Урбоэкология. Учебное пособие (Курс лекций)

В России Федеральный закон «Об охране окружающей среды» от 10 января 2002 г. № 7-ФЗ (в ред. Федерального закона от 09.05.2005 № 45-ФЗ) определяет мониторинг окружающей среды (экологический мониторинг) как комплексную систему наблюдений за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов. Государственный мониторинг окружающей среды (государственный экологический мониторинг) – мониторинг окружающей среды, осуществляемый органами государственной власти Российской Федерации и органами государственной власти субъектов Российской Федерации в соответствии с их компетенцией.

Основными задачами мониторинга окружающей среды являются долгосрочные наблюдения за изменением состояния ОС и выявление причин, которые вызывают эти изменения. Главными целями мониторинга состояния ОС являются: оценка наблюдаемых изменений и выявление эффекта деятельности человека, прогноз предполагаемых изменений состояния ОС, принятие решений для предотвращения отрицательных последствий антропогенной деятельности и разработка стратегии оптимальных отношений общества и окружающей среды.

Процедурную составляющую мониторинга выражают следующей последовательностью: измерение – анализ – описание – моделирование.

Организация и проведение мониторинга окружающей среды регулируется многими актами экологического законодательства на уровне Российской Федерации и ее субъектов, включая Законы об охране окружающей среды (ст. 63), о гидрометеослужбе, о недрах (ст. 36.1), об охране атмосферного воздуха (ст. 23), о животном мире (ст. 15), о внутренних морских водах, территориальном море и прилежащей зоне Российской Федерации (ст. 36), Земельный кодекс РФ (ст. 67), Водный кодекс РФ (ст. 78), Лесной кодекс РФ (ст. 69). Законом о санитарно-эпидемиологическом благополучии населения предусматривается проведение социально-гигиенического мониторинга (ст. 45), содержащего элементы мониторинга окружающей среды.

Законодательство устанавливает обязательность проведения государственного и негосударственного мониторинга окружающей среды. Так, Положение об оценке воздействия намечаемой хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду (ОВОС) в Российской Федерации обязывает юридические лица и гражданпредпринимателей разрабатывать предложения по программе экологического мониторинга на всех этапах реализации намечаемой хозяйственной и иной деятельности.

Некоторые общие и основные положения о мониторинге ОС сформулированы в Законе об охране окружающей среды (ст. 63).

51

Порядок организации и осуществления государственного мониторинга ОС устанавливается Правительством РФ. Информация о состоянии ОС, ее изменении, полученная при осуществлении государственного мониторинга ОС, используется органами государственной власти РФ и субъектов РФ, органами местного самоуправления для разработки прогнозов социально-экономического развития и принятия соответствующих решений, разработки федеральных программ в области экологического развития РФ, целевых программ в области охраны окружающей среды субъектов РФ и мероприятий по охране окружающей среды.

По масштабам обобщения информации различают мониторинг: глобальный, проводимый на всем земном шаре или в пределах материков; национальный, проводимый на территории одного государства; региональный, проводимый на большом участке территории одного государства или сопредельных участках нескольких государств, например, внутреннем море и его побережье; локальный, проводимый на сравнительно небольшой территории города, водного объекта, района крупного предприятия и т.п.; импактный – «точечный» мониторинг источника загрязнения (МИЗ), максимально приближенный к источнику поступления в окружающую среду загрязняющих веществ

(ЗВ).

Особое место занимает фоновый мониторинг, цель которого состоит в получении эталона состояния ОС и ее изменения в условиях возможно минимального антропогенного воздействия. Данные фонового мониторинга необходимы для анализа результатов всех видов мониторинга. Сам фоновый мониторинг проводится, как правило, в рамках глобального или национального, но может быть также организован в рамках локального мониторинга перед разработкой проекта или строительства крупного промышленного, энергетического или иного объекта.

Выделяют методы ведения мониторинга – наземные (геофизический, геохимический, биологический, «автоматический») и дистанционные (аэровизуальные, аэрофотосъемка, космическое зондирование).

2.Объекты экологического мониторинга

Косновным объектам экологического мониторинга относят:

-природные среды (атмосферный воздух, поверхностные воды суши, морские воды, почва и земной покров, ландшафты, геологическая среда);

-источники антропогенного воздействия, приводящие к поступлению в окружающую среду токсичных, опасных и экологически

52

вредных веществ (сточные воды, промышленные выбросы и т.д.), к изменению сложившегося или естественного состояния природных сред, изменению ландшафта территорий;

-природные ресурсы (водные, земельные, лесные и прочие биологические);

-факторы воздействия среды обитания (шум, тепловое загрязнение, физические поля);

-состояние биоты, ее ареалов и экосистем.

Получаемая в ходе мониторинга информация используется в целях охраны окружающей среды, служит основой для ведения государственных кадастров природных ресурсов, а также для принятия экологически значимых хозяйственных и иных решений. Экологический мониторинг предусматривает также расчеты и разработку математических моделей промышленных объектов и территорий с различной глубиной их проработки. Моделирование текущей ситуации позволяет с достаточной точностью выявить очаги загрязнения и выработать адекватное управляющее воздействие на производственно-технологическом и административно-экономическом уровнях. Возможность активного воздействия на ситуацию путем управления источниками загрязнения на основании результатов математического моделирования деятельности промышленных объектов и регионов появляется и при проведении процедур государственной экологической экспертизы (ГЭЭ) и оценки воздействия хозяйственной деятельности на окружающую среду (ОВОС).

На территории стран СНГ распределение функций экологического мониторинга между центральными органами федеральной исполнительной власти осуществляется в соответствии с нормативными документами, периодически уточняемыми в положениях об этих органах. После очередной реорганизации и слияния в 2000 году природоохранных и природоресурсных органов управления в России экологическим мониторингом фактически руководят два специальных государственных органа – Федеральная служба России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет) и Федеральная служба по надзору в сфере природопользования Министерства природных ресурсов (МПР). Что же касается других организаций, местных и региональных экологических инспекций, подчиняющихся министерствам окружающей среды, санитарноэпидемиологических станций, находящихся в ведении министерств здравоохранения и др., - то для них мониторинг является дополнительной функцией, которую они выполняют в процессе контроля рационального использования ресурсов или других своих

53

нормативных функций. В целом эти организации - пользователи собственной экологической информацией, которую они передают в вышестоящие ведомства.

Для решения задачи стандартизации информации о состоянии окружающей среды (ОС) постановлением Правительства РФ от 24.11.93. № 1229 было решено создать Единую государственную систему экологического мониторинга (ЕГСЭМ). Одной из проблем, которую решает система ЕГСЭМ – свести воедино обзоры состояния ОС, получаемые из различных источников, поскольку зачастую имеет место несовместимость и различие в качестве данных, получаемых из отдельных отраслевых сетей.

Другая немаловажная проблема государственного мониторинга ОС на территории стран СНГ состоит в том, что содержание вредных веществ в ОС контролируется морально и физически устаревшими приборами, а оснащение служб контроля новыми приборами мирового класса сдерживается отсутствием средств на их приобретение и длительной процедурой сертификации приборов и методик измерения. Недостаточно развита на территории стран Восточной Европы и система расчетного мониторинга ОС, позволяющая определять степень загрязненности ОС в любой заданной точке и прогнозировать ситуацию при изменении производства и погодных условий.

Федеральная служба России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет). Осуществление мониторинга состояния и загрязнения ОС является прямой обязанностью этого ведомства. Росгидромет обеспечивает участие России в Глобальной системе мониторинга ОС. Задачами Службы являются: развитие научных исследований атмосферы, практическое обслуживание народного хозяйства и населения информацией о погоде и климате, составление и распространение прогнозов погоды и прогнозов опасных явлений. В систему Росгидромета кроме сети станций входят: научноисследовательские институты, гидрометеорологические центры и обсерватории, авиаметеорологические станции, центры по изучению и контролю загрязнения природной среды и т.д. Измерения в системе Росгидромета выполняются систематически и регулярно. Систематизированные данные наблюдений, которыми располагает Служба, по своей полноте и продолжительности являются уникальными, по ним можно судить о долговременной динамике тех или иных показателей.

НИИ Службы несут ответственность за различные области метеорологии. Так, Главная геофизическая обсерватория имени А.И.Воейкова в С.-Петербурге, основанная в 1849 г., отвечает за организацию климатических исследований и службу загрязнений

54

атмосферы; Российский гидрометеорологический центр в Москве, созданный в 1930 г., - за все виды метеорологических прогнозов, Центральная аэрологическая обсерватория в г. Долгопрудном – за методы аэрологических измерений, изучение физических свойств атмосферы, включая облака; Российский НИИ гидрометеорологической информации в Обнинске – за хранение, систематизацию и распространение гидрометеорологической информации; Арктический и Антарктический НИИ в С.-Петербурге – за метеорологическое изучение Арктики и Антарктики. Метеорологические и климатологические исследования ведутся также в Институте прикладной геофизики им. Е.К.Федорова, Институте экспериментальной метеорологии, Государственном океанографическом институте, в региональных НИИ (в Нальчике, Новосибирске, Владивостоке), в гидрометеорологических обсерваториях. Специалисты метеорологи готовятся в Российском гидрометеорологическом университете в С.-Петербурге, в Москве, С.- Петербургском, Казанском, Саратовском, Пермском, Томском, Владивостокском государственных университетах.

Фундаментальные проблемы климата разрабатываются в Институте вычислительной математики и Институте физики атмосферы им. А.М.Обухова РАН, изучение взаимодействия океана и атмосферы ведется в Институте океанологии им. П.П. Ширшова РАН, проблемы палеоклиматологии исследуются в Институте географии РАН. Организацией Академии наук и Росгидромета является Институт глобального климата и экологии, задача которого – наблюдение за изменениями климата и окружающей человечество среды и их изменениями под влиянием антропогенных воздействий.

Территориальную структуру Росгидромета образуют Управления по гидрометеорологии и мониторингу ОС (УГМС), каждое из которых охватывает несколько субъектов федерации. Им подчинены центры мониторинга ОС областного (краевого, республиканского) уровня. Этим центрам могут быть подчинены лаборатории, обслуживающие персонал постов (стационарных, передвижных, подфакельных). Росгидромет регулярно издает справочники, посвященные состоянию природной среды: «Обзор загрязнения ОС в РФ», «Ежегодник состояния загрязнения атмосферы в городах на территории России», «Ежегодник качества поверхностных вод РФ», «Ежегодник состояния экосистем поверхностных вод», «Ежегодник. Загрязнение почв РФ токсикантами промышленного происхождения».

3. Организационные уровни экологического мониторинга

Федеральная служба по надзору в сфере природопользования министерства природных ресурсов (МПР). В рамках разделения

55

обязанностей, установленного в ЕГСЭМ, именно МПР отвечает за координацию деятельности всех министерств и ведомств в области мониторинга ОС. В МПР должны стекаться результаты всех видов мониторинга, связанного с ОС. МПР РФ и его подразделения в регионах ежегодно издают «Государственные доклады о состоянии окружающей природной среды» - наиболее общие документы об экологическом состоянии территорий. Данные Росгидромета, комитетов по земельным ресурсам, комитетов по недрам, органов Госсанэпиднадзора занимают существенное место в ежегодных докладах о состоянии ОС.

Территориальные подразделения МПР занимаются непосредственными измерениями качества воды и воздуха лишь в незначительной степени, как правило, в связи с конкретным предприятиемзагрязнителем.

Определение качества воды и воздуха проводится органами МПР, прежде всего, в связи с функционированием экономического механизма природопользования – платежами предприятий за загрязнение ОС (экологический налог), штрафами и т.п. Эти платежи устанавливаются исходя из объемов выбросов и сбросов предприятия и их соответствия установленным предельно допустимым концентрациям. В существующей системе предприятие само осуществляет контроль за своими выбросами и сбросами. Основной источник определения их объемов – статистическая отчетность предприятия (формы 2-ТП (воздух), 2-ТП (водхоз), 2-ТП (токсичные отходы)).

Целью измерений, проводимых органами МПР, являются, как правило, не систематические наблюдения, а выборочный контроль за достоверностью статистической отчетности, за выполнением требований нормирования. По своим задачам эти измерения находятся в одном ряду с такими мероприятиями, как, например, периодические посещения предприятия для проверки работы очистных сооружений. Измеряются определенные параметры отходящих газов или сточных вод, а также характеристики состояния воздуха и водного объекта.

Подразделения МПР, связанные с использованием и охраной недр (бывшее Министерство геологии), проводят радиационные съемки, налаживают мониторинг подземных вод, экзогенных геологических процессов, издают карты радиационного и/или химического загрязнения почв.

Департамент лесного хозяйства МПР путем регулярного обновления соответствующих карт отслеживает состояние лесов, включая возрастной и породный состав, плотность стояния деревьев, бонитет лесонасаждений.

Кроме того, в работе ЕГСЭМ принимают участие:

56

Департамент государственного санитарноэпидемиологического надзора Министерства здравоохранения

(Госсанэпиднадзор) – осуществляет мониторинг воздействия вредных факторов среды обитания на состояние здоровья населения.

Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор) – осуществляет координацию развития и функционирования мониторинга геологической среды, связанного с использованием ресурсов недр на предприятиях добывающих отраслей промышленности, а также осуществляет мониторинг промышленной безопасности, мониторинг радиационноопасных объектов и территорий, за исключением предприятий Минобороны России.

Минобороны России – осуществляет мониторинг окружающей природной среды и источников воздействия на нее на военных объектах, а также обеспечение ЕГСЭМ средствами и системами военной техники двойного применения.

Министерство сельского хозяйства и продовольствия России – обеспечивает создание и функционирование отраслевой системы мониторинга окружающей природной среды, животных и растений на землях сельхозназначения. Министерство и его подразделения на местах владеют информацией о загрязнении сельскохозяйственных угодий, главным образом остаточными количествами минеральных удобрений и пестицидов.

Госкомрыболовства России – осуществляет мониторинг рыб и других гидробионтов.

Роскартография – осуществляет топографо-геодезическое и картографическое обеспечение ЕГСЭМ, включая создание цифровых, электронных карт и геоинформационных систем (ГИС).

В структуре ЕГСЭМ существуют тематические и территориальные подсистемы экологического мониторинга.

Тематические подсистемы осуществляют наблюдение и контроль состояния отдельных объектов (Савельев, Мухарамова, 2005). Каждая тематическая система состоит из одной или нескольких ведомственных систем, объединенных по принципу «общности объекта» мониторинга. Эти подсистемы следят за экологическим состоянием объектов ОПС; за экологической безопасностью людей в зависимости от состояния компонентов ОПС; за состоянием и качеством природных ресурсов, используемых в конкретных видах деятельности; за состоянием источников антропогенного воздействия на ОПС.

Так, например, к тематической подсистеме относится государственный мониторинг объектов животного мира, который

57

Федеральным законом «О животном мире» определяется как система регулярных наблюдений за распространением, численностью, физическим состоянием объектов животного мира, структурой, качеством и площадью среды их обитания.

Территориальные подсистемы ЕГСЭМ создаются в соответствии с административным делением РФ. В основе организации информационного сопряжения лежит сеть информационноаналитических центров различных государственных органов, входящих

всистему федерального, территориального и ведомственного уровней, организующих и выполняющих работу по сбору, хранению и обработке информации. В целях отработки единого научно-методического подхода к комплексному наблюдению состояния ОПС, учитывая сложившуюся напряженную экологическую обстановку в ряде регионов, были определены несколько экспериментальных базовых территорий - республика Татарстан (Ермолаев с соавт., 2005), Кировская область и др., по отработке и внедрению систем экологического мониторинга в практику управления природоохранной деятельностью и экологической безопасностью. Для них были разработаны временные положения о территориальных системах экологического мониторинга, основополагающие руководящие документы, программы и планы мероприятий по созданию и внедрению этих систем.

Региональные подсистемы ЕГСЭМ предполагают работу с большими массивами разнообразной информации, включающими сведения о структуре производства и потребления природных ресурсов отрасли или региона (Скворцов, Суючева,2005), о результатах гидрометеорологических измерений, о концентрациях вредных веществ

вокружающей среде (Федосов, 2005), материалы по итогам картографирования и аэрокосмического зондирования (Пилюгин, Гаязов, 2005), результаты медико-биологических и социальных исследований.

ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ:

1.Дайте определение понятию государственный мониторинг?

2.Что относится к объектам экологического мониторинга?

3.Какие основные направления работы Федеральной службы по надзору в сфере природопользования министерства природных ресурсов (МПР).

4.Какие службы принимают участие в работе ЕГСЭМ?

58

Лекция 7, 8, 9.

«Экологический мониторинг состояния городской среды и мониторинг состояния зелёных насаждений города»

Цель изучения темы: ознакомить студентов с технологией проведения экологического мониторинга.

1.Организация работ по мониторингу окружающей среды

изелёных насаждений.

2.Технология полевых исследований.

3.Методика дендрологического обследования городских зеленых насаждений.

4.Основные типы растительных группировок деревьев, кустарников, лиан.

5.Категории состояния хвойных и лиственных пород.

6.Оценка стоимости зеленых насаждений и исчисление размера убытков, вызываемых их повреждением и (или) уничтожением на территории города.

7.Методика оценки стоимости зеленых насаждений и исчисление размера убытков, вызываемых их повреждением и (или) уничтожением на территории города.

1.Организация работ по мониторингу окружающей среды и

зелёных насаждений.

Cогласно закону РФ "Об охране окружающей природной среды" зеленые зоны городов и населенных пунктов относятся к особо охраняемым природным территориям. Растительность на улицах городов, поселков рассматривается прежде всего с точки зрения улучшения среды жизни для человека в гигиеническом и эстетическом отношениях. Растения обогащают воздух кислородом, увлажняют и очищают его, способствуют снижению шума, влияют на микроклимат территории. Известно, что основные экологические факторы в населенных пунктах, особенно в городах, существенно отличаются от тех, которые влияют на растения в естественной обстановке. Загрязнение воздуха, воды, почвы оказывает влияние на физиологические функции растений, их внешний облик, состояние, продолжительность жизни, генеративную сферу. Вещества-токсиканты адсорбируются на клеточных оболочках растений, проникают внутрь клеток, нарушают обмен веществ; в результате резко снижается фотосинтез, усиливается дыхание. Обычно признаки поражения растений токсикантами выражаются в некрозе края листа, побурении листьев и хвои, появлении уродств, отмирании. Пыль, оседающая на листья, действует как экран, снижающий доступ света и усиливающий поглощение тепловой радиации. Кроме того, возможна закупорка

59

листьев пылевыми частицами. Загрязнение почвы и вод нефтепродуктами вызывает разные этапы повреждения растений - от отсутствия завязывания семян и отмирания отдельных органов до полной гибели.

Среди растений есть виды, чувствительные к загрязнению среды, и есть более выносливые.

Наиболее газоустойчивы: туя западная, клен ясенелистный, бузина, тополь канадский, сирень амурская, снежноягодник белый, боярышник.

Достаточно газоустойчивы: барбарис, жимолость татарская, роза морщинистая, сирень венгерская, спирея, смородина золотистая, яблони ягодные и китайская, калина-гордовина, чебушник, ракитник, ель колючая.

Негазоустойчивы: ель, пихта, кедр, можжевельник, клен остролистный, береза, тополь бальзамический, сирень обыкновенная, черемуха обыкновенная.

Выполнение работ по инвентаризации зеленых насаждений дает возможность оценить антропогенную нагрузку на территории. При выполнении работы учащиеся овладевают научными методами исследования, знакомятся с видовым составом растений, их биологией и экологией. Полевые исследования желательно проводить в весеннелетний вегетационный период.

2. Технология полевых исследований.

Этапы работы

I. Подготовительный этап:

1)постановка цели и задач обследования;

2)подготовка материалов и оборудования для проведения полевых работ (планшеты, карандаши, линейки, резинки, компасы, мерные ленты, рулетки, мерные вилки, веревка, бумага);

3)знакомство с объектом обследования;

4)составление плана-карты объекта обследования (парка, сквера, бульвара, улицы и т. д.).

II. Проведение обследования

При проведении обследования учащиеся пользуются инструкцией, где определен порядок работы и форма фиксации результатов.

1. Для проведения полевых работ снимается копия плана объекта. 2. Инвентаризуемый объект разделяется на условные учетные

участки.

3. На каждом учетном участке проводятся измерения расстояний между деревьями, определяется их положение относительно друг друга, зданий, газонов, тротуаров и т. д. в соответствии со сторонами

60