Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Мониторинг и охрана городской среды. Учебное пособие
.pdf
11
Национальным мониторингом обычно называют систему
мониторинга в рамках государства. Такая система отличается от
глобального мониторинга не только масштабами, но и тем, что основной
задачей национального мониторинга является получение информации и
оценка состояния ОС в национальных интересах
. Так, повышение уровня
загрязнения атмосферы в отдельных городах или промышленных районах
может и не иметь существенного значения для оценки состояния биосферы
в глобальном масштабе, но представляется важным для принятия мер на
национальном уровне.
В пределах системы национального мониторинга существуют
системы регионального мониторинга
, которые, как правило,
подразделяются по административному признаку (система мониторинга
Татарстана, Башкорстана) и реже по географическому признаку (система
мониторинга Северо-Кавказского региона).
Организация системы мониторинга может строиться на приоритетной
основе, когда необходимо, прежде всего, отыскивать факторы, ведущие к
наиболее серьезным, долговременным изменениям в окружающей
природной среде, а также выявлять элементы биосферы, наиболее
подверженные воздействию (или наиболее чувствительные) или
критические, ключевые элементы, повреждение которых приведет к
разрушению экосистем.
Приведем примеры определения приоритетов
при организации
мониторинга.
Так, если говорить о территориях
, то высший приоритет должен быть
отдан городам, а также зонам, из которых вода используется для питья,
местам нерестилищ рыб; по средам
– атмосферному воздуху и воде
пресноводных водоемов; по загрязняющим веществам
для воздуха – пыли,
двуокиси серы (SO
2
), тяжелым металлам (ртуть), окиси углерода (СО),
окиси азота (NO,NO
2
), бензопирену, пестицидам; для воды – биогенным
продуктам, нефтепродуктам, фенолам; по источникам загрязнений
–
12
автомобильному транспорту, тепловым электростанциям, предприятиям
цветной металлургии и т.д.
Выделяют подсистему наблюдений за реакцией абиотической
составляющей биосферы (геофизический мониторинг) и биотической
составляющей биосферы (биотический мониторинг).
К географическому мониторингу
относится определение
абиотической составляющей как в микро-, так и в макромасштабе, вплоть
до определения состояния крупных систем – погоды и климата. Сюда же
входит мониторинг загрязнения атмосферы, ее мутности,
метеорологических и гидрологических характеристик среды. К этой
подсистеме мониторинга нужно отнести и мониторинг различных
элементов неживой составляющей биосферы, в том числе конструкций,
зданий, созданных человеком.
Основной задачей биологического мониторинга
является определение
состояния биотической составляющей биосферы, ее отклика, реакции на
антропогенное воздействие, определение состояния на различных
уровнях: молекулярном, клеточном, организменном, популяционном, и
уровне сообщества.
Биологический мониторинг включает мониторинг живых организмов
и их популяций (по их числу, биомассе, плотности и т.д.), подверженных
воздействию.
Здесь необходимо выделить следующие наблюдения:
1) за
состоянием здоровья человека, воздействием окружающей
среды на человека (медико-биологический мониторинг);
2) за важнейшими популяциями с точки зрения существования
экосистемы и с точки зрения хозяйственной ценности (например, ценные
сорта рыб);
3) за наиболее чувствительными к данному виду воздействия
популяциями (чувствительность растительности к двуокиси серы) или за
13
критическими популяциями по отношению к воздействию (зоопланктон,
наличие раков);
4) за популяциями-индикаторами (в городе для оценки качества
воздуха – лишайники).
Особое место в биологическом мониторинге должен занять
генетический мониторинг
(наблюдение возможных изменений
наследственных признаков у различных популяций). А с развитием генной
инженерии необходимо будет решать задачу: наблюдение за изменением
животного мира при использовании в пищу продуктов генной инженерии.
Различают также мониторинг в различных средах:
― мониторинг приземного и верхнего слоёв атмосферы, мониторинг
атмосферных осадков;
― мониторинг гидросферы, т.е. поверхностных вод суши (рек, озер,
водохранилищ), вод океанов и морей, подземных вод;
― мониторинг литосферы (в первую очередь, почвы).
Не менее важной с практической точки зрения представляется
классификация систем мониторинга по факторам и источникам
воздействия (рис.2).
Мониторинг факторов воздействия
– мониторинг различных
загрязнений (ингредиентный мониторинг) и других факторов воздействия,
к которым можно отнести электромагнитное излучение, тепло,
акустические шумы и излучения. Сюда же входит химический
мониторинг.
Мониторинг источников загрязнения
– включает наблюдения за
точечными стационарными источниками (заводские трубы и т.д.),
точечным подвижным (транспорт), пространственными или площадными
источниками.
Возможна также классификация по масштабам воздействия
(пространственным, временным ит.д.).
14
Рис.2. Схема и классификации мониторинга
Система экологического мониторинга должна накапливать,
систематизировать и анализировать информацию:
― о состоянии ОС;
― причинах наблюдаемых и вероятных изменений состояния (т.е. об
источниках и факторах воздействия);
― допустимости изменений и нагрузок на среду в целом;
― существующих резервах биосферы.
Таким образом, в систему экологического мониторинга входят
наблюдения за состоянием элементов биосферы и наблюдения за
источниками и факторами антропогенного воздействия.
Система мониторинга реализуется на нескольких уровнях:
― импактном (изучение сильных воздействий в локальном
масштабе);
Мониторинг
источников
Мониторинг
факторов
воздействия
Мониторинг
сред
Источники воздействия
Факторы воздействия
Химические Физические Биологические
Природные среды
Климатический мониторинг
Географический мониторинг
Атмосфера Океан
Поверхность
суши
Криосфера Биота
Биологический
15
― региональном (изучение проявления проблемы миграции и
трансформации загрязняющих веществ, совместного воздействия
различных факторов, характерных для экономики района);
― фоновом (на базе биосферных заповедников, в которых
исключена всякая хозяйственная деятельность).
Импактный мониторинг
Локальный мониторинг, проводимый в сильно загрязненных местах:
городах, населенных пунктах, водных объектах и т.д., называют
импактным
. В связи с близостью к источникам воздействия здесь
присутствуют в значительном количестве все основные вещества,
входящие в состав выбросов. В отдельных случаях их концентрация
может превышать ПДК в десятки и сотни раз.
При локальном загрязнении атмосферы существует тесная связь
между расположением источников, их характеристиками и
метеорологическими условиями. Это в значительной
мере определяет
структуру сети наблюдений. Кроме наблюдений на стационарных постах,
проводятся маршрутные наблюдения с помощью передвижных
лабораторий. Посты располагаются, а маршруты выбираются таким
образом, чтобы можно было получить наиболее полную картину
загрязнения.
Наблюдения обычно проводятся за ограниченным числом
загрязняющих веществ. Как правило, это распространенные вещества:
пыль и сажа, сернистый газ, окись
углерода и двуокись азота, а также
специфичные для данного города загрязняющие вещества, связанные с
конкретными типами предприятий.
Таблица 1
Уровень мониторинга по некоторым распространенным загрязнителям.
Класс Загрязняющее вещество Среда
Тип программы
(уровень
мониторинга)
1
Диоксид серы, взвешенные
частицы
Воздух И,Р,Ф
Радионуклиды Пища И,Р
16
Окончание табл.1
Класс Загрязняющее вещество Среда
Тип программы
(уровень
мониторинга)
2
Озон Воздух
И (тропосфера)
Ф (стратосфера)
Хлорорганические
соединения и диоксины
Биота,человек И,Р
Кадмий Пища,вода,человек И
3
Нитраты, нитриты Вода, пища И
Оксиды азота Воздух И
4
Ртуть Пища, вода И,Р
Свинец Воздух, пища И
Диоксид углерода Воздух Ф
5
Оксид углерода Воздух И
Углеводороды нефти Морская вода Р,Ф
6 Фториды Пресная вода И
7
Асбест Воздух И
Мышьяк Питьевая вода И
8
Микробиологические
загрязнения
Пища И,Р
Реакционноспособные
углеводороды
Воздух И
Региональный мониторинг
Региональный мониторинг
ведут организации, имеющие
разветвленную сеть наблюдательных постов и пунктов. Наблюдения
проводятся за общераспространенными веществами, загрязняющими
атмосферу:
― твердые вещества (пыль)
― диоксид серы
― оксид углерода по г. Таганрогу
― формальдегид
― свинец
В Таганроге мониторинг загрязнения атмосферного воздуха
проводится силами Ростовского центра по гидрометеорологии и
мониторингу окружающей среды (РЦГМС) и Центром Госсанэпиднадзора
в таганрогской зоне.
17
По данным СЭС, в 1998 г. превышение ПДК по этим веществам
присутствовало в 227 пробах из 1801 пробы (15,4 %). Общее количество
выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных и
передвижных источников составило за 1998 г. примерно 34637 тонн
(табл.2). Из общего количества 83,2 % – это выбросы от автотранспорта:
Таблица 2
Загрязнение атмосферного воздуха в Таганроге.
Год 1996 1997 1998
Стационарный источник (тыс.т) 10,474 8,407 5,825
Автотранспорт (тыс.т) 25,595 27,695 28,796
Распределение функций мониторинга по различным ведомствам, не
связанным между собой, приводит к дублированию усилий, снижает
эффективность всей системы мониторинга и затрудняет доступ к
необходимой информации как для граждан, так и для государственных
организаций. Поэтому 24 ноября 1993 г. Постановлением Правительства
РФ “О создании единой государственной системы экологического
мониторинга” была создана единая государственная система
экологического мониторинга (ЕГСЭМ), которая должна объединить
усилия и возможности многочисленных служб для решения задач
комплексного наблюдения, оценки и прогноза состояния среды в РФ. В
настоящее время работы по созданию ЕГСЭМ находятся на стадии
разработки и апробации проектов регионального масштаба.
Предполагается, что ЭГСЭМ как центр единой научно-технической
политики в области
экологического мониторинга будет обеспечивать:
― координацию разработки и выполнения программ наблюдений за
состоянием ОС;
― регламентацию и контроль сбора и обработки достоверных и
сопоставимых данных;
18
― хранение информации, ведение специальных банков данных и их
гармонизацию (согласование, телекоммуникационную связь) с
международными эколого-информационными системами;
― деятельность по оценке и прогнозу состояния объектов
окружающей природной среды, природных ресурсов, откликов экосистем
и здоровья населения на антропогенное воздействие;
― доступность экологической информации широкому кругу
потребителей
.
Вопросы для самоконтроля
1. Что такое экосистема?
2. Что такое антропоэкосистема?
3. Что такое факторы окружающей среды? природной среды?
4. Как называются данные о существующем со стоянии и прогнозы
изменений природных условий?
5. Что такое структура мониторинга городской среды?
6. Что такое содержание мониторинга городской среды?
7. Как вы понимаете принципы
организации мониторинга городской
среды?
8. Приведите категории городов по их общественной значимости.
9. Причины роста городов в современном мире.
1.1. Город как экосистема
Экологической системой называют любое сообщество живых
организмов и среду их обитания, объединенных в единое функциональное
целое, возникающее на основе взаимозависимости и причинно-
следственных связей, существующих между отдельными экологическими
компонентами.
19
В городах живут люди, животные, птицы, насекомые, существует
автотрофная растительность. Все это между собой связано. Следовательно,
город (городскую агломерацию, систему расселения) можно считать,
безусловно, экосистемой.
Город, особенно промышленный, является экосистемой
гетеротрофной, т.е. экосистемой, не вырабатывающей самостоятельно, а
получающей энергию, пищу, воду и другие вещества с площадей,
находящихся за его пределами
. Природный аналог гетеротрофной
экосистемы: устричная банка, целиком зависящая от поступления энергии
с пищей с большой площади окружающей среды (рис. 3).
Существование города поддерживается колоссальным притоком
энергии, при этом возникает и огромный отток ее в виде теплопродукции,
промышленных и бытовых отходов. Однако потребности 1 м
2
города в
энергии примерно в 70 раз превышают потребности такой же площади
устричной банки и составляют около 4000 ккал/сут, а в год ─ около 1,5
млн ккал.
Рис. 3. Гетеротрофные экосистемы (по Ю. Одуму, 1986, с изменениями):
А ─ устричная банка; Б ─ промышленный город
20
Большинство городов имеет «зеленый пояс», т. е. автотрофный
(преобразующий энергию Солнца) компонент: газоны, кустарники,
деревья, пруды, озера и т. п. Но органическая продукция этого зеленого
пояса не играет заметной роли в снабжении энергией механизмов и
людей, населяющих город. Городские леса и парки представляют в
основном лишь эстетическую и рекреационную ценность, смягчают
колебания температуры, уменьшают загрязнения и шумовое воздействие,
являются местом обитания птиц и мелких животных. Но труд и горючее,
затрачиваемые на их содержание, увеличивают расходы на жизнь города.
Ежегодные энергетические дотации для газона (труд, бензин, удобрения
и т. п.) оцениваются приблизительно в 530 ккал/м2. Без огромных
поступлений извне пищи, горючего, электричества и воды люди погибли
бы или покинули город.
Хотя площадь суши Земли, занятая городами, не так уж и велика (1
─ 5 %), но они изменяют водные пути, леса, поля, атмосферу и океан.
Город может влиять на удаленный лес не только непосредственно
загрязнением воздуха или спросом на продукты леса и древесину, но и
изменяя состав деревьев в нем. Например, спрос на бумагу оказывает
экономическое давление: естественные леса, состоящие из деревьев
разных пород и возраста, превращаются в плантации деревьев одного
вида и возраста.
Гектар города потребляет в тысячи раз больше энергии, чем такая же
площадь сельской местности. Образующиеся в результате
функционирования города тепло, пыль и другие вещества, загрязняющие
воздух, заметно изменяют климат городов. В городах теплее, повышена
облачность, меньше солнца, больше тумана, чем в прилегающей сельской
местности. Строительство городов стало основной причиной эрозии
почвы.
Степень загрязнения среды в городе зависит от интенсивности его
жизнедеятельности и степени технического развития. Отсутствие
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]