1. Моніторинг

У зв'язку з необхідністю прогнозувати антропогенний вплив на стан природного середовища виникає потреба в організації спеціальної інформаційної системи - системи спостереження і аналізу стану природного середовища, насамперед забруднень і ефектів у біосфері, що зумовлені ними. її називають моніторингом стану природного середовища, або моніторингом антропогенних змін навколишнього природного середовища.

Головними завданнями моніторингу є спостереження за чинниками впливу і станом навколишнього природного середовища, оцінка фактичного і прогноз його майбутнього стану.

Моніторинг не варто розглядати як принципово нову систему спостережень -ця система повинна бути частиною універсальної системи (служби) спостережень і контролю стану природного середовища, опиратися на досвід вже існуючих геофізичних служб і використовувати існуючі необхідні елементи цих служб, хоча вона й потребує введення деяких додаткових елементів.

Термін «моніторинг» застосовується для цих цілей з двох причин:

1) більш універсальний і звичний термін «контроль» передбачає елементи керування, регулювання; термін «моніторинг» відповідає інформаційній системі, що не містить ці елементи (тому термін «моніторинг» скоріше ближчий до терміна «спостереження», проте охоплює також оцінку й прогноз стану середовища);

2) термін «моніторинг» широко розповсюджений у міжнародному середовищі, існують численні міжнародні проекти з організації та розвитку регіонального і глобального моніторингу.

Отже, контроль змін у природному середовищі в широкому розумінні охоплює моніторинг стану середовища та регулювання якості середовища (наприклад, «нормування» забруднень) з урахуванням геофізичних, екологічних, економічних і соціальних аспектів.

Моніторинг охоплює спостереження за джерелами й чинниками антропогенних впливів - хімічними, фізичними, біологічними - і за ефектами, що зумовлені цими впливами в навколишньому середовищі. Насамперед цікаво спостерігати за реакцією біологічних систем на такі впливи. Спостереження можуть здійснюватися за фізичними, хімічними та біологічними показниками; особливо перспективними вважаються інтегральні показники стану природних систем.

4. Коротка характеристика основних методів

Для проведення еколого-токсикологічного моніторингу необхідно мати відповідне хіміко-аналітичне забезпечення, для роботи якого потрібна наявність 3-х груп методів:

- експрес-методи - для орієнтовної оцінки токсичних речовин в об'єктах;

дають можливість адекватного вибору зразків для досліджень;

- лабораторні - для проведення масового поточного аналізу;

- арбітражні - для вирішення суперечливих питань.

Від експрес-методів вимагається швидкість отримання результатів і простота аналізу.

Методи лабораторного аналізу повинні бути швидкими і, по можливості, простими, але бути більш точними.

Головна вимога до арбітражних методів - висока точність і правильність результатів.

Ці методи можуть потребувати більше часу і бути більш працемісткими.

Хімічні методи

Титриметричний (об'ємний) метод аналізу грунтується на вимірюванні об'єму розчину реагента відомої концентрації, витраченого на взаємодію з аналізованою речовиною за умови, що речовини вступають у реакцію в стехіометричних кількостях. Концентрація визначуваного компонента 10"' -10'3 моль/л.

Цим методом визначають загальну і карбонатну твердість води, хімічне споживання кисню (ХСК), біохімічне споживання кисню (БСК5), кислотність, лужність, вміст розчиненого кисню, концентрацію катіонів меркурію, феруму (II), аніонів СГ, 8О42", 82" тощо.

Фізико-хімічні методи

Ця група методів грунтується, як і хімічні, на хімічних реакціях, однак визначають фізичну характеристику (оптичну густину, електропровідність, окисно-відновний потенціал), що залежить від вмісту аналізованої речовини.

Фотометричний аналіз охоплює всі методи, які грунтуються на поглинанні світла в ультрафіолетовій, видимій та інфрачервоній частинах електромагнітного спектра визначуваною речовиною чи продуктом реакції.

Фотометричні методи високочутливі, розроблені для визначення практично всіх хімічних елементів, крім інертних газів; за їх допомогою визначають як макро-, так і мікрокількості (до 108 %) аналізованого компонента.

Фізичні методи

Спектральний аналіз - це фізичний метод визначення складу та будови, речовини за її спектром - упорядкованим за довжиною хвилі електромагнітним випромінюванням. Для збудження речовини використовують полум'я пальника, енергію електричної дуги чи іскри.

Спектральний аншііз дає змогу встановити елементний, нуклідний і молекулярний склад речовини та її будову (атомно-емісійний спектральний аналіз).

Методом пломеневої фотометрії кількісно визначають понад 70 хімічних елементів, зокрема й катіони лужних і важких металів у природних водах.

Атомно-абсорбційний спектральний аналіз грунтується на визначенні концентрації речовини за поглинанням шаром атомної пари елемента монохроматичного резонансного випромінювання.

Біохімічні методи

Основу біологічних та біохімічних методів дослідження складають реакції рослин, тварин і мікроорганізмів на дію певного чинника. Зміни можуть відбуватися на різному рівні: активності ферментів, проникності мембран та зміні інших органел клітини, окремих органів,, систем, організму в цілому, популяції, екосистеми.

Біологічні методи широко використовують з метою визначення стану довкілля (біоіндикаиія). Живі організми часто є тест-об'єктами при вивченні дії токсичних речовин (визначення ГДК і летальних доз), фармакологічного ефекту лікарських препаратів тощо. Біологічні методи використовують в анатазі біологічно активних речовин. Зокрема, антибіотики аналізують за їх здатністю зупиняти ріст мікроорганізмів; серцеві глікозиди - припиняти роботу ізольованого серця жаби; накопичення фенольних сполук у листі рослин - сигнал про стресову ситуацію.