7. Атмосфералық ауа жай-күйінің мониторингі. Бақылаудың мәні мен құрылымы. Бақылау посттары. Бақылау параметрлері. Ауа сынамасы.

Организация и содержание наблюдений. Посты слежения. Наблюдения за состоянием атмосферного воздуха проводятся в районах интенсивного антропогенного воздействия (в городах, промышленных и агропромышленных центрах и т.д.) и в районах, удаленных от источников выбросов поллютантов (фоновые наблюдения).

Их основная задача - определение уровня загрязнения атмосферы, выявление источников выбросов, получение информации, необходимой для оценки и прогнозирования состояния воздушной среды.

Правила организации наблюдений за уровнем загрязнения атмосферы в городах и населенных пунктах регламентируются требованиями ГОСТ 17.2.3.01—86 «Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов».

Наблюдения за загрязнением атмосферы осуществляют на специальных постах. Постом является выбранная точка местности, на которой размещают павильон или автомобиль, оборудованные соответствующими приборами.

Для контроля состояния воздуха в населенных пунктах используются три категории постов наблюдений:

Стационарный пост наблюдений — это специально оборудованный павильон, в котором размещена аппаратура, необходимая для регистрации концентраций загрязняющих веществ и метеопараметров по установленной программе.

Стационарные посты предназначены для регулярного отбора проб воздуха проводимых по графику с последующим проведением лабораторного анализа, а также для непрерывной регистрации содержания поллютантов в атмосфере.

На стационарных постах наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха и метеопараметрами осуществляют круглогодично, во все сезоны независимо от погодных условий.

На опорных постах проводят наблюдения за содержанием пыли, SO₂, CO, NO₂ (основные загрязняющие вещества) и специфическими веществами, которые характерны для промышленных выбросов данного населенного пункта, на неопорных постах — за специфическими веществами.

Наблюдения за основными загрязняющими веществами на этих постах допускается проводить по сокращенной программе и не проводить, если среднемесячные концентрации этих веществ в течение года не превышают 0,5 среднесуточной ПДК.

Для размещения стационарных и маршрутных постов необходимо знать состояние атмосферного воздуха, для чего должны проводиться предварительные исследования. При стационарных и маршрутных наблюдениях, которые организуются в районе размещения отдельных предприятий, являющихся крупными источниками загрязнения атмосферного воздуха, отбор проб должен выявлять максимальные концентрации загрязняющего вещества.

Маршрутные посты предназначены для детального изучения загрязнения атмосферного воздуха в отдельных районах.

Назначение маршрутных постов - выявление роли разных источников (промышленных, бытовых, автотранспорта) в загрязнении атмосферного воздуха.

Маршрутный пост предназначен для регулярного отбора проб воздуха в фиксированной точке местности при наблюдениях, которые проводят с помощью передвижной аппаратуры.

На маршрутных постах проводят наблюдения за основными загрязняющими веществами и специфическими веществами, характерными для выбросов данного населенного пункта.

Передвижные (подфакельные) посты служат для отбора разовых проб в пределах санитарно-защитной зоны предприятия, под его дымовыми и газовыми факелами с целью определения зоны их влияния. Они выбираются каждый раз на различных расстояниях от источника загрязнения в зависимости от режима ветра.

Выбор мест расположения постов наблюдений является весьма ответственным этапом и осуществляется совместно учреждениями гидрометеорологической и санитарно-эпидемиологической служб. Независимо от категории посты должны размещаться на открытой и хорошо проветриваемой территории, имеющий непыльную поверхность в виде асфальта, твердого грунта, газона. Это необходимо для исключения искажения результатов измерений.

Подфакельные наблюдения за специфическими загрязняющими веществами, характерными для выбросов данного предприятия, осуществляют по специально разрабатываемым программам и маршрутам — с учетом объема выбросов и их токсичности.

Проведение наблюдения за радиоактивным загрязнением атмосферного воздуха. При проведении мониторинга радиоактивного загрязнения атмосферы используют сборники радиоактивных загрязнений и воздухофильтрующие устройства, причем последние значительно превосходят первые по своей чувствительности.

Для отбора проб аэрозолей и газообразного йода из приземной атмосферы в окрестностях АЭС предназначены воздухофильтрующие установки типа «Тайфун», оборудованные сорбционным фильтром для улавливания радиоактивного йода и высокоэффективной фильтротканью. С целью выбора места для установки сборников радиоактивных загрязнений и воздухофильтрующих устройств проводят измерение радиоактивного заражения местности с помощью радиометров и дозиметров.

Проведение наблюдения за фоновым состоянием атмосферы.  Для осуществления фонового мониторинга создана сеть станций, которые подразделяют на: 

базовые станции, которые  обеспечивают получение информации об исходном состоянии биосферы и располагаются в районах, где отсутствует непосредственное антропогенное воздействие, в большинстве случаев — биосферных заповедниках.

региональные станции- на которых получают информацию о состоянии биосферы в зонах, подверженных антропогенному влиянию. Они могут располагаться вблизи урбанизированных районов.

В обязательную программу наблюдений на базовых и региональных станциях включены наблюдения за содержанием в воздухе SO₂, взвешенными аэрозольными частицами, мутностью атмосферы, радиацией, химическим составом осадков. Программа наблюдений может быть расширена за счет увеличения числа определяемых компонентов, в частности озона.

На станциях комплексного фонового мониторинга (СКФМ) проводят комплексное изучение содержания загрязняющих веществ в компонентах экосистем в атмосферном воздухе, осадках, воде, почвах, биоте). В связи с этим программа наблюдений на СКФМ включает систематические измерения содержания загрязнений одновременно во всех средах, причем любые наблюдения по программе фонового мониторинга должны сопровождаться комплексом метеорологических наблюдений, поэтому наблюдения желательно проводить на базе метеостанций.

Число постов и их размещение определяют с учетом численности населения, площади населенного пункта и рельефа местности, развития промышленности и сети магистралей.

Число стационарных постов устанавливают следующим образом (не менее):

1 пост — до 50 тыс. жителей,

2 поста — 100 тыс. жителей,

2-3 поста — 100—200 тыс. жителей,

3-5 постов — 200—500 тыс. жителей,

5-10 постов — более 500 тыс. жителей,

10-20 постов (стационарных и маршрутных) — более 1 млн жителей.

Контролируемые параметры. Отбор проб воздуха. Задача экологического контроля на предприятиях формируется исходя из действующих на производстве технологий. В зависимости от используемых технологий применяются различные аналитические приборы для определения загрязняющих атмосферу веществ. Перечень веществ устанавливают с учетом сведений о составе и характере выбросов вредных веществ от источников, особенностей метеорологических условий рассеивания (накопления) поллютантов.

Обязательному контролю подлежат растворимые сульфаты - в городах с населением более 700 тыс. жителей, формальдегид и соединения свинца - в городах с населением более 500 тыс. человек, в которых, как известно, большую роль в загрязнении атмосферы играет автомобильный транспорт.

В городах, где имеются предприятия черной и цветной металлургии, должны определяться металлы, в населенных пунктах с числом жителей более 100 тыс. человек - бенз(а)пирен.

В тех городах, которые расположены вблизи крупных сельскохозяйственных территорий, на которых используются пестициды, следует определять в атмосферном воздухе последние.

В небольших населенных пунктах, где проводятся эпизодические наблюдения, число исследований за год должно быть не менее 200 для каждого поллютанта.

При неавтоматизированном режиме обнаружения используют портативные средства экспрессного контроля. Для воздуха это индикаторные трубки, экспресс-тесты на основе индикаторных бумажек или пленок, другие индикаторные элементы.

Для автоматического обнаружения обычно применяют малогабаритные сенсоры и другие чувствительные элементы — устройства, обладающие свойствами быстродействующего первичного преобразования контролируемого параметра окружающей среды в аналитический сигнал (изменение окраски, перепад электрического тока, напряжения или другого фиксируемого показателя), т. е. являющиеся сигнализаторами.

После обнаружения (или идентификации) загрязняющего вещества (средства) выдается информация, необходимая для принятия решения о проведении следующей операции - пробоотбора.

Одним из основных элементов анализа качества атмосферного воздуха является отбор проб. Для того чтобы оценить фактическое загрязнение атмосферного воздуха, полученные результаты сопоставляют с предельно допустимыми концентрациями (ПДК). Отбор проб для определения разовых концентраций продолжается 20 мин. На их основе устанавливают среднесуточные концентрации - среднеарифметическое значение разовых концентраций, полученных при непрерывном отборе проб в течение 24 часов.

Поиск и выбор места отбора, а также первичной оценки проб воздуха проводят в предполагаемых зонах максимального загрязнения окружающей природной среды (например, в факеле выброса и в зонах его возможного прохождения на расстоянии до объекта от сотен метров до нескольких километров, обычно на высоте до 1,5 м от поверхности земли) или непосредственно вблизи нахождения людей и других биообъектов, для которых данный выброс может оказаться вредным или опасным.

В рабочей зоне пробы воздуха следует отбирать в местах постоянного или максимально длительного пребывания людей, при характерных производственных условиях с учетом особенностей технологического процесса, уровня, физико-химических свойств, а также класса опасности и биологического действия выделяющихся химических загрязняющих веществ или физических факторов воздействия, температуры и влажности окружающей среды.

Часто учитывают свойства веществ и класс опасности, устанавливая следующую периодичность отбора и анализа проб:

для первого класса — не реже одного раза в 10 дней;

для второго класса — не реже чем ежемесячно;

для третьего и четвертого классов — не реже одного раза в квартал.

Отбор проб атмосферного воздуха осуществляется через поглотительный прибор аспирационным способом путем пропускания воздуха с определенной скоростью или заполнения сосудов ограниченной емкости.

Для достоверного определения концентрации вещества расход воздуха должен составлять десятки и сотни литров в минуту. Пробы подразделяются на разовые (период отбора 20 - 30 мин) и средние суточные (определяются путем осреднения не менее четырех разовых проб атмосферного воздуха, отобранных через равные промежутки времени в течение суток).

Обычно для получения средних суточных значений концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе пробы воздуха отбирают в 7, 13, 19 и 01 ч по местному декретному времени. Средняя суточная концентрация может быть получена и при более частых отборах проб воздуха в течение суток, но обязательно через равные промежутки времени. Наилучшим способом получения средних суточных значений является непрерывный отбор проб воздуха в течение 24 ч.

Для отбора проб воздуха используются электроаспираторы, пылесосы и другие приборы и устройства, пропускающие воздух, а также устройства, регистрирующие объем пропускаемого воздуха (реометры, ротаметры и другие расходомеры).

Учитывая, что метеорологические факторы определяют перенос и рассеяние вредных веществ в атмосферном воздухе, отбор проб воздуха должен сопровождаться наблюдениями за дымовыми факелами источников выбросов и основными метеорологическими параметрами, к числу которых относятся: скорость и направление ветра, температура и влажность воздуха, атмосферные явления, состояние погоды и подстилающей поверхности.

Результаты наблюдений записываются в рабочий журнал гидромет наблюдателя, а обработанные результаты - в книжку записи наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха и метеорологическими элементами.

Жерлердің антропогенді өзгеруі мен жай күйінің мониторингі. Бақылау белгілері мен оларды анықтау әдістері. Картографиялау, топырақ жамылғысының жай-күйін бағалау және болжау

Организация и объекты наблюдений. Почва выступает как мощный источник вторичного загрязнения окружающей среды веществами, оказывающимися в конечном итоге либо в питьевой воде, либо в сельскохозяйственных продуктах. Содержание и характер наблюдений за уровнем загрязнения почв в сельских и городских условиях имеют свою специфику.

Виды наблюдении за уровнем загрязнения почв и почвенного покрова:

- режимные наблюдения, т. е. систематические наблюдения за уровнем содержания химических веществ в почвах в течение определенного промежутка времени;

- комплексные наблюдения, в том числе за процессами миграции веществ в системах «атмосферный воздух-почва», «почва - растение», «почва - вода» и «почва -донные отложения»;

-систематические наблюдения за уровнем загрязнения почв, процессами миграции химических веществ, динамикой показателей почвенного плодородия в пространстве и во времени;

наблюдения за вертикальной миграцией загрязняющих веществ в почвах по профилю;

наблюдения в определенных пунктах, намеченных в соответствии с запросами тех или иных организаций.

В качестве объектов наблюдений выбираются типичные ландшафты, расположенные во всех важнейших почвенно-климатических зонах и провинциях и подверженные интенсивному антропогенному воздействию (прежде всего сельскохозяйственному использованию). Параллельно исследуются фоновые территории, представленные ландшафтами, которые испытали наименьшие антропогенные нагрузки.

В стационарных и полустационарных условиях с помощью полевых методов и анализов отобранных образцов ведутся регулярные наблюдения за химическими, физическими и биологическими показателями, характеризующими состояние почвенного покрова.

Перечень наблюдаемых химических показателей определяется их токсичностью и распространенностью, а для средств химической защиты – еще и устойчивостью.

В соответствии с главными источниками загрязнения почв выделяют два основных объекта наблюдений:

К первому из них относятся почвы сельскохозяйственных районов. Отбор проб производится два раза в год - весной после таяния снега (до применения пестицидов) и в конце вегетационного периода. Пробы должны отбираться на одних и тех же участках, типичных для данного района по природным условиям и характеру использования. Уровень загрязнения почв определяется по содержанию наиболее устойчивых пестицидов и тяжелых металлов.

Второй объект наблюдений – это почвы вокруг промышленно-энергетических центров. Отбор производится один раз в год весной после таяния снега в точках на почвенно-географических профилях, расположенных по восьми направлениям (азимутам) в радиусе до нескольких десятков километров от источника загрязнения.

При оценке степени загрязнения почвы из-за чрезвычайно боль­шой трудоемкости и стоимости проводимых работ не всегда нужна сплошная съемка загрязненных почв. Целесообразнее и экономич­нее прослеживать пути воздушного и водного загрязнения почв, анализируя объединенные образцы, которые следует отбирать на ключевых участках, расположенных в секторах-радиусах вдоль пре­обладающих воздушных потоков.

Под ключевым участком понимается участок (1...10 га и бо­лее), характеризующий типичные, постоянно повторяющиеся в данном районе сочетания почвенных условий и условий рельефа, растительности и других компонентов физико-географической сре­ды. Основную часть ключевых участков следует располагать в на­правлении двух экстремальных лучей (румбов) розы ветров. Общее количество исследу­емых участков — 15... 20.

Изучение процессов загрязнения почв на ключевых участках проводится более детально, чем на остальных территориях. Ключевые участки размещают на обследуемой территории таким образом, чтобы они характеризовали все возможные ландшафтно-геохимические усло­вия, разнообразие генезиса, состава и сочетания почв, типичные биоценозы и, конечно, фоновые и техногенные участки.

Под почвенно-геоморфологическим профилем следует пони­мать заранее выбранную узкую полосу земной поверхности, на которой установлена связь степени загрязнения почв с одним или нескольким экологическими факторами. Почвенно-геоморфологические профили закладываются по векторам розы ветров. Почвенно-геоморфологические профили и ключевые участ­ки должны дополнять друг друга.

Контролируемые параметры и методы их определения. Для всех видов земель единого государственного земельного фонда проводится контроль за состоянием загрязнения почв. Цель контроля – предупреждение загрязнения почв бытовыми и промышленными выбросами и отходами, а также веществами, целенаправленно применяемыми в сельском и лесном хозяйствах.

Контролируемыми параметрами загрязнения почв являются:

а) кислотно-основные свойства -   важнейший показатель для характеристики почв (значение рН в водных и солевых вытяжках). Значение рН свидетельствует только о степени кислотности или щелочности почв. Потенциальную кислотность определяют путем титрования щелочью вытяжки из почвы, что в известной мере позволяет судить об уровне потенциальной кислотности почвы.

б) емкость катионного обмена (ЕКО)- это интегральная почвенная характеристика, по которой можно оценивать степень устойчивости почв, в том числе, и к антропогенному воздействию. Величина ЕКО почвы коррелирует с содержанием в ней гумуса, гранулометрическим и минералогическим составом, величиной рН.

в) контроль за содержания гумуса – включает определение содержание водорастворимых органических веществ, формирующих в значимой мере запас лабильных частей питания и являющихся показателем доступности гумусовых веществ микроорганизмам.

г) угнетение почвенной биоты - важный показатель для ранней диагностики негативных процессов в почве. Этот показатель позволяет оценить суммарную активность почвенных организмов, разлагающих органическое вещество и выделяющих диоксид углерода, состоит в определении так называемого дыхания почвы, или эмиссии почвой СО₂.

д) В качестве контроля показателя степени загрязнения почв применяется коэффициент концентрации загрязнения почвы (ККЗ), вычисляемый по формуле:

где,

KK3_i - коэффициент концентрации загрязнения для i-го веще­ства; 

x_i - содержание i-го загрязняющего вещества;

x_{ф -} фоновое содержание этого вещества.

ПДК загрязняющих веществ в почве – это максимальная массовая доля загрязняющего почву вещества, не вызывающая прямого или косвенного влияния, включая отдельные последствия на окружающую среду и здоровье человека (ГОСТ 17.4.1.02-83 «Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения»).

Помимо ПДК в нормировании воздействий используют временный норматив – предельное ориентировочно допустимое количество (ОДК), которое получают расчетным путем. ОДК рассматривают каждые 3 года или заменяют на ПДК.

ПДК и ОДК химических веществ для почвы разработаны и утверждены примерно для 200 веществ. Они служат критерием для классификации почв по влиянию на них химических загрязняющих веществ, а также для ранжирования загрязняющих веществ на классы опасности для почв.

ПДК разрабатывают, главным образом, на основе принципов, приемов и методов токсикометрии: устанавливают такие концентрации в контактирующих с почвой средах (растениях, воде, воздухе), которые не представляют опасности для здоровья людей и не влияют отрицательно на общесанитарные показатели почвы. При этом используют показатели вредности:

1) общесанитарный показатель вредности для почвы характеризует влияние вещества на самоочищающуюся способность почвы и почвенный микробиоценоз в количествах, не изменяющих указанные процессы;

2) транслокационный показатель вредности характеризует способность вещества переходить из пахотного слоя почвы через корневую систему растений и накапливаться в его зеленой массе и плодах в количествах, не превышающих ПДК для данного вещества в пищевых продуктах;

3) миграционный воздушный показатель вредности характеризует способность вещества переходить из пахотного слоя почвы в атмосферный воздух и поверхностные водоисточники в количествах, при миграции которого не происходит превышения ПДК для атмосферного воздуха.

Контроль за радиактивным загрязнением почв. Для контроля за радиоактивным загрязнением почв применя­ется метод отбора проб почв с последующим их гамма-спектро­метрическим анализом в лабораторных условиях.

В полевых условиях может быть также использован метод непосред­ственного гамма-спектрометрического анализа гамма-излучения, испускаемого почвой, с помощью портативного гамма-спектрометра (экспресс-анализа с помощью приборов «Белла» и СРП-88).

Основное количество радионукли­дов сосредоточено в верхнем 10-см слое почвы, по­этому необходимо наиболее тщательно проводить исследование вертикального распределения загрязнения в этом верхнем слое почвы.

При исследовании загрязнения почв тяжелыми металлами составляются специальные карты загрязненности почв тяжелыми металлами - почвенно-технохимические карты. В таких картах показываются не только типы, подтипы, виды и разновидности почв по принятой систематике, но и степень загрязнения почв различными ингредиентами.

Картографирование и оценка состояния почвенного покрова. Карты загрязненности являются разновидностью почвенных карт, которые относятся к группе тематических. На тематических картах наиболее полно изображается основной картографируемый объект, в данном случае почвы, загрязненные различными ингредиентами. Другие компоненты ландшафта картографируются более обобщенно либо вообще не отражаются на карте.

Под картами загрязненности почв следует понимать уменьшенное изображение на плоскости типичного, обобщенного математически определенного распределения загрязненных в различной степени почв и их сочетаний.

Составление карт загрязненности почв проводится после просмотра и аналитической обработки собранных в полевых условиях образцов почв и сопоставления всех собранных материалов с имеющимися литературными, отчетными и другими данными об объекте исследований.

Процесс составления карт загрязненности почв слагается из следующих стадий:

1) подготовка топографической основы;

2) разработка шкалы степени загрязнения почв;

3) корректировка почвенных контуров на основании полевых работ и других материалов, нанесение контуров загрязненных почв и дополнительных обозначений на подготовленную топографическую основу;

4) оформление карты и дополнительных обозначений, характеризующих условия загрязнения почв.

Оценка и картографирование степени загрязнения почв различными ингредиентами могут быть осуществлены при наличии, например, следующей шкалы степени загрязнения почв (в относительных единицах):

Незагрязненные.......................................................... <1

Слабозагрязненные.................................................... 1-3

Среднезагрязненные.................................................. 3-5

Сильнозагрязненные.................................................. >5

После проведения соответствующих расчетов степени загрязнения почв приступают к нанесению контуров на подготовленную топографическую основу с учетом предлагаемой шкалы степени загрязнения почв. При подготовке топографической основы необходимо учитывать масштаб карты загрязненности почв и предполагаемую специальную нагрузку.

Обязательное условие при осуществлении рассматриваемой формы мониторинга - использование методов картографирования. При этом набор приемов получения исходных данных (от визуальных до космических) должен быть максимально полным.

В зависимости от сложности почвенного покрова для проведения съемок, оценки специализации хозяйств и интенсивности использования земель устанавливают различные масштабы почвенных исследований (лесостепь - 1 : 10 000 - 1 : 25 000; пастбищные угодья в полупустыне - 1 : 50 000; орошаемые и осушенные земли - 1 : 2000 - 1 : 5000).

В качестве показателей физической деградации сельскохозяйственных земель рекомендуется использовать площадь угодий, выведенных из землепользования в результате проявления неблагоприятных почвенных процессов (эрозии, вторичного засоления, загрязнения и др.), величины потери гумуса в пахотном слое, показатели увеличения плотности почв и другие критерии.

Прогнозирование состояния почвенного покрова. Создание информационной системы - это важный шаг на пути разработки автоматизированной системы по прогнозированию загрязнения почв и управления состоянием геологической среды.

В настоящее время для прогнозирования загрязнения почв используют дистанционные методы, которые  дают ценную информацию об интенсивности проявления геолого-геоморфологических процессов, позволяют выявить закономерности их динамики во времени и пространстве, определить ареалы локальных и региональных нарушений геологической среды.

Дистанционные методы с самолетов и из космоса являются эффективными для надзора за состоянием верхних слоев литосферы и происходящими в ней изменениями под влиянием хозяйственной и иной деятельности, а также за изменением в более глубоких горизонтах. Космические снимки обладают высокой чувствительностью к новейшим геодинамическим процессам в земной коре.

На основе дешифрирования снимков строятся геологические и геоморфологические карты. Они позволяют проследить состояние и развитие земной коры, влияние антропогенных факторов на геологическую среду.

Мониторинг состояния водных ресурсов. Станции и посты слежения. Наблюдаемые ингредиенты и показатели.

Система наблюдений за водными объектами. Наблюдения на водных объектах ведутся наземными сетями станций, оборудованных инструментарием для измерений. В настоящее время традиционные сети дополняются дистанционными средствами измерений: метеорологическими радарами, спутниковыми и авиационными наблюдениями.

Основная цель службы наблюдений и контроля за уровнем загрязнения водных ресурсов заключается в получении информации о качестве вод, необходимой для осуществления мероприятий как по охране вод, так и по рациональному использованию водных ресурсов.

Служба решает задачи контроля за уровнем загрязнения вод по физическим, химическим и гидробиологическим показателям и задачи изучения динамики загрязняющих веществ для прогнозов загрязнения водных объектов.

На пунктах стационарной сети перечень наблюдаемых ингредиентов и показателей качества воды определяется, главным образом, составом и объемом сточных вод, их токсичностью и требованиями, предъявляемыми со стороны потребителей воды. Все это обуславливает некоторое различие программ наблюдения для разных пунктов стационарной сети.

Важная задача мониторинга водных ресурсов - изучение процессов самоочищения водных объектов и накопления загрязняющих веществ в донных отложениях и изучение закономерностей выноса веществ в водоемы (моря, озера, водохранилища).

Наиболее важным этапом организации работ по наблюдению за загрязнением поверхностных вод является выбор местоположения пункта наблюдений.

Под пунктом наблюдений качества поверхностных вод следует понимать место на водоеме или водотоке, в котором производится комплекс работ для получения данных о качестве воды. Пункты наблюдений организуются, в первую очередь, на водоемах и водотоках, имеющих большое народно-хозяйственное значение, а также подверженных значительному загрязнению сточными водами предприятий энергетики и промышленности, хозяйственно-бытовыми стоками, а также стоками с сельскохозяйственных угодий и животноводческих комплексов. На водных объектах с незначительным загрязнением создаются пункты для фоновых наблюдений за содержанием загрязняющих веществ в природных объектах.

Основными объектами при выборе пунктов наблюдений за уровнем загрязнения поверхностных вод являются места сброса хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод, в том числе подогретых вод от ТЭС, ГРЭС, АЭС.

Районами повышенного внимания экологи считают также крупные нерестилища и зимовья ценных пород рыб, устьевые зоны рек.

Предварительные обследования на участках водоемов и водотоков являются важным этапом в организации пунктов наблюдений, так как определяют направление дальнейших работ в пункте.

Цели предварительных обследований:

 определение состояния водного объекта, сбор и анализ сведений о водопользователях, выявление источников загрязнения, количества, состава и режима сбросов сточных вод в водоем или водоток;

 определение расположения пунктов наблюдений, створов наблюдений, вертикалей и горизонтов в них;

 установление характеристик для данного водоема или водотока загрязняющих веществ и биотопов;

 составление программы работ.

На основе имеющихся материалов составляют карты-схемы водоема, водотока или их частей, где отмечаются источники загрязнения и места сброса сточных вод. Затем выбирают местоположение пунктов и створов наблюдений и выполняют обследование водоема или водотока, во время которого исследуются источники загрязнения (место, характер, режим сброса сточных вод, их количество и состав), а также отбираются пробы воды для определения их гидрохимических и гидробиологических показателей с целью выявления характерных для данного пункта загрязняющих веществ.

Количество и местоположение пунктов наблюдения за качеством вод водотоков и водоемов должны обеспечить получение информации, необходимой для выполнения задач, поставленных перед сетью ЕГСЭМ.

Пункты наблюдений включают один или несколько створов. Под створом пункта наблюдений следует понимать условное поперечное сечение водоема или водотока, в котором производится комплекс работ для получения данных о качестве воды. Створы наблюдений размещают с учетом гидрометеорологических условий и морфологических особенностей водоема или водотока, расположения источников загрязнения, объема и состава сбрасываемых сточных вод и интересов водопользователей.

Основные задачи наблюдений качества поверхностных вод следующие:

 систематическое получение как отдельных, так и обобщенных во времени и пространстве данных о качестве воды;

 обеспечение заинтересованных организаций систематической информацией о качестве воды водоемов и водотоков и экстренной информацией о резких изменениях загрязненности воды.

Основным принципом организации наблюдений является их комплексность, которая предусматривает согласованную программу работ по гидрохимии, гидрологии и гидробиологии, т.е. наблюдения за качеством воды по физическим, химическим, гидробиологическим показателям и проведение сопутствующих микробиологических микробиологических работ. Необходимым условием является также синхронность всех систем наблюдений, систематичность и согласованность сроков проведения наблюдений.

Станции и посты слежения. Наблюдательная сеть включает стационарные посты наблюдений за состоянием водоемов, специализированные посты на загрязненных водных объектах для решения научно-исследовательских задач, временные экспедиционные посты на объектах, не охваченных наблюдениями.

Посты наблюдений и контроля на реках, озерах и водохранилищах обычно приурочены к зонам сброса сточных вод. Посты устанавливаются у мест сброса сточных и ливневых вод городов и других крупных населенных пунктов, мест сброса сточных вод отдельными крупными предприятиями и подогретых вод от крупных ТЭС и АЭС, сброса коллекторно-дренажных вод с мелиоративных земель, нерестилища рыб, приплотинных и устьевых участков рек и других объектов.

Размещение створов на объектах наблюдения и расстояние между ними определяется в соответствии с действующими правилами охраны поверхностных вод от загрязнения. В каждом пункте должно быть выделено не менее двух-трех створов: один выше источника загрязнения (для характеристики фонового состояния объекта относительно данного пункта) и один-два створа ниже источника загрязнения.

При наблюдении качества вод всего водоема устанавливают не менее трех створов, по возможности равномерно распределенных по его акватории с учетом береговой линии.

При наблюдении по отдельным участкам водоема створы располагаются следующим образом:

• на водоемах с интенсивным водообменом один створ выше источника загрязнения и вне зоны его влияния, и не менее двух ниже источника загрязнения или ниже последнего по течению из группы источников загрязнения на расстоянии 0,5 км от места сброса сточных вод и непосредственно за границей зоны загрязнения;

• на водоемах с умеренным и замедленным водообменом один створ вне зоны влияния источника или группы источников загрязнения, второй совмещают с местом сброса сточных вод, и не менее двух располагают параллельно второму по обе его стороны на расстоянии 0,5 км от места сброса сточных вод и непосредственно за границей зоны загрязненности.

Для обеспечения оптимальной информации о качестве воды, для оценки изменения уровня загрязнения и для оценки эффективности мероприятий по охране окружающей среды все пункты стационарной сети наблюдений подразделяются на четыре категории.

К первой категории отнесены пункты:

- располагающиеся на водных объектах (или их участках), имеющих особо важное народнохозяйственное значение, включая устьевые участки и замыкающие створы основных крупных речных бассейнов;

- располагающиеся в местах нерестилищ и зимовий ценных пород рыб.

Ко второй категории отнесены пункты, расположенные на водных объектах:

- в районе промышленных городов и рабочих поселков, население которых использует воду для питьевых и хозяйственных нужд, и на участках массового отдыха населения;

- имеющих большое рыбохозяйственное значение;

- в местах сброса коллекторно-дренажных вод, отводимых с сельхозугодий; на пограничных створах рек, вытекающих на территорию страны из-за рубежа или вытекающих за ее пределы;

- на замыкающих створах больших и средних рек, впадающих в моря и внутренние водоемы, имеющие большое народнохозяйственное значение;

- на замыкающих створах рек, по которым составляются водохозяйственные балансы с характеристикой качества водных ресурсов;

- в приустьевой зоне больших притоков крупных рек, озер и водохранилищ.

К третьей категории относятся пункты, расположенные на водных объектах, где воздействие на качество воды носит умеренный и слабый характер, то есть в районах небольших городов, населенных пунктов, промышленных предприятий, местах отдыха (дома отдыха, туристические базы и пр.), местах поступления стоков с сельхозугодий.

К четвертной категории относятся пункты стационарной сети гидрохимических наблюдений на водных объектах, не подверженных прямому воздействию (фоновые участки).

Программа работ в зависимости от категории пунктов различается не только по объему наблюдаемых показателей, но и по срокам наблюдений. Так, на пунктах первой категории наблюдения производятся ежедневно по сокращенной программе и ежедекадно по полной программе; на пунктах второй категории ежедневно производятся только визуальные наблюдения, а полные - ежемесячно; на пунктах третьей категории - ежемесячные наблюдения по сокращенной программе, а полная программа - в основные гидрологические фазы, как и на пунктах четвертой категории.

Наблюдаемые ингредиенты и показатели. Оценка степени загрязнения поверхностных и подземных вод осуществляется по различным химическим, физическим и биологическим показателям.

При проведении работ широко используются методы химического и физико-химического анализа, позволяющие определить количественный и качественный состав загрязняющих веществ в природной среде.

Стандартными методами контроля за состоянием загрязнения вод на более низких уровнях являются также определение химического потребления кислорода (ХПК) и биохимического потребления кислорода (БПК).

Химическое потребление кислорода – величина, характеризующая общее содержание в загрязнѐнной воде органических и неорганических восстановителей, реагирующих с сильными окислителями. ХПК обычно выражают в единицах количества кислорода, расходуемого на окисление.

Биохимическое потребление кислорода – количество кислорода на единицу объѐма воды (1 л), необходимое на окисление всех органических веществ в аэробных условиях за определѐнное время (несколько суток). При анализе состава сточных вод чаще всего применяют «многокомпонентные» методы, позволяющие определять широкий спектр химических веществ. К ним относятся атомно-эмиссионный, рентгеновский и хроматографический методы.

Перечень наблюдаемых ингредиентов и показателей качества воды на пунктах стационарной сети определяется химическим составом и объемом сточных вод.

Обязательными для всех пунктов наблюдательной сети являются следующие показатели: температура воды, взвешенные вещества, минерализация, цвет и мутность воды, диоксид углерода, водородный показатель, биохимическое потребление кислорода, запахи, основные ионы, биогенные компоненты, а также загрязняющие вещества: нефтепродукты, детергенты, летучие фенолы, пестициды, соединения тяжелых металлов.

Для совокупности оценки опасных уровней загрязнения водоемов используется суммарный показатель химического загрязнения (ПХЗ₁₀), определяемый по 10 максимально превышающим ПДК веществам.

При загрязнении воды несколькими ЗВ используются комплексные оценки качества воды в природных водоемах:

1) индекс загрязненности воды (ИЗВ). Результаты гидрохимических анализов по множеству показателей дают определять классы качества воды в виде интегральной характеристики загрязненности поверхностных вод (табл.1).

В зависимости от величины ИЗВ участки водных объектов подразделяют на классы качества. Индексы загрязнения воды сравнивают для водных объектов одной биогеохимической провинции и сходного типа, для одного и того же водотока (по течению, во времени, и так далее).

Классы качества определяются по индексу загрязненности воды (ИЗВ), которая рассчитывается как сумма приведенных к ПДК фактических значений 6 основных показателей качества воды.

Таблица 1- Классы качества вод в зависимости от значения индекса загрязнения воды

Класс качества воды	ИЗВ	Оценка качества (характеристика) воды
I	Менее и равно 0,2	Очень чистые
II	Более 0,2-1	Чистые
III	Более 1-2	Умеренно загрязненные
1V	Более 2-4	Загрязненные
V	Более 4-6	Грязные
VI	Более 6-10	Очень грязные
VII	Свыше 10	Чрезвычайно грязные

В число шести основных, так называемых «лимитируемых» показателей, при расчете ИЗВ входят в обязательном порядке концентрация растворенного кислорода и значение БПК₅, а также значения еще 4 показателей, являющихся для данного водного объекта наиболее неблагополучными, или которые имеют наибольшие приведенные концентрации (отношение с_i/ПДК_i).

Мониторинг загрязнения поверхностных вод ведется с помощью стационарных постов. Периодичность отбора проб и состав контролируемых ингредиентов определяются в зависимости от категории поста (I—IV категории), согласно ГОСТу 17.1.3.07-82.

Стационарные посты общегосударственной сети наблюдений дополняются ведомственными, функционирующими с различной периодичностью на водоемах, используемых для рыбоводства, а также для водоснабжения и водоотведения.

2) комбинаторный индекс загрязненности (КИЗ) - рассчитывается как сумма общих оценочных баллов всех учитываемых ингредиентов. По величине комбинаторного индекса загрязненности устанавливается класс загрязненности воды (табл.2).

Показатель КИЗ учитывает одновременно показатели качества, содержание которых превышает установленные ПДКвр, повторяемость случаев превышения ПДКвр, кратность превышения ПДКвр.

Таблица 2- Классификация загрязненности воды водных объектов

Значение комбинаторного индекса загрязненности воды	Класс загрязненности воды
	1	2	3	4	5
	Условно чистая	Слабо загрязненная	Загрязненная	Грязная	Очень грязная
При отсутствии ЛПЗ	1	1-2	2,1-4	4,1-10	10
1 ЛПЗ	0,9	0,9-1,8	1,9-3,6	3,7-9,0	9,0
2 ЛПЗ	0,8	0,8-1,6	1,7-3,2	3,3-8,0	8,0
3 ЛПЗ	0,7	0,7-1,4	1,5-2,8	2,9-7,0	7,0
4 ЛПЗ	0,6	0,6-1,2	1,3-2,4	2,5-6,0	6,0
5 ЛПЗ	0,5	0,5-1,0	1,1-2,0	2,1-5,0	5,0

Ингредиенты, для которых величина общего оценочного балла больше или равна 11, выделяются как лимитирующие показатели загрязненности (ЛПЗ).

3) удельный комбинаторный индекс загрязненности воды (УКИЗВ)- представляет собой долю индекса КИЗ, приходящуюся на один учитываемый ингредиент. В расчёте УКИЗВ используются основные показатели комплексной оценки степени загрязненности воды водных объектов. Оценивание качества воды может проводиться как с применением всего набора показателей, так и отдельных их групп, либо 14 единичных характеристик.

Обобщенный оценочный балл дает возможность учесть одновременно значения наблюдаемых концентраций и частоту обнаружения случаев превышения ПДК по каждому ингредиенту. Значение обобщенного оценочного балла по каждому ингредиенту 15 в отдельности может колебаться для различных вод от 1 до 16. Большему его значению соответствует более высокая степень загрязненности воды.

Биондикация и ее виды (дендроиндикация, лихеноиндикация, гидробиологическая индикация и др.).

Биоиндикация в этом плане является оптимальным и активно развивающимся методом ее оценки. Он подразумевает слежение за природными и антропогенными процессами в биологических средах, включающее всю совокупность взаимодействия живого с агентами внешней среды, в том числе выяснение ответных реакций биосред на природные и антропогенные воздействия.

Объектами исследования в данном случае выступают биоиндикаторы – организмы, присутствие или интенсивность развития которых служит показателем изменений каких-либо естественных процессов или условий в окружающей среде.

Биоиндикация может осуществляться на всех уровнях организации живого (биологические молекулы, клетки, ткани, органы, организмы и популяции).

В зависимости от времени развития биоиндикационных реакций выделяются различные типы чувствительности организмов:

I тип – биоиндикатор проявляет быструю реакцию, продолжающуюся некоторое время, после чего перестает реагировать на загрязнение;

II тип – биоиндикатор в течение длительного времени линейно реагирует на воздействие возрастающей концентрации загрязнения;

III тип – после быстрой сильной реакции наблюдается ее затухание: сначала резкое, затем постепенное;

IV тип – под влиянием загрязнения реакция биоиндикатора постепенно становится все более интенсивной, но при достижении максимума постепенно затухает;

V тип – реакция и типы неоднократно повторяются, возникает осцилляция биоиндикаторных параметров.

Для разных типов экосистем выявлены свои биоиндикаторы.

Исследование растительности, как индикатора состояния окружающей среды. Важный элемент биологического мониторинга – растения. Растения как биоиндикаторы проявляют дифференциальную чувствительность к различным видам антропогенных воздействий.

К числу наиболее распространенных методов оценки состояния ОС по различным параметрам индикаторных видов, а также по структуре и строению растительных сообществ относятся:

• анализ химического состава растений как неотъемлемая часть биогеохимического метода для оценки взаимосвязи химического состава живой и неживой природы, трансформации химических элементов по звеньям пищевой цепи и др.;

• морфологический метод – изучения внешнего облика растений и его изменение под действием внешних факторов;

• флористический метод – исследование особенностей видового состава, индикаторных видов, характера распространения и динамики ареала, популяционный анализ и др.;

• спектрофотометрический – состоящий из ряда методик изучения состава, вертикальной и горизонтальной структуры и строения растительных сообществ: анализ видового разнообразия, экобиоморфного состава, анализ продуктивности, анализ жизненного состояния ярусов и др.;

• дендроидикация – изучение и анализ древесной растительности;

• лихеноиндикация – изучение и анализ лишайникового покрова растительных сообществ;

• бриоиндикация – изучение и анализ мохового покрова.

Одним из важнейших направлений экологического мониторинга выступает сегодня фитоиндикация – это один из способов биоиндикации, т.е. оценка состояния окружающей среды по реакции растений. Этот метод обеспечивает более раннее, по сравнению с инструментальным, распознаванием возможностей опасности, исходящей от вредных веществ. Спецификой этого метода является подбор растений – индикаторов, обладающих характерными чувствительными свойствами при контакте с вредными веществами.

Метод дендроиндикации заключается в выявлении изменений природной среды с помощью изучения хода прироста деревьев (особенно хвойных). Это один из немногих методов, позволяющих получить непрерывную ретроспективную информацию о развитии процессов за многолетний период. Ее анализ дает возможность установить сроки возникновения изменений природы и скорости их формирования во времени и пространстве. По величине колебания прироста можно судить о глубине трансформации природных систем, определить границы распространения и тенденцию развития изучаемого процесса.

Биоиндикация растений в условиях техногенного загрязнения – актуальный и перспективный метод исследования состояния окружающей среды. Она позволяет существенно повысить точность прогнозов изменений в окружающей среде, вызванных деятельностью человека. В условиях города эффективным зарекомендовал себя метод биоиндикации газодымовых загрязнений по состоянию хвои сосны.

Сущность метода лихеноиндикации заключается в выявлении изменений природной среды с помощью изучения эпифитных лишайников. Интенсивность загрязнения среды определяется с помощью шкалы, составленной по степени чувствительности лихенофлоры к загрязнению. Лишайники используются на основе их высокой чувствительности к загрязнителям. Лишайники очень чувствительны к загрязнению воздуха и погибают при высоком содержании в нем угарного газа, соединений серы, азота и фтора.

Таким образом, растения выступают важными объектами биоиндикации загрязнений экосистем, а исследования их морфологических признаков при распознавании экологической обстановки является особенно эффективным и доступным в черте города и его окрестностях.

Понятие о геоэкосистемном мониторинге, его задачи, содержание и виды.

Понятие о геосистемном мониторинге. Среди природных систем в окружающей человека среде особую роль играют географические системы или геосистемы. 

Геосистема - это природно-географические единства всех возможных категорий, от планетарной геосистемы (географической оболочки или географической среды в целом) до элементарной геосистемы (физико-географической фации). Термин “геосистема” ввел А. Г. Исаченко.

Для экологического обоснования хозяйственной деятельности важен учет следующих свойств:

буферностъ - способность геосистем противостоять возмущающим воздействиям (в т. ч. и антропогенного характера), сохранять свою структуру, функциональные особенности и замкнутость круговорота веществ;

восстанавливаемость - способность геосисистем возвращаться в исходное состояние после внешнего воздействия; способность геосистем существовать без качественного преобразования внутренней структуры и основных специфических и полезных свойств, т. е. в рамках одного инварианта значительное время, несмотря на отклоняющие воздействия внеш. факторов; 

саморегуляция - свойство геосистем сохранять на определенном уровне в процессе стабилизирующей динамики (спонтанной и вызванной влиянием человека) типичные для данных геосистем черты; 

сенсибилизация - восприимчивость геосистемы к воздействию внешних факторов; 

жизнеспособность - степень способности геосистемы сохраняться или адаптироваться к изменяющимся условиям среды без деградации образующих ее компонентов:

 анаболизм - преобразование вещества из энергии внутри геостстем в процессе обмена со средой. Продуктом анаболизма геосистемы являются биомасса, гумус, некоторая часть влаги, углекислый газ;

метаболизм - круговорот вещества и энергии внутири геосистемы а так  же в пределах ее среды.

Под геоэкосистемным (ландшафтно-экологическим) мониторингом понимается регулярное слежение за состоянием геосистем и экосистем (геоэкосистем) с целью оценки и прогноза их изменений под влиянием антропогенных и естественных факторов.

Основная задача геоэкосистемного мониторинга - выявление условий и закономерностей изменения природных систем и составляющих их компонентов под влиянием ант­ропогенных факторов (в том числе в результате загрязнения).

Наблюдения за со­стоянием компонентов должны проводиться сопряженно с учетом взаи­мосвязей между ними и в границах природных и природно-антропогенных систем. Помимо покомпонентных параметров необхо­димо определять интегральные показатели, характеризующие природ­ные системы в целом.

Главная практическая цель геоэкосистемного мониторинга - свое­временное выявление негативных изменений геосистем и экосистем локального и регионального уровней.

Слежение должно проводиться за состоянием трех важнейших групп геосистем и экоси­стем: природных (с естественным режимом), природно-антропогенных (прежде всего сельскохозяйственных и лесохозяйственных) и антропо­генных (например, городских территорий). Особенно важно проведение мониторинга на территориях, характеризующихся преобладанием пре­образованных человеком ландшафтов.

Состояние и изменение геосистем и экосистем могут быть описаны большим числом показателей. Исходя из важнейшего свойства этих объектов - целостности, предпочтение следует отдавать комплексным признакам.

Природные и природно-антропогенные геоэкосистемы. Геосистемы могут быть  природные, социально-экономические, природно-технические. 

Различают геосистемы, состоящие только из природных элементов – природные геосистемы и из элементов природы, населения и хозяйства – интегральные.

Природная геосистема – это участок земной поверхности, где отдельные компоненты природы и комплексы меньших рангов находятся в тесной связи друг с другом и который как целое взаимодействует с соседними участками, космической сферой и человеческим обществом. Природные геосистемы могут иметь различные размеры, соответствующие порогам географической реальности.

Интегральная геосистема – это сложное пространственно-временное образование, состоящее из таких элементов или подсистем, как природа, население, хозяйство; последние два элемента обычно рассматриваются как представители подсистемы «общество» с его различными видами деятельности: производственной, культурной, бытовой, рекреационной.

Интегральные геосистемы имеют различные размеры и разные уровни сложности. Интегральной геосистемой глобального уровня можно считать всю суперсистему «природа–общество». К интегральным геосистемам регионального или локального уровня могут быть отнесены производственные, демоэкологические, рекреационные, природно-хозяйственные, природно-технические геосистемы.

В последние годы для описания сложных геосистем используются термины природно-антропогенная система, «антропогенно-техногенная геосистема, природно-хозяйственная система и другие, которые мы будем рассматривать как синонимы.

Природно-антропогенные геосистемы  (ПАГС)– вариант (вид) интегральной геосистемы, в которой на первый план выходит взаимодействие природы и техники.

Природно-технические геосистемы, или геотехсистемы – комбинации орудий и средств труда, связанные единым технологическим циклом и выполняющие определенную социально-экономическую функцию.

Технология, техника в природно-технической геосистеме (геотехсистеме) выступают как своеобразный механизм, позволяющий обществу (человеку), с одной стороны, приспосабливаться к при родной среде, а с другой – приспособить природу к удовлетворению своих потребностей.

В результате тесного взаимодействия между природными и техническими элементами в природно-технической геосистеме связи столь велики, что ни одна из них в отдельности не может выполнять возложенные на всю систему социально-экономические функции.

Под природно-техническими геосистемами понимаются не только, такие геосистемы, в которых технические устройства выступают как непосредственный элемент системы, например, в промышленных системах, но и такие, деятельность которых в значительной степени определяется условиями, создаваемыми в результате использования тех или иных технических средств.

К промыш­ленным геоэкосистемам относят различные технические объекты про­мышленного назначения в совокупности с окружающей их природной сре­дой, на которую эти объекты оказывают существенное влияние. Ими могут быть отдельные предприятия (например, рудники, фабрики по первичной обработке сырья, машиностроительные и химические заводы и др.) или более сложные производственные комплексы (например, горнометаллур­гические и нефтехимические комбинаты и др.).

Результаты комплексных наблюдений, представ­ляют большой интерес для оценки и прогнозирования изменений при­родных систем под влиянием мелиорации, служат ценным материалом для отработки способов регулирования природных процессов. В основу модернизации может быть положена концепция геоэкосистемного мониторинга, который направлен не только на определение отдельных параметров, но и на изучение состояния природных систем как интегрального выражения изменения их структуры и функционирования.

Критерии оценки состояния геоэкосистем. В качестве комплексных критериев оценки состояния геоэкосистем могут быть использованы:

• показатель их естественной способно­сти к самоочищению (отношение количества вынесенных загрязнителей к количеству внесенных в ландшафт за тот же период);

• норматив оптимального соотношения площадей естественных ландшафтов и земель с разными типами использования, отношение запасов мертвого органического вещества в экосистемах к суммарному опаду и другие критерии.

Для геосистем городских и сельских поселений в оценку состояния необходимо включать показатели здоровья населения.

Ряд критериев, характеризующих состояние и изменения природных систем применительно к выделению зон экологического риска (ЭР), кризиса (ЭК) и бедствия (ЭБ), представлен в таблице 1 (Критерии оцен­ки..., 1992; Виноградов и др., 1993).

Таблица 1- Критерии экологической оценки состояния и изменения природных систем

Показатели	Норма	ЭР	ЭК	ЭБ
Площадь деградированных экосистем, % общей площади территории	<5	5-50	50-75	>75
Скорость деградации назем­ных экосистем, % площади в год	0,5	0,5-2	2-4	>4
Площадь эродированных почв, % площади угодий	<10	10-25	25-50	>50
Скорость увеличения площади деградированной пашни, %вгод	<0,1	0,1-0,3	0,3-1	>1
Скорость уменьшения содержания гумуса в почвах, % в год	<0,5	0,5-3	3-7	>7
Лесистость, % от зональной	>80	60-70	50-30	<10
Скорость уменьшения продуктивности растительно­сти, % в год	<1	1-3,5	3,5-7,5	>7,5
Содержание тяжелых метал­лов в укосах растений, кратность превышения ПДК или фона	1,1-1,5	1,5-5	5-10	>10
Перегрузка пастбищ, % от не­сущей способности	<100	100-150	150-200	>200

Качество среды в рекреационных ландшафтах может определяться по конечной "продукции" - повышению уровня здоровья отдыхающих за счет рекреации.

Для оценки состояния систем наряду с комплексными критериями широко используются и покомпо­нентные показатели. Они должны применяться с учетом естественной дифференциации природной среды, т.е. существования естественных границ природных комплексов.

Оценку степени трансформации природных систем целесообразно производить по критериям, которые определяют изменения в структуре и функционировании систем, учитывают их пространственную диффе­ренциацию по степени нарушенности, а также динамику трансформи­рующих процессов во времени и пространстве.

К ним можно отнести такие показатели, как изменение в соотношении основных трофических групп в экосистемах, площади проявления негативных процессов, ско­рости деградации природных систем, уровни продуктивности фитоценозов и скорости их изменения, показатели потери почвенного плодоро­дия, уровни загрязнения почв и биоты и другие признаки.

Выявление скорости и направленности де­градации природных систем необходимо не только для оценки их со­стояния, но и для составления прогноза ухудшения экологической си­туации и разработки мероприятий по ее стабилизации и улучшению.

Стационары и комплекс наземных режимных наблюдений. Осуществление геоэкосистемного мониторинга связано с проведени­ем наземных стационарных наблюдений и с использованием дистанцион­ных методов исследований.

Наземные наблюдения представляют собой постоянные участки (площадки) и профили, заложен­ные в типичных физико-географических условиях с учетом характерных для данной территории направления и степени антропогенного изменения ландшафтов.

Наземные наблюдения ведутся на специально организованных стационарах (геоэкосистемных полигонах). Наблюдения должны проводиться как в условиях естествен­ных (слабо измененных) комплексов, так и на территориях, подвергаю­щихся типичному для данного региона хозяйственному воздействию.

При выборе места для размещения стационара следует исходить из предпочтительного проведения наблюдений на водораздельных (плакортных) участках, отвечающих элювиальному типу геохимических ланд­шафтов. Эти ландшафты непосредственно связаны с климатическими ус­ловиями и загрязнением атмосферы. Целесообразно также заложить ком­плекс площадок, включающий сопряженные геохимические ландшафты: элювиальный (водораздельный), трансэлювиальный (склоновый) и акку­мулятивный (подножье склона, долина реки и т.п.).

Особого внимания за­служивают так называемые "критические" комплексы - биогеоценозы, ко­торые занимают наиболее низкое положение в рельефе и поэтому подвер­гаются наибольшему загрязнению (в зоне влияния металлургических за­водов, химических предприятий, АЭС и др.).

На стационарах должны проводиться наблюдения трех типов:

• ретроспективные (выявление прежних состояний геосистем с целью прогнозирования их будущих состояний),

• реинвентаризационные (периодическое комплексное обследование и картографирование территории),

• режимные (непрерывные многолетние комплексные на­блюдения).

Для мониторинга наиболее важное значение имеют режимные стационарные наблюдения. Их основная цель - длительное углубленное изучение изменения структуры, функционирования и динамики природ­ных и природно-антропогенных систем. Наблюдения ведутся на посто­янных участках и профилях с применением различных измерительных приборов по специальной программе и методике, включающей исследо­вание теплового и водного баланса систем, их гидротермического режи­ма, миграции химических элементов, динамики почвенных и биотиче­ских процессов, биологической продуктивности.

Для слежения за состоянием основных компонентов геосистем и эко­систем в их границах проводятся регулярные наблюдения за ходом геоморфологических процессов, метеорологических показате­лей, элементов водного баланса (стока, испарения и др.), содержанием и распределением химических элементов (в снеге, почвах, растительном покрове), изменением свойств почв, динамикой фигоценозов (особенно за сукцессиями, интенсивностью продукционного процесса и др.), дина­микой животного населения (прежде всего видов-индикаторов). Они должны выполняться сопряженно с помощью методов, принятых в соот­ветствующих научных дисциплинах.

Синхронные комплексные наблюдения за основными компонентами элемен­тарных геосистем в их тесной взаимосвязи регулярно вы­полняются на полигонах -трансектах. В работе принимают участие специалисты различного профиля - климатологи, гидрологи, геоморфоло­ги, почвоведы, биологи, ландшафтоведы и др. Полученные данные анали­зируются и обобщаются с помощью методов математической статистики и моделирования, а затем могут быть экстраполированы на большие территории.

В последние годы много внимания уделяется автоматизации мониторинговых наблюдений и использованию ЭВМ для первичной обработки, систематизации и хранения полученной информации. В различных ор­ганизациях ведутся разработки информационно-телеметрических систем, состоящих из комплекса датчиков, линий передачи информации, коммути­рующих (распределительных) блоков и ЭВМ, управляющей процессом сбора и обработки информации.

В настоящее время одной из важных задач геоэкосистемного монито­ринга является организация разветвленной сети стационаров и станций, предназначенных для проведения комплексных наблюдений за состоянием природной среды. В пределах каждой ландшафтной области (или провинции) целесообразно организо­вать комплексный стационар и ряд станций, оборудованных для слежения за состоянием природных систем, видами и степенью использования тер­ритории.

 Использование дистанционных (особенно космических) методов наблюдений позволяет получить оперативную информацию о состоя­нии природных систем, выявить антропогенные изменения, установить закономерности их динамики во времени и пространстве. Для решения этих задач необходим поиск интегральных показателей, характери­зующих состояние комплексов в целом. Этот поиск идет в направлении установления связей между перестройкой структуры и функционирова­ния природных систем и изменением их спектральных отражательных и излучательных характеристик.

Дистанционное слежение за спектральными характерис­тиками природных объектов дает возможность получить ценную инфор­мацию о состоянии геосистем и экосистем и их изменении под влиянием антропогенных и естественных факторов. Оно может служить важным до­полнением к данным наземных стационарных наблюдений, особенно для тех территорий, где такие наблюдения ограничены или совсем отсут­ствуют.