23. Круговорот химических соединений в природе.

Глобальный круговорот жизненно важных биогенных элементов распадается на множество мелких круговоротов: круговорот серы, фосфора, азота, углерода и т. п.

Одним из самых основных круговоротов в природе является круговорот воды, который с появление жизни на Земле стал еще более сложным.

Транспирация – это биологическое испарение воды живыми организмами. Вода поступает на поверхность Земли в виде осадков, которые образуются из водяного пара, попадают в атмосферу в результате физического испарения и тренспирации. Одна часть этой воды вновь испаряется прямо с поверхности водных объектов или косвенно при помощи растений и животных, а другая питает подземные воды. Характер испарения зависит от многих факторов. Так с единицы площади лесной поверхности испаряется значительно больше влаги, чем с водного массива. С уменьшением растительного покрова уменьшается и транспирация, следовательно, уменьшается и количество осадков.

Поток воды в гидрогеологическом цикле опрделяется испарение, а не осадками.

Способность атмосферы удерживать водяной пар ограниченно. Увеличение скорости испарения ведет к соответствующему увеличению количества осадков.

Примерно по такому же принципу происходят круговороты почти всех веществ в природе. Цикличность охватывает 98 99% биогенных элементов и лишь 1 – 2% уходят в геологический запас.

24. Экологический мониторинг окружающей среды.

Системы мониторинга окружающей среды – это наблюдение за каким-либо объектом, средой или биосферой в целом, их состоянием для предупреждения кризисных ситуаций и оценки принимаемых мер.

Системно организованное наблюдение с применением современных методов обработки данных, прогноз или просто анализ, позволяет экспертам давать и формировать предложения лиц принимающих решение.

Роль мониторинга в управлении экологической ситуацией закреплена законодательно в «Водном кодексе РФ» ст 78.

Общие положения об экологическом мониторинге содержится и в законах:

-«Об охране окружающей среды» ст69;

--«Об охране атмосферного воздуха» ст23;

-«О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения», ст 1, 45.

Мониторинг окружающей среды является наукоемкой и технологически сложной задачей.

Данные мониторинга получают с разных условий наблюдения (наземного, подводного, воздушного, космического).

В настоящее время заметно выделилась роль мониторинга водных объектов в процессах лицензирования и платного водопользования. Хотя законом прямо не установлены принципы оплаты за качество воды, но специальная статья кодекса позволяет субъектам федерации устанавливать ставки платы в зависимости от состояния водных объектов. В свою очередь это состояние определяется и прогнозируется на основе мониторинга.

Возрастает роль мониторинга в связи с увеличением количества и масштабов аварийных ситуаций воздействующих на атмосферу и водные объекты и связанные с техногенной деятельностью людей.

Развитие систем мониторинга окруж. среды ставит ряд проблем:

-одна из важных задач в этой сфере – создание типового регионального проекта мониторинга водных объектов;

-проблема трансграничных загрязнении воздушной и водной среды, оценка воздействия на окруж. среду (ОВОС);

-главной проблемой остается поиск источников финансирования систем мониторинга;

-не исследована возможность экономики самого мониторинга, т. е. не ясно как оценивать прибыль, приносимую мониторингом за счет более эффективного управления экологической ситуацией, сохранить естественное состояние окружающей среды, здоровье населения, снижение экологического риска.

Большой недостаток действующей сети наблюдений – ее неоперативность, т.е запаздывание результатов от момента отбора проб до получения результатов составляет 5-6 часов для стационарных постов.

В экологически опасных районах быстродействие мониторинга измеряется в пределах 10 мин. Необходимость быстродействия фонового мониторинга измеряется месяцами.

Кроме сети разных организаций, ведущих наблюдение нет единого системного подхода. Необходима единая информационная система учета базы данных работающая в режиме реального времени. Для ее создания следует выполнить целый комплекс работ:

-активизировать сети наблюдения;

-унифицировать методику измерений;

-наладить каналы связи для обмена данными;

-создать единый информационный фон для пользователей и потребителей.

Без современных ЭВМ в мониторинге не обойтись. Самым достоверным источником информации о состоянии воздушной и водной среды являются инструментальные средства, но т.к невозможно установит датчики на все источники выброса, то идут на сочетание инструментальных и аналитических средств мониторинга. Замеры делают в некоторых характерных точках, а затем расчетом, с использованием математических моделей получают информацию об условиях загрязнений в других географических точках. Математические модели переноса загрязнений применяют и для нахождения самых характерных точек. Очевидно, что на карте города такие точки наблюдения будут расположены неравномерно. Они зависят от плотности застройки, от размещения и характера промпредприятий и т.д.

Исходя из этого в задачи мониторинга входит:

1.Сбор достоверной и оперативной информации о состоянии окружающей среды.

2.Анализ информации для оценки влияния источников загрязнения на экологическую ситуацию.

3.Прогноз изменения состояния окружающей среды во времени и пространстве.

4.Разработка проектов управления ситуацией с оценкой последствий.

Классификация мониторинга. Их функции и отличия.

Существуют различные виды мониторинга, выделяемые в зависимости от:

-масштабов системы (глобальный, международный, национальный, региональный, локальный);

-от уровня измененности человеком окружающей среды (фоновый, импактный);

-от объекта мониторинга (воздух, вода, почва, радиация, шумы и т.д) – в этом случае говорят об ингредиентном мониторинге;

-по используемым методам наблюдения ( по физическим, химическим или биологическим показателям).

Есть деления на уровни:

-санитарно-токсикологический (в данное время наиболее развитый);

-экологический

-биосферный.

Глобальный мониторинг (ГСМОС). Осуществляется по международным соглашениям системой станции наблюдения в разных точках Земли, путем обмена полученными данными о состоянии окружающей среды, в том числе изменениями климата и влияния его на окружающую среду.

1973 –74 гг – в рамках программы ООН о проблемах окружающей среды были разработаны основные положения ГСМОС с перечнем приоритетных загрязнений в разных сферах.

1979г – в Женеве была принята конвекция о трансграничном загрязнении воздуха.

Национальный мониторинг. Осуществляется отдельными государствами в пределах своей территории. В России – Единая Государственная Система Экологического Мониторинга создана в 1993г.

Региональный мониторинг. Система наблюдений за состоянием окружающей среды в пределах административно-территориальной единицы (субъекта Федерации), имеющие общие природные процессы, либо подверженные загрязнению из одного источника.

Локальный мониторинг. Это мониторинг на отдельном объекте или его части, либо отдельный участок территории, обладающим особым правовым статусом. Сюда же относятся города с населением до 500 тыс чел.

Фоновый мониторинг. Означает наблюдение за явлениями и процессами в окружающей среде с минимальной деятельностью человека. Его проводят станции расположенные в заповедниках.

Импактный мониторинг. Разновидность системы наблюдений за источниками антропогенного воздействия на окружающую среду в специально выделенных зонах с повышенным экологическим риском.