- •М.В. Горшков экологический мониторинг Учебное пособие
- •Введение
- •Курс лекций раздел 1. Научные основы экологического мониторинга
- •Раздел 2. Приоритетные контролируемые параметры природной среды
- •2.1 Контроль качества воздуха
- •2.2 Контроль качества воды
- •2.3 Контроль качества почвы
- •Характеристика почвы по санитарному числу [54]
- •2.4 Контроль качества продуктов питания
- •2.5 Контроль воздействия физических факторов
- •2.6 Контроль воздействия ксенобиотиков
- •2.7 Контроль воздействия неорганических соединений
- •Раздел 3. Виды мониторинга и пути его реализации
- •Уровни мониторинга [12]
- •Раздел 4. Фоновый мониторинг. Методы отбора и консервации проб
- •4.1 Отбор проб атмосферного воздуха
- •4.2 Отбор проб воды
- •Способы консервации, особенности отбора и хранения проб [30]
- •4.3 Отбор проб почвы
- •Раздел 5. Всемирная метеорологическая организация и международный мониторинг загрязнения биосферы
- •Раздел 6. Национальный мониторинг российской федерации
- •Раздел 7. Региональный мониторинг
- •Раздел 8. Локальный мониторинг
- •Раздел 9. Медико-экологический мониторинг
- •Раздел 10. Основы биологического мониторинга
- •10.1 Биоиндикация
- •10.2 Оценка биологического разнообразия
- •Шкала обилия Друде и шкала обилия Хульта (балльная)
- •Тема 11. Мониторинг радиационного загрязнения природной среды
- •Классификация радионуклидов по степени биологического воздействия
- •Тема 12. Автоматизированные системы контроля окружающей среды (аскос)
- •12.1 Аэрокосмический мониторинг и данные дистанционного зондирования
- •1 Канал (голубой):
- •6 Канал (длинноволновый инфракрасный или тепловой):
- •7 Канал (средний, или коротковолновый инфракрасный):
- •8 Канал (панхроматический - 4,3,2):
- •12.2 Моделирование процессов и применение геоинформационных систем
- •12.3 Интеллектуальные системы для целей экологического мониторинга
- •12.3 Экологические информационные системы
- •Список использованной литературы для курса лекций
- •Интернет ресурсы:
- •Практикум тема 1. Оценка приоритетных контролируемых параметров природной среды
- •Пробы воды реки Амур
- •Лабораторная работа №1.
- •Тема 2. Статистическая обработка экологических результатов
- •2.1 Описательная статистика
- •2.2 Параметрические и непараметрические критерии
- •2.3 Графическое представление данных
- •2.4 Статистическая связь. Корреляционный анализ
- •2.5 Дисперсионный анализ
- •Логическая схема однофакторного дисперсионного комплекса
- •Лабораторная работа №2.
- •2.6 Регрессионный анализ
- •2.7 Анализ временных рядов
- •Тема 3. Биологический мониторинг и оценка интегральных экологических показателей
- •3.1 Биоиндикация
- •Лабораторная работа №3.
- •3.2 Оценка биологического разнообразия сообществ
- •Лабораторная работа №4.
- •Тема 4. Информационные технологии для экологического мониторинга
- •4.1 Пакет статистических программ Statistica
- •Состав и температура проб воды Амурского и Уссурийского заливов (Дулепов, Лескова, 2006)
- •4.2 Редактор электронных таблиц ms Excel
- •Тема 5. Локальный экологический мониторинг. Эколого-инженерная документация
- •5.1 Технологии очистки от загрязнений Воздух
- •Список использованной литературы при подготовке практикума
- •Приложения к курсу лекций
- •Предельно допустимые концентрации наиболее распространенных экотоксикантов в воздухе (Шелковников, 2007).
- •Предельно допустимые концентрации наиболее распространенных экотоксикантов в воде (Шелковников, 2007).
- •Предельно допустимые концентрации наиболее распространенных экотоксикантов в почве (Шелковников, 2007).
- •Приложение к практикуму Матрица пересечения для водорослей-макрофитов залива Восток (Японское море), рассчитано по данным в.Ф. Макиенко (1975)
- •Матрица пересечений для ботанического памятника природы «Приморский комплекс», рассчитано в.П. Селедца (2005)
- •Матрица пересечения для водорослей-макрофитов дв побережья России, рассчитано по данным н.Г. Клочковой (1997)
- •Оглавление
2.7 Контроль воздействия неорганических соединений
Большинство неорганических соединений представлено в живых организмах в виде солей. Металлическая составляющая участвует в построении костной ткани (Ca), создании ферментов (Ca, Fe, Cu, Zn), способствует сердечной деятельности и осмотических процессам клетки (K и Na) и т.д. При недостатке этих веществ нарушается нормальная жизнедеятельность, при избытке мы получаем интоксикацию. Металлы благодаря своей активности весьма ядовиты даже в относительно небольших дозах. Следует учитывать комбинированное и сочетанное действие металлов, а особенно их соединений. Например весьма активные ионы Zn легко связывают фосфатными группами. Ртуть малоопасна в своём одновалентном состоянии, но в двухвалентном состоянии очень токсична. Также токсична метилртуть, обладающая колоссальной проникающей способностью и повышенной длительностью существования (до 70 дней, в отличие от 4-5 дней одновалентного иона).
Отмечено влияние тяжёлых металлов на ДНК (прекращение либо нарушение репликации), на белки (как напрямую, так и косвенно). Ионы Pb, Co, Hg, Cd образуют прочные комплексы с биомолекулами, содержащими HS-группы или RS-группы. Некоторые металлы, благодаря своему сходству с другими металлами заменяют их в биохимических процессах порождая «испорченные» молекулы, которые теряют свою биологическую активность. Например, замена Zn в молекуле гема на Hg или Pb приводит к дезактивации основных ферментов необходимых для синтеза гема и, как следствие, к нарушению структуры гемоглобина.
Общий токсический эффект тяжёлых металлов может также ослабить систему цитохромов, которая отвечает за биодеградацию ксенобиотиков, а также участвует в синтезе стероидных гормонов, холестерина, витамина Д. Тяжёлые металлы активизируют в организме свободнорадикальное окисление, которое приводит к разрушению липидов, клеточных стенок, белков, нуклеиновых кислот и др.
Вопросы для самоконтроля
Назовите основные контролируемые параметры атмосферного воздуха. Дайте определение ПДКсс. Охарактеризуйте индексы загрязнения атмосферного воздуха.
Назовите основные контролируемые параметры воды. Дайте классификацию вод и фазового состояния загрязнителей. Приведите определение ПДКв и ПДКвр. Охарактеризуйте индексы загрязнения водных объектов.
Назовите основные контролируемые параметры почвы. Дайте определение ПДКп. Охарактеризуйте индексы загрязнения почвы.
Назовите основные контролируемые параметры продуктов питания. Дайте определение ПДКпр.
Назовите основные физические контролируемые параметры. Какими нормативные актами определяются ПДУ по эти факторам?
Ксенобиотики. Перечислите основные группы ксенобиотиков (диоксины, пестициды, органические кислоты, альдегиды, ПАВ и др.). Опишите источники, физиологическое и экологическое воздействие основных ксенобиотиков.
Металлы и соли. Физиологическое и экологическое воздействие.
Раздел 3. Виды мониторинга и пути его реализации
Существуют различные подходы к классификации мониторинга (по характеру решаемых задач, по уровням организации, по природным средам, за которыми ведутся наблюдения). Рассмотрим классификацию И.П. Герасимова, которой различает три ступени мониторинга (табл. 2).
При биоэкологическом (синоним – локальный) мониторинге предполагается контроль над содержанием токсичных для человека химических веществ в атмосфере, природных водах, растительности, почве, подверженных воздействию конкретных источников загрязнения (промышленные предприятия, стройки, рудники, мелиоративные системы, предприятия энергетики и т.д.). При этом выявляют источник загрязнения и степень загрязнения природных сред.
Состояние окружающей среды оценивают с точки зрения здоровья человека, что служит самым важным, емким и комплексным показателем. Проводят локальный мониторинг гидрометеорологические, водохозяйственные и санитарно-эпидемиологические службы.
Многие авторы выделяют также импактный мониторинг.
Импактный мониторинг – мониторинг региональных и локальных антропогенных воздействий на окружающую среду в особо опасных зонах и местах.
Как правило, это мониторинг реальных выбросов, аварий, катастроф. Цель такого вида мониторинга оценить степень вреда для окружающей природной среды и человека.
Таблица 3.1