Билет№1

1. Основные понятия и принципы. Особенности понятий: мониторинг окружающей среды, социально- гигиенический мониторинг, экологический мониторинг, эколого- экономический мониторинг, социально- экологический мониторинг.

Под мониторингом (от лат. «монитор» - напоминающий, надзирающий) понимают систему наблюдений, оценки и прогноза состояния окружающей среды. Основной принцип мониторинга – непрерывное слежение. Мониторинг является важнейшей частью экологического контроля, которое осуществляет государство. Главная цель мониторинга — наблюдение за состоянием окружающей природной среды и уровнем ее загрязнения:

- оценить состояние среды обитания человека, биологических сообществ;

- выявить причины отклонения показателей;

- оценить последствия изменения показателей;

- определить управляющие решения для ликвидации причин отклонения показателей.

Принципы, положенные в организацию системы:

-коллективность;

-синхронность;

-регулярная отчетность.

На основе системы экологического мониторинга создана общегосударственная система наблюдения и контроля за состоянием окружающей среды.

Мониторинг окружающей среды- комплексная система долгосрочных наблюдений, оценки и прогноза изменения состояния окружающей среды под влиянием антропогенных факторов. Основными задачами мониторинга служат: наблюдение за состоянием биосферы, оценка и прогноз состояния природной среды, выявление факторов и источников антропогенных воздействий на окружающую среду, предупреждение о создающихся критических ситуациях, вредных или опасных для жизнедеятельности и здоровья людей и других живых организмов.

Социально-гигиенический мониторинг (СГМ) — система специальных наблюдений, оценки и прогнозирования состояния здоровья населения в зависимости от состояния среды обитания человека и условий его жизнедеятельности, включающая разработку комплекса оздоровительно-профилактических мероприятий по предотвращению и устранению неблагоприятного воздействия на организм человека факторов среды его обитания

Экологический мониторинг — информационная система наблюдений, оценки и прогноза изменений в состоянии окружающей среды, созданная с целью выделения антропогенной составляющей этих изменений на фоне природных процессов.

Система экологического мониторинга должна накапливать, систематизировать и анализировать информацию: о состоянии окружающей среды; о причинах наблюдаемых и вероятных изменений состояния (т.e., об источниках и факторах воздействия); о допустимости изменений и нагрузок на среду в целом; о существующих резервах биосферы.

Эколого-экономический мониторинг окружающей среды предполагает, что в качестве управляемой системы выбрана окружающая среда, находящаяся под интенсивным антропогенным воздействием, характеризуемым как факторами воздействия на атмосферу, гидросферу и литосферу, так и экономическими параметрами. Включение экономических параметров направлено в первую очередь на то, чтобы оценить способность социально-экономической системы реагировать на угрозы устойчивому развитию и экологической безопасности.

Социально-экологический мониторинг следует рассматривать как составную часть системы экологического мониторинга, призванную обеспечить органы государственной власти, общественные организации, граждан объективной информацией о состоянии и тенденциях развития экологической ситуации. Ценность социально-экологического мониторинга заключается, прежде всего, в том, что он позволяет определить эффективность конкретных природоохранных мероприятий.

2. Мониторинг основных показателей качества поверхностных вод.

Мониторинг поверхностных вод – система последовательных наблюдений, сбора и обработки данных о состоянии водных объектов, а также прогноза их изменений и разработки научно-обоснованных рекомендаций для принятия управленческих решений по улучшению состояния вод.

Основными задачами мониторинга поверхностных вод являются наблюдение, оценка и прогноз качества воды. Система мониторинга вод выполняет лишь информационную роль и не охватывает элементы управления, т. к. является составляющей системы мониторинга окружающей среды.

Целью внедрения системы наблюдений за водными объектами является получение информации о естественном качестве воды и оценка изменения качества воды в результате влияния антропогенных факторов.

Служба наблюдения решает следующие задачи:

- наблюдение за уровнем загрязнения по физическим, химическим и биологическим показателям;

- изучение динамики содержания вредных веществ и выявления условий, при которых осуществляется колебание уровня загрязнения;

- изучение закономерностей процессов самоочистки и накопления загрязняющих веществ в донных отложениях.

Качество воды - характеристики воды, которые определяют ее пригодность для конкретных видов водопользования (питьевая, вода для культурно-бытовых целей, вода для рыбохозяйственных целей и т.п.)

По общесанитарному признаку учитывают микробиологические и паразитологические показатели воды (число бактерий в вединице объема). По санитарно-токсилогическому показателю - определяют безвредность химического состава. По органолептическому показателю - учитывают температуру, прозрачность, цвет, запах, вкус, жесткость воды.

ПДК устанавливается по каждому из этих признаков.

ПДК в воде водоема культурно-бытового и хозяйственно-питьевого пользования (ПДКв) - концентрация вредного вещества, которая не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни, а также на здоровье последующих поколений, и не должна ухудшать гигиенические условия водопользования.

ПДК в воде водоема, используемого для рыбохозяйственных целей (ПДКвр) - концентрация вредного вещества, которая не должна оказывать влияния на популяцию рыб, особенно промысловых.

Например, по ртути ПДКв - 0,0005 мг/л, ПДКвр - 0,0001 мг/л.

В гидрохимической практике используют метод интегральной оценки качества воды.  

С_i - концентрация вредного вещества в воде; K_i - балл кратности превышения ПДКвр H_i - повторяемость случаев превышения ПДК N_ПДКi - количество измерений, при котором превышено ПДК N_i - общее количество измерений B_i - общий оценочный балл

Вещества, для которых Bi ≥ 11 - лимитирующие показатели загрязненности воды. По их сумме считают комбинаторный индекс загрязненности и устанавливают класс загрязненности воды.

Для воды определяют следующие показатели:

1. концентрация растворенного кислорода

2. водородный показатель (рН)

3. БПК (биологическое потребление кислорода). Используют показатель БПК₅ - количество кислорода, необходимое для окисления органического вещества, находящегося в воде (в течение 5 суток). БПК₂₀ - за 20 суток - этот показатель используется чаще.

4. ХПК₅, ХПК₂₀ - количество кислорода, необходимое для окисления химических веществ, находящихся в воде.   

Охрана водоемов от загрязнений осуществляется в соответствии с «Санитарными правилами и нормами охраны поверхностных вод от загрязнения» (1988). Правила включают в себя общие требования к водопользователям в части сброса сточных вод в водоемы. Правилами установлены две категории водоемов:

I- водоемы питьевого и культурно-бытового назначения;

II- водоемы рыбохозяйственного назначения.

Состав и свойства воды водных объектов первого типа должны соответствовать нормам в створах, расположенных в водотоках на расстоянии не менее одного километра выше ближайшего по течению пункта водопользования, а в непроточных водоемах - в радиусе не менее одного километра от пункта водопользования. Состав и свойства воды в водоемах II типа должны соответствовать нормам в месте выпуска сточных вод при рассеивающем выпуске (при наличии течений), а при отсутствии рассеивающего выпуска - не далее чем 500 м от места выпуска.

Правилами установлены нормируемые значения для следующих параметров воды водоемов: содержание плавающих примесей и взвешенных частиц, запах, привкус, окраска и температура воды, значение рН, состав и концентрация минеральных примесей и растворенного в воде кислорода, биологическая потребность воды в кислороде, состав и предельно допустимая концентрация (ПДК) ядовитых и вредных веществ и болезнетворных бактерий. Предельно допустимая концентрация - концентрация вредного (ядовитого) вещества в воде водоема, которая при ежедневном воздействии в течение длительного времени на организм человека не вызывает каких-либо патологических изменений и заболеваний, в том числе и у последующих поколений, обнаруживаемых современными методами исследований и диагностики, а также не нарушает биологического оптимума в водоеме.

Вредные и ядовитые вещества разнообразны по своему составу, в связи, с чем их нормируют по принципу лимитирующего показателя вредности (ЛПВ), под которым понимают наиболее вероятное неблагоприятное воздействие данного вещества. Для водоемов первого типа используют три вида ЛПВ: санитарно-токсикологический, обще-санитарный и органолептический, для водоемов второго типа - дополнительно еще два вида: токсикологический и рыбохозяйственный.

Санитарное состояние водоема отвечает требованиям норм при выполнении неравенства

для каждой из трех (для водоемов второго типа - для каждой из пяти) групп вредных веществ, ПДК которых установлены соответственно по санитарно-токсикологическому ЛПВ, общесанитарному ЛПВ, органолептическому ЛПВ, а для рыбохозяйственных водоемов - еще и по токсикологическому ЛПВ и рыбохозяйственному ЛПВ. Здесь п - число вредных веществ в водоеме, относящихся, например, к «санитарно-токсикологической» группе вредных веществ; С, - концентрация z-го вещества из данной группы вредных веществ; т - номер группы вредных веществ, например, т = 1 - для «санитарно-токсикологической» группы вредных веществ, т = 2 - для «общесанитарной» группы вредных веществ и т. д. - всего пять групп. При этом должны учитываться фоновые концентрации Сф вредных веществ, содержащихся в воде водоема до сброса сточных вод. При преобладании одного вредного вещества с концентрацией С в группе вредных веществ данного ЛПВ должно удовлетворяться требование С + Сф<ПДК.

Использование соотношения (17) основано на допущении применимости принципа аддитивности вредностей разных веществ, относящихся, например, к четвертой, «токсикологической» группе вредных веществ. То есть допускается, что суммарная «вредность» многокомпонентной системы вредных веществ может быть определена как арифметическая сумма «вредностей» отдельных компонентов. Однако известно явление синергизма, когда два или более вредных (ядовитых) веществ создают эффект вредного действия на организм, во много раз превосходящий сумму действия каждого из них. Так установлено, что галогенированные углеводороды и, возможно, другие токсиканты (первый фактор) ослабляют иммунную систему, в результате чего организм становится более подверженным действию инфекций и паразитов (второй фактор). Есть предположение, что именно это обстоятельство стало причиной катастрофического вымирания тюленей в Северном море в 70-80-х гг. прошлого века.

(Я не знаю, что правильно поэтому и это вставила с лекций)

Контроль качества поверхностных вод проводится в соответствии с ГОСТ 17.1.3.07 - 82, устанавливающим единые требования к построению сети контроля, проведению наблюдений и обработке получаемых данных.

В основе организации и проведения контроля лежат следующие принципы: комплексность и систематичность наблюдений, согласованность сроков их проведения с характерными гидрологическими ситуациями, определение показателей качества воды едиными методами. Соблюдение этих принципов достигается установлением программ контроля (по физическим, химическим, гидробиологическим и гидрологическим показателям) и периодичности проведения контроля, выполнением анализа проб воды по единым, обеспечивающим требуемую точность методикам, проведением гидрометрических работ.

Формирование сети пунктов контроля качества поверхностных вод

Первым этапом организации работ по наблюдению и контролю качества поверхностных вод является выбор местоположения пунктов контроля.

Под пунктом контроля качества поверхностных вод понимается место на воде или водотоке, в котором производят комплекс работ для получения данных о качестве воды.

Пункты контроля организуют в первую очередь на водоёмах и водотоках, имеющих большое хозяйственное значение, а также подверженных значительному загрязнению промышленными, хозяйственно-бытовыми и сельскохозяйственными сточными водами. На водоемах и водотоках или их участка, не загрязняемых сточными водами, создаются пункты для фоновых наблюдений.

Пункты контроля располагают с учетом существующего использования водоема или водотока для нужд хозяйства и перспективных планов развития хозяйства на основании предварительных исследований, включающих в себя подбор и анализ сведений о водопользователях, источниках загрязнения вод, аварийных сбросах загрязняющих веществ, данные о режимных (водных, ледовых, термических), физико-географических признаках водоёма или водотока и проведение обследований водоемов или водотоков или их участков.

Пункты контроля организуют на водоемах и водотоках в районах:

• расположения городов и крупных рабочих посёлков, сточные воды которых сбрасываются в водоёмы и водотоки;

• сброса сточных вод отдельно стоящими крупными промышленными предприятиями (заводами, рудниками, шахтами, нефтепромыслами, электростанциями и т.п.), мыслами, электростанциями и т.п.), территориально-производ­ственными комплексами, организованного сброса сельскохозяй­ственных сточных вод;

• мест нереста и зимовья ценных и особо ценных видов промыс­ловых организмов;

• предплотинных участков рек, являющихся важными для рыб­ного хозяйства;

• пересечения реками государственной границы РФ и границ со­юзных республик СНГ;

• замыкающих створов больших и средних рек;

• устьев загрязненных притоков больших водоемов и водотоков.

На водоемах с интенсивным водообменом (свыше 5,0) распо­ложение створов аналогично расположению их на водотоках: один створ устанавливают примерно на 1 км выше источника загрязне­ния (вне влияния сточных вод), остальные створы — ниже источ­ника загрязнения (не менее двух, на расстоянии 0,5 км от сброса сточных вод и непосредственно за границей зоны загрязненности). Границу зоны загрязненности (части водоема, в которой наруше­ны нормы качества воды по одному или нескольким показателям) устанавливают по размерам максимальной зоны загрязненности, определенной расчетным путем и уточненной при проведении об­следования водоема.

На водоемах с умеренным (0,1...0,5) и замедленным (до 0,1) водообменами один створ устанавливают в части водоема, не под­верженной загрязнению, другой — совмещают со створом сброса сточных вод, остальные створы располагают параллельно ему по обе стороны (не менее двух, на расстоянии 0,5 км от места сброса сточных вод и непосредственно за границей зоны загрязненности).

Количество горизонтов на вертикали определяется глубиной водоема или водотока в месте измерения: при глубине до 5 м уста­навливается один горизонт (у поверхности льда зимой), при глу­бине от 5 до 10 м — два (у поверхности и в 0,5 м от дна), а при глубине более 10м — три (дополнительно промежуточный, рас­положенный на половине глубины).

На глубоких водоемах горизонты устанавливаются у поверхнос­ти, на глубине 10; 20; 50 и 100 м и у дна (в разноплотностном водоеме назначается дополнительный горизонт, который распо­лагается в слое скачка плотности).

Установление категории пункта контроля качества поверхностных вод

Пункты контроля подразделяются на четыре категории, опре­деляющие периодичность проверки качества вод и программу контроля.

Категорию пункта устанавливают с учётом следующих факторов: хозяйственного значения водного объекта, качества воды, размера и объёма водоёма, размера и водности водотока и др.

При наличии организованного сброса сточных вод должно быть создано не менее двух створов — выше и ниже источника загрязнения.

Контроль категории по гидробиологическим показателям рекомендуется проводить ежемесячно (по сокращенной программе) и ежеквартально (по полной программе). При этом ежемесячный контроль категории по сокращенной программе проводится только в вегетационный период.

При отсутствии возможности проведения контроля по гидробиологическим показателям в указанные выше сроки следует проводить его в сроки, наиболее показательные для оценки состояния водных экосистем. Ими являются начало, середина и конец вегетационного периода, что соответствует окончанию весеннего половодья, периоду летней межени и времени, предшествующему ледоставу. В течение зимнего периода по возможности осуществляется одна гидробиологическая съемка, так как состояние организмов, их количественный и качественный составы в этот период являются важными показателями степени загрязненности водоема или водостока.

Допускается проведение одноразового гидробиологического контроля в тех пунктах, на которых в результате регулярных гидробиологических съемок в течение двух-трех предшествующих лет не было определено изменений экологической обстановки. При одноразовом контроле особенно важно правильно выбрать место отбора проб, охватив по возможности более полно все разнообразие биологических периодов.

Если определить гидробиологические показатели невозможно, допускается проведение контроля только по гидрохимическим и гидрологическим показателям.

Сокращенная программа контроля № 2 по гидрологическим и гидрохимическим показателям предусматривает определение расхода воды, м³/с (на водотоках) или ее уровня, м (на водоемах); температуры, °С; водородного показателя (рН); удельной электрической проводимости, См/м; концентрации веществ, мг/ (мг/л), химического потребления кислорода, мг/дм³ (мг/л), биохимического потребления кислорода за 5 сут, мг/дм³ (мг/л); концентрации двух-трех загрязняющих веществ, основных для воды в данном пункте контроля, мг/дм³ (мг/л); проведение визуальных наблюдений.

Сокращенная программа контроля по гидрологическим и гидрохимическим показателям предусматривает определение расхода воды, м³/с; скорости течения, м/с (на водотоках при опорных измерениях расхода воды) или уровня, м (на водоёмах),температуры, °С; показателя кислотности рН; концентрация взвешенных веществ; концентрации растворённого кислорода мг/л; химического потребления кислорода мг/л; биохимического потребления кислорода за 5 сут, мг/л; концентрации всех загрязняющих воду в данном пункте веществ мг/л; проведение визуальных наблюдений.

Перечень загрязняющих веществ, характерных для воды данно­го пункта контроля, которые должны проверяться по сокращен­ным программам, составляется на основании данных о составе сбра­сываемых в районе пункта контроля сточных вод и предваритель­ных обследований водного объекта. На первом этапе работы при формировании программ контроля может быть использован ори­ентировочный перечень загрязняющих веществ, который затем бу­дет уточняться по результатам обследований участка водного объекта.

При проведении обследований на водоеме в местах организо­ванного сброса сточных вод устанавливают ряд радиальных ство­ров. Вертикали на створах располагают таким образом, чтобы пер­вые из них были на расстоянии 0,5 км от места сброса сточных вод, а последние — за пределами зоны загрязненности.

Принцип расположения вертикалей и горизонтов при проведе­нии обследований такой же, как и при проведении систематиче­ских наблюдений.

Обследования следует проводить в сроки, связанные с основ­ными фазами водного режима для условий минимального и мак­симального расходов: на водотоках — в половодье, зимнюю и лет­нюю межень (т.е. при самом низком уровне воды); на водоемах с умеренным и замедленным водообменами — в летнее время или осенью до начала дождей; на водоемах с интенсивным водообменом — весной в период максимального притока и в летне-осенние месяцы при минимальных уровнях воды; на водоемах при наибо­лее низких уровнях — во время ледостава.

Далее в соответствии с результатами анализа проб воды, ото­бранных во время проведения обследований:

• проверяют правильность расчета створов смешения природных и сточных вод и зон загрязненности воды, а затем с учетом макси­мального удаленного створа сравнительно полного (не менее 80 %) смешения и максимальных размеров зоны загрязненности уточня­ют расположение створов, вертикалей и горизонтов в пункте;

• определяют категорию пункта контроля с учетом загрязненно­сти воды, выявленной во время обследований;

• назначают при систематическом контроле характерные для дан­ного пункта загрязняющие вещества, выбирая те, содержание ко­торых в воде превышает норму;

• составляют программу работ в пункте, устанавливающую контролируемые показатели качества воды, периодичность и сроки проведения контроля.

При появлении новых источников загрязнения, изменение мощности, состава и условий сброса сточных вод прежних источников, а также при других сложившихся условиях категории пункта контроля, периодичность проведения контроля и перечень определяемых показателей могут быть изменены в соответствии с порядком проведения контроля. В этом случае осуществляется обследование участка водоема или водотока. Задача и порядок проведения такого обследования соответствуют изложенным выше.