3. Объем дисциплины и виды учебной работы (в часах)

№

Виды учебных занятий

Количество часов

1

Всего часов по дисциплине

108 (3 з.е.)

2

Самостоятельная работа

54

3

Аудиторных занятий

54

В том числе лекций

28

семинарских

10

поточных консультаций

8

групповых консультаций

8

4

Количество контрольных точек

2

Индекс

Наименование дисциплины и ее основные разделы

Всего часов

ОПД.Ф.16

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ

Назначение мониторинга и классификация видов мониторинга; система методов наблюдения и наземного обеспечения; обратные связи и управление; методы контроля; биомониторинг в оценке качества окружающей среды; мониторинг состояния водных ресурсов, лесного фонда, сельскохозяйственных земель, геологической среды, биологических ресурсов.

100

№

п/п

Наименование темы и ее содержание

Количество часов

Всего

Аудиторные занятия,

в том числе

Самостоятельная работа

лекции

семинары

поточные консульт.

групповые консульт.

1

Тема 1. Введение. Экологический мониторинг. Общие принципы и понятия.

Основные цели и задачи, схема мониторинга.

Объекты наблюдения при организации мониторинга. Классификация систем и подсистем мониторинга. Глобальный, региональный, локальный, международный и национальный мониторинг окружающей среды. Геофизический, биологический, экологический мониторинг. Мониторинг источников загрязнения и факторов воздействия. Выбор приоритетов при организации мониторинга.

Оценка состояния биосферы. Экологические и санитарно-гигиенические критерии качества природной среды. Прогнозирование состояния биосферы и оценка прогнозируемого состояния.

Организация государственной системы мониторинга в России. Общегосударственная система наблюдений и контроля состояния и уровня загрязнения природной среды (ОГСНК). Единая государственная система экологического мониторинга (ЕГСЭМ), цели, задачи, распределение полномочий. Совершенствование национальной системы экологического мониторинга.

10

4

2

4

2

Тема 2. Технические средства и методы мониторинга.

Методы получения исходной информации. Контактные и бесконтактные измерения. Показатели качества окружающей среды: прямые, косвенные, индивидуальные, обобщенные. Методы анализа загрязнения объектов окружающей среды: химические, физико-химические, физические. Автоматизированные системы контроля окружающей среды.

Биоиндикация и биотестирование. Дистанционные методы получения информации: фотографирование, телевизионная съемка, спектрометрическая индикация в разных частотных диапазонах.

Метрологические характеристики методов. Методы обработки полученной информации: статистические, графические, картографические.

10

2

2

6

3

Тема 3. Мониторинг атмосферного воздуха

Основные источники загрязнения атмосферного воздуха. Их классификация. Загрязняющие вещества и показатели качества атмосферного воздуха: индивидуальные, обобщенные, косвенные. Нормирование качества атмосферного воздуха. Санитарно-гигиенические ПДК: среднесуточные и максимально разовые. Комбинированный показатель - индекс загрязнения атмосферы.

Влияние аэродинамических факторов на рассеяние загрязнителей. Высота эквивалентного источника.

Влияние метеорологических факторов: направление и скорость ветра. Опасная скорость ветра для высоких и низких источников. Температурная стратификация атмосферы, инверсии. Высота слоя перемешивания. Неблагоприятные метеоусловия. Потенциал загрязнения атмосферы.

Влияние рельефа местности и городской застройки на рассеивание примесей.

Методы расчета концентраций загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы. Модель Гауссова распространения загрязняющих веществ при выбросе из точечного источника. Уравнение Сэттона-Андреева.

Метод Берлянда для расчета рассеяния загрязняющих веществ при выбросе из незатененного точечного источника. Нормативный документ ОНД-86. Расчет полей концентраций загрязняющих веществ от нескольких источников. Расчет ширины санитарно-защитной зоны, минимальной высоты источника выброса, норм ПДВ.

Организация наблюдений за уровнем загрязнения атмосферы. Контроль загрязнения атмосферы в зонах возможного интенсивного воздействия. Определение приоритетного списка веществ, подлежащих контролю. Программа стационарных, маршрутных и подфакельных наблюдений.

Прогноз уровня загрязнения атмосферного воздуха. Методы оперативного прогнозирования: прогноз уровня загрязнения воздуха от отдельных источников (прогноз НМУ), прогноз уровня загрязнения воздуха по городу в целом. Выбор предикторов. Прогностические схемы, прогностические правила.

Косвенный мониторинг атмосферы. Мониторинг атмосферных выпадений. Их роль в выявлении источников выбросов тяжелых металлов в атмосферу.

26

8

4

2

12

4

Тема 4. Мониторинг поверхностных пресных вод

Основные подсистемы и этапы мониторинга природных вод.

Источники и виды антропогенного загрязнения гидросферы. Классификация загрязнений. Показатели качества вод. Органолептические свойства воды, физико-химические показатели состояния, показатели макрокомпонентного минерального состава: минерализация, сухой остаток, электропроводность, кислотность, щелочность, жесткость. Взаимосвязь показателей минерального состава вод.

Обобщенные и групповые показатели содержания органических веществ: ООУ, ПО, ХПК, БПК и их соотношения, характеризующие природу органического загрязнения. Санитарно-бактериологические и гидробиологические показатели. Выбор репрезентативных показателей для оценки антропогенных изменений качества вод. Лимитирующие показатели. Использование различных показателей для оценки качества вод.

Нормирование качества природных вод. Предельно-допустимые концентрации химических веществ в водоемах хозяйственно-бытового и рыбохозяйственного водопользования. Ориентировочно-безопасные уровни воздействия.

Методы оценки качества вод. Оценка по индивидуальным показателям. Методы комплексной оценки качества вод. Классификация водных объектов по сапробности, по химическим, бактериологическим показателям и физическим свойствам (Драчев, Былинкина). Экологическая классификация (Жукинский и др.).

Использование формализованных расчетных показателей качества вод: коэффициент загрязненности, индекс загрязненности вод, УКИЗВ.

Расчетные методы оценки качества вод.

Общие закономерности разбавления сточных вод. Трансформация загрязняющих веществ. Теоретические основы расчетных методов. Методы расчета разбавления сточных вод в реках (метод Бесценной и Родзиллера) и водоемах (метод Руффеля). Расчет начального разбавления. Расчет концентрации неконсервативных загрязняющих веществ в водоемах.

Взаимосвязь качества природных вод с составом сточных вод. Принципы расчета ПДС. Определение условий спуска сточных вод в водные объекты по органолептическим показателям, температуре, содержанию механических примесей, по общесанитарным показателям (БПК, О₂, рН) и содержанию токсичных веществ.

Организация системы мониторинга поверхностных вод.

Наблюдения за загрязнением водных объектов промышленными и хозяйственно-бытовыми сточными водами. Проведение рекогносцировочных наблюдений: выбор створов наблюдений, сроков и определяемых загрязняющих веществ.

Проведение систематических наблюдений. Стационарные исследования на сети ГСН. Категории пунктов наблюдения и программы контроля.

Наблюдения по программе специализированной сети пунктов наблюдения.

Наблюдения за загрязнением рек сточными водами, отводимыми с сельскохозяйственных территорий. Рекогносцировочные и систематические наблюдения. Расчет выноса солей, удобрений и пестицидов в водные объекты.

Обработка результатов наблюдений.

Оперативное прогнозирование загрязненности рек: методом балансовых расчетов, методом поиска прямых и косвенных статистических связей, комбинированным методом. Сравнение степени загрязненности рек. Анализ результатов наблюдений по программе специализированной сети: расчет констант скорости самоочищения, установление статистических связей, прогноз.

34

8

4

2

4

16

5

Тема 5. Мониторинг морей и океана

Основные источники загрязнения Мирового океана. Загрязняющие вещества и их влияние на морские экосистемы. Цели и задачи мониторинга Мирового океана. Составляющие комплексного экологического мониторинга океана: физический, геохимический и биологический мониторинг. Береговые и судовые станции наблюдений. Их категорирование. Программа наблюдений за качеством морских вод, периодичность наблюдений.

Прогноз состояния Мирового океана.

6

0

2

4

6

Тема 6. Мониторинг подземных вод и геологической среды

Влияние хозяйственной деятельности на формирование режима подземных вод. Принципы организации гидрогеологического мониторинга. Наблюдательные скважины и полигоны. Опорная сеть наблюдений: задачи, обследуемые гидрогеологические объекты, периодичность и программа гидрогеодинамических и гидрогеохимических наблюдений. Специализированная сеть наблюдений: основные задачи. Объектный и территориальный мониторинг. Особенности гидрогеологического мониторинга на участках водозаборов. Пространственная структура расположения наблюдательных скважин, режим наблюдений. Особенности обработки результатов гидрогеологического мониторинга.

Государственный мониторинг геологической среды: цель и задачи. Объектный, локальный, региональный и федеральный уровни организации и обобщения информации.

7

2

1

4

7

Тема 7. Мониторинг земель, почв, растительности

Содержание мониторинга земель. Наблюдения за дефляцией почв, овражной эрозией, деградацией пастбищ, изменениями, вызванными отдельными видами производств.

Особенности почвы как объекта мониторинга. Приоритетные загрязняющие вещества. Классы опасности. Нормирование содержания загрязняющих веществ в почвах.

Контролируемые показатели состояния почв при почвенно-химическом мониторинге. Комплексный показатель загрязнения почв. Категории загрязнения почв. Организация почвенного мониторинга на локальном и региональном уровнях. Методы отбора почвенных проб при контроле общего и локального загрязнения почв. Взаимосвязь местоположения ключевых площадок с источниками загрязнения почв на рекогносцировочном этапе обследования. Принцип выбора ключевых площадок при детальном обследовании почв. Особенности наблюдений за загрязнением почв пестицидами, тяжелыми металлами, нефтепродуктами.

Понятие о лесотаксационном и геоботаническом мониторинге.

9

4

1

4

8

Тема 8. Глобальный экологический мониторинг

Глобальная система мониторинга окружающей среды (ГСМОС). Цели, задачи, направления деятельности. Организация комплексного фонового мониторинга на базе биосферных заповедников. Программа гидрометеорологических, физико-химических измерений и наблюдений за состоянием биоты.

Наблюдения за фоновым загрязнением атмосферы (Сеть БАПМОН): базовые, региональные, континентальные станции наблюдений. Мониторинг озоносферы. Мониторинг климата и парниковых газов. Киотский протокол. Мониторинг биологических ресурсов морей и океанов.

Мониторинг трансграничного переноса загрязняющих веществ. Европейская программа наблюдений и оценки переноса загрязняющих веществ на большие расстояния (ЕМЕП).

6

0

2

4

ИТОГО:

108

28

10

8

8

54