Особливості організації екологічного моніторингу. Особливості проведення екологічного моніторингу

Вступ

Види та методи екологічного моніторингу.

Організація екологічного моніторингу у РФ. Єдина державна система моніторингу (ЄДСЕМ). Відомчі системи моніторингу.

Завдання. Варіант №6.

Висновок

Список використаної літератури

Вступ

Науково-технічна діяльність людства наприкінці ХХ століття стала відчутним чинником на довкілля. Теплове, хімічне, радіоактивне та інші забруднення навколишнього середовища в останні десятиліття перебувають під пильною увагою фахівців та викликають справедливу занепокоєність, а іноді – і тривогу громадськості. За багатьма прогнозами проблема захисту довкілля у ХХІ столітті стане найбільш значущою більшості промислово розвинених країн. У подібній ситуації налагоджена широкомасштабна та ефективна мережа контролю стану навколишнього середовища, особливо у великих містах та навколо екологічно небезпечних об'єктів, може стати важливим елементом забезпечення екологічної безпеки та запорукою сталого розвитку суспільства.

В останні десятиліття суспільство дедалі ширше використовує у своїй діяльності відомості про стан природного середовища. Ця інформація потрібна в повсякденному житті людей, при господарюванні, у будівництві, за надзвичайних обставин - для оповіщення про небезпечні явища природи, що насуваються. Але зміни у стані довкілля відбуваються і під впливом біосферних процесів, пов'язаних із діяльністю людини. Визначення вкладу антропогенних змін є специфічним завданням.

Вже понад 100 років спостереження за зміною погоди кліматом ведуться регулярно в цивілізованому світі. Це всім нам знайомі метеорологічні, фенологічні, сейсмологічні та інші види спостережень і вимірів стану довкілля. Тепер уже нікого не треба переконувати, що за станом природного довкілля треба постійно спостерігати. Все ширше стає коло спостережень, кількість вимірюваних параметрів, все частіше мережа спостережних станцій. Все більшою складністю мають проблеми, пов'язані з моніторингом навколишнього середовища.

1. Види та методи екологічного моніторингу.

Сам термін «Моніторинг»вперше з'явився у рекомендаціях спеціальної комісії СКОПЕ (науковий комітет з проблем навколишнього середовища) при ЮНЕСКО у 1971 році, а у 1972 році вже з'явилися перші пропозиції щодо Глобальної системи моніторингу навколишнього середовища (Стокгольмська конференція ООН з навколишнього середовища) для визначення системи повторних цілеспрямованих спостережень за елементами навколишнього природного середовища у просторі та часі. Однак така система не створена досі через розбіжності в обсягах, формах та об'єктах моніторингу, розподіл обов'язків між вже існуючими системами спостережень. Такі ж проблеми і в нашій країні, тому, коли виникає гостра необхідність режимних спостережень за довкіллям, кожна галузь має створювати свою локальну систему моніторингу.

Моніторингнавколишнього середовища називають регулярні, що виконуються за заданою програмою спостереження природних середовищ, природних ресурсів, рослинного та тваринного світу, що дозволяють виділити їх стани та процеси, що відбуваються в них під впливом антропогенної діяльності.

Під екологічним моніторингомслід розуміти організований моніторинг навколишнього природного середовища, при якому, по-перше, забезпечується постійна оцінка екологічних умов довкілля людини та біологічних об'єктів (рослин, тварин, мікроорганізмів тощо), а також оцінка стану та функціональної цінності екосистем, по- друге, створюються умови для визначення коригуючих впливів у тих випадках, коли цільові показники екологічних умов не досягаються.

Відповідно до наведених визначень та покладених на систему функцій, моніторинг включає кілька основних процедур:

виділення (визначення) об'єкта спостереження;

обстеження виділеного об'єкта спостереження;

складання інформаційної моделі для об'єкта спостереження;

планування вимірів;

оцінка стану об'єкта спостереження та ідентифікації його інформаційної моделі;

прогнозування зміни стану об'єкта спостереження;

подання інформації у зручній для користувача формі та доведення її до споживача 1 .

Слід зважити, що сама система моніторингу не включає діяльність з управління якістю середовища, але є джерелом необхідної для прийняття екологічно значущих рішень інформації.

Система екологічного моніторингу має накопичувати, систематизувати та аналізувати інформацію:

про стан довкілля;

про причини спостережуваних та ймовірних змін стану (тобто про джерела та фактори впливу);

про допустимість змін та навантажень на середовище в цілому;

про існуючі резерви біосфери.

Таким чином, в систему екологічного моніторингу входять спостереження за станом елементів біосфери та спостереження за джерелами та факторами антропогенного впливу.

Екологічні моніторинги довкілля можуть розроблятися лише на рівні промислового об'єкта, міста, району, області, краю, республіки у складі федерації.

Характер та механізм узагальнення інформації про екологічну обстановку під час її руху за ієрархічними рівнями системи екологічного моніторингу визначаються за допомогою поняття інформаційного портрета екологічної обстановки. Останній є сукупність графічно представлених просторово розподілених даних, характеризуючих екологічну обстановку певної території, разом із картоосновой місцевості. Роздільна здатність інформаційного портрета залежить від масштабу використовуваної картооснови.

У 1975 р. була організована Глобальна система моніторингу навколишнього середовища (ДСМЗС) під егідою ООН, але ефективно діяти вона почала лише останнім часом. Ця система складається з 5 взаємопов'язаних підсистем: вивчення кліматичних змін, далекого перенесення речовин, що забруднюють середовище, гігієнічних аспектів середовища, дослідження Світового океану та ресурсів суші. Існує 22 мережі діючих станцій системи глобального моніторингу, а також міжнародні та національні системи моніторингу. Однією з головних ідей моніторингу є вихід на принципово новий рівень компетентності під час прийняття рішень локального, регіонального та глобального масштабів.

Система моніторингу реалізується на кількох рівнях, яким відповідають спеціально розроблені програми:

імпактному (вивчення сильних впливів у локальному масштабі);

регіональному (прояв проблем міграції та трансформації забруднюючих речовин, спільного впливу різних факторів, характерних для економіки регіону);

фоновому (з урахуванням біосферних заповідників, де виключена будь-яка господарська діяльність) 2 .

При русі екологічної інформації від локального рівня (місто, район, зона впливу промислового об'єкта і т. д.) до федерального масштаб картооснови, на яку ця інформація наноситься, збільшується, отже, змінюється роздільна здатність інформаційних портретів екологічної обстановки на різних ієрархічних рівнях екологічного моніторингу . Так, на локальному рівні екологічного моніторингу в інформаційному портреті мають бути присутніми всі джерела емісій (вентиляційні труби промислових підприємств, випуски стічних вод тощо). На регіональному рівні близькі джерела впливу «зливаються» в одне групове джерело. Внаслідок цього на регіональному інформаційному портреті невелике місто з кількома десятками емісії виглядає як одне локальне джерело, параметри якого визначаються за даними моніторингу джерел.

На федеральному рівні екологічного моніторингу спостерігається ще більше узагальнення просторово розподіленої інформації. Як локальні джерела емісії на цьому рівні можуть відігравати роль промислові райони, досить великі територіальні утворення. При переході від одного ієрархічного рівня до іншого узагальнюється як інформація про джерела емісії, а й інші дані, що характеризують екологічну обстановку.

При розробці проекту екологічного моніторингу потрібна така інформація:

джерела надходження забруднюючих речовин у навколишнє природне середовище - викиди забруднюючих речовин в атмосферу промисловими, енергетичними, транспортними та іншими об'єктами; скидання стічних вод у водні об'єкти; поверхневі змив забруднюючих та біогенних речовин у поверхневі води суші та моря; внесення на земну поверхню та (або) у ґрунтовий шар забруднюючих та біогенних речовин разом із добривами та отрутохімікатами при сільськогосподарській діяльності; місця поховання та складування промислових та комунальних відходів; техногенні аварії, що призводять до викиду в атмосферу небезпечних речовин та (або) розливу рідких забруднюючих та небезпечних речовин тощо;

переноси забруднюючих речовин – процеси атмосферного переносу; процеси перенесення та міграції у водному середовищі;

процеси ландшафтно-геохімічного перерозподілу забруднюючих речовин - міграція забруднюючих речовин по ґрунтовому профілю до рівня ґрунтових вод; міграція забруднюючих речовин з ландшафтно-геохімічного сполучення з урахуванням геохімічних бар'єрів та біохімічних кругообігів; біохімічний кругообіг і т. д.;

дані про стан антропогенних джерел емісії - потужність джерела емісії та місцезнаходження його, гідродинамічні умови надходження емісії до навколишнього середовища 3 .

У зоні впливу джерел емісії організується систематичне спостереження за такими об'єктами та параметрами навколишнього природного середовища.

Атмосфера: хімічний та радіонуклідний склад газової та аерозольної фази повітряної сфери; тверді та рідкі опади (сніг, дощ) та їх хімічний та радіонуклідний склад; теплове та вологе забруднення атмосфери.

Гідросфера: хімічний та радіонуклідний склад середовища поверхневих вод (річки, озера, водосховища тощо), ґрунтових вод, суспензій та даних відкладень у природних водостоках та водоймах; теплове забруднення поверхневих та ґрунтових вод.

Грунт: хімічний та радіонуклідний склад діяльного шару ґрунту.

Біота: хімічне та радіоактивне забруднення сільськогосподарських угідь, рослинного покриву, ґрунтових зооценозів, наземних угруповань, свійських та диких тварин, птахів, комах, водних рослин, планктону, риб.

Урбанізоване середовище: хімічне та радіаційне тло повітряного середовища населених пунктів; хімічний та радіонуклідний склад продуктів харчування, питної води тощо.

Населення: характерні демографічні параметри (чисельність та щільність населення, народжуваність та смертність, віковий склад, захворюваність, рівень вроджених каліцтв та аномалій); соціально-економічні чинники

Системи моніторингу природних середовищ та екосистем включають засоби спостереження: екологічної якості повітряного середовища, екологічного стану поверхневих вод і водних екосистем, екологічного стану геологічного середовища та наземних екосистем.

Спостереження у межах цього виду моніторингу проводяться без урахування конкретних джерел емісії та пов'язані з зонами їхнього впливу. Основний принцип організації – природно-екосистемний.

Цілями спостережень, що проводяться в рамках моніторингу природних середовищ та екосистем, є:

оцінка стану та функціональної цілісності довкілля та екосистем;

виявлення змін природних умов внаслідок антропогенної діяльності на території;

дослідження змін екологічного клімату (багаторічного екологічного стану) територій.

Наприкінці 80-х виникло поняття і досить швидко набула широкого поширення.

Початкове трактування цього терміна було досить широким. Під незалежною екологічною експертизоюмали на увазі різноманітні способи отримання та аналізу інформації (екологічний моніторинг, оцінка впливу на навколишнє середовище, незалежні дослідження тощо). Нині поняття громадська екологічна експертизавизначено законодавчо.

“Екологічна експертиза- встановлення відповідності наміченої господарської та іншої діяльності екологічним вимогам та допустимості реалізації об'єкта експертизи з метою запобігання можливим несприятливим впливам цієї діяльності на навколишнє природне середовище та пов'язаних з ними соціальних, економічних та інших наслідків реалізації об'єкта екологічної експертизи”

Екологічна експертиза може бути державною та суспільною.

Суспільна екологічна експертиза проводиться за ініціативою громадян та громадських організацій (об'єднань), а також з ініціативи органів місцевого самоврядування громадськими організаціями (об'єднаннями).

Об'єктами державної екологічної експертизиє:

проекти генеральних планів розвитку територій,

всі види містобудівної документації(наприклад, генеральний план, проект забудови),

проекти схем розвитку галузей народного господарства,

проекти міждержавних інвестиційних програм,

проекти комплексних схем охорони природи, схем охорони та використання природних ресурсів(в т.ч. проекти землекористування та лісоустрою, матеріали, що обґрунтовують переведення лісових земель у нелісові),

проекти міжнародних договорів,

матеріали обґрунтування ліцензій на провадження діяльності, здатної вплинути на навколишнє середовище,

техніко-економічні обґрунтування та проекти будівництва, реконструкції, розширення, технічного переозброєння, консервації та ліквідації організацій та інших об'єктів господарської діяльності,незалежно від їх кошторисної вартості, відомчої належності та форм власності ,

проекти технічної документації на нову техніку, технологію, матеріали, речовини, товари та послуги, що сертифікуються.

Суспільна екологічна експертизаможе проводитися щодо тих самих об'єктів, що й державна екологічна експертиза, за винятком об'єктів, відомості про які становлять державну, комерційну та (або) іншу таємницю, що охороняється законом.

Метою екологічної експертизи є запобігання можливим несприятливим впливам наміченої діяльності на навколишнє середовище та пов'язаних з ними соціально-економічних та інших наслідків.

Закордонний досвід свідчить про високу економічну ефективність екологічної експертизи. Агентство з охорони довкілля США здійснило вибірковий аналіз висновків про вплив на середу. У половині досліджених випадків відмічено зниження вартості проектів за рахунок здійснення конструктивних природоохоронних заходів. За даними Міжнародного банку реконструкції та розвитку, можливе підвищення вартості проектів, пов'язане з проведенням оцінки впливу на середу та подальшим обліком у робочих проектах екологічних обмежень, окупається в середньому за 5-7 років. За оцінками західних фахівців, включення екологічних факторів у процес прийняття рішень ще на стадії проектування виявляється в 3-4 рази дешевшим за подальшу доустановку очисного обладнання.

Випробовуючи на собі результати руйнівної дії води, вітру, землетрусів, снігових лавин тощо, людина здавна реалізувала елементи моніторингу, накопичуючи досвід прогнозування погоди та стихійних лих. Такі знання завжди були і зараз залишаються необхідними для того, щоб по можливості знизити шкоду, завдану людському суспільству несприятливими природними явищами і, що особливо важливо, зменшити ризик людських втрат.

Наслідки більшості стихійних лих необхідно оцінювати з усіх боків. Так, урагани, що руйнують споруди та призводять до людських жертв, як правило, приносять рясні опади, які в посушливих районах дають значний приріст урожаїв. Тому організація моніторингу вимагає поглибленого аналізу з урахуванням як економічної боку питання, а й особливостей історичних традицій, рівня культури кожного конкретного регіону.

Переходячи від споглядання явищ навколишнього середовища через механізми пристосування до усвідомленого впливу на них, що посилюється, людина поступово ускладнювала методику спостереження за природними процесами і свідомо чи мимоволі залучалася в гонитву за самим собою. Ще давні філософи вважали, що у світі все пов'язано з усім, що необережне втручання у процес навіть, здавалося б, другорядної важливості може призвести до незворотних змін у світі. Спостерігаючи за природою, ми довгий час оцінювали її з обивательських позицій, не замислюючись про доцільність цінності наших спостережень, про те, що ми маємо справу з найскладнішою самоорганізуючою і самоструктуруючою системою, про те, що людина є лише частинкою цієї системи. І якщо в часи Ньютона людство милувалося цілісністю цього світу, то тепер одним із стратегічних помислів людства є порушення цієї цілісності, що неминуче випливає з комерційного ставлення до природи та недооцінки глобальності цих порушень. Людина змінює ландшафти, створює штучні біосфери, організує агротехноприродні та повністю техногенні біокомплекси, перебудовує динаміку річок та океанів та вносить зміни до кліматичних процесів. Рухаючись таким шляхом, він усі свої наукові та технічні можливості донедавна звертав на шкоду природі та зрештою самому собі. Зворотні негативні зв'язки живої природи все активніше чинять опір цьому натиску людини, все чіткіше проявляється невідповідність цілей природи та людини. І ось ми виявляємося свідками наближення до кризової межі, за якою рід Homo sapiens не зможе існувати.

Ідеї ​​техносфери, ноосфери, техноміру, антропосфери і т. д. і т. п. на батьківщині В. І. Вернадського, що народилися ще на початку нашого століття, були сприйняті з великим запізненням. Весь цивілізований світ сьогодні з нетерпінням чекає практичного втілення цих ідей у ​​нашій країні, своїми розмірами та потужністю енергетичного потенціалу здатної повернути назад усі прогресивні починання поза її межами. І в цьому сенсі системи моніторингу є ліками від божевілля, тим механізмом, який допоможе запобігти сповзанню людства до катастрофи.

Супутником людської активності є катастрофи, що все зростають за своєю потужністю. Природні катастрофи відбувалися завжди. Вони – один із елементів еволюції біосфери. Урагани, повені, землетруси, цунамі, лісові пожежі тощо приносять щороку величезні матеріальні збитки, поглинають людські життя. Одночасно дедалі більше набирають чинності антропогенні причини багатьох катастроф. Регулярні аварії танкерів з нафтою, катастрофа в Чорнобилі, вибухи на заводах та складах з викидами отруйних речовин та інші непередбачувані катастрофи – реальність нашого часу. Наростання числа і потужності аварій демонструє безпорадність людини перед наближенням екологічної катастрофи. Відсунути її може лише швидке широкомасштабне використання систем моніторингу. Такі системи успішно впроваджуються у Північній Америці, Західній Європі та Японії.

Іншими словами, відповідь на питання про необхідність моніторингу можна вважати позитивно вирішеним.

Наприкінці 20 століття науково-технічна діяльність людства стала відчутним чинником на довкілля. З метою оптимізації відносин людини з природою та екологічної орієнтації господарської діяльності виникла багатоцільова інформаційна система довгострокових спостережень – моніторинг.

Екологічний моніторинг (моніторинг довкілля) (від лат. monitor - той, хто нагадує, попереджає) - багатоцільова інформаційна система довгострокових спостережень, а також оцінки та прогнозу стану природного середовища. Основна мета екологічного моніторингу – попередження критичних ситуацій, шкідливих чи небезпечних для здоров'я людей, благополуччя інших живих істот, їх угруповань, природних та створених людиною об'єктів.

Сама система моніторингу не включає діяльність з управління якістю середовища, а є джерелом інформації необхідної для ухвалення екологічно значимих рішень.

Система екологічного моніторингу накопичує, систематизує та аналізує інформацію: про стан навколишнього середовища; про причини спостережуваних та ймовірних змін стану (т. е. про джерела та фактори впливу); про допустимість змін та навантажень на середовище в цілому; про існуючі резерви біосфери.

Основні процедури системи моніторингу

3виділення (визначення) та обстеження об'єкта спостереження;

3 оцінка стану об'єкта спостережень;

3прогнозування змін стану об'єкта спостереження;

3представлення інформації у зручній для використання формі та доведення її до споживача.

Пункти екологічного моніторингу розташовуються у великих населених пунктах, промислових та с/г районах.

Види моніторингу

1. Залежно від території, що охоплюється спостереженнями, моніторинг поділяється на три рівні: глобальний, регіональний та локальний.

· Глобальний моніторинг - стеження за загальносвітовими процесами (у тому числі антропогенного впливу), що відбуваються на всій планеті. Розробка та координація глобального моніторингу навколишнього природного середовища здійснюється у рамках ЮНЕП (орган ООН) та Всесвітньої метеорологічної організації (ВМО). Існує 22 мережі діючих станцій системи глобального моніторингу. Основними цілями програми глобального моніторингу є: - організація системи попередження про загрозу здоров'ю людини; оцінка впливу глобального забруднення атмосфери на клімат; оцінка кількості та розподілу забруднень у біологічних системах; оцінка проблем, що виникають при сільськогосподарській діяльності та землекористуванні; оцінка реакції наземних екосистем на вплив довкілля; оцінка забруднення морських екосистем; створення системи попереджень про стихійні лиха в міжнародному масштабі.

· Регіональний моніторинг - стеження за процесами та явищами в межах якогось одного регіону, де ці процеси та явища можуть відрізнятися і за природним характером, і за антропогенними впливами від базового фону, характерного для всієї біосфери. На рівні регіонального моніторингу ведуться спостереження станом екосистем великих природно-територіальних комплексів - басейнів річок, лісових екосистем, агроекосистем.

· Локальний моніторинг - це стеження за природними явищами та антропогенними впливами на невеликих територіях.

У системі локального моніторингу найважливішим є контроль наступних показників (табл. 4).

Таблиця 4.

Об'єкти спостереження та показники

2. Залежно від об'єкта спостереження розрізняють моніторинг базовий (фоновий) та імпактний.

· Базовий моніторинг – стеження за загальнобіосферними природними явищами без накладання на них антропогенних впливів. Наприклад, базовий моніторинг проводиться на природних територіях, що особливо охороняються, практично не відчувають локальних впливів діяльності людини.

· Імпактний моніторинг - це моніторинг регіональних та локальних антропогенних впливів у особливо небезпечних зонах.

Крім того, розрізняють моніторинг: біоекологічний (санітарно-гігієнічний), геоекологічний (природно-господарський), біосферний (глобальний), космічний, геофізичний, кліматичний, біологічний, здоров'я населення, соціальний та ін.

Методи екологічного моніторингу

В екологічному моніторингу використовують різноманітні методи дослідження. Серед них можна виділити дистанційні (аерокосмічні) та наземні методи. До дистанційних методів, наприклад, відноситься - зондування зі штучних супутників, космічних кораблів. До наземних методів належать біологічні (біоіндикаційні) та фізико-хімічні методи.

Однією з основних складових моніторингу навколишнього природного середовища є біологічний моніторинг, під яким розуміють систему тривалих спостережень, оцінки та прогнозу будь-яких змін у біоті (наявність та зникнення будь-яких видів, зміна їхнього стану та чисельності, поява випадкових інтродуцентів, зміна ареалу та ін.). ), Викликаних факторами антропогенного походження.

Структура біологічного моніторингу є досить складною. Він складається з окремих підпрограм, виходячи з принципу, заснованого на рівнях організації біологічних систем. Так генетичний моніторинг відповідає субклітинному рівню організації, екологічний моніторинг – популяційному та біоценотичному рівням.

Біологічний моніторинг має на увазі – розробку систем раннього оповіщення, діагностику та прогнозування. Головними етапами діяльності розробки систем раннього оповіщення є відбір відповідних організмів і створення автоматизованих систем, здатних з досить великою точністю виділяти сигнали «відгуку». Діагностика передбачає виявлення, ідентифікацію та визначення концентрації забруднюючих речовин у біотичній складовій на основі широкого використання організмів – індикаторів (від латів. indicare – вказувати). Прогноз стану біотичної складової довкілля може здійснюватися на основі біотестування та екотоксикології. Метод використання організмів – індикаторів отримав назву – біоіндикація.

Біоіндикація на відміну від простого фізичного чи хімічного виміру антропогенних факторів (дають кількісні та якісні характеристики, що дозволяють лише побічно судити про біологічну дію) дає можливість виявити та визначити біологічно значущі антропогенні навантаження. Найбільш зручні для біоіндикації – риби, водні безхребетні, мікроорганізми, водорості. Основні вимоги до біоіндикаторів – чисельність та постійний зв'язок з антропогенним фактором.

Переваги живих індикаторів:

· Підсумовують усі без винятку біологічно важливі дані про навколишнє середовище та відображають її стан у цілому;

· роблять необов'язковими застосування дорогих та трудомістких фізичних та хімічних методів вимірювання біологічних параметрів (не завжди можуть зареєструвати короткочасні та залпові викиди токсикантів);

· Відображають швидкість змін, що відбуваються в природі;

· Вказують шляхи і місця скупчення різноманітних забруднень в екологічних системах і можливі шляхи потрапляння цих агентів в їжу;

· дозволяють судити про ступінь шкідливості тих чи інших речовин для природи та людини;

· Дають можливість контролювати дію багатьох синтезованих людиною сполук;

· Допомагають нормувати допустиме навантаження на екосистеми.

Для біоіндикації придатні в основному два методи: пасивний та активний моніторинг. У першому випадку у вільно живуть організмів досліджуються видимі та невидимі ушкодження та відхилення від норми, що є ознаками масового стресового впливу. При активному моніторингу намагаються виявити ті самі впливи на тест-організмах, що знаходяться в стандартизованих умовах на досліджуваній території.

Моніторинг стану природних ресурсів у Росії

Екологічні моніторинги довкілля можуть розроблятися лише на рівні промислового об'єкта, міста, району, області, краю, республіки.

У Росії функціонує кілька відомчих систем моніторингу:

* служба спостереження за забрудненням довкілля Росгідромета;

* служба моніторингу лісового фонду Рослісгоспу;

* служба моніторингу водних ресурсів Роскомвода;

* служба агрохімічних спостережень та моніторингу забруднення сільськогосподарських земель Роскомзему;

* служба санітарно-гігієнічного контролю довкілля людини та її здоров'я Держкомсанепіднагляду Росії;

· Контрольно-інспекційна служба Держкомекології Росії та ін.

Огляд атмосферного повітря. Атмосферне повітря у Росії як природний ресурс не враховується. Для оцінки рівня забруднення атмосфери в 506 містах Росії створено мережу постів загальнодержавної служби спостережень та контролю над забрудненням атмосфери. На постах визначається вміст у атмосфері шкідливих різних речовин, які від антропогенних джерел викидів. Спостереження проводяться співробітниками місцевих організацій Держкомгідромету, Держкомекології, Держсанепіднагляду, санітарно-промислових лабораторій різних підприємств. У деяких містах спостереження проводяться одночасно всіма відомствами. Контроль якості атмосферного повітря у населених пунктах організується відповідно до ГОСТу 17.2.3.01-86 «Охорона природи. атмосфера. Правила контролю якості повітря населених пунктів», для чого встановлюють три категорії постів спостережень за забрудненням атмосфери: стаціонарні пости (призначені для регулярного відбору проб повітря та безперервного контролю за вмістом забруднювачів), маршрутні пости (для регулярного спостереження за допомогою спеціально обладнаних автомашин), пересувні пости (виготовляються поблизу магістралей для з'ясування особливостей забруднення повітря створюваного автомобілями), підфакельні пости (проводяться на машині чи стаціонарних постах вивчення особливостей забруднення повітря викидами окремих промислових підприємств).

Водний моніторинг проводиться у межах державного водного кадастру. Облік водних ресурсів (крім підземних) та спостереження за їх режимом ведеться на мережі гідрометеорологічних обсерваторій, станцій та постів Росгідромету. Роскомвод забезпечує на підприємствах, в організаціях та установах контроль правильності обліку кількості вод, забраних з вододжерел, та скидання в них використаних вод. Державний облік підземних вод (зокрема і експлуатаційних запасів) здійснюють організації Міністерства охорони природних ресурсів Російської Федерації. Контролю підлягають питні та технічні води, що відбираються.

Моніторинг земельних ресурсів здійснюється як землекористувачами, і державними землевпорядними органами. Інвентаризація земель проводиться 1 раз на 5 років. Відомості державної реєстрації землекористування, облік кількості та якості земель, бонітування ґрунтів (порівняльна оцінка ґрунтів за їх найважливішими агрономічними властивостями) та економічної оцінки земель фіксуються у державному земельному кадастрі.

Моніторинг мінерально-сировинних ресурсів ведеться різних стадіях їх освоєння. Геологічне вивчення надр, облік стану рух запасів з корисними копалинами входять у компетенцію органів Міністерства охорони природних ресурсів РФ. Наглядову діяльність у галузі раціонального використання мінерально-сировинних ресурсів здійснює Держгіртехнагляд Росії (спеціалізований контрольний орган, який здійснює поряд із наглядом за станом безпеки робіт у промисловості нагляд за дотриманням порядку користування надрами при розробці родовищ корисних копалин та переробці мінеральної сировини). Міністерству РФ з охорони природних ресурсів у частині охорони надр підконтрольно близько 3650 підприємств з видобутку та переробки мінеральної сировини, у складі яких понад 171 тисяч об'єктів (шахти, копальні, кар'єри та розрізи).

Огляд біологічних ресурсів. Облік мисливських і промислових тварин покладено Державну службу обліку мисливських ресурсів Росії, що виходячи з наявних відомостей становить прогнози раціонального використання тваринних ресурсів. Моніторинг рибних ресурсів ведеться у всіх рибопромислових басейнах і в місцях, найбільш схильних до антропогенного впливу. Здійснюють його співробітники рибогосподарських інститутів, іхтіологічних служб органів рибоохорони, що у підпорядкуванні Федерального агентства з рибальства РФ.

Роботи з вивчення та картографування запасів дикорослих рослин ведуть переважно науково-дослідні інститути та кафедри відповідних вишів. Зокрема, для промислової сировини лікарських рослин визначаються райони їх розміщення запасів у межах ареалів. Крім того, ведуться роботи з оцінки флористичної різноманітності окремих регіонів, регулювання пасовищних навантажень на природні угруповання, контролю за вилученням промислових рослин.

Моніторинг лісових ресурсів включає облік лісового фонду, охорону лісів від пожеж, санітарно-лісопатологічний контроль і контроль зарубкою та відновленням лісів, а також спеціалізований моніторинг виробничо-територіальних комплексів, зон екологічного неблагополуччя. Функціонально-технологічна структура національного рівня системи моніторингу лісів включає: лісовпорядні підприємства, службу лісопатологічного моніторингу, спеціалізовані підприємства та станції захисту лісу, науково-дослідні інститути, галузі та вузи, та деякі інші.

У державній системі управління природоохоронною діяльністю важлива роль відводиться формуванню Єдиної державної системи екологічного моніторингу (ЄДСЕМ) (Постанова Уряду РФ від 31 березня 2003 N 177) як джерела об'єктивної комплексної інформації про стан навколишнього природного середовища на території Росії. Ця система включає: моніторинг джерел антропогенного впливу на навколишнє середовище; моніторинг забруднення абіотичного та біотичного компонентів природного середовища; забезпечення створення та функціонування екологічних інформаційних систем.

Таким чином, моніторинг навколишнього середовища може характеризуватись як один із заходів охорони навколишнього природного середовища, функція державного управління та правовий інститут. Налагоджена широкомасштабна та ефективна мережа контролю стану довкілля, особливо у великих містах та навколо екологічно небезпечних об'єктів, є важливим елементом забезпечення екологічної безпеки та запорукою сталого розвитку суспільства.

Величезне значення в організації раціонального природокористування має вивчення проблем природокористування на глобальному, регіональному та локальному рівнях, а також оцінка якості навколишнього середовища на конкретних територіях, в екосистемах різного рангу.

Моніторинг- Це система спостережень, оцінки та прогнозу, що дозволяє виявити зміни стану навколишнього середовища під впливом антропогенної діяльності.

Поряд із негативним впливом на природу людина може в результаті господарської діяльності чинити і позитивний вплив.

До складу моніторингу входить:

спостереження за зміною якості довкілля, факторами, що впливають на довкілля;

оцінка фактичного стану природного довкілля;

прогноз зміни якості середовища.

Спостереження можуть здійснюватися за фізичними, хімічними та біологічними показниками, перспективні інтегровані показники стану навколишнього середовища.

Види моніторингу.Виділяють глобальний, регіональний та локальний моніторинг. (Що лежить в основі такого виділення?)

Глобальний моніторинг дозволяє оцінити сучасний стан усієї природної системи Землі.

Регіональний моніторинг здійснюється за рахунок станцій системи, куди стікається інформація про території, схильні до антропогенного впливу.

Раціональне природокористування можливе за наявності та правильного використання інформації, представленої системою моніторингу.

Екологічний моніторинг- Це система спостереження, оцінки та прогнозу зміни стану навколишнього середовища під впливом антропогенного впливу.

Завданнями моніторингу є:

Кількісна та якісна оцінка стану повітря, поверхневих вод, кліматичних змін, ґрунтового покриву, флори та фауни, контроль стоків та пилогазових викидів на промислових підприємствах;

Складання прогнозу про стан довкілля;

Інформування громадян та про зміни у навколишньому середовищі.

Прогноз та прогнозування.

Що таке прогноз та прогнозування? У різні періоди розвитку суспільства способи вивчення навколишнього середовища змінювалися. Одним з найважливіших «інструментів» природокористування в даний час вважають прогнозування. У перекладі російською мовою слово «прогноз» означає передбачення, передбачення.

Тому прогноз у природокористуванні — це передбачення змін природно-ресурсного потенціалу та потреб у природних ресурсах у глобальному, регіональному та локальному масштабах.

Прогнозування - це сукупність дій, які дозволяють винести судження щодо поведінки природних систем і визначаються природними процесами і впливом на них людства в майбутньому.

Головною метою прогнозу є оцінка передбачуваної реакції навколишнього природного середовища на прямий або опосередкований вплив людини, а також вирішення завдань майбутнього раціонального природокористування у зв'язку з очікуваними станами навколишнього природного середовища.

У зв'язку з переоцінкою системи цінностей, зміною технократичного мислення на екологічне відбуваються зміни й у прогнозуванні. Сучасні прогнози повинні проводитися з позицій загальнолюдських цінностей, головними з яких є людина, її здоров'я, якість навколишнього середовища, збереження планети як будинку для людства. Таким чином, увага до живої природи, до людини робить завдання прогнозування екологічними.

Види прогнозів.За часом попередження розрізняють такі види прогнозів: надчасно (до року), короткострокові (до 3-5 років), середньострокові (до 10-15 років), довгострокові (до декількох десятиліть вперед), наддовгострокові (на тисячоліття і бо -ліше вперед). Час попередження прогнозу, т. е. термін, на який дається прогноз, може бути дуже різним. Проектуючи великий промисловий об'єкт з термінами експлуатації 100-120 років, необхідно знати, які зміни в навколишньому природному середовищі можуть виникнути під впливом цього об'єкта в 2100-2200 гг. Недарма кажуть: «Майбутнє керується з сьогодення».

За охопленням території виділяють глобальні, регіональні, локальні прогнози.

Існують прогнози в конкретних галузях наук, наприклад геологічні, метеорологічні прогнози. У географії — комплексний прогноз, який багато хто вважає загальнонауковим.

Основними функціями моніторингу є контроль якості окремих компонентів навколишнього природного середовища та визначення основних джерел забруднення. На підставі даних моніторингу приймаються рішення для покращення екологічної ситуації, споруджують нові очисні споруди на підприємствах, що забруднюють землю, атмосферу та воду, змінюють системи рубок лісу та саджають нові ліси, впроваджують ґрунтозахисні сівозміни тощо.

Моніторинг найчастіше ведуть обласні комітети з гідрометеослужби через мережу пунктів, які проводять такі спостереження: приземні метеорологічні, теплобалансові, гідрологічні, морські тощо.

Наприклад, моніторинг Москви включає постійний аналіз вмісту оксиду вуглецю, вуглеводнів, сірчистого ангідриду, суми оксидів азоту, озону та пилу. Спостереження проводять 30 станцій, які працюють у автоматичному режимі. Інформація від датчиків, розташованих на станціях, стікається до центру обробки інформації. Інформація про перевищення ГДК забруднювачів надходить до Московського комітету з охорони навколишнього природного середовища та уряду столиці. Автоматично контролюються і промислові викиди великих підприємств, і рівень забруднення води Москви-ріки.

В даний час у світі налічується 344 станції з моніторингу води в 59 країнах, які утворюють глобальну систему моніторингу навколишнього середовища.

Моніторинг довкілля

Моніторинг(лат. monitor спостерігач, що застерігає) - комплексна система спостережень, оцінки та прогнозу змін стану біосфери або окремих її елементів під впливом антропогенних впливів

Основні завдання моніторингу:

спостереження за джерелами антропогенної дії; спостереження за станом природного середовища та процесами, що відбуваються в ній, під впливом антропогенних факторів;

прогноз змін природного середовища під впливом антропогенних факторів та оцінка прогнозованого стану природного середовища.

Класифікації моніторингу за ознаками:

Методи контролю:

Біоіндикація - виявлення та визначення антропогенних навантажень по реакціях на них живих організмів та їх угруповань;

Дистанційні методи (аерофотозйомка, зондування та ін.);

Фізико-хімічні методи (аналіз окремих проб повітря, води, ґрунтів).

середовища. Ця система знаходиться у віданні ЮНЕП - спеціального органу з охорони навколишнього середовища при ООН.

Види моніторингу.За масштабами узагальнення інформації розрізняють глобальний, регіональний, імпактний моніторинг.

Глобальний моніторинг— це стеження за світовими процесами та явищами у біосфері та здійснення прогнозу можливих змін.

Регіональний моніторингохоплює окремі регіони, в яких спостерігаються процеси та явища, що відрізняються від природних за природним характером або через антропогенний вплив.

Імпактниймоніторинг проводиться в особливо небезпечних зонах, що безпосередньо примикають до джерел забруднюючих речовин.

За методами ведення виділяються такі види моніторингу:

Біологічний (за допомогою біоіндикаторів);

Дистанційний (авіаційний та космічний);

Аналітичний (хімічний та фізико-хімічний аналіз).

По об'єктах спостереження виділяються:

Моніторинг окремих компонентів довкілля (ґрунту, води, повітря);

Моніторинг біологічний (флори та фауни).

p align="justify"> Особливим видом моніторингу є базовий моніторинг, тобто стеження за станом природних систем, на які практично не накладаються регіональні антропогенні впливи (біосферні заповідники). Цілим базовим моніторингом є отримання даних, з якими порівнюються результати, отримані іншими видами моніторингу.

Методи контролю.Склад забруднюючих речовин визначають методами фізико-хімічного аналізу (у повітрі ґрунті, воді). Ступінь стійкості природної екосистеми проводять методом біоіндикації.

Біоіндикація— це виявлення та визначення антропогенних навантажень щодо реакцій на них живих організмів та їх угруповань. Сутність біоіндикації у тому, що певні чинники середовища створюють можливість існування тієї чи іншої виду. Об'єктами біоіндикаційних досліджень можуть бути окремі види тварин та рослин, а також цілі екосистеми. Наприклад, радіоактивне забруднення визначають станом хвойних порід дерев; промислове забруднення - за багатьма представниками ґрунтової фауни; забруднення повітря дуже чуйно сприймається мохами, лишайниками, метеликами.

Видова різноманітність і висока чисельність або, навпаки, відсутність бабок (Odonata) на березі водоймища говорять про його фауністичний склад: багато бабок - фауна багата, мало - водна фауна збіднена.

Якщо в лісі на стовбурах дерев зникають лишайники, отже, в повітрі є сірчистий газ. Лише у чистій воді зустрічаються личинки потічків (Trichoptera). А ось малощитинковий черв'як (Tubifex), личинки хірономід (Chironomidae) мешкають лише в сильно забруднених водоймах. У слабозабруднених водоймах живе багато комах, зелених одноклітинних водоростей, ракоподібних.

Біоіндикація дозволяє вчасно виявити ще не небезпечний рівень забруднення та вжити заходів щодо відновлення екологічної рівноваги навколишнього середовища.

У деяких випадках методу біоіндикації надають перевагу, оскільки він простіше, ніж, наприклад, фізико-хімічні методи аналізу.

Так, англійські вчені виявили у печінці камбали кілька молекул — індикаторів забруднення. Коли загальна концентрація небезпечних життя речовин досягає критичних значень, у клітинах печінки починає накопичуватися потенційно канцерогенний білок. Його кількісне визначення простіше, ніж хімічний аналіз води, і дає більше інформації про її небезпеку для життя та здоров'я людей.

Дистанційні методи використовуються переважно для ведення глобального моніторингу. Наприклад, аерофотозйомка є ефективним методом для визначення масштабів та ступеня забруднення при розливі нафти в морі або на суші, тобто при аварії танкерів або при розриві трубопроводу. Інші методи у цих екстремальних ситуаціях не дають вичерпної інформації.

ОКБ ім. Ілюшина, літакобудівники Луховицького заводу сконструювали та збудували “Іл-10З” — унікальний літак для виконання практично будь-яких завдань державного екологічного та земельного моніторингу. Літак обладнаний контрольно-вимірювальною та телеметричною апаратурою, супутниковою навігаційною системою (СРS), системою супутникового зв'язку, інтерактивним бортовим та наземним вимірювально-реєструючим комплексом. Літак може літати на висотах від 100 до 3000 м, перебувати в повітрі до 5 годин, витрачає всього 10-15 л палива на 100 км і бере на борт крім пілота двох фахівців. Літаки-новинки "Іл-103" Авіаційного центру спеціального екологічного призначення, що базуються на підмосковному аеродромі М'ячікова, виконують дистанційний моніторинг для екологів, авіалісоохорони, служб МНС та нафтогазопровідного транспорту.

Фізико-хімічні методи використовуються для моніторингу окремих компонентів навколишнього природного середовища: ґрунту, води, повітря. Ці методи ґрунтуються на аналізі окремих проб.

Ґрунтовий моніторинг передбачає визначення кислотності, втрати гумусу, засолення. Кислотність ґрунтів визначають за значенням водневого показника (рН) у водних розчинах ґрунту. Значення водневого показника вимірюють за допомогою рН-метра чи потенціометра. Зміст гумусу визначають за окислюваністю органічної речовини. Кількість окислювача оцінюють титрометричним чи спектрометричним методами. Засолення грунтів, т. е. вміст них солей, визначають за значенням електричної провідності, оскільки відомо, що розчини солей є електролітами.

Забруднення вод визначається хімічним (ХПК) або біохімічним (БПК) споживанням кисню - це кількість кисню, що витрачається на окислення органічних та неорганічних речовин, що містяться у забрудненій воді.

Атмосферне забруднення аналізується газоаналізаторами, які дозволяють отримати інформацію про концентрацію у повітрі газоподібних забруднювачів. Застосовують багатокомпонентні методи аналізу: С-, Н-, N-аналізатори та інші прилади, які дають безперервні часу характеристики забруднення повітря. Автоматизовані прилади для дистанційного аналізу забруднень атмосфери, що поєднують лазер та локатор, називають лідерами.

Оцінка якості довкілля

Що таке оцінка та оцінювання?

Важливим напрямом моніторингових досліджень є оцінка якості навколишнього середовища. Цей напрямок, як ви вже знаєте, набув у сучасному природокористуванні пріоритетного значення, оскільки якість довкілля пов'язується з фізичним та духовним здоров'ям людини.

Дійсно, розрізняють навколишнє природне середовище здорове (комфортне), при якому здоров'я у людини в нормі або покращується, і нездорове, при якій порушується стан здоров'я населення. Тому для збереження здоров'я населення необхідно стежити за якістю навколишнього середовища. Якість довкілля- Це ступінь відповідності природних умов фізіологічним можливостям людини.

Існують наукові критерії оцінок якості довкілля. До них відносяться стандарти.

Стандарти якості довкілля.Стандарти якості поділяються на екологічні та виробничо-господарські.

Екологічні стандарти встановлюють гранично допустимі норми антропогенного впливу на довкілля, перевищення яких загрожує здоров'ю людини, згубно для рослинності та тварин. Такі норми встановлюються у вигляді гранично допустимих концентрацій забруднюючих речовин (ГДК) і гранично допустимих рівнів шкідливого фізичного впливу (ПДК). ПДУ встановлюються, наприклад, для шумового та електромагнітного забруднення.

ГДК - це кількість шкідливої ​​речовини в навколишньому середовищі, яка за певний проміжок часу не впливає на здоров'я людини і не викликає несприятливих наслідків у її потомства.

Останнім часом щодо ПДК враховується як ступінь впливу забруднювачів для здоров'я людини, а й вплив цих забруднювачів загалом на природні спільноти. З кожним роком все більше встановлюється ГДК для речовин у повітрі, ґрунті, воді.

Виробничо-господарські стандарти якості навколишнього середовища регламентують екологічно безпечний режим роботи виробничого, комунально-побутового і будь-якого іншого об'єкта. До виробничо-господарських стандартів якості навколишнього середовища відноситься гранично допустимий викид забруднюючих речовин в навколишнє середовище (ПДВ). Як покращити якість довкілля? Над цією проблемою думають багато фахівців. Контроль якості довкілля здійснюється спеціальною державною службою. Заходи щодо поліпшення якості довкілля. Їх об'єднують у наступні групи. Найважливішими є технологічні заходи, які включають розробку сучасних технологій, що забезпечують комплексне використання сировини та утилізацію відходів. Вибір палива з меншим продуктом згоряння значно зменшить викиди речовин в атмосферу. Цьому ж сприяє електрифікація сучасного виробництва, транспорту та побуту.

Санітарно-технічні заходи сприяють очищенню промислових викидів за допомогою різних конструкцій очисних споруд. (Чи є очисні споруди на найближчих підприємствах вашого населеного пункту? Наскільки вони ефективні?)

У комплекс заходів, що покращують якість навколишнього середовища, входять архітектурно-планувальнізаходи, які впливають не тільки на фізичне, а й на духовне здоров'я. У них включають боротьбу із запиленістю, раціональне розміщення підприємств (їх нерідко виносять за територію населеного пункту) та житлових районів, озеленення населених місць, наприклад, при сучасних нормах містобудування для міст з півторамільйонним населенням необхідно 40-50 м2 площі зелених насаджень , Обов'язково виділення в населеному пункті санітарно-захисних зон.

До інженерно-організаційнимзаходам відносять зменшення стоянок біля світлофорів, зниження інтенсивності руху транспорту на перевантажених автомагістралях.

До правовихзаходам належить встановлення та дотримання законодавчих актів щодо підтримки якості атмосфери, водойм, грунту і т. д.

Вимоги, пов'язані з охороною природи, поліпшенням якості довкілля, відображаються у державних законах, указах, нормативних актах. Світовий досвід показує, що в розвинених країнах світу влада вирішує проблеми, пов'язані з поліпшенням якості навколишнього середовища, через законодавчі акти і виконавчі структури, які покликані разом із судовою системою забезпечувати виконання законів, фінансувати великі екологічні проекти та наукові розробки, контролювати виконання законів та фінансових витрат.

Безперечно, що поліпшення якості довкілля здійснюватиметься за рахунок економічні заходи.Економічні заходи пов'язані, в першу чергу, із вкладенням коштів у зміну та розвиток нових технологій, що забезпечують енерго- та ресурсозбереження, зниження викидів шкідливих речовин у навколишнє середовище. Кошти державної податкової та цінової політики повинні створювати умови включення Росії до міжнародної системи забезпечення екологічної безпеки. Водночас у нашій країні через економічний спад обсяги впровадження в промисловість нових екологічних технологій суттєво скоротилися.

Виховні заходиспрямовані на формування еко-логічної культури населення. Якість довкілля багато в чому залежить від формування нових ціннісних і моральних установок, перегляду пріоритету, потреб, способів людської діяльності. У нашій країні в рамках державної програми «Екологія Росії» розроблені програми, посібники для екологічної освіти на всіх щаблях отримання знань від дошкільних установ до системи підвищення кваліфікації. p align="justify"> Важливим засобом у формуванні екологічної культури є засоби масової інформації. Тільки в Росії існує понад 50 найменувань періодичного друку екологічної спрямованості.

Всі заходи, спрямовані на поліпшення якості навколишнього середовища, тісно між собою взаємопов'язані і багато в чому залежать від розвитку науки. Тому найважливішою умовою для існування всіх заходів є проведення наукових досліджень, які забезпечують поліпшення якості довкілля та екологічної стійкості як планети в цілому, так і окремих регіонів.

Однак слід зазначити, що вживані заходи щодо поліпшення якості навколишнього середовища не завжди приносять помітний ефект. Зростання захворюваності населення, зниження середньої тривалості життя людей, зростання смертності свідчать про розвиток негативних екологічних явищ у нашій країні.

Поняття екологічного моніторингу Моніторингом називають систему повторних спостережень одного чи більше елементів навколишнього природного середовища у просторі та в часі з певними цілями та відповідно до заздалегідь підготовленої програми Менн 1972. Поняття моніторингу навколишнього середовища було вперше введено Р. Уточнюючи визначення моніторингу навколишнього середовища Ю.

Якщо ця робота Вам не підійшла внизу сторінки, є список схожих робіт. Також Ви можете скористатися кнопкою пошук

Лекція №14

Екологічний моніторинг

1. Поняття екологічного моніторингу
2. Завдання екологічного моніторингу
3. Класифікація моніторингу
4. Оцінка фактичного стану довкілля (санітарно-гігієнічний моніторинг, екологічний)
5. Прогноз та оцінка прогнозованого стану

1. Поняття екологічного моніторингу

Моніторингом називають систему повторних спостережень одного або більше елементів навколишнього природного середовища у просторі та в часі з певними цілями та відповідно до заздалегідь підготовленої програми (Менн, 1972). Необхідність детальної інформації про стан біосфери стала ще більш очевидною в останні десятиліття у зв'язку з серйозними негативними наслідками, викликаними безконтрольною експлуатацією людиною природних ресурсів.

Для виявлення змін стану біосфери під впливом діяльності необхідна система спостережень. Таку систему нині загальноприйнято називати моніторингом.

Слово «моніторинг» увійшло науковий обіг з англомовної літератури і походить від англійського слова « monitoring » походить від слова « monitor », що має в англійській мові наступне значення: монітор, прилад або пристрій для спостереження та постійного контролю над будь-чим.

Поняття моніторингу довкілля було вперше введено Р.Менном у 1972р. на Стокгольмській конференції ООН.

У нашій країні однією з перших теорію моніторингу став розробляти Ю.А. Ізраель. Уточнюючи визначення моніторингу довкілля, Ю.А.Израэль ще 1974 р. зробив акцент як на спостереження, а й у прогнозі, ввівши у визначення терміна «моніторингу довкілля» антропогенний чинник як основну причину цих змін.Моніторинг довкіллявін називає систему спостережень, оцінки та прогнозу антропогенних змін стану навколишнього природного середовища. (Рис.1). Стокгольмська конференція (1972 р) з довкілля започаткувала створення глобальних систем моніторингу стану довкілля (ДСМОС/ GEMS).

Моніторинг включає наступніосновні напрямкидіяльності:

• Спостереження за факторами, що впливають на навколишнє природне середовище, та за станом середовища;
• Оцінку фактичного стану природного довкілля;
• Прогноз стану природного довкілля. І оцінка цього стану.

Таким чином, моніторинг – це багатоцільова інформаційна система спостережень, аналізу, діагнозу та прогнозу стану природного середовища, що не включає управління якістю навколишнього середовища, але дає необхідну інформацію для такого управління (рис. 2.).

Інформаційна система/моніторинг/ Управління

Мал. 2. Блок-схема системи моніторингу.

2. Завдання екологічного моніторингу

1. Науково-технічне забезпечення спостереження, оцінки прогнозу стану довкілля;
2. Спостереження за джерелами надходження забруднюючих речовин та рівнем забруднення навколишнього середовища;
3. Виявлення джерел та факторів забруднення та оцінки ступеня їх впливу на навколишнє середовище;
4. Оцінка фактичного стану довкілля;
5. Прогноз зміни стану довкілля та шляхи поліпшення ситуації. (Рис.3.).

Суть та зміст моніторингу навколишнього середовища складається з упорядкованого набору процедур, організованого у цикли: Н 1 спостереження, О 1 оцінка, П 1 прогноз і У 1 ¦ управління. Потім спостереження доповнюються новими даними, на новому циклі, і далі цикли повторюються на новому часовому відрізку Н 2, Про 2, П 2, У 2 і т.д. (Мал. 4.).

Таким чином, моніторинг є складно побудованою, циклічно функціонуючою і розвивається в часі по спіралі постійно діючу систему

Мал. 4. Схема функціонування моніторингу у часі.

3. Класифікація моніторингу.

1. За масштабами спостереження;
2. щодо об'єктів спостереження;
3. За рівнем забруднення об'єктів спостереження;
4. За факторами та джерелами забруднення;
5. За методами спостереження.

За масштабами спостереження

Детальний моніторинг

Нижчим ієрархічним рівнем є рівень детальногомоніторингу навколишнього середовища, що реалізується в межах територій та масштабах окремих підприємств, заводів, окремих інженерних споруд, господарських комплексів, родовищ тощо. Системи детального моніторингу довкілля є найважливішим ланкою у системі вищого рангу. Їх об'єднання у більшу мережу утворює систему моніторингу локального рівня.

Локальний моніторинг (імпактний)

Проводиться у сильно забруднених місцях (містах, населених пунктах, водних об'єктах тощо) і орієнтований джерело забруднення. У

зв'язку з близькістю до джерел забруднення тут зазвичай присутні у значних кількостях усі основні речовини, що входять до складу викидів в атмосферу та скидання у водні об'єкти. Локальні системи, у свою чергу, об'єднуються в ще більші системи регіонального моніторингу.

Регіональний моніторинг

Проводиться в межах якогось регіону, з урахуванням природного характеру, видом та інтенсивністю техногенного впливу. Системи регіонального моніторингу довкілля об'єднуються у межах однієї держави у єдину національну мережу моніторингу.

Національний моніторинг

Система моніторингу у межах однієї держави. Така система відрізняється від глобального моніторингу не лише масштабами, а й тим, що основним завданням національного моніторингу є отримання інформації та оцінка стану довкілля у національних інтересах. У Росії її здійснюється під керівництвом МПР. В рамках екологічної програми ООН поставлено завдання об'єднання національних систем моніторингу в єдину міждержавну мережу «Глобальну мережу моніторингу навколишнього середовища» (ДСМЗС)

Глобальний моніторинг

Призначення ГСМОС ¦ здійснення моніторингу за зміною навколишнього середовища на Землі в цілому, у глобальному масштабі. Глобальний моніторинг – це система стеження за станом та прогнозування можливих змін загальносвітових процесів та явищ, включаючи антропогенний вплив на біосферу в цілому. ГСМОС займається глобальним потеплінням клімату, проблемами озонового шару, збереження лісів, посухи тощо. .

За об'єктами спостереження

1. Атмосферне повітря
2. у населених пунктах;
3. різних шарів атмосфери;
4. стаціонарні та пересувні джерела забруднення.
5. Підземні та поверхневі водні об'єкти
6. прісні та солоні води;
7. зони змішування;
8. зарегульовані водні об'єкти;
9. природні водойми та водотоки.
10. Геологічне середовище
11. ґрунтовий шар;
12. ґрунти.
13. Біологічний моніторинг
14. рослини;
15. тварини;
16. екосистеми;
17. людина.
18. Моніторинг снігового покриву
19. Радіаційний фон моніторинг.

Рівень забруднення об'єктів спостереження

1. Фоновий (базовий моніторинг)

Це спостереження за об'єктами довкілля умовно чистих природних зонах.

2. Імпактний

Орієнтований на джерело забруднення або окреме забруднення.

За факторами та джерелами забруднення

1. Інградієнтний моніторинг

Це фізична дія на навколишнє середовище. Це радіаційне випромінювання, тепловий вплив, інфрачервоне, шум, вібрація тощо.

2. Інгредієнтний моніторинг

Це моніторинг окремої забруднюючої речовини.

За методами спостереження

1. Контактні методи

2. Дистанційні методи.

4. Оцінка фактичного стану довкілля

Оцінка фактичного стану є ключовим напрямком у межах моніторингу навколишнього природного середовища. Вона дозволяє визначити тенденції змін стану довкілля; ступінь неблагополуччя та його причини; допомагає прийняти рішення щодо нормалізації становища. Можуть бути виявлені сприятливі ситуації, що вказують на наявність екологічних резервів природи.

Екологічний резерв природної екосистеми є різниця між гранично допустимим та фактичним станом екосистеми.

Метод аналізу результатів спостережень та оцінка стану екосистеми залежить від виду моніторингу. Зазвичай оцінка здійснюється за сукупністю показників або за умовними індексами, розробленими для атмосфери, гідросфери, літосфери. На жаль, немає уніфікованих критеріїв навіть для однакових елементів природного середовища. Наприклад розглянемо лише окремі критерії.

У санітарно-гігієнічному моніторингу зазвичай використовують:

1) комплексні оцінки санітарного стану природних об'єктів за сукупністю вимірюваних показників (таблиця 1) чи 2) індекси забруднень.

Таблиця 1.

Комплексна оцінка санітарного стану водойм за сукупністю фізичних, хімічних та гідробіологічних показників

Загальний принцип розрахунку індексів забруднень наступний: спочатку визначається ступінь відхилення концентрації кожного забруднюючого речовини з його ГДК, та був отримані величини об'єднуються у сумарний показник, який враховує вплив кількох речовин.

Наведемо приклади розрахунку індексів забруднення, що використовуються для оцінки забрудненості атмосферного повітря (ІЗ) та якості поверхневих вод (ІЗВ).

Розрахунок індексу забруднення атмосферного повітря (ІЗА).

У практичній роботі використовують велику кількість різних ІЗА. Деякі з них ґрунтуються на непрямих показниках забруднення атмосфери, наприклад, на видимості атмосфери, на коефіцієнті прозорості.

Різні ІЗА, які можна розділити на 2 основні групи:

1. Поодинокі індекси забруднення атмосфери однією домішкою.

2. Комплексні показники забруднення атмосфери кількома речовинами.

До одиничним індексамвідносяться:

Коефіцієнт для вираження концентрації домішки в одиницях ГДК (а ), тобто. значення максимальної або середньої концентрації, наведене до ГДК:

а = Сί / ПДКί

Цей ІЗА використовують як критерій якості атмосферного повітря окремими домішками.

Повторюваність (g ) концентрацій домішки у повітрі вище заданого рівня за посадою чи До постам міста протягом року. Це відсоток (%) випадків перевищення заданого рівня разовими значеннями концентрації домішки:

g = (m / n) ּ100%

де n - кількість спостережень за аналізований період, m - Кількість випадків перевищення разовими концентраціями на посту.

ІЗА (I ) окремою домішкою - кількісна характеристика рівня забруднення атмосфери окремою домішкою, яка враховує клас небезпеки речовини через нормування на небезпеку SО 2 :

I = (C г /ПДКсс) Ki

де I - домішка, Ki - константа для різних класів небезпеки щодо приведення до ступеня шкідливості діоксиду сірки, C г – середньорічна концентрація домішки.

Для речовин різних класів небезпеки Кі приймається:

Розрахунок ІЗА заснований на припущенні, що на рівні ГДК усі шкідливі речовини характеризуються однаковим впливом на людину, а при подальшому збільшенні концентрації ступінь їхньої шкідливості зростає з різною швидкістю, яка залежить від класу небезпеки речовини.

Даний ІЗА використовують для характеристики вкладу окремих домішок у загальний рівень забруднення атмосфери за цей час на даної території і порівняння ступеня забруднення атмосфери різними речовинами.

До комплексним індексамвідносяться:

Комплексний індекс забруднення атмосфери міста (КІЗА) – це кількісна характеристика рівня забруднення атмосфери, що створюється n речовинами, присутніми в атмосфері міста:

КІЗА =

де Ii - Поодинокий індекс забруднення атмосфери i-им речовиною.

Комплексний індекс забруднення атмосфери пріоритетними речовинами – кількісна характеристика рівня забруднення атмосфери пріоритетними речовинами, що визначають забруднення атмосфери у міста, розраховується аналогічно КИЗА.

Розрахунки індексу забруднення природних вод (ІЗВ)також можуть бути виконані декількома методами.

Наведемо як приклад метод розрахунку, рекомендований нормативним документом, який є невід'ємною частиною Правил охорони поверхневих вод (1991) – СанПіН 4630-88.

Спочатку виміряні концентрації забруднюючих речовин групують за лімітуючими ознаками шкідливості - ЛПВ (органолептичному, токсикологічному та загальносанітарному). Потім для першої та другої (органолептичний та токсикологічний ЛПВ) груп розраховують ступінь відхилення (А i ) фактичних концентрацій речовин ( C i ) від їх ГДК i , так само, як і для атмосферного повітря ( A i = C i /ГДК i ). Далі знаходять суми показників А i , для першої та другої груп речовин:

де S – сума А i для речовин, що нормуються по органолептичному ( S орг ) та токсикологічному ( S токс) ЛПВ; n - Число сумованих показників якості води.

Крім того, для визначення ІЗВ використовують величину розчиненого у воді кисню та БПК 20 (загальносанітарний ЛПВ), бактеріологічний показник – число лактозопозитивних кишкових паличок (ЛПКП) в 1 л води, запах та присмак. Індекс забруднення води визначається відповідно до гігієнічної класифікації водних об'єктів за ступенем забруднення (табл.2).

Зіставляючи відповідні показники ( S орг, S токс, БПК 20 і т. д.) з оціночними (див. табл. 2) визначають індекс забруднення, ступінь забруднення водного об'єкта і клас якості вод. Індекс забруднення визначають за найжорсткішим значенням оцінного показника. Так, якщо за всіма показниками вода відноситься до I класу якості, але вміст кисню в ній менше 4,0 мг/л (але більше 3,0 мг/л), то ІЗВ такої води слід прийняти за 1 і віднести її до II класу якості (помірна міра забруднення).

Від ступеня забруднення води водного об'єкта залежить види водокористування (табл. 3).

Таблиця 2.

Гігієнічна класифікація водних об'єктів за ступенем забруднення (СанПіН 4630-88)

Таблиця 3

Можливі види водокористування залежно від ступеня забруднення водного об'єкта (СанПіН4630-88)

У службах Мінприроди РФ для оцінки якості води використовують методику розрахунку ІЗВ лише за хімічними показниками, але з урахуванням жорсткіших рибогосподарських ГДК. При цьому виділяють не 4, а 7 класів якості:

I - дуже чиста вода (ЗВ = 0,3);

II - чиста (ЗВВ = 0,3 - 1,0);

III - помірно забруднена (ІЗВ = 1,0 - 2,5);

IV - забруднена (ЗВ = 2,5 - 4,0);

V - брудна (ІЗВ = 4,0 - 6,0);

VI - дуже брудна (ІЗВ = 6,0 - 10,0);

VII - надзвичайно брудна (ЗВ більше 10,0).

Оцінка рівня хімічного забруднення ґрунтупроводиться за показниками, розробленими в геохімічних та геогігієнічних дослідженнях. Такими показниками є:

• коефіцієнт концентрації хімічної речовини (К i),

До i = З i /З фi

де С i Фактичний зміст визначається речовини в грунті, мг/кг;

З фі регіональний фоновий вміст речовини у вочві, мг/кг.

За наявності ГДК i для розглянутого типу грунтів, i визначають за кратністю перевищення гігієнічного нормативу, тобто. за формулою

До i = З i /ГДК i

• сумарний показник забруднення Z c , Який визначається за сумою коефіцієнтів концентрації хімічних речовин:

Zc = ∑ K i (n -1)

Де n кількість забруднюючих речовин у ґрунті, К i - Коефіцієнт концентрації.

Орієнтовна оцінна шкала небезпеки забруднення ґрунту за сумарним показником представлена ​​у табл. 3.

Таблиця 3

Екологічний моніторинг має особливе значення у глобальній системімоніторингу навколишнього середовища та, насамперед, у моніторингу відновлюваних ресурсів біосфери. Він включає спостереження за екологічним станом наземних, водних та морських екосистем.

Як критерії, що характеризують зміни стану природних систем, можуть бути використані: збалансованість продукції та деструкції; величина первинної продукції; структура біоценозу; швидкість кругообігу біогенних речовин та ін. Всі ці критерії чисельно виражаються різними хімічними та біологічними показниками. Так, зміни у рослинному покриві Землі визначаються зміною площі лісів.

Головним результатом екологічного моніторингу має бути оцінка відгуків екосистем загалом антропогенні обурення.

Відгук, чи реакція екосистеми - це зміна її екологічного стану у відповідь зовнішні впливу. Оцінювати реакцію системи найкраще за інтегральними показниками її стану, як яких можуть використовуватися різні індекси та інші функціональні характеристики. Розглянемо деякі з них:

1. Одним із найбільш поширених відгуків водних екосистем на антропогенні дії є евтрофування. Отже, стеження зміною показників, інтегрально відбивають ступінь евтрофованості водоймища, наприклад рН 100% , - Найважливіший елемент екологічного моніторингу.

2. Відгуком на випадання «кислотних дощів» та інші антропогенні дії може бути зміна структури біоценозів наземних та водних екосистем. Для оцінки такої реакції широко використовують різні індекси видового розмаїття, що відображають той факт, що за будь-яких несприятливих умов різноманітність видів у біоценозі зменшується, а чисельність стійких видів зростає.

Десятки таких індексів запропоновано різними авторами. Найбільше застосування знайшли індекси, що ґрунтуються на теорії інформації, наприклад, індекс Шеннона:

де N - загальна кількість особин; S – число видів; N i - Число особин i -го виду.

Насправді мають справу не з чисельністю виду в усій популяції (у пробі), а з чисельністю виду в пробі; замінюючи N i / N на n i / n, отримаємо:

Максимальна різноманітність спостерігається, коли чисельності всіх видів рівні, а мінімальна - коли всі види, крім одного, представлені одним екземпляром. Індекси різноманітності ( d ) відбивають структуру співтовариства, слабко залежить від величини проби і безрозмірні.

Ю. Л. Вілмом (1970) були підраховані індекси різноманітності Шеннона ( d ) на 22 незабруднених та 21 забрудненій ділянках різних річок США. На незабруднених ділянках індекс коливався від 2,6 до 4,6, але в забруднених - від 0,4 до 1,6.

Оцінка стану екосистем по видовому розмаїттю може бути застосована до будь-яких видів впливів та будь-яких екосистем.

3. Реакція системи може виявлятися у зниженні її стійкості до антропогенних стресів. Як універсальний інтегральний критерій для оцінки стійкості екосистем В. Д. Федоровим (1975) була запропонована функція, названа мірою гомеостазу і рівна відношенню функціональних показників (наприклад, рН 100% чи швидкості фотосинтезу) до структурних (індексів різноманітності).

Особливістю екологічного моніторингу і те, що ефекти впливів, малопомітні щодо окремого організму чи виду, виявляються під час розгляду системи загалом.

5. Прогноз та оцінка прогнозованого стану

Прогноз та оцінка прогнозованого стану екосистем та біосфери спираються на результати моніторингу навколишнього природного середовища у минулому та сьогоденні, вивчення інформаційних рядів спостережень та аналіз тенденцій змін.

На початковому етапі необхідно прогнозувати зміну інтенсивності джерел впливів та забруднень, здійснювати прогноз ступеня їхнього впливу: прогнозувати, наприклад, кількість забруднюючих речовин у різних середовищах, їх розподіл у просторі, зміни їх властивостей та концентрацій у часі. Для складання таких прогнозів потрібні дані про плани діяльності людини.

Наступний етап - прогноз можливих змін у біосфері під впливом наявних забруднень та інших факторів, тому що вже зміни (особливо генетичні) можуть діяти ще багато років. Аналіз прогнозованого стану дозволяє вибирати пріоритетні природоохоронні заходи та вносити корективи до господарської діяльності на регіональному рівні.

Прогнозування стану екосистем необхідне дзвоні в управлінні якістю природного середовища.

В оцінці екологічного стану біосфери у глобальному масштабі за інтегральними ознаками (осередненим у просторі та часі) виняткову роль відіграють дистанційні методи спостережень. Лідирують серед них методи, засновані на використанні космічних засобів. З цією метою створюються спеціальні супутникові системи («Метеор» у Росії, «Лендсат» у навіть ін.). Особливо ефективні синхронні трирівневі спостереження за допомогою супутникових систем, літаків та наземних служб. Вони дозволяють отримувати інформацію про стан лісів, сільськогосподарських угідь, фітопланктон моря, ерозію грунтів, урбанізованих територій, перерозподіл водних ресурсів, забруднення атмосфери тощо.

Космічна зйомка надає широкі можливості для геоботанічного районування; дозволяє судити про зростання населення за площами поселень; споживання енергії за яскравістю нічних вогнів; чітко ідентифікувати шари пилу та аномалії температури, пов'язані з радіоактивним розпадом; фіксувати підвищені концентрації хлорофілу у водоймах; виявляти осередки лісових пожеж та багато іншого.

У Росії її з кінця 60-х гг. діє єдина Загальнодержавна система спостережень та контролю за забрудненням довкілля. В її основі лежить принцип комплексності спостережень природних середовищ за гідрометеорологічними, фізико-хімічними, біохімічними та біологічними параметрами. Спостереження побудовано за ієрархічним принципом.

Першим щаблем є локальні пункти спостережень, що обслуговують місто, район і складаються з контрольно-вимірювальних станцій та обчислювального центру збору та обробки інформації (ЦСМ). Потім дані надходять другого рівня - регіональний (територіальний), звідки інформація передається місцевим зацікавленим організаціям. Третім рівнем є Головний центр даних, у якому збирається та узагальнюється інформація у масштабах країни. Для цього зараз широко використовують ПЕОМ та створюють цифрові растрові карти.

В даний час створюється Єдина державна система екологічного моніторингу (ЄДСЕМ), призначення якої – видача об'єктивної комплексної інформації про стан навколишнього природного середовища. ЄДСЕМ включає моніторинги: джерел антропогенного впливу на довкілля; забруднення абіотичної компоненти навколишнього природного середовища; біотичні компоненти природного довкілля.

У рамках ЄДСЕМ передбачено створення екологічних інформаційних служб. Моніторинг веде Державна служба спостережень (ДСП).

Спостереження за атмосферним повітрям у 1996 р. проводились у 284 містах на 664 постах. Мережа спостережень за забрудненням поверхневих вод РФ на 1 січня 1996 складалася з 1928 пунктів, 2617 створів, 2958 вертикалей, 3407 горизонтів, розташованих на 1363 водних об'єктах (1979 - 1200 водних об'єктів); з них - 1204 водотоку та 159 водойм. У рамках Державного моніторингу геологічного середовища (ГМГС) спостережна мережа склала 15000 пунктів спостереження за підземними водами, 700 ділянок спостережень за небезпечними екзогенними процесами, 5 полігонів та 30 свердловин для вивчення провісників землетрусів.

Серед усіх блоків ЄДСЕМ найскладнішим і найменш розробленим у Росії, а й у світі є моніторинг біотичної складової. Немає єдиної методології використання живих об'єктів ні з оцінки, ні регулювання якості довкілля. Отже, першочергове завдання - визначення біотичних показників для кожного з блоків моніторингу на федеральному та територіальному рівнях диференційовано для наземних, водних та ґрунтових екосистем.

Для управління якістю навколишнього природного середовища важливо не лише володіти інформацією про її стан, а й визначати збитки від антропогенних впливів, економічну ефективність, природоохоронні заходи, володіти економічними механізмами охорони навколишнього природного середовища.

Фактичного стану

довкілля

Стан навколишнього

середи

За станом

довкілля

І факторами, на

її впливають

Прогноз

цінка

Спостереження

Моніторинг

спостереження

Прогноз стану

Оцінка фактичного стану

Оцінка прогнозованого стану

Регулювання якості середовища

МОНІТОРИНГ СТАНУ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

ЗАВДАННЯ

МЕТА

СПОСТЕРЕЖЕННЯ

ОЦІНКА

ПРОГНОЗ

ПРИЙНЯТТЯ РІШЕННЯ

РОЗРОБКА СТРАТЕГІЇ

ВИЯВЛЕННЯ

за зміною стану навколишнього середовища

пропонованих змін стану довкілля

спостережуваних змін та виявлення ефекту діяльності людини

причин, що викликають зміну навколишнього середовища, пов'язані з діяльністю людини

для запобігання

негативних наслідків діяльності людини

оптимальних відносин суспільства та навколишнього середовища

Рис.3. Основні завдання та мета моніторингу

Н 1

Про 2

Н 2

П 1

Про 1

Екологічний моніторинг - це комплекс спостережень, що ведуть за тим, в якому стані перебуває, а також її оцінка та прогноз змін, що відбуваються в ній під впливом як антропогенних, так і природних факторів.

Як правило, на будь-якій території подібні дослідження завжди ведуться, але служби, які вони займаються, належать різним відомствам, і їхні дії не скоординовані за жодним аспектом. Тому перед моніторингом довкілля стоїть першочергове завдання: визначитися з еколого-господарським районом. Наступний крок полягає у виборі інформації, що стосується саме стану середовища. Також потрібно переконатися, що даних, що надійшли, цілком достатньо для того, щоб зробити правильні висновки.

Види екологічного моніторингу

Оскільки під час проведення спостереження вирішується багато завдань різного рівня, свого часу було запропоновано розрізняти його напрями:

Санітарно-гігієнічний;

природно-господарський;

Світовий.

Однак на практиці виявилося, що підхід не дозволяє чітко визначити районування та організаційні параметри. Неможливо точно розділити функції підвидів спостереження за навколишнім середовищем.

Екологічний моніторинг: підсистеми

Основні підвиди спостереження, що ведеться за довкіллям, це:

Ця служба займається контролем та прогнозом коливань клімату. Вона охоплює крижаний покрив, атмосферу, океан та інші частини біосфери, що впливають на його формування.

Геофізичний моніторинг. Ця служба аналізує дані з даних гідрологів, метеорологів.

Біологічний моніторинг Ця служба веде спостереження над тим, як забруднення середовища впливає всі живі організми.

Моніторинг здоров'я мешканців тієї чи іншої території. Ця служба спостерігає, аналізує та прогнозує населення.

Отже, у загальному вигляді екологічний моніторинг має такий вигляд. Вибирається навколишнє середовище (або один його об'єкт), вимірюються його параметри, збирається, а потім передається інформація. Після цього дані обробляються, дається їхня загальна характеристика на поточному етапі і робиться прогнозування на майбутнє.

Рівні спостереження за станом середовища

Екологічний моніторинг – це система багаторівнева. За зростаючою вона виглядає таким чином:

Детальний рівень. Моніторинг реалізується невеликих ділянках.

Локальний рівень. Ця система утворюється, коли частини детального моніторингу поєднуються в одну мережу. Тобто він ведеться вже на території району чи великого міста.

Регіональний рівень. Він охоплює територію кількох регіонів у межах однієї області чи краю.

Національний рівень. Його утворюють об'єднані у межах однієї країни системи регіонального моніторингу.

Світовий рівень. У нього поєднуються системи моніторингу кількох націй. Його завдання - стежити за станом середовища у всьому світі, прогнозувати його зміни, що відбуваються, у тому числі, і внаслідок впливу на біосферу.

Програма спостереження

Екологічний моніторинг науково обґрунтований та має власну програму. У ній вказуються цілі його проведення, конкретні кроки та методи реалізації. Головні моменти, з яких складається моніторинг, такі:

Список об'єктів, що контролюються. Точна вказівка ​​їхньої території.

Список показників контролю та допустимих меж їх змін.

І, нарешті, тимчасові рамки, тобто з якою періодичністю повинні відбиратися проби, і коли мають надаватися дані.