
- •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
Уровни мониторинга [12]
-
Ступени мониторинга
Объекты мониторинга
Характеризуемые показатели мониторинга
Биоэкологический (санитарно-гигиенический)
Приземный слой воздуха
ПДК токсичных веществ
Поверхностные и грунтовые воды, промышленные и бытовые стоки и различные выбросы
Физические и биологические раздражители (шумы, аллергены и др.)
Радиоактивные излучения
Предельная степень радиоизлучения
Геосистемный (природно-хозяйственный)
Исчезающие виды животных и растений
Популяционное состояние видов
Природные экосистемы
Их структура и нарушения
Агроэкосистемы
Урожайность сельскохозяйственных культур
Лесные экосистемы
Продуктивность насаждений
Биосферный (глобальный)
Атмосфера
Радиационный баланс, тепловой перегрев, состав и запыление
Гидросфера
Загрязнение рек и водоемов, круговорот воды на континентах
Растительный и почвенный покровы, животное население
Глобальные характеристики состояния почв, растительного покрова и животных.
Геосистемный (синонимы – геоэкологический, региональный, природохозяйственный) мониторинг должен давать оценку антропогенного влияния на природную среду в ходе обычной хозяйственной деятельности человека, которая обязательно предполагает тот или иной вид взаимодействия с природой (градостроительство, сельское хозяйство, промышленность, энергетика, лесное хозяйство, рыболовство, коммунально-бытовая деятельность и т.д.). Этот вид мониторинга предполагает оценку взаимодействия человека и природы во всех направлениях и дает характеристику привнесения и выноса из природной среды вещества и энергии [18]. Региональный мониторинг проводят агрослужба, гидроклиматическая, сейсмологическая и другие службы.
Биосферный (синонимы – фоновый, глобальный) мониторинг предполагает контроль за общепланетарными изменениями в биосфере, которые связаны с деятельностью человека. Фоновый мониторинг проводят в соответствии с Глобальной системой мониторинга окружающей среды, Международной программой «Наблюдения за планетой», Программой ЮНЕСКО «Человек и биосфера», Программой ООН по окружающей среде ЮНЕП.
Основные задачи биосферного мониторинга определены в одном из разделов Международной программы «Человек и биосфера» (Man and Biosphere) и состоят в следующем:
Установление взаимосвязи между загрязнением, структурой и функционированием экосистем, их звеньев, популяций или отдельных организмов.
Определение перечня тех показателей и измерений, которые необходимы для наблюдения и оценки существующего состояния экосистемы и прогноза изменения его в будущем.
Анализ путей и скоростей преобразования загрязняющих веществ в экосистеме.
Определение критических уровней показателей окружающей среды.
В 1975 г. была организована Глобальная система мониторинга окружающей среды (ГСМОС) под эгидой ООН, но эффективно действовать она начала только в последнее время. Сегодня сеть наблюдений за источниками воздействия и за состоянием биосферы охватывает уже весь земной шар. Глобальная система мониторинга окружающей среды (ГСМОС) была создана совместными усилиями мирового сообщества (основные положения и цели программы были сформулированы в 1974 году на Первом межправительственном совещании по мониторингу). Первоочередной задачей была признана организация мониторинга загрязнения окружающей природной среды и вызывающих его факторов воздействия.
Также в рамках программ ГСМОС Всемирная морская организация обеспечивает глобальный мониторинг Мирового океана. В 1990 г. Международный центр научной культуры (Всемирная лаборатория) предложил проект «Глобальный экологический мониторинг» с использованием военных спутниковых технологий. С 1992 г. в названном проекте участвует Российская Федерация, США, Украина; Казахстан, Литва и Китай – в качестве наблюдателя.
Определение приоритетов при организации систем мониторинга зависит от цели и задач конкретных программ: так, в территориальном масштабе приоритет государственных систем мониторинга отдан городам, источникам питьевой воды и местам нерестилищ рыб; в отношении сред наблюдений первоочередного внимания заслуживают атмосферный воздух и вода пресных водоемов. Приоритетность ингредиентов определяется с учетом критериев, отражающих токсические свойства загрязняющих веществ, объемы их поступления в окружающую среду, особенности их трансформации, частоту и величину воздействия на человека и биоту, возможность организации измерений и другие факторы.
Отметим, что приоритеты, выбранные общественными организациями при разработке программ мониторинга, могут быть сформулированы иным образом, не повторяющим ранжирование, принятое в ГСМОС. Это решение вполне оправданно, т.к. региональные и локальные приоритеты тесно связаны с экономикой региона, с местными источниками воздействия. Наконец, программа общественного мониторинга может быть связана с совершенно конкретной проблемой, которая и будет определять приоритеты в данном случае.
Программа станций фонового мониторинга предполагает регулярный отбор проб и определение следующих показателей:
в атмосфере – взвешенные частицы, мутность, озон, диоксид углерода, диоксид серы, оксиды азота, углеводороды, сульфаты, 3,4-бензпирен, ДДТ.
в атмосферных осадках – свинец, ртуть, кадмий, мышьяк, 3,4-бензпирен, рН.
в поверхностных, подземных водах, донных отложениях – свинец, ртуть, метилртуть, кадмий, мышьяк, ДДТ, 3,4-бензпирен, биогенные элементы.
в почвах – свинец, ртуть, кадмий, мышьяк, ДДТ, 3,4-бензпирен, биогенные элементы.
На территории России станции фонового (биосферного) мониторинга действуют в заповедниках: Березинском, Приокско-Террасном, Центральном лесном, Кавказском, Астраханском, Баргузинском, Сихотэ-Алинском, Сары-Челекском, Чаткальском, Репетекском, Кроноцком, Боровое, леднике Абрамова. В пунктах – Сыктывкар, Ново-Пятигорск, Туруханск, Курган, Иркутск.
Анализ проб унифицированными методами выполняют в двух аналитических центрах – в Санкт-Петербурге и Ташкенте. Координирует и обобщает работы по комплексному фоновому мониторингу Лаборатория мониторинга природной среды и климата Госкомгидромета РФ.
Современные темпы и масштабы антропогенных изменений в природе могут привести к необратимым негативным последствиям, предотвратить которые можно лишь при условии знания всех процессов, происходящих на уровне экологических систем и биосферы в целом.
Вопросы для самоконтроля
Назовите уровни мониторинга по Герасимову. Дайте полную характеристику каждому уровню.
Что такое импактный мониторинг? Его место в системе мониторинга.
Глобальная система мониторинга. Основные организации и принципы функционирования.