Мониторинг окружающей среды. 3

Введение

         Проблема сохранения окружающей природной среды и переход современного человечества к устойчивому развитию является сегодня одной из самых важных. Охрана окружающей среды - это очень сложная и многогранная задача, которая требует для своего решения общих усилий стран и регионов - как глобальных, так и локальных.

         В различных видах научной и практической деятельности человека издавна применяется метод наблюдения - способ познания, основанный на относительно длительном целенаправленном и планомерном восприятии предметов и явлений окружающей действительности. Испытывая на себе результаты разрушающего действия воды, ветра, землетрясений, снежных лавин и т.п., человек издавна реализовал элементы мониторинга, накапливая опыт предсказания погоды и стихийных бедствий.

         Блестящие образцы организации наблюдений за природной средой описаны еще в первом веке нашей эры в «Естественной истории» Гая Секунда Плиния. Тридцать семь томов, содержавших сведения по астрономии, физике, географии, зоологии, ботанике, сельскому хозяйству, медицине, истории, служили наиболее полной энциклопедией знаний до эпохи средневековья.

         Много позднее, уже в XX веке, в науке возник термин мониторинг для определения системы повторных целенаправленных наблюдений за одним или более элементами окружающей природной среды в пространстве и времени.

         Рациональное природопользование предполагает управление природными процессами, а чтобы управление было достаточно эффективным, необходимо иметь данные о динамических свойствах этих объектов, их изменении в результате антропогенного воздействия, предвидеть последствия вмешательства человека в ход естественных процессов. Эта информация нужна и в повседневной жизни людей, при ведении хозяйства, в строительстве, при чрезвычайных обстоятельствах - для оповещения о надвигающихся опасных явлениях природы.

         Эта тема актуальна, потому что печальные последствия хозяйственной деятельности человека для биосферы являются объективной реальностью. Вместе с тем негативные результаты антропогенных воздействий в условиях развития современной цивилизации не могут быть признаны неизбежными. Ухудшение состояния окружающей природной среды, как правило, связано с нерациональным и «хищническим» использованием природных ресурсов, ошибками в технической и экологической политике, крайне низким уровнем разработки и внедрения безотходных технологий, малой изученностью всех последствий антропогенного воздействия на окружающую среду.

         Цель моей работы: изучить  экологический мониторинг окружающей среды и сделать выводы по  проделанной работе. Для этого нужно выполнить следующие задачи:

1. Дать определение понятию мониторинг;
2. Изучить классификацию мониторинга окружающей среды;
3. Рассмотреть цели и задачи экологического мониторинга;
4.   Рассмотреть организацию мониторинга окружающей среды

1. Основные понятия и виды  мониторинга окружающей среды.

1.1. Общее понятие мониторинга  окружающей среды. Его объекты и элементы

    Состояние биосферы может изменяться под влиянием естественных процессов и под воздействием человеческой деятельности. Необходимость выделения антропогенных изменений на фоне естественных природных изменений обусловило возникновение организации специальных регулярных наблюдений за изменением состояния биосферы. Систему повторных наблюдений одного или более элементов окружающей природной среды в пространстве и времени, с определенными целями, в соответствии с заранее подготовленной программой принято называть мониторингом. 
         Термин «мониторинг» вошел в научный оборот из англоязычной литературы и происходит от английского слова monitoring – контрольное наблюдение. 
         У нас в стране одним из первых теорию мониторинга стал разрабатывать Ю.А.Израэль. Уточняя определение мониторинга окружающей среды, Ю.А.Израэль сделал акцент не только на наблюдении, но и на прогнозе, введя в определение термина «мониторинг» антропогенный фактор как основную причину этих изменений. Мониторингом окружающей среды он называет систему наблюдений, оценки и прогноза антропогенных изменений состояния окружающей природной среды.

Современный термин мониторинг обозначает наблюдение, анализ  и оценку состояния  окружающей среды, ее изменение под влиянием хозяйственной деятельности человека, а так же прогнозирований этих изменений. Испытывая на себе результаты разрушающего действия воды, ветра, землетрясений, снежных лавин и прочего, человек издавна реализовал элементы мониторинга, накапливая  опыт предсказания погоды и стихийных бедствий. Такого рода занятия всегда были и сейчас остаются необходимыми для того, чтобы по возможности снизить ущерб, причиняемый человеческому обществу неблагоприятными  природными явлениями и, что особенно важно, уменьшить риск человеческих потерь. Последствия большинства стихийных бедствий необходимо оценивать со всех сторон. Так ураганы, разрушающие постройки и приводящие к человеческим жертвам, как правило, приносят обильные осадки, которые в засушливых районах дают  значительный прирост урожаев. Поэтому организация  мониторинга требует углубленного анализа.

         С помощью  экологического мониторинга контролируется  состояние экологических систем, в том числе природно-технических  подсистем, а так же медико-гигиенические  показатели среды обитания человека.

         Таким образом, объектами мониторинга в первую очередь являются:

-Окружающая среда 
- атмосфера;

- гидросфера;

- литосфера;

- почва, земельные, лесные, рыбные, сельскохозяйственные и другие  ресурсы и их использование;

- биота;

- природные комплексы и экосистемы.

         Мониторинг включает в себя следующие основные элементы: 
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.

1.2.Цели, задачи и виды мониторинга.

        Основные задачи экологического мониторинга окружающей природной среды. В экологической системе изначально предполагается постоянный и непрерывный круговорот веществ. Но процесс разложения различных отходов по времени происходит не одинаково. Если переработка некоторых отходов не сложная или они самостоятельно и быстро разлагаются, то распад отходов, например, из металла, пластика, синтетических материалов, сильно замедлен или практически не происходит. Поэтому необходима их переработка, что в свою очередь требует определённых затрат.

        Основная задача экологического мониторинга окружающей среды - это максимальное обеспечение систем управления экологической безопасности и природоохранной деятельности достоверной информацией, на основании которой могут быть произведены:

- Оценка показателей состояния и функциональной целостности окружающей природной среды.

-выявление причин отклонения показателей состояния окружающей природной среды и оценка последствий таких изменения показателей.

- определение и принятие решений для ликвидации причин отклонения показателей и обеспечение заблаговременного предупреждения негативных ситуаций.

       Цели экологического мониторинга:

* наблюдение за состоянием окружающей среды, в том числе в районах расположения источников антропогенного воздействия;

* наблюдение за воздействием антропогенных источников на природу;

* обеспечение потребностей государства, юридических и физических лиц в *достоверной информации, необходимой для предотвращения и уменьшения неблагоприятных последствий изменения состояния окружающей среды.

        Классификация же  представлена в таблице 1.1

                                                                                                        Таблица1.1

                                                              Классификация видов мониторинга

        Мониторинг состояния окружающей природной среды предусматривает постоянное наблюдение за процессами, происходящими в природе и техносфере, с целью предвидения изменений их качества, ухудшения среды обитания человека, деградации биосферы.

         В зависимости от конкретных целей, задач, объектов наблюдения различают несколько видов и классов мониторинга.

         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 загрязнителей (ингредиентный мониторинг) и разнообразных природных и физических факторов воздействия (электромагнитное излучение, радиоактивные излучения, солнечная радиация).

         Мониторинг источников загрязнения - мониторинг точечных стационарных источников, точечных подвижных, пространственных (города, поля с внесенными химическими веществами) источников.

         По масштабам воздействия мониторинг бывает пространственным и временным.

          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 атмосферы, осадков, поверхностных и подземных вод, вод океанов и морей, почв, донных отложений, растительности, животных и контроль за динамикой распространения химических загрязняющих веществ. Глобальной задачей химического мониторинга является определение фактического уровня загрязнения окружающей среды приоритетными высокотоксичными ингредиентами.

Физический мониторинг - система наблюдений за влиянием физических процессов и явлений на окружающую среду.

         Биологический мониторинг - мониторинг, осуществляемый с помощью биоиндикаторов.

         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, способный осуществлять активное зондирование изучаемых объектов и регистрацию опытных данных.

         В настоящее время наибольшую актуальность приобретает мониторинг антропогенных изменений, так как именно техногенное или хозяйственное воздействие человека на окружающую среду приносит опасные изменения в экологические системы, природные комплексы. Основой для этого служит фоновый мониторинг в неизмененных природных комплексах.

        Исключительно важное значение имеют результаты фонового мониторинга в процессе биосферного мониторинга, предназначенного для определения глобально-фоновых изменений в окружающей природной среде под усиливающимся антропогенным воздействием.

          Последствиями антропогенного «давления» на биосферу могут быть изменения циркуляции газов между океаном и воздушной оболочкой Земли, погодно-климатических условий на планете, нарушение озонового слоя, загрязнения Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, нарушение естественных мест обитания и путей миграции в животном мире, нарушение биогеоценозов.

         И подобным нарушениям имеются веские аргументы, полученные при биосферном мониторинге.

        Неотъемлемой частью биосферного мониторинга являются биосферные заповедники , позволяющие поддерживать стратегию биоразнообразия.

2. Основы экологического мониторинга.

2.1. Мониторинг состояния природных ресурсов.

         Атмосферный воздух практически не учитывается как природный ресурс, и контроль за его компонентами, за исключением диоксида углерода, не ведется. В то же время отмечаемое снижение содержания кислорода в промышленных центрах нарушает нормальное клеточное дыхание живого организма, осложняет ведение технологических процессов, в частности, в металлургической промышленности.

         Водные ресурсы. Мониторинг водных ресурсов проводится в рамках государственного водного кадастра. Учет водных ресурсов (кроме подземных) и наблюдение за режимом велись на сети гидрометеорологических обсерваторий, станций и постов Росгидромета по единой в стране системе. Роскомвод обеспечивает на предприятиях, в организациях и учреждениях контроль правильности учета количества вод, забранных из водоисточников, и сброса в них использованных вод, осуществляя учет использования вод.

         Наблюдение за запасами и состоянием минеральных вод и лечебных грязей, а также контроль этих запасов ведут режимно-эксплуатационные станции территориальных советов профсоюзов. Они отмечают почти повсеместное истощение гидроминеральных ресурсов, ухудшение их качества и угрозу деградации.

         Земельные ресурсы. Мониторинг земельных ресурсов осуществляется как землепользователями, так и государственными землеустроительными органами. Инвентаризация земель, проводится один раз в 5 лет.

         Сведения государственной регистрации землепользования, учет количества и качества земель, бонитировки почв и экономической оценки земель фиксируются в Государственном земельном кадастре.

         В результате перераспределения земель наблюдаются выбытие из оборота сельскохозяйственных угодий и ухудшение их качества.

         Минерально-сырьевые ресурсы. Мониторинг минерально-сырьевых ресурсов ведется на различных стадиях их освоения. Геологическое изучение недр, учет состояния и движения запасов полезных ископаемых входят в компетенцию органов Министерства природных ресурсов РФ. Надзорную деятельность в области рационального использования минерально-сырьевых ресурсов осуществляет Госгортехнадзор России. Последний представляет собой специализированный контрольный орган, который осуществляет наряду с надзором за состоянием безопасности работ в промышленности надзор за соблюдением порядка пользования недрами при разработке месторождений полезных ископаемых и переработке минерального сырья.

         Министерству природных ресурсов РФ в части охраны недр подконтрольно около 3650 предприятий по добыче и переработке минерального сырья, в составе которых более 171 тыс. объектов (шахты, рудники, карьеры и разрезы). Надзор за безопасным ведением работ в промышленности и горный надзор осуществляют 39 округов.

         В результате контрольной деятельности в части нарушения требований правил и норм по использованию недр за один год было выявлено свыше 36 тыс. нарушений, работы приостанавливались в 1410 случаях, оштрафовано свыше 700 работников предприятий. Принятые меры позволили сохранить на балансе предприятий следующие объемы полезных ископаемых: угля - свыше 130 млн. т, руд черных металлов - 14,5 млн. т, руд цветных, благородных и редких металлов - 7,2 млн. т и 2 млн. м. песков, агрохимического сырья - 2 млн. т и более 120 млн. т нерудных полезных ископаемых.

         Биологические ресурсы. Учет охотничьих и промысловых животных возложен на службы Главохоты РФ, которая на основании имеющихся сведений составляет прогнозы рационального использования животных ресурсов. Отсутствие кадастров животного мира и слабая их инвентаризация не позволяют говорить о существовании мониторинга.

         Мониторинг рыбных ресурсов ведется во всех рыбопромысловых бассейнах и в местах, наиболее подверженных антропогенному воздействию.         Осуществляют его сотрудники рыбохозяйственных институтов, ихтиологических служб органов рыбоохраны, находящихся в подчинении Комитета Российской Федерации по рыболовству.

         Мониторинг лесных ресурсов включает в себя учет лесного фонда, охрану лесов от пожаров, санитарно-лесопатологическнй контроль и контроль за рубкой и восстановлением лесов, а также специализированный мониторинг производственно-территориальных комплексов, зон экологического неблагополучия, северных территорий и др. Мониторинг строится на двух уровнях: региональном и локальном. Учет лесного фонда и фоновый мониторинг осуществляют при проведении непрерывного и периодического лесоустройства.

         Функционально-технологическая структура национального уровня системы мониторинга лесов включает лесоустроительные предприятия, службу лесопатологического мониторинга, а так же специализированные предприятия и станции по защите леса, ПО «Авиалесохрана», ВНИИЦ лесресурс, в состав которого входят аэрокосмическая экспедиция и спецпредприятие, научно-исследовательские институты отрасли и вузы.

2.2. Организация мониторинга окружающей среды.

  Эффективность любой системы (вида) мониторинга определяется организацией, что представляет собой сложную, многоплановую задачу.

         Прежде всего сложность организации мониторинга зависит от его уровня. Мониторинг окружающей среды может охватывать локальные территории (район, область) - локальный уровень, отдельные регионы (округа) - региональный уровень, а земной шар в целом - глобальный уровень. При этом с учетом уровня мониторинга должна быть создана значительная сеть станций, пунктов, постов наблюдений, оснащенных самым современным оборудованием, использующих новейшие технологии.

         Так, например, система гидрометеорологического мониторинга до недавнего времени насчитывала более 1800 гидрометеостанций, около 3,5 тысячи наблюдательных постов, 42 гидрометеорологические обсерватории, более 190 авиаметеорологических и около 150 аэрозольных станций. В системе используются для получения необходимой информации как национальные («Метеор», «Океан», «Прогноз») так и международные космические комплексы и аппараты.

         Важным вопросом организации и функционирования системы мониторинга является ее финансовое обеспечение.

         В России наряду с бюджетным финансированием различных служб и ведомств, осуществляющих мониторинг окружающей среды, функционирует Федеральный экологический фонд Российской Федерации (ФЭФРФ).

         ФЭФРФ осуществляет финансирование по направлениям природоохранной деятельности и федеральным целевым экологическим программам, в развитие системы экологического мониторинга и его обеспечение.

         Вместе с тем эффективность мониторинга окружающей природной среды во многом зависит от научного обоснования его теоретических и методологических основ, критериев оценки различных факторов и показателей антропогенных изменений и нарушений в биосфере. Решение этих вопросов существенно повысит уровень практической значимости результатов, полученных в процессе реализации программ мониторинга окружающей природной среды.

3. Программа мониторинга окружающей среды.

         Научно обоснованный мониторинг окружающей среды осуществляется в соответствии с Программой. Программа должна включать в себя цели организации, стратегии его проведения и механизмы реализации. Ключевым элементом любой Программой мониторинга окружающей среды являются:

*перечень объектов, находящихся под контролем, их территориальная привязка (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 таблицы с указанием места, даты и метода отбора проб и представления данных.

          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.

         Преимущество 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.

         В программах мониторинга широко задействовано дистанционное зондирование окружающей среды с использованием самолетов или спутников, снабженных многоканальными датчиками. Различают два вида дистанционного зондирования.

А) 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.

Б) 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.

         Сложность организации мониторинга окружающей среды зависит от его уровня. С учетом уровня экологического мониторинга для его эффективного осуществления должны быть созданы сети станций, пункты, посты наблюдений, оснащенных современным специальным оборудованием. Не менее важным вопросом организации полноценного функционирования системы экологического мониторинга окружающей природной среды является ее финансовое и технологическое обеспечение.

         Таким образом, постоянный мониторинг окружающей среды текущего состояния и грамотное определение тенденций изменения окружающей природной среды являются чрезвычайно важным для долгосрочного прогнозирования качества экологической системы и практических действий по ее улучшению.

Заключение

          Подведем краткий итог:

         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.

         С помощью экологического мониторинга контролируется состояние экологических систем, в том числе природно-технических подсистем, а так же медико-гигиенические показатели среды обитания человека.

         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.

В настоящее время наибольшую актуальность приобретает мониторинг антропогенных изменений, так как именно техногенное или хозяйственное воздействие человека на окружающую среду приносит опасные изменения в экологические системы, ландшафты, природные комплексы. Основой для этого служит фоновый мониторинг в неизмененных или малоизмененных природных комплексах.

         Мониторинг загрязнения абиотической составляющей окружающей природной среды в рамках ЕГСЭМ ведет Государственная служба наблюдения (ГСН) за загрязнением окружающей природной среды.

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).