Лекции Эк / Экологический мониторинг
.docЭкологический мониторинг
Мониторинг (от лат. «монитор» - напоминающий, надзирающий) окружающей среды (экологический мониторинг) – система наблюдений, оценки и прогноза состояния окружающей среды. Основной принцип мониторинга – непрерывное слежение.
Экологический мониторинг включает три основных направления деятельности:
- наблюдение за факторами воздействия и состоянием среды;
- оценку фактического состояния среды;
- прогноз состояния окружающей природной среды и оценку прогнозируемого состояния.
В природоохранном законодательстве Российской Федерации государственная служба мониторинга определяется как часть общей системы экологического контроля.
Экологический мониторинг возник на стыке экологии, биологии, географии, геофизики, геологии и других наук. Выделяют различные виды мониторинга в зависимости от критериев: биоэкологический (санитарно-гигиенический), геоэкологический (природно-хозяйственный), биосферный (глобальный), космический, геофизический, климатический, биологический, здоровья населения, социальный и др.
В зависимости от степени выраженности антропогенного воздействия различают мониторинг импактный и фоновый. Фоновый (базовый) мониторинг – слежение за природными явлениями и процессами, протекающими в естественной обстановке, без антропогенного влияния. Осуществляется на базе биосферных заповедников. Импактный мониторинг – слежение за антропогенными воздействиями в особо опасных зонах.
По территориальному охвату различают три ступени или блока современного мониторинга – локальный (биоэкологический, санитарно-гигиенический), региональный (геосистемный, природно-хозяйственный) и глобальный (биосферный, фоновый) (табл.)
Таблица
Система наземного мониторинга окружающей среды
(по И.П. Герасимову)
Ступени мониторинга |
Объекты мониторинга |
Характеризуемые показатели |
Локальный (санитарно-гигиенический, биоэкологический) |
Приземный слой воздуха |
ПДК токсических веществ |
Поверхностные и грунтовые воды, промышленные и бытовые стоки и различные выбросы |
Физические и биологические раздражители (шумы, аллергены и др.) |
|
Радиоактивные излучения |
Предельная степень радиоизлучения |
|
Региональный (геосистемный, природно-хозяйственный) |
Исчезающие виды животных и растений |
Популяцилонное состояние видов |
Природные экосистемы |
Их структура и нарушения |
|
Агроэкосистемы |
Урожайность сельскохозяйственных культур |
|
Лесные экосистемы |
Продуктивность насаждений |
|
Глобальный (биосферный, фоновый) |
Атмосфера |
Радиационный баланс, тепловой перегрев, состав и запыленность |
Гидросфера |
Загрязнение рек и водоемов; водные бассейны, круговорот воды на континентах |
|
Растительный и почвенный покровы, животное население |
Глобальные характеристики состояния почв, растительного покрова и животных. Глобальные круговороты и баланс СО2, О2 и других веществ. |
В программу локального (санитарно-экологического, биоэкологического) мониторинга входят наблюдения за изменением в различных сферах содержания загрязняющих веществ, обладающих канцерогенными, мутагенными и иными неблагоприятными свойствами. Наиболее важным является контроль следующих показателей:
-
Концентрация загрязняющих веществ, наиболее опасных для природных экосистем и человека в жизнеобеспечивающих средах:
- в атмосферном воздухе: оксиды углерода, азота, диоксид серы, озон, пыль, аэрозоли, тяжелые металлы, радионуклиды, пестициды, бензапирен, азот, фосфор, углеводороды;
- в поверхностных водах6 радионуклиды, тяжелые металлы, пестициды, бензапирен, рН, минерализация, азот, нефтепродукты, фенолы, фосфор;
- в почве: тяжелые металлы, пестициды, радионуклиды, нефтепродукты, бензапирен, азот, фосфор;
- в биоте: тяжелые металлы, радионуклиды, пестициды, бензапирен, азот, фосфор:
2) уровень вредных физических воздействий: радиация, шум, вибрация, электромагнитные поля и др.;
3) динамика заболеваемости, вследствие загрязнения биосферы, в частности врожденных дефектов.
Пункты экологических наблюдений располагают в местах концентрации населения с таким расчетом, чтобы они контролировали связи человека (трофические и др.) с естественными и искусственными компонентами окружающей среды. Это могут быть территории промышленно-энергетических центров, атомных электростанций, нефтепромыслов, агроэкосистем с интенсивным применением ядохимикатов и др.
В составе локального (санитарно-гигиенического, биоэкологического) мониторинга большое внимание уделяют наблюдениям за ростом врожденных дефектов в популяциях человека и динамикой генетических последствий загрязнения биосферы, в первую очередь мутагенами.
На региональном (геосистемном, природно-хозяйственном) уровне наблюдения ведут за состоянием экоситсем крупных природно-территориальных комплексов (бассейнов рек, лесных экосистем, агроэкосистем и т.д.), где имеются отличия параметров от базового фона ввиду антропогенных воздействий. Изучают трофические связи (биологические круговороты) и их нарушения, оценивают возможность использования ресурсов природных экосистем в конкретных видах деятельности, анализируют характер и количественные показатели антропогенных воздействий на окружающую природную среду в этих регионах. Например, ведут контроль за популяционным состоянием исчезающих видов животных в пределах какого-либо региона и т.д.
На уровне глобального (биосферного, фонового) мониторинга отслеживаются изменения в биосфере в целом. Объектами глобального мониторинга являются атмосфера, гидросфера, почвенный покров, растительность и животный мир и биосфера в целом как среда жизни всего человечества. Разработка и координация глобального мониторинга окружающей природной среды осуществляется в рамках ЮНЭП (программа ООН) и Всемирной метеорологической организации (ВМО). Основными целями этой программы являются:
- организация расширенной системы предупреждения об угрозе здоровью человека;
- оценка влияния глобального загрязнения атмосферы на климат;
- оценка количества и распределения загрязнений в биотических системах, особенно в пищевых цепочках;
- оценка критических проблем, возникающих в результате сельскохозяйственной деятельности и землепользования;
- оценка реакций наземных экосистем на воздействие окружающей среды;
- оценка загрязнения океана и влияния загрязнения на морские экосистемы;
- создание системы предупреждений о стихийных бедствиях в международном масштабе.
При выполнении работ по программе глобального мониторинга особое внимание уделяют наблюдениям за состоянием природной среды из космоса. Космический мониторинг позволяет получить уникальную информацию о функционировании экосистем, как на региональном, так и на глобальном уровнях. Космический мониторинг имеет ряд практически значимых преимуществ. С его помощью возможно оперативно получать информацию о природной среде с больших территорий Земли, что особенно важно при возникновении ураганов, наводнений и других стихийных бедствий. Чрезвычайно важным является создание системы космического мониторинга лесных пожаров для малозаселенных пространств.
Особую роль в системе экологического мониторинга играет биологический мониторинг, т.е. мониторинг биотической составляющей экосистем. Биологический мониторинг – то контроль состояния окружающей среды с помощью живых организмов. Главный метод биологического мониторинга – биоиндикация, которая заключается в регистрации любых изменений в биоте, вызванных антропогенными факторами. Биоиндикация – обнаружение и определение биологически и экологически значимых антропогенных нагрузок на основе реакции на них живых организмов и их сообществ.