Мониторинг окружающей среды. 8

Содержание

Введение

1. Понятие о мониторинге окружающей среды.

2. Классификация видов и систем мониторинга

3. Мониторинг состояния природных ресурсов

4. Оценка качества окружающей среды

Заключение

Список литературы

Введение

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. В сложившейся ситуации чрезвычайно важным для практических действий и долгосрочного прогнозирования качества окружающей среды являются контроль состояния и определение тенденций ее изменения.

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

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

Осознание во многих странах неэффективности усилий по финансированию сбора и переработки информации о состоянии окружающей среды потребовало новых подходов и координации действий как на национальном, так и на международном, глобальном, уровнях.

Первым шагом в этом направлении стала конференция ООН по охране окружающей среды в Стокгольме в 1972 году. Одним из важнейших решений Стокгольмской конференции была рекомендация по созданию глобальной системы мониторинга окружающей среды (YEMS).

В 1974 году в Найроби была образованна межправительственная комиссия по системе глобального мониторинга, разработана первая схема организации мониторинга антропогенных загрязнителей. Тогда же был уточнен список наиболее опасных загрязнителей для учета их при организации мониторинга.

Загрязнители оценивались по различным критериям, в том числе по воздействию на здоровье человека; влиянию на климат или экосистемы; склонности к разрушению в природной среде; способности накапливаться в пищевых цепях; возможности химической трансформации во вторичные токсические или мутагенные вещества и другим.

Следует отметить, что еще до этого в нашей стране под руководством известного ученого Ю.А. Израэля были разработаны научные основы мониторинга, которые доложены на заседании Совета управляющих программ ООН по проблемам окружающей среды (ЮНЕП) в Найроби. А затем и на других международных симпозиумах и совещаниях.

В последующем вопросы мониторинга окружающей среды неоднократно обсуждались на различных уровнях, как национальных, так и международных правительственных и общественных организаций, что находило отражение в многочисленных печатных изданиях, посвященных проблемам мониторинга окружающей среды. Так, например, исключительный интерес представляют труды Международных симпозиумов «Комплексный глобальный мониторинг загрязнения окружающей природной среды», состоявшихся в 1978 и 1982 гг., пять томов сборника «Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем», изданных Институтом прикладной геофизики в 1978–1982 гг.

1. Понятие о мониторинге окружающей среды. Цели и задачи. Объект исследования

Экологический мониторинг является комплексным мониторингом биосферы. Он включает в себя контроль за изменениями состояния окружающей среды под влиянием как природных, так и антропогенных факторов.

Термин «мониторинг» образован от лат. Monitor – наблюдающий, предостерегающий, Существует несколько современных формулировок определения мониторинга. Некоторые исследователи под мониторингом понимают систему повторных наблюдений за состоянием объектов окружающей среды в пространстве и во времени в соответствии с заранее подготовленной программой. Более конкретная формулировка определения мониторинга предложена академиком РАН Ю.А. Израэлем в 1974.: мониторинг состояния природной среды, и в первую очередь загрязнений и эффектов, вызываемых ими в биосфере, – комплексная система наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния биосферы или ее отдельных элементов под влиянием антропогенных воздействий.

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. В России же в настоящее время создана и функционирует Единая государственная система экологического мониторинга (ЕГСЭМ). В связи с этим был принят государственный стандарт определения «мониторинга окружающей природной среды» – это система наблюдения и контроля, проводимых регулярно по определенной программе для оценки состояния окружающей среды, анализа происходящих в ней процессов и своевременного выявления тенденций ее изменения.

Таким образом, объектами мониторинга в первую очередь 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).

Кроме того, объектами мониторинга являются антропогенные воздействия и их источники:

                  Связанные с поступлением в окружающую среду токсичных для человека и опасных для флоры и фауны веществ, а так же других видов воздействия (электромагнитного, шумового и др.);

                  Приводящие к изменению сложившегося или естественного состояния природных сред, природных комплексов и их компонентов, а так же к сокращению или изменению биологического разнообразия, изменению ландшафта;

                  Связанные с изъятием или изменением состояния природных ресурсов.

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, объектом мониторинга является окружающая природная среда. Окружающую среду, в таком случае следует рассматривать как совокупность факторов и элементов, способных оказывать прямое влияние на живой организм на любой стадии его индивидуального развития.

В настоящее время, с развитием антропосферы, необходимо учитывать прямую и обратную связь между деятельностью человека и состоянием окружающей среды, что позволяет сделать мониторинг.

Таким образом, задачи и цели мониторинга окружающей природной среды будут следующие:

      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 изменений природной среды под влиянием факторов антропогенного воздействия и оценка прогнозируемого состояния природной среды.

Наблюдение за состоянием окружающей среды по сути представляет собой сбор информации о фактическом состоянии объектов окружающей среды; об источниках загрязнения; об основных изменениях в состоянии окружающей среды под воздействием загрязнителей. В соответствии с целями и задачами мониторинга сбор информации о состоянии окружающей среды относится к системе так называемого «диагностического» мониторинга, который служит основой для оценки наблюдаемых изменений, составления прогнозов возможных изменений окружающей среды, предотвращения отрицательных последствий антропогенного воздействия на окружающую среду и разработки стратегий оптимальных взаимоотношений общества и окружающей среды.

Таким образом, весь процесс мониторинга можно представить в виде схемы:

Весь процесс технологии мониторинга можно представить в виде алгоритма:

2. 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, акустические шумы и шумовые вибрации).

Мониторинг источников загрязнения – 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 явлениям в биосфере Земли, включая все ее экологические компоненты, и предупреждение о возникающих экстремальных ситуациях;

Базовый (фоновый) – слежение за общебиосферными, в основном природными явлениями, 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. 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 (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, способный осуществлять активное зондирование изучаемых объектов и регистрацию опытных данных.

В зависимости от принципа классификации имеются различные системы мониторинга

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 фактического уровня загрязнения и предупреждения о создающихся критических ситуациях, вредных для здоровья людей и других живых организмов.

При проведении комплексного экологического мониторинга окружающей среды:

а) проводиться постоянная оценка экологических условий среды обитания человека и биологических объектов (растений, животных, микроорганизмов и т.д.), а так же оценка состояния и функциональной целостности экосистем;

б) создаются условия для определения корректирующих действий в тех случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются.

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.

Основные цели комплексного экологического мониторинге состоят в том, что на основании полученной информации:

1) оценить показатели состояния и функциональной целостности экосистем и среды обитания человека (т.е. провести оценку соблюдения экологических нормативов);

2) выявить причины изменения этих показателей и оценить последствия таких изменений, а так же определить корректирующие меры в тех случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются (т.е. провести диагностику состояния экосистем и среды обитания);

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

Существует так же понятие общего мониторинга, объектом исследования которого является, по мнению академика И.П. Герасимова (1975), «многокомпонентная совокупность природных явлений, подверженная многообразным естественным динамическим изменениям и испытывающая разнообразное воздействие и преобразование ее человеком».

Для конкретизации действий и удобства рассмотрения общий мониторинг он подразделяет на следующие блоки:

– биоэкологический;

– геоэкологический;

– биосферный;

В каждый из этих блоков могут быть включены определенные виды мониторинга в зависимости от конкретных объектов наблюдения. В свою очередь, структура отдельного вида мониторинга может состоять из отдельных подсистем или подпрограмм из других видов мониторинга.

Один из вариантов структуры видов мониторинга окружающей среды представлен на схеме ниже. Приведенная на схеме структура не является полной классификацией всех возможных видов мониторинга окружающей среды. Между отдельными видами мониторинга не всегда представляется возможным провести четкую грань, поскольку отдельные виды мониторинга могут быть использованы другими или входят в их структуру.

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.

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 т.д.

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

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

3. 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.

Несмотря на существующие стандартные формы отчетности, методологические несоответствия и технические сложности учета водозабора и водосброса приводят к значительному расхождению величин одних и тех же показателей, представляемых различными ведомствами.

Государственный учет подземных вод (в том числе и эксплуатационных запасов) осуществляют организации Министерства природных ресурсов Российской Федерации.

Контролю подлежат количество отбираемых питьевых и технических вод и распределение этого отбора по видам использования. В связи с тем, что водопользователи отчитываются нерегулярно, а водозаборы обследуются периодически (один раз в 5–6 лет), получаемые данные приблизительны.

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.

В соответствии с возложенными на него задачами Госгортехнадзор России согласовывает и контролирует нормативы потерь и разубоживания полезных ископаемых при добыче и нормативы потерь при переработке минерального сырья; налагает санкции на сверхнормативные потери; ограничивает, приостанавливает или запрещает сброс в недра сточных вод, захоронение вредных веществ и отходов производства, подземное хранение веществ и материалов.

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. м³ 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 РоссийскойФедерации по рыболовству.

В настоящее время нет возможности охватить контролем все рыбохозяйственные водоемы страны.

Работы по изучению и картографированию запасов диких растений ведут преимущественно научно-исследовательские институты и кафедры соответствующих вузов. Однако даже для используемых в качестве промышленного сырья лекарственных трав не определены запасы в пределах их ареалов, недостаточны сведения о существующих районах их размещения. Можно говорить только о работах по оценке флористического разнообразия отдельных регионов,

регулированию пастбищных нагрузок на природные группировки, контролю за изъятием промысловых растений.

Мониторинг лесных ресурсов включает в себя учет лесного фонда, охрану лесов от пожаров, санитарно-лесопатологическнй контроль и контроль за рубкой и восстановлением лесов, а также специализированный мониторинг производственно-террнториальных 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», ВНИИЦлесресурс, в состав которого входят аэрокосмическая экспедиция и спецпредприятие, научно-исследовательские институты отрасли и вузы.

4. Оценка качества окружающей среды

Важным направлением мониторинговых исследований является оценка качества окружающей среды.

Качество окружающей среды — это степень соответствия природных условий физиологическим возможностям человека. Различают окружающую природную среду здоровую, или комфортную, при которой здоровье у человека в норме, и нездоровую, при которой нарушается состояние здоровья. Когда при взаимодействии человека со средой наблюдаются необратимые изменения состояния здоровья, то такая среда называется экстремальной. Отсюда следует, что для сохранения здоровья населения нашей страны необходимо следить за качеством окружающей среды. Для этого разработаны научные оценки качества окружающей среды, которые называются стандартами качества окружающей среды. Они подразделяются на экологические и производственно-хозяйственные.

Экологические стандарты устанавливают предельно допустимые нормы антропогенного воздействия на окружающую среду, превышение которых несет опасность здоровью человека, губительно для растительности и животных. Данные нормы устанавливаются в виде предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ (ПДК) и предельно допустимых уровней вредного физического воздействия (ПДУ).

ПДК— это количество вредного вещества в окружающей среде, отнесенное к массе или объему ее конкретного компонента, которое при постоянном контакте или при воздействии в отдельный промежуток времени практически не оказывает влияния на здоровье человека и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства.

При определении ПДК, подчеркивают Т.А. Акимова, В.В. Хаскин (1994), учитывается не только степень влияния загрязнителей на здоровье человека, а также и воздействие данных загрязнителей на природные сообщества в целом. ПДК с каждым годом все больше устанавливаются для веществ в воздухе, воде, почве (рис. 1.).

Рис. 1. Схема зоны загрязнения атмосферного воздуха в

районе мощного промышленного источника (по Т. А. Акимовой,

В. В. Хаскину, 1994):

Верхняя часть — план-схема территории, нижняя часть — «профиль» территории по линии АБ. ПЗ — промышленная зона с источником выбросов; Г районы города; Д — лесопарковые насаждения; СЗЗ — санитарно-защитная зона. Пунктиром обозначены профили рассеяния и выпадения выбросов и соответствующие изолинии концентрации загрязнителей в приземном слое воздуха. Отображена ситуация, когда благодаря соблюдению ПДВ в жилой зоне города не превышается ПДК