Мониторинг окружающей среды

Лекция2.Мониторинг окружающей среды. Мониторинг окружающей среды. Система регулярного наблюдения, оценки и прогноза состояния окружающей среды. Глобальный, государственный, региональный и локальный мониторинг окружающей среды. Термин «мониторинг» образован от лат. monitor — наблюдающий, предостерегающий. 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. Основные задачи экологического мониторинга антропогенных воздействий: • наблюдение за источниками антропогенного воздействия; • наблюдение за факторами антропогенного воздействия; • наблюдение за состоянием природной среды и происходящими в ней процессами под влиянием факторов антропогенного воздействия; • оценка физического состояния природной среды; • прогноз изменения природной среды под влиянием факторов антропогенного воздействия и оценка прогнозируемого состояния природной среды. Мониторинг включает в себя следующие основные практические направления: • наблюдение за состоянием окружающей среды и факторами, воздействующими на нее; • оценку фактического состояния окружающей среды и уровня ее загрязнения; • прогноз состояния окружающей среды в результате возможных загрязнений и оценку этого состояния. Объектами мониторинга в первую очередь являются: атмосфера (мониторинг при-земного 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). По объектам наблюдения различают: атмосферный, воздушный, водный, почвенный, климатический мониторинг, мониторинг растительности, животного мира, здоровья населения и т. д. Существует классификация систем мониторинга по факторам, источникам и масштабам воздействия: Мониторинг факторов воздействия — мониторинг различных химических загрязните-лей (ингредиентный мониторинг) и разнообразных природных и физических факторов воздействия (электромагнитное излучение, радиоактивные излучения, солнечная радиация, акустические шумы и шумовые вибрации). Мониторинг источников загрязнений — мониторинг точечных стационарных источников (заводские трубы), точечных подвижных (транспорт), пространственных (города, поля с внесенными химическими веществами) источников. По масштабам воздействия мониторинг бывает пространственным и временным. По характеру обобщения информации различают следующие системы мониторинга: глобальный — слежение за общемировыми процессами и явлениями в биосфере Земли, включая все ее экологические компоненты, и предупреждение о возникающих экстремальных ситуациях; базовый (фоновый) — слежение за общебиосферными, в основном природными, явлениями без наложения на них региональных антропогенных влияний; национальный — мониторинг в масштабах страны; региональный — слежение за процессами и явлениями в пределах какого-то региона, где эти процессы и явления могут различаться и по природному характеру, и по антропогенным воздействиям от базового фона, характерного для всей биосферы; • локальный — мониторинг воздействия конкретного антропогенного источника; • импактный — мониторинг региональных и локальных антропогенных воздействий в особо опасных зонах и местах. Классификация систем мониторинга может основываться и на методах наблюдения (мониторинг по физико-химическим и биологическим показателям, дистанционный мониторинг). Химический мониторинг — это система наблюдений за химическим составом (природного и антропогенного происхождения) атмосферы, осадков, поверхностных и подземных вод, вод океанов и морей, почв, донных отложений, растительности, животных и контроль за динамикой распространения химических загрязняющих веществ. Физический мониторинг — система наблюдений за влиянием физических процессов и явлений на окружающую среду (электромагнитные излучения, радиация, акустические шумы и т.д.). Биологический мониторинг — мониторинг, осуществляемый с помощью биоиндикаторов (т.е. таких организмов, по наличию состоянию и поведению которых судят об изменениях в среде). Экобиохимический мониторинг — мониторинг, базирующийся на оценке двух составляющих окружающей среды (химической и биологической). Дистанционный мониторинг — в основном авиационный, космический мониторинг с применением летательных аппаратов, оснащенных радиометрической аппаратурой, способной осуществлять активное зондирование изучаемых объектов и регистрацию опытных данных. Наиболее универсальным является комплексный экологический мониторинг окружающей среды. Комплексный экологический мониторинг окружающей среды — это организация системы наблюдений за состоянием объектов окружающей природной среды для оценки их фактического уровня загрязнения и предупреждения о создающихся критических ситуациях, вредных для здоровья людей и других живых организмов. Система комплексного экологического мониторинга предусматривает: • выделение объекта наблюдения; • обследование выделенного объекта наблюдения; составление для объекта наблюдения информационной модели; • планирование измерений; • оценку состояния объекта наблюдения и идентификацию его информационной модели; • прогнозирование изменения состояния объекта наблюдения; • предоставление информации в удобной для использования форме и доведение ее до потребителя. Государственная экологическая экспертиза представляет собой систему государственных природоохранных мероприятий, направленных на проверку соответствия проектов, планов и мероприятий в области народного хозяйства и природных ресурсов требованиям защиты окружающей среды от вредных воздействий. В основе лежит установление предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ в различных средах. Для более полной оценки качества среды сравнительно недавно стали использовать другой критерий — ПДЭН — предельно допустимую экологическую нагрузку: для воды — это ПДС — предельно допустимый сброс, г/с; для воздуха — ПДВ — предельно допустимый выброс, г/с. Эти величины характеризуют нагрузку, оказываемую предприятием на окружающую среду в единицу времени, и должны обязательно входить в экологический паспорт (или другой подобный документ) предприятия. Недостатком изложенной выше схемы критериев оценки качества среды является разрозненность природоохранных функций различных министерств и ведомств, а также часто очень различающиеся значения ПДК в разных странах В наземном экологическом мониторинге, наиболее пригодном в условиях школы, используют биологические (биоиндекационные) физические и химические методы. Биологические методы основаны на анализе состояния биоиндикаторов — организмов, присутствие, количество или особенности развития которых служат показателем естественных процессов, условий или антропогенных изменений среды обитания. Физические методы позволяют оценить уровень радиационного, акустического (шумового) и электромагнитного загрязнения окружающей среды. Химические методы позволяют провести качественный, а затем и количественный анализ загрязнения воздуха, воды и продуктов питания и установить отличие уровня загрязнения по каждому параметру от предельно допустимого уровня (предельно допустимой концентрации). Локальный мониторинг - это когда объектами наблюдения являются отдельные точки и зоны, размеры которых не превышают десятков квадратных километров Локальный мониторинг проводится на территории отдельных объектов (предприятий), городов, на определенных участках ландшафтов. Региональный мониторинг - организуется и проводится в пределах административно-территориальных единиц, на территориях отдельных экономических и природных регионов На региональном уровне подход к мониторингу основан на том, что загрязняющие вещества, попадая в окружающую среду, рассеиваются, включаются в круговорот веществ в биосфере Вследствие этого изменяется состояние абиотической составляющей окружающей среды, и как следствие, возникают изменения в биоте (экзогенные сукцессии) Каждое хозяйственное мероприятие, происходит в масштабе региона, отражается на региональном фоне - изменяет состояние равновесия абиотической и биотической составляющей. Особенно сложные проблемы экологического мониторинга возникают на глобальном уровне. Даже сегодня цели такого мониторинга еще недостаточно четко сформулированы. Кроме того, мониторинг на локальном и региональном уровнях, как правило, возникает внутригосударственной задачей, тогда как глобальный мониторинг - задача мирового сообщества, которая должна отвечать интересам всего человечества. На практике цель глобального мониторинга определяется в ходе международного сотрудничества на уровне различных международных конвенций и деклараций. Идея создания глобальной системы мониторинга окружающей среды (ГСМОС) зародилась на Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде в 1972 г. Реальные основы ГСМОС были возложены на с специальной встрече государств - членов ООН в Найроби (Кения) в 1974р. Примером современной программы глобального мониторинга может быть система Environmental Observance System (EOS) в США программа рассчитана на длительную перспективу - 15 лет, с началом в 1995 г. Она имеет межнаучный характер и работает на основе данных наблюдений с трех спутников, обслуживаемых орбитальной системой. Гигантский объем наблюдений с помощью спутников требует серьезных усилий по обработке, анализу, архивации и выдачи данных. Таким образом, задачи мониторинга состояния окружающей среды в глобальном масштабе оказываются многокритериальной. Одной из главных его задач является определение величины допустимого воздействия на Землю, в особенности на биосферу Земли. Следует отметить, что допустимыми следует считать такие воздействия, которые не приводят к ухудшению состояния биосферы.