных. Эта информация давно используется человеком.

Природные изменения происходят сравнительно медленно, за большие отрезки времени. Их регистрируют различные геофизические, метеорологические, гидрологические, сейсмические и другие службы.

Антропогенные изменения развиваются гораздо быстрее, последствия их весьма опасны, так как могут стать необратимыми. Для их установления необходимо иметь информацию о первоначальном состоянии объекта окружающей среды, т. е. состоянии до начала антропогенного воздействия. Если такую информацию получить невозможно, она может быть реконструирована по имеющимся данным, полученным за относительно большой промежуток времени, по результатам наблюдений за составом донных отложений в водных объектах, составом ледников, состоянием древесных колец, относящихся к периоду, предшествовавшему началу заметного антропогенного воздействия, а также по данным, полученным в местах, удаленных от источника загрязнения. Эти особенности определяют правомочность другого названия глобального мониторинга - фоновый мониторинг, или мониторинг фонового загрязнения окружающей природной среды.

В настоящее время создана мировая сеть станций фонового мониторинга, на которых осуществляется слежение за определенными параметрами состояния окружающей природной среды. Наблюдения охватывают все типы экосистем: водные (морские и пресноводные) и наземные (лесные, степные, пустынные, высокогорные). Эта работа проводится под эгидой ЮНЕП.

Станции комплексного фонового мониторинга России расположены в биосферных заповедниках и являются частью глобальных международных наблюдательных сетей.

Задача изучения Земли как целостной природной системы поставлена Международной геосферно-биосферной программой (МГБП) и решается на основе широкого применения космических средств наблюдений. МГБП, осуществление которой началось с 1990 г., предусматривает семь ключевых направлений разработок.

1. Закономерности химических процессов в глобальной атмосфере и роль биологических процессов в круговоротах малых газовых компонентов.

Проекты, выполняемые по этим направлениям, ставят целью, в частности, анализ влияния изменений содержания озона в стратосфере на проникновение к земной поверхности биологически опасного ультрафиолетового излучения, оценку влияния аэрозолей на климат и др.

2. Влияние биогеохимических процессов в океане на климат и обратные влияния.

Проекты включают комплексные исследования глобального газообмена между океаном и атмосферой, морским дном и границами континентов, разработку методик прогнозирования реакции биогеохимических процессов в океане на антропогенные возмущения в глобальном масштабе, изучение эвфотической зоны Мирового океана.

3. Изучение прибрежных экосистем и влияния изменений землепользования.

4. Взаимодействие растительного покрова с физическими процессами, ответственными за формирование глобального круговорота воды.

В рамках этого направления будут проводиться исследования по программе глобального эксперимента с целью изучения круговорота энергии и воды в дополнение к исследованиям по Всемирной программе исследований климата.

5. Влияние глобальных изменений на континентальные экосистемы.

Будут разрабатываться методики прогноза воздействий изменений климата, концентрации углекислого газа и землепользования на экосистемы, а также обратных связей; исследоваться глобальные изменения экологического разнообразия.

6. Палеоэкология и палеоклиматические изменения и их последствия.

Будут проводиться исследования с целью реконструкции истории изменений климата и окружающей среды за период с 2000 г. до н. э. с временным разрешением не более 10 лет.

7. Моделирование земной системы с целью прогноза ее эволюции.

Огромное значение в организации рационального природо-пользования имеет изучение проблем природопользования на глобальном, региональном и локальном уровнях, а также оценка качества окружающей человека среды на конкретных территориях, в экосистемах различного ранга.

Мониторинг — это система наблюдений, оценки и прогноза, позволяющая выявить изменения состояния окружающей сре-ды под влиянием антропогенной деятельности.

Наряду с отрицательным влиянием на природу человек может в результате хозяйственной деятельности оказывать и положительное влияние.

В состав мониторинга входит:

наблюдение за изменением качества окружающей среды, факторами, воздействующими на окружающую среду;

оценка фактического состояния природной среды;

прогноз изменения качества среды.

Наблюдения могут осуществляться по физическим, хими-ческим и биологическим показателям, перспективны интегри-рованные показатели состояния окружающей среды.

Виды мониторинга. Выделяют глобальный, регио-нальный и локальный мониторинг. (Что лежит в осно-ве такого выделения?)

Глобальный мониторинг позволяет оценить современное состояние всей природной системы Земли.

Региональный мониторинг осуществляется за счет станций системы, куда стекается информация о территориях, подвер-женных антропогенному влиянию.

Рациональное природопользование возможно при наличии и правильном использовании информации, представленной си-стемой мониторинга.

Экологический мониторинг — это система наблюдения, оценки и прогноза изменения состояния окружающей среды под влиянием антропогенного воздействия.

Задачами мониторинга являются:

Количественная и качественная оценка состояния воздуха, поверхностных вод, климатических изменений, почвенного покрова, флоры и фауны, контроль стоков и пылегазовых выбросов на промышленных предприятиях;

Составление прогноза о состоянии окружающей среды;

Информирование граждан и об изменениях в окружающей среде.

Прогноз и прогнозирование.

Что такое прогноз и прогнозирование? В различные пе-риоды развития общества способы изучения окружающей сре-ды изменялись. Одним из важнейших «инструментов» приро-допользования в настоящее время считают прогнозирование. В переводе на русский язык слово «прогноз» означает предвидение, предсказание.

Поэтому прогноз в при-родопользовании — это предсказание изменений природно-ресурсного потенциала и потребностей в природных ресурсах в глобальном, региональном и локальном масштабах

Прогнозирование — это совокупность действий, кото-рые позволяют вынести суждения относительно поведения природных систем и определяются естественными процес-сами и воздействием на них человечества в будущем.

Главной целью прогноза является оценка предполага-емой реакции окружающей природной среды на прямое или опосредованное воздействие человека, а также решение задач будущего рационального природопользования в связи с ожи-даемыми состояниями окружающей природной среды.

В связи с переоценкой системы ценностей, изменением технократического мышления на экологическое происходят изменения и в прогнозировании. Современные прогнозы долж-ны проводиться с позиций общечеловеческих ценностей, глав-ными из которых являются человек, его здоровье, качество окружающей среды, сохранение планеты как дома для чело-вечества. Таким образом, внимание к живой природе, к челове-ку делает задачи прогнозирования экологическими.

Виды прогнозов. По времени упреждения различают сле-дующие виды прогнозов: сверхкратковременные (до года), краткосрочные (до 3—5 лет), среднесрочные (до 10—15 лет), долгосрочные (до нескольких десятиле-тий вперед), сверхдолгосрочные (на тысячелетия и бо-лее вперед). Время упреждения прогноза, т. е. срок, на кото-рый дается прогноз, может быть очень разным. Проектируя крупный промышленный объект со сроками эксплуатации 100—120 лет, необходимо знать, какие изменения в окружаю-щей природной среде могут возникнуть под воздействием это-го объекта в 2100—2200 гг. Недаром говорят: «Будущее управляется из настоящего».

По охвату территории выделяют глобальные, регио-нальные, локальные прогнозы.

Существуют прогнозы в конкретных отраслях наук, напри-мер геологические, метеорологические прогнозы. В географии — комплексный прогноз, который многие считают общенаучным.

Основными функциями мониторинга являются контроль качества отдельных компонентов окружающей природной среды и определение основных источников загрязнения. На основании данных мониторинга принимаются решения для улучшения экологической ситуации, сооружают новые очистные сооружения на предприятиях, загрязняющих землю, атмосферу и воду, изменяют системы рубок леса и сажают новые леса, внедряют почвозащитные севообороты и т. д.

Мониторинг чаще всего ведут областные комитеты по гидрометеослужбе через сеть пунктов, проводящих следующие наблюдения: приземные метеорологические, тепло - балансовые, гидрологические, морские и т. д.

Например, мониторинг Москвы включает постоянный анализ содержания оксида углерода, углеводородов, сернистого ангидрида, суммы оксидов азота, озона и пыли. Наблюдения проводят 30 станций, работающих в автоматическом режиме. Информация от датчиков, расположенных на станциях, стекается в центр обработки информации. Информация о превышении ПДК загрязнителей поступает в Московский комитет по охране окружающей природной среды и в правительство столицы. Автоматически контролируются и промышленные выбросы крупных предприятий, и уровень загрязнения воды Москвы-реки.

В настоящее время в мире насчитывается 344 станции по мониторингу воды в 59 странах, которые образуют глобальную систему мониторинга окружающей

Мониторинг окружающей среды

Мониторинг (лат. monitor наблюдающий, предостерегающий) - комплексная система наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния биосферы или отдельных ее элементов под влиянием антропогенных воздействий

Основные задачи мониторинга :

наблюдение за источниками антропогенного воздействия; наблюдение за состоянием природной среды и происходящими в ней процессами под влиянием антропогенных факторов;

прогноз изменений природной среды под влиянием антропогенных факторов и оценка прогнозируемого состояния природной среды.

Классификации мониторинга по признакам:

Методы контроля:

Биоиндикация - обнаружение и определение антропогенных нагрузок по реакциям на них живых организмов и их сообществ;

Дистанционные методы (аэрофотосъемка, зондирование и пр.);

Физико-химические методы (анализ отдельных проб воздуха, воды, почв).

среды. Эта система находится в ведении ЮНЕП — специального органа по охране окружающей среды при ООН.

Виды мониторинга. По масштабам обобщения информации различают: глобальный, региональный, импактный мониторинг.

Глобальный мониторинг — это слежение за мировыми процессами и явлениями в биосфере и осуществление прогноза возможных изменений.

Региональный мониторинг охватывает отдельные регионы, в которых наблюдаются процессы и явления, отличающиеся от естественных по природному характеру или из-за антропогенного воздействия.

Импактный мониторинг проводится в особо опасных зонах, непосредственно примыкающих к источниках загрязняющих веществ.

По методам ведения выделяются следующие виды мониторинга:

Биологический (с помощью биоиндикаторов);

Дистанционный (авиационный и космический);

Аналитический (химический и физико-химический анализ).

По объектам наблюдения выделяются:

Мониторинг отдельных компонентов окружающей среды (почвы, воды, воздуха);

Мониторинг биологический (флоры и фауны).

Особым видом мониторинга является базовый мониторинг, т. е. слежение за состоянием природных систем, на которые практически не накладываются региональные антропогенные воздействия (биосферные заповедники). Целым базового мониторинга является получение данных, с которыми сравниваются результаты, полученные другими видами мониторинга.

Методы контроля. Состав загрязняющих веществ определяют методами физико-химического анализа (в воздухе почве, воде). Степень устойчивости природной экосистем проводят методом биоиндикации.

Биоиндикация — это обнаружение и определение антропогенных нагрузок по реакциям на них живых организмов и их сообществ. Сущность биоиндикации заключается том, что определенные факторы среды создают возможность существования того или иного вида. Объектами биоиндикационных исследований могут быть отдельные виды животных и растений, а также целые экосистемы. Например, радиоактивное загрязнение определяют по состоянию хвойных пород деревьев; промышленное загрязнение — по многим представителям почвенной фауны; загрязнение воздуха очень чутко воспринимается мхами, лишайниками, бабочками.

Видовое разнообразие и высокая численность или, наоборот, отсутствие стрекоз (Odonata) на берегу водоема говорят о его фаунистическом составе: много стрекоз — фауна богата, мало — водная фауна обеднена.

Если в лесу на стволах деревьев исчезают лишайники, значит, в воздухе присутствует сернистый газ. Только в чистой воде встречаются личинки ручейников (Trichoptera). А вот малощитинковый червь (Tubifex), личинки хирономид (Chironomidae) обитают лишь в сильно загрязненных водоемах. В слабозагрязненных водоемах живут многие насекомые, зеленые одноклеточньте водоросли, ракообразные.

Биоиндикация позволяет вовремя выявить еще не опасный уровень загрязнения и принять меры по восстановлению экологического равновесия окружающей среды.

В некоторых случаях методу биоиндикации отдают предпочтение, так как он проще, чем, например, физико-химические методы анализа.

Так, английские ученые обнаружили в печени камбалы несколько молекул — индикаторов загрязнения. Когда общая концентрация опасных для жизни веществ достигает критических значений, в клетках печени начинает накапливаться потенциально канцерогенный белок. Его количественное определение проще, чем химический анализ воды, и дает больше информации об ее опасности для жизни и здоровья людей.

Дистанционные методы используются в основном для ведения глобального мониторинга. Например, аэрофотосъемка является эффективным методом для определения масштабов и степени загрязнения при разливе нефти в море или на суше, т. е. при аварии танкеров или при разрыве трубопровода. Другие методы в этих экстремальных ситуациях не дают исчерпывающей информации.

ОКБ им. Илюшина, самолетостроители Луховицкого завода сконструировали и построили “Ил-10З” — уникальный самолет для выполнения практически любых задач государственного экологического и земельного мониторинга. Самолет оборудован контрольно-измерительной и телеметрической аппаратурой, спутниковой навигационной системой (СРS), системой спутниковой связи, интерактивным бортовым и наземным измерительно-регистрирующим комплексом. Самолет может летать на высотах от 100 до 3000 м, находиться в воздухе до 5 часов, тратит всего 10—15 л топлива на 100 км и берет на борт помимо пилота двух специалистов. Самолеты-новинки “Ил- 103” Авиационного центра специального экологического назначения, базирующиеся на подмосковном аэродроме Мячиково, выполняют дистанционный мониторинг для экологов, авиалесоохраны, служб МЧС и нефтегазопроводного транспорта.

Физико-химические методы используются для мониторинга отдельных компонентов окружающей природной среды: почвы, воды, воздуха. Эти методы основаны на анализе отдельных проб.

Почвенный мониторинг предусматривает определение кислотности, потери гумуса, засоления. Кислотность почв определяют по значению водородного показателя (рН) в водных растворах почвы. Значение водородного показателя измеряют с помощью рН-метра или потенциометра. Содержание гумуса определяют по окисляемости органического вещества. Количество окислителя оценивают титрометрическим или спектрометрическим методами. Засоление почв, т. е. содержание в них солей, определяют по значению электрической проводимости, так как известно, что растворы солей являются электролитами.

Загрязнение вод определяется химическим (ХПК) или биохимическим (БПК) потреблением кислорода — это количество кислорода, расходуемого на окисление органических и неорганических веществ, содержащихся в загрязненной воде.

Атмосферное загрязнение анализируется газоанализаторами, которые позволяют получить информацию о концентрации в воздухе газообразных загрязнителей. Применяют «многокомпонентные» методы анализа: С-, Н-, N-анализаторы и другие приборы, которые дают непрерывные времени характеристики загрязнения воздуха. Автоматизированные приборы для дистанционного анализа загрязнений атмосферы, сочетающие лазер и локатор, называют лидарами.

Оценка качества окружающей среды

Что такое оценка и оценивание?

Важным направ-лением мониторинговых исследований является оценка каче-ства окружающей среды. Это направление, как вы уже знаете, получило в современном природопользовании приоритетное значение, поскольку качество окружающей среды связывается с физическим и духовным здоровьем человека.

Действительно, различают окружающую природную среду здоровую (комфортную), при которой здоровье у человека в норме или улучшается, и нездоровую, при которой нарушает-ся состояние здоровья населения. Поэтому для сохранения здоровья на-селения необходимо следить за качеством окружающей сре-ды. Качество окружающей среды — это степень соответствия природных условий физиологическим возможностям че-ловека.

Существуют научные крите-рии оценок качества окружающей среды. К ним от-носятся стандарты.

Стандарты качества окружающей среды. Стандарты каче-ства подразделяются на экологические и производст-венно-хозяйственные.

Экологические стандарты устанавливают предельно допу-стимые нормы антропогенного воздействия на окружающую среду, превышение которых угрожает здоровью человека, пагубно для растительности и животных. Такие нормы устанав-ливаются в виде предельно допустимых концент-раций загрязняющих веществ (ПДК) и предельно до-пустимых уровней вредного физического воздействия (ПДУ). ПДУ устанавливаются, например, для шумового и электромагнитного загрязнения.

ПДК — это количество вредного вещества в окружающей среде, которое за определенный промежуток времени не влия-ет на здоровье человека и не вызывает неблагоприятных по-следствий у его потомства.

В последнее время при определении ПДК учитывается не только степень влияния загрязнителей на здоровье человека, но и воздействие этих загрязнителей в целом на природные сообщества. С каждым годом все больше устанавливается ПДК для веществ в воздухе, почве, воде.

Производственно-хозяйственные стандарты качества окру-жающей среды регламентируют экологически безопасный ре-жим работы производственного, коммунально-бытового и лю-бого другого объекта. К производственно-хозяйственным стан-дартам качества окружающей среды относится предельно допустимый выброс загрязняющих веществ в окружаю-щую среду (ПДВ). Как улучшить качество окружающей среды? Над этой проблемой думают многие специалисты. Контроль качества окружающей среды осуществляется специальной государст-венной службой. Меры по улучше-нию качества окружающей среды. Их объединяют в следую-щие группы. Важнейшими являются технологические мероприятия, ко-торые включают разработку современных технологий, обеспечивающих комплексное использование сырья и утилизацию отходов. Выбор топлива с меньшим продуктом сгорания зна-чительно уменьшит выбросы веществ в атмосферу. Этому же способствует электрификация современного производства, транспорта и быта.

Санитарно-технические мероприятия способствуют очистке промышленных выбросов с помощью различных конструкций очистных сооружений. (Имеются ли очистные сооружения на ближайших предприятиях вашего населенного пункта? На-сколько они эффективны?)

В комплекс мероприятий, улучшающих качество окружаю-щей среды, входят архитектурно-планировочные мероприятия, которые влияют не только на физическое, но и на духов-ное здоровье. В них включают борьбу с запыленностью, ра-циональное размещение предприятий (их нередко выносят за территорию населенного пункта) и жилых районов, озеленение населенных мест, например, при современных нормах градо-строительства для городов с полуторамиллионным населением необходимо 40—50 м2 площади зеленых насаждений, обяза-тельно выделение в населенном пункте санитарно-защитных зон.

К инженерно-организационным мероприятиям относят уменьшение стоянок у светофоров, снижение интенсивно-сти движения транспорта на перегруженных автомагист-ралях.

К правовым мероприятиям относится установление и со-блюдение законодательных актов по поддержанию качества атмосферы, водоемов, почвы и т. д.

Требования, связанные с охраной природы, улучшением качества окружающей среды, отражаются в государственных законах, указах, нормативных актах. Мировой опыт показы-вает, что в развитых странах мира власти решают проблемы, связанные с улучшением качества окружающей среды, через законодательные акты и исполнительные структуры, которые призваны вместе с судебной системой обеспечивать выпол-нение законов, финансировать крупные экологические проекты и научные разработки, контролировать исполнение законов и финансовых затрат.

Несомненно, что улучшение качества окружающей среды будет осуществляться за счет экономических мероприятий. Экономические меры связаны, в первую очередь, с вложением денежных средств в смену и развитие новых технологий, обеспечивающих энерго- и ресурсосбережение, снижение вы-бросов вредных веществ в окружающую среду. Средства го-сударственной налоговой и ценовой политики должны созда-вать условия включения России в международную систему обеспечения экологической безопасности. Вместе с тем в нашей стране из-за экономического спада объемы внедрения в промышленность новых экологических технологий существенно сократились.

Воспитательные меры направлены на формирование эко-логической культуры населения. Качество окружающей среды во многом зависит от формирования новых ценностных и нравственных установок, пересмотра приоритета, потребно-стей, способов человеческой деятельности. В нашей стране в рамках государственной программы «Экология России» разра-ботаны программы, пособия для экологического образования на всех ступенях получения знаний от дошкольных учрежде-ний до системы повышения квалификации. Важным средством в формировании экологической культуры являются средства массовой информации. Только в России существует свыше 50 наименований периодической печати экологической на-правленности.

Все мероприятия, направленные на улучшение качества ок-ружающей среды, тесно между собой взаимосвязаны и во многом зависят от развития науки. Поэтому важнейшим условием для существования всех мер является проведение научных исследований, обеспечивающих улучшение качества окружающей среды и экологической устойчивости как пла-неты в целом, так и отдельных регионов.

Однако следует отметить, что принимаемые меры по улуч-шению качества окружающей среды не всегда приносят за-метный эффект. Рост заболеваемости населения, снижение средней продолжительности жизни людей, рост смертности свидетельствуют о развитии негативных экологических явле-ний в нашей стране.

Экологический мониторинг

Экологический мониторинг (мониторинг окружающей среды) - это комплексная система наблюдений за состоянием окружающей среды , оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов.

Обычно на территории уже имеется ряд сетей наблюдений, принадлежащих различным службам, и которые ведомственно разобщены, не скоординированы в хронологическом, параметрическом и других аспектах. Поэтому задача подготовки оценок, прогнозов, критериев альтернатив выбора управленческих решений на базе имеющихся в регионе ведомственных данных становится, в общем случае, неопределенной. В связи с этим, центральными проблемами организации экологического мониторинга являются эколого-хозяйственное районирование и выбор «информативных показателей» экологического состояния территорий с проверкой их системной достаточности .

Виды мониторинга

В общем виде процесс экологического мониторинга можно представить схемой: окружающая среда (либо конкретный объект окружающей среды) -> измерение параметров -> сбор и передача информации -> обработка и представление данных, прогноз. Измерение параметров, сбор и передачу информации, обработку и представление данных осуществляет система мониторинга. Система экологического мониторинга предназначена обслуживать систему управления качеством окружающей среды (далее для краткости «система управления»). Информация о состоянии окружающей среды, полученная в системе мониторинга, используется системой управления для устранения негативной экологической ситуации или уменьшения неблагоприятных последствий изменения состояния окружающей среды, а также для разработки прогнозов социально-экономического развития, разработки программ в области экологического развития и охраны окружающей среды.

В системе управления можно также выделить три подсистемы: принятие решения (специально уполномоченный государственный орган), управление выполнением решения (например, администрация предприятий), выполнение решения с помощью различных технических или иных средств.

Системы мониторинга или его виды различаются по объектам наблюдения. Поскольку компонентами окружающей среды являются воздух , вода , минерально-сырьевые и энергетические ресурсы , биоресурсы , почвы и др., то выделяют соответствующие им подсистемы мониторинга. Однако, подсистемы мониторинга не имеют единой системы показателей, единых подходов для районирования территорий, периодичности отслеживая и др., что делает невозможным принятие адекватных мер при управлении развитием и экологическим состоянием территорий . Поэтому при принятии решений важно ориентироваться не только на данные "частных систем" мониторинга(гидрометеослужбы, мониторинга ресурсов, социально-гигиенического, биоты и др.), а создавать на их основе комплексные системы экологического мониторинга.

Уровни мониторинга

Мониторинг является многоуровневой системой. В хорологическом аспекте обычно выделяют системы (или подсистемы) детального, локального, регионального, национального и глобального уровней .

Низшим иерархическим уровнем является уровень детального мониторинга реализуемого в пределах небольших территорий (участков) и т.д.

При объединении систем детального мониторинга в более крупную сеть (например, в пределах района и т.п.) образуется система мониторинга локального уровня. Локальный мониторинг предназначен обеспечить оценку изменений системы на большей площади: территории города , района .

Локальные системы могут объединяться в более крупные – системы регионального мониторинга , охватывающие территории регионов в пределах края или области , или в пределах нескольких из них. Подобные системы регионального мониторинга, интегрируя данные сетей наблюдений, различающихся по подходам, параметрам, территориям отслеживания и периодичности, позволяют адекватно формировать комплексные оценки состояния территорий и давать прогнозы их развития.

Системы регионального мониторинга могут объединяться в пределах одного государства в единую национальную (или государственную) сеть мониторинга, образуя, таким образом, национальный уровень ) системы мониторинга. Примером такой системы являлась "Единая государственная система экологического мониторинга Российской Федерации" (ЕГСЭМ) и ее территориальные подсистемы, успешно создаваемые в 90-е годы ХХ века для адекватного решения задач управления территориями. Однако, вслед за Министерством экологии в 2002г ЕГСЭМ была также упразднена и в настоящее время в России имеются лишь ведомственно-разрозненные сети наблюдений, что не позволяет адекватно решать стратегические задачи управления территориями с учетом экологического императива.

В рамках экологической программы ООН поставлена задача объединения национальных систем мониторинга в единую межгосударственную сеть - «Глобальную систему мониторинга окружающей среды» (ГСМОС). Это высший глобальный уровень организации системы экологического мониторинга. Ее назначение - осуществление мониторинга за изменениями в окружающей среде на Земле и ее ресурсами в целом, в глобальном масштабе. Глобальный мониторинг - это система слежения за состоянием и прогнозирование возможных изменений общемировых процессов и явлений, включая антропогенные воздействия на биосферу Земли в целом. Пока создание такой системы в полном объеме, действующей под эгидой ООН , является задачей будущего, так как многие государства не имеют еще собственных национальных систем.

Глобальная система мониторинга окружающей среды и ресурсов призвана решать общечеловеческие экологические проблемы в рамках всей Земли, такие как глобальное потепление климата , проблема сохранения озонового слоя , прогноз землетрясений , сохранение лесов , глобальное опустынивание и эрозия почв , наводнения , запасы пищевых и энергетических ресурсов и др. Примером такой системы является глобальная наблюдательная сеть сейсмомониторинга Земли, действующая в рамках Международной программы контроля за очагами землетрясений (http://www.usgu.gov/) и др.

Программа мониторинга окружающей среды

Научно обоснованный мониторинг окружающей среды осуществляется в соответствии с Программой. Программа должна включать в себя общие цели организации, конкретные стратегии его проведения и механизмы реализации.

Ключевыми элементами Программ мониторинга окружающей среды являются :

• перечень объектов, находящихся под контролем с их строгой территориальной привязкой (хорологическая организация мониторинга);

• перечень показателей контроля и допустимых областей их изменения (параметрическая организация мониторинга);

• временные масштабы – периодичность отбора проб, частота и время представления данных (хронологическая организация мониторинга).

Кроме того, в приложении в Программе мониторинга должны присутствовать схемы, карты, таблицы с указанием места, даты и метода отбора проб и представления данных.

Системы наземного дистанционного наблюдения

В настоящее время в программах мониторинга помимо традиционного "ручного" пробоотбора сделан упор на сбор данных с использованием электронных измерительных устройств дистанционного наблюдения в режиме реального времени.

Использование электронных измерительных устройств дистанционного наблюдения проводят используя подключения к базовой станции либо через телеметрической сети, либо через наземные линии, сотовые телефонные сети или другие телеметрические системы.

Преимуществом дистанционного наблюдения является то, что в одной базовой станции для хранения и анализа могут использоваться многие каналы данных. Это резко повышает оперативность мониторинга при достижении пороговых уровней контролируемых показателей, например, на отдельных участках контроля. Такой подход позволяет по данным мониторинга предпринять немедленные действия, если пороговый уровень превышен.

Использование систем дистанционного наблюдения требует установки специального оборудования (датчиков мониторинга), которые обычно маскируются для снижения вандализма и воровства, когда мониторинг проводится в легко доступных местах.

Системы дистанционного зондирования

В программах мониторинга широко задействовано дистанционное зондирование окружающей среды с использованием самолетов или спутников, снабженных многоканальными датчиками.

Различают два вида дистанционного зондирования.

1. Пассивное обнаружение земного излучения, испускаемого или отраженного от объекта или в окрестностях наблюдения. Наиболее распространенным источником излучения является отраженный солнечный свет, интенсивность которого измеряется пассивными датчиками. Датчики дистанционного зондирования окружающей среды настроены на конкретные длины волн - от далекого инфракрасного, до далекого ультрафиолета, включая и частоты видимого света. Громадные объемы данных, которые собираются при дистанционном зондировании окружающей среды требуют мощной вычислительной поддержки. Это позволяет проводить анализ слабоотличающихся различий в радиационных характеристиках среды в данных дистанционного зондирования, успешно исключать шумы и «ложные цветовые изображения». При нескольких спектральных каналах удается усилить контрасты, которые незаметны для человеческого глаза. В частности, при задачах мониторинга биоресурсов можно различать тонкие отличия изменения концентрации в растениях хлорофилла, обнаружив области с различием питательных режимов.
2. При активном дистанционном зондировании со спутника или самолета излучается поток энергии и используется пассивный датчик для обнаружения и измерения излучения, отраженного или рассеянного объектом изучения. Для получения информации о топографических характеристиках исследуемой области часто используется ЛИДАР, что особенно эффективно, когда территория велика и ручная съемка будет дорогостояща.

Дистанционное зондирование позволяет собирать данные об опасных или труднодоступных районах. Применение дистанционного зондирования включают мониторинг лесов, последствия действия изменения климата на ледники Арктики и Антарктики, исследованиях прибрежных и океанских глубин.

Данные с орбитальных платформ, полученные из различных частей электромагнитного спектра в сочетании с наземными данными, представляет информацию для контроля тенденций проявления долгосрочных и краткосрочных явлений, природных и антропогенных. Другие области применения включают управление природными ресурсами, планирование использования земли, а также различные области наук о Земле.

Интерпретация и представление данных

Интерпретации данных экологических мониторинга, даже полученных от хорошо продуманной программы, является часто неоднозначной. Часто имеются результаты анализа или «предвзятых результатов» мониторинга, или достаточно спорное использование статистики, чтобы продемонстрировать правильность той или иной точки зрения. Это хорошо видно, например, в трактовке глобального потепления, где сторонники утверждают, что СО 2 уровни увеличились на 25% за последние сто лет в то время как противники утверждают, что уровень CO 2 только поднялся на один процент.

В новых научно-обоснованных программах мониторинга окружающей среды разработан ряд показателей качества, чтобы интегрировать значительные объемы обрабатываемых данных, классифицировать их и интерпретировать смысл интегральных оценок. Так, например, в Великобритании используется система GQA. Эти общие оценки качества классифицируют реки на шесть групп по химическим критериям и биологическим критериям.

Для принятия решений пользоваться оценкой в системе GQA более удобно, чем множеством частных показателей.

Литература

1. Израэль Ю. А. Экология и контроль состояния природной среды. - Л.: Гидрометеоиздат, 1979, - 376 с.

2. Израэль Ю.А Глобальная система наблюдений. Прогноз и оценка окружающей природной среды. Основы мониторинга. - Метеорология и гидрология. 1974, № 7. - С.3-8.

3.Сюткин В. М. Экологический мониторинг административного региона (концепция, методы, практика на примере Кировской области). - Киров: ВГПУ, 1999. - 232 с.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://allbest.ru

Введение

Длительное время наблюдения производились лишь за изменениями состояния природной среды, обусловленными естественными (природными) причинами. В последние десятилетия во всем мире резко возросло воздействие человека на окружающую среду, стало очевидным, что бесконтрольная эксплуатация природы может привести к весьма серьезным негативным последствиям. В связи с этим возникла еще большая необходимость в детальной информации о состоянии биосферы.

Известно, что состояние биосферы изменяется под влиянием естественных и антропогенных воздействий. Состояние биосферы, непрерывно меняющееся под влиянием естественных причин, как правило, возвращается в первоначальное (изменения температуры и давления, влажности воздуха и почвы, колебания которых в основном происходят около некоторых относительно постоянных средних значений, сезонные изменения биомассы растительности и животных, и т.д.). Средние величины, характеризующие состояние биосферы (ее климатические характеристики в любом районе земного шара, природный состав различных сред, круговорот воды, углерода и других веществ, глобальная биологическая продуктивность) существенно изменяются лишь в течение очень длительного времени (тысяч, иногда даже сотен тысяч и миллионов лет). Крупные равновесные экологические системы, геосистемы под влиянием природных процессов меняются также чрезвычайно медленно.

Изменения состояния биосферы под влиянием антропогенных факторов могут происходить весьма быстро. Так, изменения, происшедшие по этим причинам в некоторых элементах биосферы за последние несколько десятков лет, сравнимы с некоторыми естественными изменениями, происходящими за тысячи и даже миллионы лет. Естественные изменения состояния окружающей природной среды, как кратковременные, так и длительные, в значительной степени наблюдаются, изучаются существующими во многих странах геофизическими службами (гидрометеорологической, сейсмической, ионосферной, гравиметрической, магнитометрической и др.). Для того чтобы выделить антропогенные изменения на фоне естественных (природных), возникла необходимость в организации специальных наблюдений за изменением состояния биосферы под влиянием человеческой деятельности. Систему повторных наблюдений одного и более элементов окружающей природной среды в пространстве и во времени с определенными целями, в соответствии с заранее подготовленной программой, было предложено называть мониторингом.

1. Основные понятия о мониторинге

Термин "мониторинг" появился перед проведением Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде (Стокгольм, 5--16 июня 1972 г.). Первые предложения по поводу такой системы были разработаны экспертами специальной комиссии СКОПЕ (Научный комитет по проблемам окружающей среды) в 1971 г. Данный термин появился в противовес и в дополнение к термину "контроль", в трактовку которого включалось не только наблюдение и получение информации, но и элементы активных действий, элементы управления. Мониторингом антропогенных изменений окружающей природной среды следует считать систему наблюдений, позволяющую выделить изменения состояния биосферы под влиянием, человеческой деятельности.

Система мониторинга может охватывать как локальные районы, так и земной шар в целом (глобальный мониторинг). Основной особенностью системы глобального мониторинга является возможность на основании данных этой системы оценки состояния биосферы в глобальном масштабе.

Национальным мониторингом обычно называют систему 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. Так, повышение уровня загрязнения атмосферы в отдельных городах или промышленных районах может и не иметь существенного значения для оценки состояния биосферы в глобальном масштабе, но представляется важным вопросом для принятия мер в данном районе, мер на национальном уровне. Глобальная система мониторинга должна основываться на подсистемах национального мониторинга, включать элементы этих подсистем. Иногда применяют термин "трансграничный", или "международный", мониторинг. По-видимому, правильнее всего этот термин употреблять для систем мониторинга, используемых в интересах нескольких государств (для рассмотрения вопросов трансграничного переноса загрязнений между государствами и т. п.).

В России система мониторинга реализуется на нескольких уровнях:

Импактном (изучение сильных воздействий в локальном масштабе);

Региональном (проявление проблем миграции и трансформации загрязняющих веществ, совместного воздействия различных факторов, характерных для экономики региона);

Фоновом (на базе биосферных заповедников, где исключена всякая хозяйственная деятельность).

Итак, мониторинг является многоцелевой информационной системой. Его основные задачи: наблюдение за состоянием биосферы, оценка и прогноз ее состояния; определение степени антропогенного воздействия на окружающую среду, выявление факторов и источников такого воздействия, а также степени их воздействия.

Мониторинг включает следующие основные направления деятельности:

1) наблюдение за факторами, воздействующими на окружающую природную среду, и за состоянием среды;

2) оценку фактического состояния природной среды;

3) прогноз состояния окружающей природной среды и оценку этого состояния.

Таким образом, мониторинг - это система наблюдений, оценки и прогноза состояния природной среды, не включающая управление качеством окружающей среды.

2. Биологический мониторинг

Основной задачей биологического мониторинга является определение состояния биотической составляющей биосферы, ее отклика, реакции на антропогенное воздействие, определение функции состояния и отклонения этой функции от нормального естественного состояния на различных уровнях организации биосистем.

Исследование содержания различных ингредиентов в биоте лишь условно можно отнести к биологическому мониторингу. Этот вопрос относится к измерению загрязнителей в различных средах. К биологическому мониторингу можно отнести также наблюдения за состоянием биосферы с помощью биологических индикаторов.

Биологический мониторинг включает мониторинг живых организмов-популяций (по их числу, биомассе, плотности и другим функциональным и структурным признакам), подверженных воздействию. В этой подсистеме мониторинга целесообразно выделить следующие наблюдения:

а) за состоянием здоровья человека, воздействием окружающей среды на человека (медико-биологический мониторинг);

б) за важнейшими популяциями как с точки зрения существования экосистемы, характеризующей своим состоянием благополучие той или иной экосистемы, так и с точки зрения большой хозяйственной ценности (например, ценные сорта рыб);

в) за наиболее чувствительными к данному виду воздействия (либо к комплексному воздействию) популяциями (например, растительность к воздействию двуокиси серы) или за "критическими" популяциями по отношению к данному воздействию (например, зоопланктон эпишура в оз. Байкал к сбросам целлюлозных предприятий);

г) за популяциями-индикаторами (например, лишайники).

Особое место в биологическом мониторинге должен занять генетический мониторинг (наблюдение возможных изменений наследственных признаков у различных популяций).

Экологический мониторинг (глобальный мониторинг биосферы) является более универсальным, он обобщает результаты и биологического, и геофизического мониторинга на уровне экологических систем.

В настоящее время наиболее развита система биологического мониторинга поверхностных вод (гидробиологический мониторинг) и лесов. Однако даже в этих областях биологический мониторинг существенно отстает от мониторинга абиотических характеристик среды - как по методологическому, методическому и нормативному обеспечению, так и по количеству наблюдений. Например: наблюдениями за загрязнением поверхностных вод суши по гидрохимическим показателям охвачены 1166 водных объектов. Отбор проб ведется на 1699 пунктах (2342 створа) по физическим и химическим показателям с одновременным определением гидрологических показателей. В то же время, наблюдения за загрязнением поверхностных вод суши по гидробиологическим показателям производятся лишь в пяти гидрографических районах, на 81 водном объекте (по 170 створам), причем программа наблюдений включает от 2 до 6 показателей.

В работах по созданию Единой государственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ) принимает участие Госкомрыболовство России (создание Единой государственной системы мониторинга водных биоресурсов, наблюдений и контроля за деятельностью российских и иностранных рыболовных судов с использованием космических средств связи и специализированных информационных технологий). Мониторинг водных биоресурсов предусматривает:

Мониторинг объектов животного мира, принадлежащих к объектам рыболовства;

Мониторинг состояния загрязнения биоресурсов рыбохозяйственных водоемов Российской Федерации и среды их обитания;

Информационный бюллетень "Радиационная обстановка в рыбопромысловых районах Мирового океана";

Отраслевой кадастр промысловых рыб Российской Федерации.

3. Обоснование необходимости выполн ения биологического мониторинга

Почвенный и растительный покров, как единая биосферная система, адекватно реагирует на изменения обстановки в земной поверхности и является достоверным показателем, характеризующим изменения экологических условий на закрывающихся угледобывающих предприятиях. Мониторинговые наблюдения за почвой и растительностью производятся на постоянных пробных площадях (контрольных точках), количество и пространственное размещение которых определяется при рекогносцировочном обследовании территории разреза. Повторность отбора образцов для лабораторных анализов не является единой для всех показателей, зависит от подвижности и динамики. При мониторинге растительности учитывается видовой состав, проективное покрытие, жизненность, фитомасса растительных сообществ по составляющим хозяйственным группам.

Повторность изучения растительности определяется степенью техногенного воздействия и определяется при закладке пробных площадок, может быть от одного года (в зонах максимального воздействия) до 2-3 лет при более щадящих условиях. Задачей мониторинга почвенного и растительного покрова на участке является выявить и качественно оценить восстановление биологической продуктивности нарушенных земель. С этой целью проводятся сопряженные (по месту и времени) анализы состояния почв и растительного покрова. Уровень грунтовых вод определяет режим влажности почвенно-грунтового (растительного слоя). Каждому режиму влажности соответствует определенный видовой состав растений, учет видового состава и смены растительного спектра дает достоверный материал о гидрогеологическом режиме того или иного участка наблюдения. Необходим также контроль за геомеханическим переносом (стоком) элементов и соединений глубинных горных пород вынесенных на поверхность при угледобыче (при их физико-химическом выветривании). Кроме гидрологических методов контроля за геохимическим стоком, следует установить контроль за содержанием этих элементов (в основном тяжелых металлов) в растительном и почвенном покрове. В почвенных образцах необходимо определить следующие показатели: механический состав; гигроскопическая влажность; рН (водный и солевой); гумус; подвижные Р2О5, КгО; азот аммиачный, нитратный, валовый, обменные Са и Mg, подвижные Н и А1; гидрологическая кислотность. В отдельных случаях необходимо провести анализ на загрязнение почв тяжелыми металлами (по 8 наиболее характерным элементам).

Методической основой мониторинга растительности является интегральная оценка состояния фитоценозов в условиях техногенного воздействия. Для этой оценки используются следующие показатели:

2. Индекс изменения состояния и продуктивности растительных сообществ (aW), для получения которых необходимо иметь следующие данные:

Биометрические показатели (видовой состав, проективное покрытие (балл), ярусность, жизненность, обилие (%), фенологическое состояние);

Фитомасса растительных сообществ и встречаемость растений;

Возрастной состав популяций.

Эти данные будут получены при геоботаническом обследовании территории, включающие:

Рекогносцировочное обследование.

Картирование с составлением характеристик контуров.

Закладка постоянных пробных площадей в местах контрольных точек на проведение почвенных исследований.

Проведение на пробных площадках геоботанических описаний, в результате которых будут получены биометрические показатели.

Определение индекса фитомассы растительных сообществ.

Для определения степени и характера техногенного воздействия на пробных площадях во время учета урожайности берутся растительные образцы для химического анализа валового содержания основных загрязнителей. Перечень загрязняющих веществ и их концентрация определяются по результатам мониторинга атмосферы. По результатам выполнения мониторинга окружающей среды даются рекомендации по использованию рекультивированных площадок в народном хозяйстве.

4 . Мето ды мониторинга окружающей среды

Каждая наука имеет огромное количество методов, и они улучшаются и уточняются с развитием каждой из наук. При мониторинге, во время каждого вида деятельности (наблюдении, оценке, контроле и прогнозе) применяются свои собственные методы. На сегодняшний день только методы наблюдений можно разделить на прямые и опосредованные методы (см. таблицу ниже).

В зависимости от выраженности явлений, процессов и объектов мониторинг разделяют на фоновый, естественно-природный (базовый) и импактный (импакт - воздействие).

Принципы организации системы мониторинга. Теоретические подходы: для обеспечения эффективности мониторинга его построение должно базироваться на ряде основополагающих установок - принципах.

Комплексность. Все в природе взаимосвязано - любой материальный объект, процесс или явление зависит от других объектов и различных факторов, поэтому мониторинг какого-либо объекта должен рассматриваться не как автономная система, а в совокупности с другими объектами, процессами и явлениями, для перехода от обеспечения оценочной и прогнозной информацией процесса управления данным объектом к процессу управления всеми объектами окружающей среды, т. е. к оптимизации всего процесса природопользования.

Системность. В данном аспекте мониторинг рассматривается как система различных видов деятельности и мероприятий (наблюдение и контроль, оценка и прогноз) по различным направлениям (научной, научно-методической, методико-прикладной, прикладной, техническо-информационной), одновременно скоординированных во времени и пространстве для достижения общей цели - более полного и оперативного обеспечения необходимой информацией всех ее потребителей.

Иерархичность. Любые объекты, процессы и явления могут развиваться, как совокупность объектов высшего ранга, включающие объекты низшего ранга. Иерархичность предусматривает построение мониторинга в виде соподчиненной системы, в которой обеспечивается взаимодействие подсистем и подчиненность целей функционирования подсистем низшего ранга задачам подсистем более высокого ранга.

Автономность. Мониторинг на любом уровне соподчиненности рассматривается, как самостоятельная система деятельности, решающая проблему управления объектом, явлением или процессом на данном уровне и обладающая собственным критерием оптимальности, т. е. возможностью решения проблем управления объектом, процессом, явлением на данном уровне соподчиненности.

Динамичность. Предполагается, что система мониторинга не застывшая система, а процесс постоянного его развития, в ходе которого совершенствуется структура и методическая основа системы, состав и перечень решаемых задач, технические средства, обслуживающие мониторинг, методы формирования, обновления и использования нормативной информации.

Оптимальность. Наиболее важная часть, предполагающая максимальную экологическую и экономическую эффективность создания и эксплуатации системы мониторинга.

Полноценную систему мониторинга окружающей среды можно построить только при разделении на уровни (Космический, Солнечной системы и околоземного пространства, Планеты Земля), блоки и объекты (геосферный, биосферный, геоэкологический, биоэкологический, природно-хозяйственный, санитарно-гигиенический и экологический), определении направлений (научно - методический, методико - прикладной, прикладной, информационно - технический) масштабов и принципов и других многочисленных аспектов

5 . Почвенно-экологический мониторинг

Система мониторинга должна накапливать, систематизировать и анализировать информацию о:

Состоянии окружающей среды;

Причинах наблюдаемых и вероятных изменений состояния (т.е. об источника и факторах воздействия);

Допустимости изменений и нагрузок на среду в целом;

Существующих резервах биосферы;

Таким образом, в систему мониторинга входят наблюдения за состоянием элементов биосферы и наблюдения за источниками и факторами антропогенного воздействия.

В Сама система мониторинга не включает деятельность по управлению качеством среды, но является источником необходимой для принятия экологически значимых решений информации (Чупахин В.М.,1989)

Существуют различные подходы к классификации мониторинга (по характеру решаемых задач, по уровням организации, по природным средам, за которыми ведутся наблюдения). Классификация, приведенная ниже, охватывает весь блок экологического мониторинга, наблюдения за меняющейся абиотической составляющей биосферы и ответной реакцией экосистем на эти изменения. Таким образом, экологический мониторинг включает как геофизические, так и биологические аспекты, что определяет широкий спектр методов и приемов исследований, используемых при его осуществлении.

В основе почвенно-экологического мониторинга должны лежать следующие основные принципы:

Разработка методов контроля за наиболее уязвимыми свойствами почв, изменение которых может вызвать потерю плодородия, ухудшение качества растительной продукции, деградацию почвенного покрова;

Постоянный контроль за важнейшими показателями почвенного плодородия;

Ранняя диагностика негативных изменений почвенных свойств

Разработка методов контроля за сезонной динамикой почвенных процессов с целью прогноза ожидаемых урожаев и оперативного регулирования развития сельскохозяйственных культур, изменением свойств почв при длителных антропогенных нагрузках;

Ведение мониторинга за состоянием почв территорий нарушенных антропогенными вмешательствами(фоновый мониторинг).

Специальные задачи почвенно-экологического мониторинга выполняемые на разном уровне (локальном, региональном, глобальном), различаются. Объединяет их общая цель: своевременное обнаружение изменений свойств почв при различных видах их использования и неиспользования.

6 . Особенност и почвы как объекта мониторинга

Специфика почв как объекта мониторинга определяется их местом и функциями в биосфере. Почвенный покров служит конечным приемником большинства техногенных химических веществ, вовлекаемых в биосферу. Обладая высокой емкостью поглощения, почва является главным аккумулятором и разрушителем токсикантов. Представляя собой геохимический барьер на пути миграции загрязняющих веществ, почвенный покров предохраняет сопредельные среды от техногенного воздействия. Однако возможности почвы как буферной системы не безграничны. Аккумуляция токсикантов и продуктов их превращения в почве приводит к изменению ее химического, физического и биологического состояния, деградации и, в конечном итоге, разрушению. Эти негативные изменения могут сопровождаться токсичным воздействием почв на другие компоненты экосистемы - биоту (в первую очередь, видовое разнообразие, продуктивность и устойчивость фитоценозов), поверхностные и грунтовые воды, припочвенные слои атмосферы.

Организация почвенного мониторинга представляет собой задачу более трудную, чем мониторинга водных и воздушных сред по следующим причинам:

Почва - сложный объект исследования, так как представляет биокостное тело, которое живет по законам и живой природы, и минерального царства;

Почва - многофазная гетерогенная полидисперсная термодинамическая открытая система, химические воздействия в ней происходят с участием твердых фаз, почвенного раствора, почвенного воздуха, корней растений, живых организмов. Постоянное влияние оказывают физические почвенные процессы (перенос влаги и испарение);

Опасные загрязняющие почвы химические элементы Hg, Cd, Pb, As, F, Se являются природными составляющими горных пород и почв. В почвы они поступают из естественных и антропогенных источников, а задачи мониторинга требуют оценки доли влияния лишь антропогенной составляющей;

Поступают в почвы различные химические вещества антропогенного происхождение практически постоянно;

Многие методические вопросы почвенного мониторинга не решены. Окончательно не определено понятие «фон», «фоновое содержание». Часто современное состояние биосферы оценивают, сравнивая его с прошлым состоянием с помощью косвенных методов: путем ретроспективной экстраполяции современных данных, сопоставлением со сведениями в прежних публикациях, определением содержания загрязняющих веществ в захороненных средах и музейных образцах, используя изотопный анализ химических веществ. Все эти методы не свободны от недостатков. Наиболее эффективным представляется для оценки локального загрязнения сравнивать загрязненные почвы с незагрязненными аналогичными, а при фоновом мониторинге оценивать изменение во времени фоновых почв.

экологический мониторинг загрязнение почва

Заключение

Мониторинг окружающей среды (экологический мониторинг) - это система наблюдений и контроля, проводимых регулярно, по определенной программе для оценки состояния окружающей среды, анализа происходящих в ней процессов и своевременного выявления тенденций ее изменений.

Объекты мониторинга - это окружающая среда в целом и ее отдельные элементы, а также все виды хозяйственной деятельности, представляющие потенциальную угрозу для здоровья людей и экологической безопасности. В первую очередь объектами мониторинга являются: атмосфера (мониторинг приземного слоя атмосферы и верхней атмосферы); атмосферные осадки (мониторинг атмосферных осадков); поверхностные воды суши, океаны и моря, подземные воды (мониторинг гидросферы), криосфера (мониторинг составляющих климатической системы).

Целью экологического мониторинга является обеспечение системы управления безопасностью своевременной и достоверной информацией.

Законодательные основы экологического контроля регулируются Законом РФ «Об охране окружающей природной среды».

Уровни мониторинга: глобальный (вся планета, проводится международными экологическими организациями), национальный (в рамках одного государства с целью получения информации и обеспечения национальной экологической безопасности), региональный (для России - в пределах субъекта Федерации) и локальный (в рамках одного города или промышленного объекта).

Основные принципы организации мониторинга: комплексность, систематичность, унифицированность.

Мониторинг проводится специальной наблюдательной сетью, в которую входят: Министерство природных ресурсов и его агентства, Минздрав и его агентства, Минсельхоз и его агентства, Министерство промышленности и энергетики и его агентства и др. На основании данных мониторинга создается система кадастров природных ресурсов.

Список используемой литературы

1. Гришина Л.А., Копцик Г.Н., Моргун Л.В. «Организация и проведение почвенных исследований для экологического мониторинга», 1991;

2. Родзевич Н.Н. «Классификация экологического мониторинга», 2003;

3. Глазковская М.А., Герасимов И.П. «Основы почвоведения и географии почв», 1989;

4. Израэль Ю.А. «Глобалная система наблюдение. Прогноз и оценка окружающей природной среды. Основы мониторинга», 1974;

5. Есполов Т.И., Мирзалинов Р.А., Марамова С.С. «Мониторинг Земли и мониторинг земель», 2002;

6. Арманд А.Д. Эксперимент «Гея». Проблема живой Земли. 2001

7. Герасимов И.П. «Научные основы современного мониторинга окружающей среды», 1987.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Основные понятия о мониторинге окружающей среды, методы контроля загрязнений окружающей среды. Анализ методов контроля загрязнений. Рациональное и комплексное использование полезных ископаемых и энергетических ресурсов. Понятие экологического риска.

курсовая работа , добавлен 15.03.2016


Проблема сохранения окружающей природной среды. Понятие мониторинга окружающей среды, его цели, порядок организации и осуществления. Классификация и основные функции мониторинга. Глобальная система и основные процедуры экологического мониторинга.

реферат , добавлен 11.07.2011


Рассмотрение понятия и основных задач мониторинга природных сред и экосистем. Особенности организации систематического наблюдения за параметрами окружающей природной среды. Изучение компонент единой государственной системы экологического мониторинга.

реферат , добавлен 23.06.2012


Задачи и функции экологического менеджмента. Экологическая политика предприятия. Общая характеристика деятельности промышленного предприятия. Производственно–экологический контроль состояния природной среды, организация экологического мониторинга.

курсовая работа , добавлен 22.04.2010


Антропогенное загрязнение природной среды: масштабы и последствия. Цели, задачи и направления муниципального экологического контроля. Система управления качеством окружающей природной среды. Система экологического контроля и экологическая экспертиза.

курсовая работа , добавлен 05.06.2009


Общее понятие, цели и задачи мониторинга окружающей природной среды по законодательству РФ. Классификация мониторинга в зависимости от типов загрязнения. Система государственных мероприятий, направленных на сохранение и улучшение окружающей среды.

презентация , добавлен 07.09.2014


Цели и задачи экологического и почвенно-экологического мониторинга, особенности почвы как объекта мониторинга. Показатели экологического состояния почв, подлежащие контролю при мониторинге. Оценка современного состояния экологического мониторинга почв.

реферат , добавлен 30.04.2019


Химические основы экологического мониторинга, экологическое нормирование, применение аналитической химии; пробоподготовка в анализе объектов окружающей среды. Методы определения загрязняющих веществ, технология многоуровневого экологического мониторинга.

курсовая работа , добавлен 09.02.2010


Климатические условия Красноярского края и качественно-количественная оценка вредных выбросов, токсикологическая характеристика загрязнителей. Обоснование необходимости комплексного экологического мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды.

курсовая работа , добавлен 28.11.2014


Контроль изменений природной среды, получение качественных и количественных характеристик происшедших изменений в ней как основная задача экологического мониторинга. Методы геофизического мониторинга. Контроль и мониторинг состояния воздуха и вод.

Мониторинг - это систематическое наблюдение за состоянием окружающей среды. Мониторинг имеет свои задачи:

• наблюдение за состоянием окружающей природной среды и отдельных природных объектов, за происходящими в ней физическими, химическими, биологическими процессами, за уровнем загрязнения почв, атмосферного воздуха, водных объектов, последствиями его влияния на растительный и животный мир, здоровье человека ;
• обобщение и оценку полученной информации о состоянии окружающей природной среды;
• прогнозирование изменений состояния окружающей природной среды с целью предупреждения его отрицательных экологических последствий;
• обеспечение информацией о состоянии и изменениях окружающей природной среды заинтересованных организаций и населения.

В зависимости от объектов экологического мониторинга он подразделяется на общий - мониторинг окружающей природной среды, и отраслевой - мониторинг природных объектов.

Порядок организации и проведения государственного экологического мониторинга регулируется федеральными законами (Законом РСФСР «Об охране окружающей природной среды», Лесным, Водным, Земельным кодексами, законами о недрах, о животном мире и т. д.) и другими актами экологического законодательства.

Организационной основой государственного экологического мониторинга является федеральная служба России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. В структуру этого органа входят подразделения различного уровня, на которые возложены функции по проведению экологического мониторинга: посты и станции наблюдения, осуществляющие сбор информации об окружающей природной среде; территориальные, региональные центры наблюдения, научноисследовательские учреждения, которые проводят анализ и оценку полученных данных, разрабатывают прогнозы. Компетенция Росгидромета охватывает мониторинг поверхностных пресных вод и морской среды, почв, атмосферного воздуха, околоземного пространства и др. Отраслевой мониторинг осуществляется специально уполномоченными органами государственного экологического управления по отдельным видам природных ресурсов.

Мониторинг земель - система наблюдения за состоянием земельного фонда для своевременного выявления изменений, их оценки, предупреждения и устранения последствий негативных процессов Мониторинг лесов - система наблюдений, оценки и прогноза состояния и динамики лесного фонда (ст. 69 Лесного кодекса РФ). Его осуществление возложено на Федеральную службу лесного хозяйства России.

Мониторинг водных объектов - система регулярных наблюдений за гидрологическими, гидрогеологическими и гидрогеохимическими показателями их состояния, обеспечивающая сбор, передачу и обработку полученной информации в целях своевременного выявления негативных процессов, прогнозирования их развития, предотвращения вредных последствий и определения степени эффективности осуществляемых водоохранных мероприятий. Мониторинг объектов животного мира - система регулярных наблюдений за распространением, численностью, физическим состоянием объектов животного мира, структурой, качеством и площадью среды их обитания (ст. 15 Федерального Закона «О животном мире»). Этот мониторинг осуществляется органами Министерства сельского хозяйства РФ, Государственного комитета РФ по рыболовству, Рослесхоза и др.

В осуществлении государственного экологического мониторинга принимает участие и ряд других органов специального управления в пределах своей компетенции - Государственная санитарноэпидемиологическая служба, Госатомнадзор и др.

Мониторинги отдельных природных ресурсов (отраслевые) являются составными частями системы государственного мониторинга окружающей природной среды. Общее руководство созданием и функционированием единой государственной системы экологического мониторинга осуществляет в установленном порядке Госкомэкология России (п. 7 Положения о Государственном комитете РФ по охране окружающей среды).

Понятие и объекты экологического контроля

Объектами экологического контроля являются:

• природная среда, ее состояние и изменения;
• деятельность по выполнению обязательных планов и мероприятий по рациональному использованию природных ресурсов и охране окружающей природной среды;
• соблюдение законодательства, правил и нормативов в области природопользования и охраны окружающей природной среды.

В процессе осуществления экологического контроля применяются разнообразные методы: наблюдение за состоянием окружающей природной среды; сбор, анализ и обобщение информации; проверка выполнения экологических правил и норм; проведение экологической экспертизы; предупреждение и пресечение экологических правонарушений ; принятие мер для возмещения экологического вреда, привлечения виновных лиц административной и уголовной ответственности и др.

Государственныи экологическии контроль

Государственный экологический контроль представляет собой один из видов административно-управленческой деятельности и предполагает в отличие от мониторинга не только сбор и анализ необходимой информации, но и проверку соблюдения экологических требований и нормативов субъектами природопользования, выявление нарушений экологического законодательства. Он носит надведомственный характер и включает в свою систему органы общей и специальной компетенции, осуществляющие управление в сфере использования природных ресурсов и охраны окружающей среда. Особое место среди них занимают специальные природоохранительные инспекции - государственная лесная охрана, охотничья инспекция, рыбоохрана, государственная санитарноэпидемиологическая служба и др.

Организация и проведение государственного экологического контроля и обеспечение межотраслевой координации деятельности государственных органов в этой сфере возложены на Государственный комитет РФ по охране окружающей природной среды.

Должностные лица органов государственного экологического контроля в соответствии с их полномочиями имеют право в установленном порядке:

• посещать предприятия , организации и учреждения независимо от их форм собственности и подчинения, знакомиться с документами и иными материалами, необходимыми для выполнения их служебных обязанностей;
• проверять работу очистных сооружений, средств их контроля, соблюдение нормативов качества окружающей природной среды, природоохранительного законодательства, выполнение планов и мероприятий по охране окружающей природной среды;
• выдавать разрешения на право выброса, сброса, размещения вредных веществ;
• устанавливать по согласованию с органами санитарноэпидемиологического надзора нормативы выбросов и сбросов вредных веществ стационарными источниками загрязнения окружающей природной среды;
• назначать государственную экологическую экспертизу, обеспечивать контроль за выполнением ее заключения;
• требовать устранения выявленных недостатков, давать в пределах предоставленных прав указания или заключения по размещению, проектированию, строительству, вводу в эксплуатацию и эксплуатации объектов;
• привлекать в установленном порядке виновных лиц к административной ответственности , направлять материалы о привлечении их к дисциплинарной и уголовной ответственности , предъявлять иски в суд (арбитражный суд) о возмещении вреда, причиненного окружающей природной среде или здоровью человека экологическими правонарушениями ;
• принимать решения об ограничении, приостановлении, прекращении работы предприятий и любой деятельности, причиняющей вред окружающей природной среде и здоровью человека.

Решения государственных органов экологического контроля могут быть обжалованы в суд.

Производственный контроль осуществляется экологической службой предприятий, организаций и учреждений (должностными лицами, лабораториями, отделами и т. д. по охране окружающей среды), деятельность которых связана с использованием природных ресурсов или оказывает влияние на окружающую природную среду. Задача производственного экологического контроля - проверка выполнения планов и мероприятий по охране природы и оздоровлению окружающей среды, рациональному использованию и воспроизводству природных ресурсов, соблюдения нормативов качества окружающей природной среды, выполнения требований экологического законодательства на конкретном предприятии, в организации, учреждении. Он может выражаться в контроле за выбросами загрязняющих веществ, за выделением и освоением средств на природоохранные мероприятия, за работой очистных сооружений и т. д.

В рамках общественного контроля граждане и их организации, общественные объединения и экологические движения могут самостоятельно или совместно с государственными органами участвовать в реализации экологических мероприятий, проверке выполнения требований экологического законодательства предприятиями, организациями, учреждениями, должностными лицами и гражданами, выявлении и пресечении экологических правонарушений. В охране окружающей природной среды принимают участие различные массовые общественные организации (профсоюзные , молодежные и др.), а также специализированные экологические формирования (общества охраны природы, экологические партии и др.). Расширяется деятельность экологических движений, объединяющих граждан в защиту отдельных природных объектов и комплексов, в связи с решением зональных экологических проблем (охраной озера Байкал, реки Волги и др.).

Важное звено экологического контроля - экологическая экспертиза, а также предшествующая ей оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС), которые образуют взаимосвязанный комплекс средств, обеспечивающих предупреждение экологически вредной деятельности и учет экологических требований на стадии принятия хозяйственных и иных решений.

Оценка воздействия на окружающую среду

Оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС) - процедура учета экологических требований законодательства РФ при подготовке и принятии решений о социально-экономическом развитии общества . Она организуется и осуществляется с целью выявления и принятия необходимых и достаточных мер по предупреждению возможных неприемлемых для общества экологических и связанных с ними социальных, экономических и иных последствий реализации хозяйственной и другой деятельности.

Оценка воздействия на окружающую среду проводится при подготовке следующих видов обосновывающей документации:

• концепций, программ (в том числе инвестиционных) и планов отраслевого и территориального социально-экономического развития;
• схем комплексного использования и охраны природных ресурсов;
• градостроительной документации (генеральных планов городов, проектов и схем детальной планировки и т. д.);
• документации по созданию новой техники, технологии, материалов и веществ;
• предпроектных обоснований инвестиций в строительство, техникоэкономических обоснований и проектов строительства новых, реконструкции и расширения действующих хозяйственных и иных объектов и комплексов (п. 2.1 Положения).

При подготовке документации, обосновывающей развитие ряда объектов и видов хозяйственной и иной деятельности, проведение ОВОС является обязательным. Перечень таких видов и объектов приводится в приложении к Положению об оценке воздействия на окружающую среду в РФ. Целесообразность проведения ОВОС по остальным видам и объектам деятельности определяется органами исполнительной власти субъектов РФ по представлению органов по охране окружающей природной среды. Результатом проведения ОВОС является вывод о допустимости воздействия намечаемой им деятельности на окружающую среду. Обосновывающая документация по реализации видов и объектов хозяйственной деятельности, содержащая результаты проведения ОВОС, представляется на государственную экологическую экспертизу.

Экологическая экспертиза - это установление соответствия намечаемой хозяйственной и иной деятельности экологическим требованиям и определение допустимости реализации объекта экологической экспертизы в целях предупреждения возможных неблагоприятных воздействий этой деятельности на окружающую природную среду и связанных с ними социальных, экономических и иных последствий реализации объекта экологической экспертизы (ст. 1 Федерального Закона «Об экологической экспертизе»).

Таким образом, сущность экологической экспертизы заключается в предварительной (на стадии принятия решения и разработки проекта) проверке соответствия хозяйственной деятельности экологическим требованиям, а ее цель - в предупреждении вредных экологических и иных последствий такой деятельности.

Правовой основой экологической экспертизы являются Закон РСФСР «Об охране окружающей природной среды», Федеральный Закон «Об экологической экспертизе», Положение о порядке проведения государственной экологической экспертизы, утвержденное Постановлением Правительства РФ от 11 июня 1996 г. № 698. В зависимости от порядка организации и проведения экологическая экспертиза делится на два вида: государственная и общественная.

Государственная экологическая экспертиза организуется и проводится специально уполномоченными государственными органами . Исключительное право на ее проведение и соответствующие функции принадлежат Государственному комитету РФ по охране окружающей среды и его территориальным органам (ст. 13 Федерального Закона «Об экологической экспертизе», п. 6 Положения о Государственном комитете РФ по охране окружающей среды). Они наделены правом назначать экологическую экспертизу и контролировать выполнение ее требований. Государственная экологическая экспертиза может проводиться на двух уровнях - федеральном и субъектов РФ.

Общественная экологическая экспертиза организуется и проводится по инициативе граждан и общественных организаций (объединений), а также по инициативе органов местного самоуправления общественными организациями (объединениями), основным направлением деятельности которых в соответствии с их уставами является охрана окружающей среды, в том числе проведение экологической экспертизы.

Проведение государственной экологической экспертизы является обязательным в установленных законом случаях, а общественная экологическая экспертиза осуществляется в инициативном порядке. При этом общественная экологическая экспертиза может проводиться до государственной или одновременно с ней.

Участниками (субъектами) государственной экологической экспертизы выступают:

• специально уполномоченный государственный орган, организующий проведение экспертизы (орган системы Госкомэкологии России);
• экспертная комиссия (эксперты), формируемая специально уполномоченным органом по проведению экспертизы;
• заказчик документации, подлежащей экспертизе, - предприятие , организация, учреждение, в отношении объектов которого должна проводиться экологическая экспертиза.

Объектами экологической экспертизы могут быть принимаемые хозяйственные и иные решения; деятельность, оказывающая воздействие на окружающую природную среду, а также ее результаты.

Так, обязательной государственной экологической экспертизе, проводимой на федеральном уровне, подлежат:

• проекты правовых актов РФ, реализация которых может привести к негативным воздействиям на окружающую природную среду;
• проекты комплексных и целевых федеральных программ;
• проекты генеральных планов развития территорий свободных экономических зон и территорий с особым режимом природопользования;
• проекты схем развития отраслей народного хозяйства;
• проекты генеральных схем расселения, природопользования и территориальной организации производительных сил РФ;
• проекты инвестиционных программ;
• проекты комплексных схем охраны природы;
• технико-экономические обоснования и проекты строительства, реконструкции, расширения, технического перевооружения, консервации и ликвидации объектов хозяйственной деятельности;
• проекты международных договоров ;
• договоры , предусматривающие использование природных ресурсов;
• материалы обоснования лицензий на осуществление деятельности, способной оказывать воздействие на окружающую природную среду;
• проекты технической документации на новые технику, технологию, материалы, вещества, сертифицируемые товары и услуги;
• проекты схем охраны и использования водных, лесных, земельных и других природных ресурсов, создания особо охраняемых природных территорий;
• иные виды документации.

Экологическая экспертиза основывается на принципах:

• презумпции потенциальной экологической опасности любой намечаемой хозяйственной и иной деятельности;
• обязательности проведения государственной экологической экспертизы до принятия решений о реализации объекта экологической экспертизы;
• комплексности оценки воздействия на окружающую природную среду хозяйственной и иной деятельности и его последствий;
• обязательности учета требований экологической безопасности при проведении экологической экспертизы;
• достоверности и полноты информации, представляемой на экологическую экспертизу;
• независимости экспертов при осуществлении ими своих полномочий;
• научной обоснованности, объективности и законности заключений экологической экспертизы;
• гласности, участия общественных организаций, учета общественного мнения;
• ответственности участников экологической экспертизы и заинтересованных лиц за организацию, проведение, качество экологической экспертизы.

Стадии экспертного процесса подробно урегулированы законодательством. Его результатом становится заключение экологической экспертизы - документ, подготовленный экспертной комиссией, который содержит обоснованные выводы о допустимости воздействия на окружающую природную среду хозяйственной и иной деятельности и о возможности реализации объекта экологической экспертизы.

Заключение экспертной комиссии подлежит утверждению специально уполномоченным государственным органом в области экологической экспертизы, после чего оно приобретает статус заключения государственной экологической экспертизы. Аналогичный порядок утверждения предусмотрен законом и для заключения общественной экологической экспертизы.

Заключение экологической экспертизы может быть положительным или отрицательным. Положительное заключение является одним из обязательных условий финансирования и реализации объекта экологической экспертизы. Правовым последствием отрицательного заключения будет запрет реализации объекта экологической экспертизы.

Заключение экологической экспертизы может быть оспорено в судебном порядке.