6488

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

И.М. Афанасьева

МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ОБРАБОТКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям, практическим, семинарским занятиям (включая

рекомендации по организации самостоятельной работы) по дисциплине «Методы контроля окружающей среды и обработки экологической информации» для обучающихся по направлению подготовки 05.03.06 Экология и природопользование, профиль Природопользование

Нижний Новгород

2016

2

УДК 620.9:504

Афанасьева И.М. Методы контроля окружающей среды и обработки экологической информации [Электронный ресурс]: учеб. - метод. пос. / И.М. Афанасьева; Нижегор. гос. архитектур.-строит. ун-т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. – 125 с; ил. 1 электрон. опт. диск (CD-RW)

Учебное методическое пособие по дисциплине «Методы контроля окружающей среды и обработки экологической информации» предназначено для студентов, обучающихся по специальностям, базирующимся на направлении «Экология и природопользование». Оно включает в себя разделы о правовом обеспечении экологического контроля, этапах и способах наблюдения за загрязнением окружающей среды, средствах экоаналитического контроля. Даётся представление о методах работы с информацией, полученной в ходе экологического мониторинга, и программах для её обработки. В пособии для каждой темы прилагается список вопросов, ответы на которые помогут студентам закрепить изученный материал.

Предназначено для подготовки к лекционным и семинарским занятиям обучающихся в ННГАСУ по направлению подготовки 05.03.06 Экология и природопользование, профиль Природопользование.

Компьютерная вёрстка Курочкиной Александры Сергеевны.

© И.М. Афанасьева, 2016. © ННГАСУ, 2016.

3

4

5

Введение Уровень загрязнения окружающей среды – важный фактор, влияющий на

жизнь и здоровье человека. Основными источниками загрязнения являются промышленные предприятия, выбросы автотранспорта, энергетические комплексы. Возможность вовремя распознать надвигающуюся опасность является главной целью экологического мониторинга.

Для мониторинга состояния окружающей среды используются разные средства, классифицируемые в зависимости от объекта наблюдений.

Экологический мониторинг может подразделяться в зависимости от размера территории на детальный, локальный, региональный, национальный и глобальный. На детальном и локальном уровне цель мониторинга – оценка изменений системы в рамках ограниченных территорий. Системы регионального мониторинга охватывают край или область. Национальный уровень мониторинга обеспечивает своевременную оценку состояния окружающей среды на территории всего государства. На глобальном уровне сети и системы мониторинга в совокупности осуществляют наблюдения за изменением окружающей среды в масштабах всей Земли и призваны решать общечеловеческие проблемы вроде потепления климата, сохранения озонового слоя и т.д.

Для прогнозирования потенциального состояния окружающей среды используются различные методы моделирования, основанные на современных достижениях прикладной науки. Информационные технологии позволяют облегчить расчёты и увеличить скорость и точность моделирования.

6

Раздел I. ЛЕКЦИОННЫЕ ЗАНЯТИЯ

Тема № 1 «Технологический цикл экоаналитического контроля загрязнения

окружающей среды»

(2 часа)

1.Общие сведения об экологическом контроле.

2.Концепции экологического контроля.

3.Организация системы контроля окружающей среды в РФ.

4.Распределение полномочий в области экологического контроля между органами исполнительной власти.

5.Процедуры и операции технологического цикла экоаналитического контроля.

6.Общие сведения о методах наблюдения.

7.Критерии оценки качества окружающей природной среды.

Основная литература

1.Л. Н. Губанов, В. И. Зверева. Планирование экспериментальных исследований : учеб. пособие. - Н.Новгород: ННГАСУ, 2007.

2.А. П. Левич, Н. Г. Булгаков, В. Н. Максимов. Теоретические и методические основы технологии регионального контроля природной среды по данным экологического мониторинга. - М.: НИА-Природа, 2004.

Дополнительная литература

1.Вязилов, Е. Д. Информационные ресурсы о состоянии природной среды. - М.: Эдиториал УРСС, 2001.

2.Голицын, А. Н. Основы промышленной экологии : учеб. для образов. учреждений нач. проф. образования. - М.: Изд. центр "Акад.", 2007.

3.Департамент Федер. службы по надзору в сфере природопользования по Приволж. федер. округу (коллектив авторов). Информационно-методическое пособие о состоянии водных объектов и атмосферного воздуха в г. Нижний Новгород и Нижегородской области за период 2007-2011 годы. - Н. Новгород,

2011.

7

Контрольные вопросы к теме:

1)Основные определения в области экологического контроля.

2)Цели и задачи экологического мониторинга.

3)Концепции экологического контроля.

4)Процедуры и операции технологического цикла экоаналитического контроля.

5)Критерии оценки качества окружающей природной среды.

Первый вопрос. Контроль в области охраны окружающей среды (экологический контроль) – система мер, направленная на предотвращение, выявление и пресечение нарушения законодательства в области охраны окружающей среды, обеспечение соблюдения субъектами хозяйственной и иной деятельности требований, в том числе нормативов и нормативных документов, в области охраны окружающей среды.

Объектом экологического контроля является, с одной стороны, окружающая среда (ее компоненты), с другой — деятельность органов государственной власти, предприятий, организаций, должностных лиц и граждан по соблюдению экологических правил и нормативов.

Экологический мониторинг (мониторинг окружающей среды) — комплексные наблюдения за состоянием окружающей среды, в том числе компонентов природной среды, естественных экологических систем, за происходящими в них процессами, явлениями, оценка и прогноз изменений состояния окружающей среды.

Государственный экологический мониторинг означает наблюдение за состоянием окружающей среды, осуществляемое органами государственной власти Российской Федерации и органами государственной власти субъектов Российской Федерации

Второй вопрос. Основные цели экологического мониторинга состоят в обеспечении системы управления природоохранной деятельностью и экологической безопасностью своевременной и достоверной информацией, позволяющей:

8

•оценить показатели состояния и функциональной целостности экосистем и среды обитания человека;

•выявить причины изменения этих показателей и оценить последствия таких изменений, а также определить корректирующие меры в тех случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются;

•создать предпосылки для определения мер по исправлению возникающих негативных ситуаций до того, как будет нанесен ущерб.

Задачи экологического мониторинга:

•наблюдение за источниками антропогенного воздействия;

•наблюдение за факторами антропогенного воздействия;

•наблюдение за состоянием природной среды и происходящими в ней процессами под влиянием факторов антропогенного воздействия;

•оценка фактического состояния природной среды;

•прогноз изменения состояния природной среды под влиянием факторов антропогенного воздействия и оценка прогнозируемого состояния природной среды.

Третий вопрос. В настоящее время контроль природной среды основан на концепции предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ

(ПДК).

Недостатки концепции ПДК:

— Нормативы ПДК определяются в лабораторных условиях на изолированных популяциях организмов, принадлежащих к небольшому числу тестовых видов, по ограниченному набору физиологических и поведенческих реакций отдельных видов по отношению к отдельным факторам без какоголибо учета их возможного взаимодействия, поэтому экстраполяция нормативов ПДК на реальные природные объекты неправомерна.

— ПДК принимаются как единые нормативы для огромных административных территорий, в то время как действие загрязняющих веществ зависит от специфических фоновых, климатических, хозяйственных и многих других характеристик конкретного региона. Вследствие этого использование

9

единых ПДК в районах с различными экологическими условиями в реальной практике невозможно.

—За несколько десятилетий в результате достаточно дорогостоящих исследований для водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения установлено около тысячи ПДК, тогда как число загрязняющих веществ антропогенного происхождения превысило миллионы наименований и ежегодно синтезируется около четверти миллиона новых химических веществ.

—На организмы, помимо химического загрязнения, оказывают негативное влияние многие другие факторы, например, тепловое, радиационное, электромагнитное или биологическое загрязнения.

Отсутствие соответствия между лабораторными и природными моделями экосистем приводит к тому, что ПДК часто оказываются завышенными.

Альтернативой методологии ПДК, биологической основой которой является существование пределов толерантности для отдельных организмов, могла бы служить концепция экологической толерантности, устанавливающая допустимые уровни воздействий для биотической части реальных экосистем. Согласно предлагаемой концепции для любой экологической системы можно найти такие пределы изменений экологических факторов, при которых сохраняют относительную стабильность некоторые индикаторные признаки. В указанном смысле можно отождествить пределы экологической толерантности

сграницами, внутри которых стояние экосистемы можно считать нормальным. Тогда по отношению к загрязняющим веществам – ксенобиотикам нижний предел толерантности устанавливается автоматически: это их полное отсутствие в экосистеме. Верхний предел толерантности можно тогда считать экологически допустимым уровнем загрязнения.

Появляется возможность сменить "химический" (основанный на методологии ПДК) подход к осуществлению экологического контроля на биотический подход, основанный на концепции экологической толерантности и на представлениях о приоритете биологического контроля. Задача биотического подхода – выявить в пространстве абиотических факторов

10