Понятие экологического мониторинга Мониторингом называют систему повторных наблюдений одного или более элементов окружающей природной среды в пространстве и во времени с определёнными целями и в соответствии с заранее подготовленной программой Менн 1972. Понятие мониторинга окружающей среды было впервые введено Р. Уточняя определение мониторинга окружающей среды Ю.
Поделитесь работой в социальных сетях
Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск
Лекция №14
Экологический мониторинг
- Понятие экологического мониторинга
- Задачи экологического мониторинга
- Классификация мониторинга
- Оценка фактического состояния окружающей среды (санитарно-гигиенический мониторинг, экологический)
- Прогноз и оценка прогнозируемого состояния
1. Понятие экологического мониторинга
Мониторингом называют систему повторных наблюдений одного или более элементов окружающей природной среды в пространстве и во времени с определёнными целями и в соответствии с заранее подготовленной программой (Менн, 1972). Необходимость в детальной информации о состоянии биосферы стала ещё более очевидной в последние десятилетия в связи с серьезными негативными последствиями, вызванными бесконтрольной эксплуатацией человеком природных ресурсов.
Для выявления изменений состояния биосферы под влиянием деятельности человека необходима система наблюдений. Такую систему в настоящее время общепринято называть мониторингом.
Слово «мониторинг» вошло в научный оборот из англоязычной литературы и происходит от английского слова « monitoring » происходит от слова « monitor », имеющее в английском языке следующее значение: монитор, прибор или устройство для наблюдения и постоянного контроля над чем-либо.
Понятие мониторинга окружающей среды было впервые введено Р.Менном в 1972г. на Стокгольмской конференции ООН.
У нас в стране одним из первых теорию мониторинга стал разрабатывать Ю.А. Израэль. Уточняя определение мониторинга окружающей среды, Ю.А.Израэль ещё в 1974 г. сделал акцент не только на наблюдение, но и на прогнозе, введя в определение термина «мониторинга окружающей среды» антропогенный фактор как основную причину этих изменений. Мониторингом окружающей среды он называет систему наблюдений, оценки и прогноза антропогенных изменений состояния окружающей природной среды. (Рис.1) . Стокгольмская конференция (1972г) по окружающей среде положила начало созданию глобальных систем мониторинга состояния окружающей среды (ГСМОС/ GEMS ).
Мониторинг включает следующие основные направления деятельности:
- Наблюдения за факторами, воздействующими на окружающую природную среду, и за состоянием среды;
- Оценку фактического состояния природной среды;
- Прогноз состояния природной среды. И оценку этого состояния.
Таким образом, мониторинг это многоцелевая информационная система наблюдений, анализа, диагноза и прогноза состояния природной среды, не включающая управлением качеством окружающей среды, но дающая необходимую информацию для такого управления (рис. 2.) .
Информационная система/мониторинг/ Управление
Рис. 2. Блок-схема системы мониторинга.
2. Задачи экологического мониторинга
- Научно-техническое обеспечение наблюдения, оценки прогноза состояния окружающей среды;
- Наблюдения за источниками поступления загрязняющих веществ и уровнем загрязнения окружающей среды;
- Выявление источников и факторов загрязнения и оценки степени их воздействия на окружающую среду;
- Оценка фактического состояния окружающей среды;
- Прогноз изменения состояния окружающей среды и пути улучшения ситуации. (Рис.3.) .
Суть и содержание мониторинга окружающей среды состоит из упорядоченного набора процедур, организованного в циклы: Н 1 наблюдения, О 1 оценка, П 1 прогноз и У 1 управление. Затем наблюдения дополняются новыми данными, на новом цикле, и далее циклы повторяются на новом временном отрезке Н 2 , О 2 , П 2 , У 2 и т.д. (Рис. 4.) .
Таким образом, мониторинг представляет собой сложно построенную, циклически функционирующую и развивающуюся во времени по спирали постоянно действующую систему
Рис. 4. Схема функционирования мониторинга во времени.
3. Классификация мониторинга.
- По масштабам наблюдения;
- По объектам наблюдения;
- По уровню загрязнения объектов наблюдения;
- По факторам и источникам загрязнения;
- По методам наблюдения.
По масштабам наблюдения
|
Название уровня мониторинга |
Организации, осуществляющие мониторинг |
|
Глобальный |
Межгосударственная система мониторинга окружающей среды |
|
Национальный |
Государственная система мониторинга окружающей среды территории России |
|
Региональный |
Краевые, областные системы мониторинга окружающей среды |
|
Локальный |
Городские, районные системы мониторинга окружающей среды |
|
Детальный |
Системы мониторинга окружающей среды предприятий, месторождений, заводов и т.д. |
Детальный мониторинг
Низшим иерархическим уровнем является уровень детального мониторинга окружающей среды, реализуемого в пределах территорий и масштабах отдельных предприятий, заводов, отдельных инженерных сооружений, хозяйственных комплексов, месторождений и т.д. Системы детального мониторинга окружающей среды являются важнейшим звеном в системе более высокого ранга. Их объединение в более крупную сеть образует систему мониторинга локального уровня.
Локальный мониторинг (импактный)
Проводится в сильно загрязнённых местах (городах, населённых пунктах, водных объектах и т.д.) и ориентирован на источник загрязнения. В
связи с близостью к источникам загрязнения здесь обычно присутствуют в значительных количествах все основные вещества, входящих в состав выбросов в атмосферу и сброс в водные объекты. Локальные системы, в свою очередь, объединяются в еще более крупные системы регионального мониторинга.
Региональный мониторинг
Проводится в пределах какого-то региона, с учётом природного характера, видом и интенсивностью техногенного воздействия. Системы регионального мониторинга окружающей среды объединяются в пределах одного государства в единую национальную сеть мониторинга.
Национальный мониторинг
Система мониторинга в рамках одного государства. Такая система отличается от глобального мониторинга не только масштабами, но и тем, что основной задачей национального мониторинга является получение информации и оценка состояния окружающей среды в национальных интересах. В России осуществляется под руководством МПР. В рамках экологической программы ООН поставлена задача объединения национальных систем мониторинга в единую межгосударственную сеть «Глобальную сеть мониторинга окружающей среды» (ГСМОС)
Глобальный мониторинг
Назначение ГСМОС осуществление мониторинга за изменением в окружающей среды на Земле в целом, в глобальном масштабе. Глобальный мониторинг это система слежения за состоянием и прогнозирование возможных изменений общемировых процессов и явлений, включая антропогенное воздействие на биосферу в целом. ГСМОС занимается глобальным потеплением климата, проблемами озонового слоя, сохранение лесов, засухи и т.д. .
По объектам наблюдения
- Атмосферный воздух
- в населённых пунктах;
- разных слоёв атмосферы;
- стационарные и передвижные источники загрязнения.
- Подземные и поверхностные водные объекты
- пресные и солёные воды;
- зоны смешения;
- зарегулированные водные объекты;
- природные водоёмы и водотоки.
- Геологическая среда
- почвенный слой;
- грунты.
- Биологический мониторинг
- растения;
- животные;
- экосистемы;
- человек.
- Мониторинг снежного покрова
- Мониторинг радиационного фона.
Уровень загрязнения объектов наблюдения
- Фоновый (базовый мониторинг)
Это наблюдения за объектами окружающей среды в условно чистых природных зонах.
2. Импактный
Ориентирован на источник загрязнения или отдельное загрязняющее воздействие.
По факторам и источникам загрязнения
1. Инградиентный мониторинг
Это физическое воздействие на окружающую среду. Это радиационное излучение, тепловое воздействие, инфракрасное, шум, вибрация и т.д.
2. Ингредиентный мониторинг
Это мониторинг отдельного загрязняющего вещества.
По методам наблюдения
1. Контактные методы
2. Дистанционные методы .
4. Оценка фактического состояния окружающей среды
Оценка фактического состояния является ключевым направлением в рамках мониторинга окружающей природной среды. Она позволяет определить тенденции изменений состояния окружающей среды; степень неблагополучия и его причины; помогает принять решения по нормализации положения. Могут быть выявлены и благоприятные ситуации, указывающие на наличие экологических резервов природы.
Экологический резерв природной экосистемы есть разница между предельно допустимым и фактическим состоянием экосистемы.
Метод анализа результатов наблюдений и оценка состояния экосистемы зависят от вида мониторинга. Обычно оценка осуществляется по совокупности показателей или по условным индексам, разработанным для атмосферы, гидросферы, литосферы. К сожалению, нет унифицированных критериев даже для одинаковых элементов природной среды. Для примера рассмотрим лишь отдельные критерии.
В санитарно-гигиеническом мониторинге обычно используют:
1) комплексные оценки санитарного состояния природных объектов по совокупности измеряемых показателей (таблица 1) или 2) индексы загрязнений.
Таблица 1.
Комплексная оценка санитарного состояния водоемов по совокупности физических, химических и гидробиологических показателей
Общий принцип расчета индексов загрязнений следующий: вначале определяется степень отклонения концентрации каждого загрязняющего вещества от его ПДК, а затем полученные величины объединяются в суммарный показатель, который учитывает воздействие нескольких веществ.
Приведем примеры расчета индексов загрязнения, используемых для оценки загрязненности атмосферного воздуха (ИЗ) и качества поверхностных вод (ИЗВ).
Расчет индекса загрязнения атмосферного воздуха (ИЗА).
В практической работе используют большое количество различных ИЗА. Некоторые из них основаны на косвенных показателях загрязнения атмосферы, например, на видимости атмосферы, на коэффициенте прозрачности.
Различные ИЗА, которые можно разделить на 2 основные группы:
1.Единичные индексы загрязнения атмосферы одной примесью.
2.Комплексные показатели загрязнения атмосферы несколькими веществами.
К единичным индексам относятся:
Коэффициент для выражения концентрации примеси в единицах ПДК (а ), т.е. значение максимальной или средней концентрации, приведенное к ПДК:
а = Сί / ПДКί
Этот ИЗА используется как критерий качества атмосферного воздуха отдельными примесями.
Повторяемость (g ) концентраций примеси в воздухе выше заданного уровня по посту либо по К постам города за год. Это процент (%) случаев превышения заданного уровня разовыми значениями концентрации примеси:
g = (m / n ) ּ100%
где n - число наблюдений за рассматриваемый период, m - число случаев превышения разовыми концентрациями на посту.
ИЗА (I ) отдельной примесью - количественная характеристика уровня загрязнения атмосферы отдельной примесью, учитывающая класс опасности вещества через нормирование на опасность SО 2 :
I = (C г /ПДКсс) Ki
где I - примесь, Ki - константа для различных классов опасности по приведению к степени вредности диоксида серы, C г - среднегодовая концентрация примеси.
Для веществ различных классов опасности Кi принимается:
|
Класс опасности |
||||
|
Значение Ki |
Расчет ИЗА основан на предположении, что на уровне ПДК все вредные вещества характеризуются одинаковым влиянием на человека, а при дальнейшем увеличении концентрации степень их вредности возрастает с различной скоростью, которая зависит от класса опасности вещества.
Данный ИЗА используют для характеристики вклада отдельных примесей в общий уровень загрязнения атмосферы за данный период времени на данной территории и для сравнения степени загрязнения атмосферы различными веществами.
К комплексным индексам относятся:
Комплексный индекс загрязнения атмосферы города (КИЗА) - это количественная характеристика уровня загрязнения атмосферы, создаваемого n веществами, присутствующими в атмосфере города:
КИЗА=
где Ii - единичный индекс загрязнения атмосферы i-ым веществом.
Комплексный индекс загрязнения атмосферы приоритетными веществами - количественная характеристика уровня загрязнения атмосферы приоритетными веществами, определяющими загрязнение атмосферы в города, рассчитывается аналогично КИЗА.
Расчеты индекса загрязнения природных вод (ИЗВ) также могут быть выполнены несколькими методами.
Приведем в качестве примера метод расчета, рекомендованный нормативным документом, который является неотъемлемой частью Правил охраны поверхностных вод (1991) - СанПиН 4630-88.
Вначале измеренные концентрации загрязняющих веществ группируют по лимитирующим признакам вредности - ЛПВ (органолептическому, токсикологическому и общесанитарному). Затем для первой и второй (органолептический и токсикологический ЛПВ) групп рассчитывают степень отклонения (А i ) фактических концентраций веществ (C i ) от их ПДК i , так же, как и для атмосферного воздуха (A i = C i /ПДК i ). Далее находят суммы показателей А i , для первой и второй групп веществ:
где S - сумма А i для веществ, нормируемых по органолептическому (S орг ) и токсикологическому (S токс ) ЛПВ; n - число суммируемых показателей качества воды.
Кроме того, для определения ИЗВ используют величину растворенного в воде кислорода и БПК 20 (общесанитарный ЛПВ), бактериологический показатель - число лактозоположительных кишечных палочек (ЛПКП) в 1 л воды, запах и привкус. Индекс загрязнения воды определяется в соответствии с гигиенической классификацией водных объектов по степени загрязнения (табл.2).
Сопоставляя соответствующие показатели (S орг , S токс , БПК 20 и т. д.) с оценочными (см. табл. 2), определяют индекс загрязнения, степень загрязнения водного объекта и класс качества вод. Индекс загрязнения определяют по наиболее жесткому значению оценочного показателя. Так, если по всем показателям вода относится к I классу качества, но содержание кислорода в ней меньше 4,0 мг/л (но больше 3,0 мг/л), то ИЗВ такой воды следует принять за 1 и отнести ее ко II классу качества (умеренная степень загрязнения).
От степени загрязнения воды водного объекта зависят виды водопользования (табл. 3).
Таблица 2.
Гигиеническая классификация водных объектов по степени загрязнения (по СанПиН 4630-88)
Таблица 3
Возможные виды водопользования в зависимости от степени загрязнения водного объекта (по СанПиН4630-88)
|
Степень загрязнения |
Возможное использование еоднсо объекта |
|
Допустимая |
Пригоден для всех видов водопользования населения практически без каких-либо ограничений |
|
Умеренная |
Свидетельствует об опасности использования водного объекта для культурно-бытовых цепей. Использование как источника хозяйственно-питьевого водоснабжения без снижения уровня: химического загрязнения на очистных водопроводных сооружениях может привести к начальным симптомам интоксикации у части населения, особенно при наличии веществ 1-го и 2-го классов опасности |
|
Высокая |
Безусловная опасность культурно-бытового водопользования на водном объекте. Недопустимо использование как источника хозяйственно-питьевого водоснабжения из-за сложности удаления токсических веществ в процессе водоподготовки. Употребление для питья воды может привести к появлению симптомов интоксикации и развитию отделенных эффектов, особенно при присутствии веществ 1-го и 2-го классов опасности |
|
Чрезвычайно высокая |
Абсолютная непригодность для всех видов водопользования. Даже кратковременное использование воды водного объекта опасно для здоровья населения |
В службах Минприроды РФ для оценки качества воды используют методику расчета ИЗВ только по химическим показателям, но с учетом более жестких рыбохозяйственных ПДК. При этом выделяют не 4, а 7 классов качества:
I - очень чистая вода (ИЗВ = 0,3);
II - чистая (ИЗВ = 0,3 - 1,0);
III - умеренно загрязненная (ИЗВ = 1,0 - 2,5);
IV - загрязненная (ИЗВ = 2,5 - 4,0);
V - грязная (ИЗВ = 4,0 - 6,0);
VI - очень грязная (ИЗВ = 6,0 - 10,0);
VII - чрезвычайно грязная (ИЗВ более 10,0).
Оценка уровня химического загрязнения почвы проводится по показателям, разработанным в геохимических и геогигиенических исследованиях. Такими показателями являются:
- коэффициент концентрации химического вещества (К i ),
К i = С i /С фi
где С i фактическое содержание определяемого вещества в почве, мг/кг;
С фi региональное фоновое содержание вещества в вочве,мг/кг.
При наличии ПДК i для рассматриваемого типа почв, К i определяют по кратности превышения гигиенического норматива, т.е. по формуле
К i = С i /ПДК i
- суммарный показатель загрязнения Z c , который определяется по сумме коэффициентов концентрации химических веществ:
Zc = ∑ K i (n -1)
Где n число загрязняющих веществ в почве, К i - коэффициент концентрации.
Ориентировочная оценочная шкала опасности загрязнения почвы по суммарному показателю представлена в табл. 3.
Таблица 3
|
Опасность |
Изменение в здоровье |
|
|
допустимая |
16 |
низкий уровень заболеваемости детей, минимум функциональных отклонений |
|
умеренно опасная |
16-32 |
увеличение общего уровня заболеваемости |
|
опасная |
32-128 |
увеличение общего уровня заболеваемости; увеличение числа болеющих детей, детей с хроническими заболеваниями, нарушениями сердечно-сосудистой системы |
|
чрезвычайно опасная |
128 |
увеличение общего уровня заболеваемости; увеличение числа болеющих детей, нарушение репродуктивной функции |
Экологический мониторинг имеет особое значение в глобальной системе мониторинга окружающей среды и, в первую очередь, в мониторинге возобновляемых ресурсов биосферы. Он включает наблюдения за экологическим состоянием наземных, водных и морских экосистем.
В качестве критериев, характеризующих изменения состояния природных систем, могут быть использованы: сбалансированность продукции и деструкции; величина первичной продукции, структура биоценоза; скорость круговорота биогенных веществ и др. Все эти критерии численно выражаются различными химическими и биологическими показателями. Так, изменения в растительном покрове Земли определяются изменением площади лесов.
Главным результатом экологического мониторинга должна быть оценка откликов экосистем в целом на антропогенные возмущения.
Отклик, или реакция экосистемы - это изменение ее экологического состояния в ответ на внешние воздействия. Оценивать реакцию системы лучше всего по интегральным показателям ее состояния, в качестве которых могут использоваться различные индексы и другие функциональные характеристики. Рассмотрим некоторые из них:
1. Одним из наиболее распространенных откликов водных экосистем на антропогенные воздействия является эвтрофирование. Следовательно, слежение за изменением показателей, интегрально отражающих степень эвтрофированности водоема, например рН 100% , - важнейший элемент экологического мониторинга.
2. Откликом на выпадение «кислотных дождей» и другие антропогенные воздействия может быть изменение структуры биоценозов наземных и водных экосистем. Для оценки такой реакции широко используют различные индексы видового разнообразия, отражающие тот факт, что при любых неблагоприятных условиях разнообразие видов в биоценозе уменьшается, а численность устойчивых видов возрастает.
Десятки таких индексов предложены разными авторами. Наибольшее применение нашли индексы, основанные на теории информации, например, индекс Шеннона:
где N - общее число особей; S - число видов; N i - число особей i -го вида.
На практике имеют дело не с численностью вида во всей популяции (в пробе), а с численностью вида в пробе; заменяя N i /N на n i / n , получим:
Максимальное разнообразие наблюдается, когда численности всех видов равны, а минимальное - когда все виды, кроме одного, представлены одним экземпляром. Индексы разнообразия (d ) отражают структуру сообщества, слабо зависят от величины пробы и безразмерны.
Ю. Л. Вилмом (1970) были подсчитаны индексы разнообразия Шеннона (d ) на 22 незагрязненных и 21 загрязненном участках разных рек США. На незагрязненных участках индекс колебался от 2,6 до 4,6, а на загрязненных - от 0,4 до 1,6.
Оценка состояния экосистем по видовому разнообразию применима к любым видам воздействий и любым экосистемам.
3. Реакция системы может проявляться в снижении ее устойчивости к антропогенным стрессам. В качестве универсального интегрального критерия для оценки устойчивости экосистем В. Д. Федоровым (1975) была предложена функция, названная мерой гомеостаза и равная отношению функциональных показателей (например, рН 100% или скорости фотосинтеза) к структурным (индексам разнообразия).
Особенностью экологического мониторинга является то, что эффекты воздействий, малозаметные при изучении отдельного организма или вида, выявляются при рассмотрении системы в целом.
5. Прогноз и оценка прогнозируемого состояния
Прогноз и оценка прогнозируемого состояния экосистем и биосферы опираются на результаты мониторинга окружающей природной среды в прошлом и настоящем, изучение информационных рядов наблюдений и анализ тенденций изменений.
На начальном этапе необходимо прогнозировать изменение интенсивности источников воздействий и загрязнений, осуществлять прогноз степени их влияния: прогнозировать, например, количество загрязняющих веществ в различных средах, их распределение в пространстве, изменения их свойств и концентраций во времени. Для составления таких прогнозов необходимы данные о планах деятельности человека.
Следующий этап - прогноз возможных изменений в биосфере под воздействием имеющихся загрязнений и других факторов, так как уже возникшие изменения (особенно генетические) могут действовать еще много лет. Анализ прогнозируемого состояния позволяет выбирать приоритетные природоохранные мероприятия и вносить коррективы в хозяйственную деятельность на региональном уровне.
Прогнозирование состояния экосистем необходимое звоне в управлении качеством природной среды.
В оценке экологического состояния биосферы в глобальном масштабе по интегральным признакам (осредненным в пространстве и времени) исключительную роль играют дистанционные методы наблюдений. Лидируют среди них методы, основанные на использовании космических средств. Для этих целей создаются специальные спутниковые системы («Метеор» в России, «Лендсат» в США и др.). Особенно эффективны синхронные трехуровневые наблюдения с помощью спутниковых систем, самолетов и наземных служб. Они позволяют получать информацию о состоянии лесов, сельскохозяйственных угодий, фитопланктоне моря, эрозии почв, урбанизированных территориях, перераспределении водных ресурсов, загрязнении атмосферы и т. д. Наблюдается, например, корреляция между спектральной яркостью поверхности планеты и содержанием гумуса в почвах и их засоленностью.
Космическая съемка предоставляет широкие возможности для геоботанического районирования; позволяет судить о росте населения по площадям поселений; потреблении энергии по яркости ночных огней; четко идентифицировать слои пыли и аномалии температуры, связанные с радиоактивным распадом; фиксировать повышенные концентрации хлорофилла в водоемах; обнаруживать очаги лесных пожаров и многое другое.
В России с конца 60-х гг. действует единая Общегосударственная система наблюдений и контроля за загрязнением окружающей среды. В ее основе лежит принцип комплексности наблюдений природных сред по гидрометеорологическим, физико-химическим, биохимическим и биологическим параметрам. Наблюдения построены по иерархическому принципу.
Первой ступенью являются локальные пункты наблюдений, обслуживающие город, район и состоящие из контрольно-замерных станций и вычислительного центра сбора и обработки информации (ЦСИ). Затем данные поступают на второй уровень - региональный (территориальный), откуда информация передается местным заинтересованным организациям. Третьим уровнем является Главный центр данных, в котором собирается и обобщается информация в масштабах страны. Для этого сейчас широко используют ПЭВМ и создают цифровые растровые карты.
В настоящее время создается Единая государственная система экологического мониторинга (ЕГСЭМ), назначение которой - выдача объективной комплексной информации о состоянии окружающей природной среды. ЕГСЭМ включает мониторинги: источников антропогенного воздействия на окружающую среду; загрязнения абиотической компоненты окружающей природной среды; биотической компоненты природной среды.
В рамках ЕГСЭМ предусмотрено создание экологических информационных служб. Мониторинг ведет Государственная служба наблюдений (ГСН).
Наблюдения за атмосферным воздухом в 1996 г. проводились в 284 городах на 664 постах. Сеть наблюдений за загрязнением поверхностных вод РФ на 1 января 1996 г. состояла из 1928 пунктов, 2617 створов, 2958 вертикалей, 3407 горизонтов, расположенных на 1363 водных объектах (1979 г. - 1200 водных объектов); из них - 1204 водотока и 159 водоемов. В рамках Государственного мониторинга геологической среды (ГМГС) наблюдательная сеть составила 15000 пунктов наблюдения за подземными водами, 700 участков наблюдений за опасными экзогенными процессами, 5 полигонов и 30 скважин для изучения предвестников землетрясений.
Среди всех блоков ЕГСЭМ наиболее сложным и наименее разработанным не только в России, но и в мире является мониторинг биотической составляющей. Не существует единой методологии использования живых объектов ни для оценки, ни для регулирования качества окружающей среды. Следовательно, первоочередная задача - определение биотических показателей для каждого из блоков мониторинга на федеральном и территориальном уровнях дифференцированно для наземных, водных и почвенных экосистем.
Для управления качеством окружающей природной среды важно не только владеть информацией о ее состоянии, но и определять ущербы от антропогенных воздействий, экономическую эффективность, природоохранных мероприятий, владеть экономическими механизмами охраны окружающей природной среды.
Фактического состояния
окружающей среды
Состояния окружающей
среды
За состоянием
окружающей среды
И факторами, на
неё воздействующими
Прогноз
ценка
Наблюдения
Мониторинг
наблюдения
Прогноз состояния
Оценка фактического состояния
Оценка прогнозируемого состояния
Регулирование качества среды
МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
ЗАДАЧА
ЦЕЛЬ
НАБЛЮДЕНИЕ
ОЦЕНКА
ПРОГНОЗ
ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЯ
РАЗРАБОТКА СТРАТЕГИИ
ВЫЯВЛЕНИЕ
за изменением состояния окружающей среды
предлагаемых изменений состояния окружающей среды
наблюдаемых изменений и выявление эффекта деятельности человека
причин, вызывающих изменение окружающей среды, связанных с деятельностью человека
для предотвращения
отрицательных последствий деятельности человека
оптимальных отношений общества и окружающей среды
Рис.3. Основные задачи и цель мониторинга
Н 1
О 2
Н 2
П 1
О 1
Решения органов государственного и муниципального управления, направленные на нормализацию экологической обстановки, обеспечение экологической безопасности и экологического благополучия населения должны быть адекватны этой обстановке. Обоснованность и оперативность этих решений определяется наличием объективной и своевременной информации о текущей и прогнозируемой экологической обстановке.
Под экологической безопасностью понимают состояние, при котором обеспечена защищенность интересов личности, общества, природы и государства от любых угроз, создаваемых антропогенным или естественным воздействием на окружающую среду.
Механизмом, обеспечивающим вскрытие реальных взаимосвязей источников деформации окружающей природной среды, условий проживания и состояния здоровья населения, является система мониторинга.
Экологический мониторинг (мониторинг окружающей среды) - это комплексная система выполняемых по научно обоснованным программам взаимосвязанных работ по регулярному наблюдению за состоянием окружающей среды, оценке и прогнозу её изменений под влиянием естественных и антропогенных факторов.
Основной задачей экологического мониторинга является предоставление органам государственной власти и местного самоуправления, организациям и гражданам своевременной, регулярной и достоверной информации о состоянии окружающей среды и ее влиянии на здоровье населения, а также прогнозов изменения экологической обстановки, для разработки и реализации мер по оздоровлению природной среды и обеспечению экологической безопасности. Данные мониторинга являются основой информационной поддержки принятия решений, расстановки приоритетов в области природоохранной деятельности с целью выработки экономической политики, адекватно учитывающей экологические факторы.
Система экологического мониторинга представляет собой совокупность взаимно увязанных нормативно-правовых актов, структур управления, научных организаций и предприятий, технических и информационных средств.
Объектами экологического мониторинга являются:
- компоненты природной среды - земли, недра, почвы, поверхностные и подземные воды, атмосферный воздух, уровни радиационного и энергетического загрязнения, а также озоновый слой атмосферы и околоземное космическое пространство, обеспечивающие в совокупности благоприятные условия для существования жизни на Земле;
- природные объекты - естественные экологические системы, природные ландшафты и составляющие их элементы;
- природно-антропогенные объекты - природные объекты, преобразованные в процессе хозяйственной деятельности или объекты, созданные человеком и имеющие рекреационное и защитное значение;
- источники антропогенного воздействия на природную среду, включая потенциально опасные объекты.
Поскольку информация о состоянии окружающей природной среды в первую очередь используется для оценки влияния среды обитания на состояние здоровья населения, часто в число объектов мониторинга включают также и группы населения , испытывающие воздействие факторов окружающей среды.
Мониторинг природных сред и объектов осуществляется на различных уровнях:
Глобальном (по международным программам и проектам);
Федеральном (для территории России в целом);
Территориальном (в пределах территории соответствующих субъектов Российской Федерации);
Локальном (в пределах природно-техногенной системы, находящейся в пользовании у природопользователя, получившего лицензию на тот или иной вид деятельности).
Задачей глобального мониторинга является обеспечение наблюдений, контроля и прогноза изменений в биосфере в целом. Поэтому его ещё называют биосферным или фоновым мониторингом.
Разработка и координация глобальной системы мониторинга окружающей среды (ГСМОС) осуществляется ЮНЕП и Всемирной метеорологической организацией в рамках различных международных программ и проектов. Основными целями этих программ являются:
Оценка влияния глобального загрязнения атмосферы на климат;
Оценка загрязнения Мирового океана и влияния загрязнения на морские экосистемы и биосферу;
Оценка критических проблем, возникающих в связи с сельскохозяйственной деятельностью и землепользованием;
Создание международной системы предупреждения о стихийных бедствиях.
Станции комплексного фонового мониторинга РФ расположены в 6 биосферных заповедниках и являются частью глобальных международных наблюдательных сетей.
При выполнении программ глобального мониторинга особое место занимает наблюдение за состоянием окружающей среды из космоса. Системы космического дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) позволяют получать уникальную информацию о функционировании различных экосистем на региональном и глобальном уровнях, о последствиях стихийных бедствий и экологических катастроф. Примером программы глобального мониторинга может служить система Environmental Observation System (EOS), реализуемая в США. В ее основе лежит обработка данных, получаемых с трех спутников, оснащенных видеоспектрометрами, радиометрами, лидарами, радиовысотомерами и другой аппаратурой.
Государственный экологический мониторинг в РФ осуществляется за состоянием атмосферного воздуха, водных объектов, объектов животного мира, лесов, геологической среды, земли, особо охраняемых природных территории, а также за источниками антропогенного воздействия. Наблюдение, оценка и прогноз состояния отдельных компонентов природной среды и источников антропогенного воздействия осуществляют в рамках соответствующей функциональной подсистемы экологического мониторинга. Организация мониторинга в рамках функциональной подсистемы возлагается на соответствующие специально уполномоченные Правительством РФ федеральные ведомства.
Функциональные подсистемы мониторинга состояния атмосферного воздуха, загрязнения почв, поверхностных вод суши и морской среды (в составе мониторинга поверхностных водных объектов) объединены в Государственную службу наблюдения за загрязнением окружающей природной среды(ГСН), действующую в России уже больше четверти века. Ее организационную основу составляет система мониторинга Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу природной среды (Росгидромет), в состав которой входят территориальные органы (управления) и наблюдательная сеть, состоящая из стационарных и передвижных постов, станций, лабораторий и центров обработки информации.
Система мониторинга Росгидромета предоставляет основной объем информации о состоянии и загрязнении природной среды на территории РФ. Обобщенные данные, полученные Государственной службой наблюдений, публикуются в ежегодном Государственном докладе о состоянии окружающей природной среды и влиянии факторов среды обитания на здоровье населения РФ.
В настоящее время система мониторинга Росгидромета осуществляет наблюдение:
За состоянием загрязнения атмосферного воздуха в городах и промышленных центрах;
За состоянием загрязнения почв пестицидами и тяжелыми металлами;
За состоянием поверхностных вод суши и морей;
За трансграничным переносом загрязняющих веществ в атмосфере;
За химическим составом, кислотностью атмосферных осадков и снежного покрова; за фоновым загрязнением атмосферы;
За радиоактивным загрязнением природной среды.
Весь комплекс работ в ГСН, начиная с планирования расположения наблюдательной сети и кончая алгоритмами обработки информации, регламентируется соответствующими нормативно-методическими документами.
Следует более подробно охарактеризовать Государственную системумониторинга загрязнения атмосферы . Наблюдения за уровнем загрязнения воздуха в городах и промышленных центрах России выполняют территориальные управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Совместно с организациями Росгидромета наблюдения осуществляются органами санитарно-эпидемиологического надзора и другими ведомствами, имеющими лицензию Росгидромета.
Наблюдения производятся на стационарных, маршрутных и передвижных постах по полной программе 4 раза в сутки или по сокращенной - 3 раза в сутки. Перечень подлежащих контролю загрязняющих веществ устанавливается с учётом объёма и состава выбросов для каждого района в результате предварительного обследования. Определяются концентрации как основных для всех территорий загрязнителей (взвешенные вещества, оксид углерода, оксид и диоксид азота, диоксид серы), так и специфических для отдельных территорий веществ (аммиак, формальдегид, фенол, сероводород, сероуглерод, фтористый водород, акролеин, бенз(а)пирен, тяжелые металлы, ароматические углеводороды и др.). Одновременно с отборами проб воздуха проводится определение метеорологических параметров: направления и скорости ветра, температуры и влажности воздуха, состояния погоды, а также уровня гамма-фона. Сбор и обработка результатов большинства анализов осуществляется в течение суток.
В случае неблагоприятных для рассеивания загрязняющих веществ метеоусловий на наиболее крупные предприятия региона передаются так называемые «штормовые предупреждения» для проведения мероприятий по временному сокращению выбросов.
Экологический мониторинг на территориальном уровне включает следующие виды наблюдений:
- мониторинг эмиссий - мониторинг источника (или вида деятельности), осуществляющего отрицательное воздействие на окружающую природную среду (выделение загрязняющих веществ, электромагнитное излучение, шум и т.п.);
- импактный мониторинг – наблюдения завоздействием на окружающую природную среду, связанные с контролем определенного источника или вида антропогенной деятельности (в частности, мониторинг зон прямого воздействия);
- мониторинг природной среды и экосистем - наблюдения за состоянием компонентов природной среды, природных ресурсов, природно-технических систем, природных комплексов, биообъектов и экосистем, а также за антропогенными воздействиями на них всей совокупности действующих источников и видов деятельности (мониторинг антропогенного фона).
На территориальном уровне особую важность приобретает мониторинг источников загрязнения окружающей среды и зон их прямого влияния . Этот вид мониторинга, в отличие от всех других, непосредственно связан с управлением источниками загрязнений и обеспечением экологической безопасности населения. Объектами мониторинга являются источники поступления загрязнений в окружающую среду, принадлежащие промышленным, сельскохозяйственным, транспортным и другим предприятиям, а также места размещения (складирования, захоронения) токсичных отходов.
Мониторинг реализуется в рамках полномочий природоохранных органов по государственному экологическому контролю и осуществляется в виде целевых инспекционных проверок отдельных предприятий, комплексных проверок (города, предприятия). Количество таких инспекционных проверок ограничено (1-2 в год).
Инструментальный контроль ведет технологическая инспекция по контролю за источниками загрязнений с анализом проб в стационарных условиях и в передвижных лабораториях.
Основной объем наблюдений за источниками реализуется в рамках производственного экологического контроля . Схема организации мониторинга источников загрязнений показана на рис.10.1.
Управление качеством окружающей среды заключается в воздействии на природопользователей таким образом, чтобы характеристики качества среды приближались к эталону, характеризующемуся соответствующими нормативами. Управляющие воздействия в этой системе могут быть следующих видов:
Рис.10.1. Схема организации мониторинга источника воздействия
Изменение нормативов платы за природопользование, нормативов ПДВ, ПДС; принудительное изменение технологического процесса;
Изменение географического положения техногенного объекта (вплоть до выноса производства из города);
Изменение связей между объектами.
Периодичность управляющих воздействий лежит в широком диапазоне - от нескольких лет (при плановом установлении нормативов ПДВ и ПДС) до нескольких часов (при возникновении нештатных ситуаций или при неблагоприятных метеоусловиях).
Таким образом, система мониторинга – это инструмент для получения необходимой информации. Какова будет её действенность, зависит от правового обеспечения и последовательности органов исполнительной власти в его применении.
Экологический контроль
С целью обеспечения соблюдения требований охраны окружающей среды, норм, правил и государственных стандартов в области охраны окружающей среды субъектами хозяйственной и иной деятельности, оказывающими негативное воздействие на природную среду, реализуется система экологического контроля.
Экологический контроль - это система мер по предотвращению, выявлению и пресечению нарушения законодательства в области охраны окружающей среды. Функционирование системы экологического контроля является важнейшим условием обеспечения экологической безопасности.
В Российской Федерации осуществляются государственный, производственный и общественный контроль в области охраны окружающей среды. Организация государственного экологического контроля возложена на специально уполномоченный федеральный орган исполнительной власти, а также органы государственной власти субъектов Российской Федерации. Законодательством запрещается совмещение функций государственною контроля в области охраны окружающей среды и функций управления в области хозяйственного использования природных ресурсов. Государственный экологический контроль реализуется путем проверок любых организаций и предприятий, независимо от форм собственности, государственными инспекторами в области охраны окружающей среды. Полные проверки охватывают весь круг вопросов, связанных с природоохранной деятельностью. Во время проведения целевых проверок контролируются отдельные вопросы природоохранной деятельности (работа газо- и водоочистных сооружений, состояние свалок, шламонакопителей, реализация плана природоохранных мероприятий, выполнение ранее выданных предписаний). К целевым проверкам относятся также надзор за ходом строительства и реконструкции объектов, обследование предприятий по заявлениям и обращениям граждан.
Государственные инспекторы в области охраны окружающей среды при исполнении своих должностных обязанностей имеют широкие права и полномочия - от выдачи предписаний юридическим лицам по устранению экологических правонарушений до приостановления деятельности предприятий при нарушении ими природоохранного законодательства.
Производственный экологический контроль осуществляется хозяйствующими субъектами, оказывающими или способными оказать негативное воздействие на состояние окружающей среды.
Производственный экологический контроль ограничен рамками технологического производственного цикла и имеет своей целью подтверждение соблюдения предприятием – природопользователем установленных экологических стандартов, нормативов и правил, а также выполнения мероприятий по охране и оздоровлению окружающей среды, рациональному использованию и восстановлению природных ресурсов. Эта цель достигается при условии организации эффективного непрерывного контроля установленных показателей по каждому источнику прямого воздействия на окружающую среду, с которым связан экологический риск для окружающей среды (в результате нарушения технологического процесса, отступления от расчетного режима эксплуатации оборудования, техногенных аварий и катастроф).
В силу несовершенства существующих методов контроля загрязнителей, оценки их токсичности, распространения в окружающей среде не исключается возможность проявления негативных изменений природных сред под влиянием данного предприятия. С учетом этого законодательством предусмотрена обязанность предприятия-природопользователя по организации контроля качества природных сред в зоне его прямого влияния (локальный экологический мониторинг).
Производственный экологический контроль решает следующие задачи:
Контроль выбросов в атмосферу, сбросов сточных вод, водопотребления и водоотведения непосредственно на границах технологического процесса (источники выбросов, сбросов) для оценки соблюдения нормативов ПДВ, ПДС и эффективности регулирования выбросов в атмосферу в особо неблагоприятных метеоусловиях (НМУ);
Контроль режима работы технологического и вспомогательного природоохранного оборудования и объектов, связанных с образованием, выделением и улавливанием загрязняющих веществ, образованием и складированием отходов; оценка экологической безопасности продукции;
Основными объектами производственного экологического контроля являются:
Сырье, материалы, реагенты, препараты, используемые в производстве;
Источники выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух;
Источники сбросов загрязняющих веществ в водные объекты, системы канализации и водоотведения;
Системы очистки отходящих газов;
Системы очистки сточных вод;
Системы оборотного водоснабжения;
Хранилища и склады сырья и материалов;
Объекты размещения и обезвреживания отходов;
Готовая продукция.
В ряде случаев в сферу производственного экологического контроля включаются отдельные природные объекты (контроль теплового и химического загрязнения водоемов и водотоков, грунтовых вод).
Контроль опасных отходов организуется на всех этапах обращения с ними: при образовании отходов, их накоплении, транспортировке, переработке и обезвреживании, захоронении, а также после захоронения путем наблюдения мест захоронений.
Производственный экологический контроль осуществляется службой охраны окружающей среды. Лаборатории, реализующие функции производственного экологического контроля на предприятии, должны быть аккредитованы и иметь соответствующие лицензии.
Подлежащие контролю источники выбросов вредных веществ в атмосферу и сброса сточных вод в водные объекты определяют на основе установленных нормативов ПДВ и ПДС, а также данных статистической отчетности.
Количество источников выбросов и сбросов, перечень загрязняющих веществ, подлежащих контролю, и график контроля предприятия и организации-природопользователи ежегодно согласовывают с территориальными подразделениями федеральных уполномоченных органов. В планах-графиках указываются точки отбора проб, периодичность отбора и перечень контролируемых ингредиентов.
Перечень наиболее опасных загрязняющих атмосферу веществ, подлежащих контролю на источниках, составляют вещества из трех групп: основные (пыль, оксид углерода, оксид и диоксид азота, диоксид серы); вещества первого класса опасности; вещества, для которых по данным наблюдений на контролируемой территории зарегистрирована концентрация более 5 ПДК.
Основным методом контроля выбросов в атмосферу, сброса сточных вод должны быть прямые инструментальные измерения. Оптимальный объем приборного контроля устанавливается с учетом особенностей технологического режима. Для крупных (основных) источников загрязнения должна быть предусмотрена организация непрерывного автоматического контроля выбросов (сбросов).
Общественный экологический контроль осуществляется с целью реализации прав каждого человека на благоприятную окружающую среду и предотвращения экологических правонарушений. В общественном экологическом контроле участвуют общественные и иные некоммерческие организации в соответствии с их уставами, а также граждане в соответствии с законодательством Российской Федерации. Результаты общественного экологического контроля, представленные в органы государственной власти и местного самоуправления, подлежат обязательному рассмотрению.
10.5.Контрольные вопросы
1.Что понимают под «презумпцией экологической опасности» хозяйственной деятельности? Какими законодательными актами она установлена?
2.В каких случаях производится ОВОС?
3.Что является предметом государственной экологической экспертизы?
4.Что такое экологический аудит? Что относится к нормативам качества окружающей среды? Приведите пример норматива качества окружающей среды.
5.Что такое экологический аудит? Что относится к нормативам качества окружающей среды? Приведите пример норматива качества окружающей среды.
6.Что относится к нормативам допустимого воздействия на окружающую среду?
7.Что такое экологическая безопасность?
8.Сформулируйте содержание и предмет экологического мониторинга.
9.Уровни, направления и виды экологического мониторинга.
10.Чем определяется «эталон среды» в системе экологического мониторинга?
11.Как организуется мониторинг источников антропогенного воздействия?
12.Каковы задачи производственного экологического контроля?
13.Что такое государственный экологический контроль? Как он осуществляется?
14.В чем отличие экологического контроля от экологического аудита?
©2015-2019 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-12-07
Экологический мониторинг окружающей среды является современной формой реализации процессов экологической деятельности с помощью средств информатизации, что обеспечивает регулярную оценку и прогнозирование Сипана среды жизнедеятельности общества и условий функционирования экосистем для принятия управленческих решений по экологической безопасности, сохранения природной среды и рационального природопользования. Экологический мониторинг - это информационная система наблюдений, оценки и прогноза изменений в состоянии окружающей среды, созданная с целью выделения антропогенной составляющей этих изменений на фоне природных процессов.
Еще в конце 60-х годов многие страны осознали, что необходимо скоординировать усилия по сбору, хранению и переработке данных о состоянии окружающей среды. В 1972 году в Стокгольме прошла конференция по охране окружающей среды под эгидой ООН, где впервые возникла необходимость договориться об определении понятия "мониторинг". Решено было под мониторингом окружающей среды понимать комплексную систему наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под влиянием антропогенных факторов. Термин появился в дополнение к термину «контроль состояния окружающей среды". В настоящее время под мониторингом понимают совокупность наблюдений за определенными компонентами биосферы, специальным образом организованными в пространстве и во времени, а также адекватный комплекс методов экологического прогнозирования.
Основные задачи экологического мониторинга: наблюдение за состоянием биосферы, оценка и прогноз ее состояния, определение степени антропогенного воздействия на окружающую среду, выявление факторов и источников воздействия. В конечном целью мониторинга окружающей среды является оптимизация отношений человека с природой, экологическая ориентация хозяйственной деятельности.
Экологический мониторинг возник на стыке экологии, экономики, биологии, географии, геофизики, геологии и других наук. Выделяют различные виды мониторинга в зависимости от критериев: биоэкологический (санитарно-гигиенический) Геоэкологический (природно-хозяйственный) производственно-экологический; биосферный (глобальный) геофизический; климатический; биологический; здоровья населения и др.
В зависимости от назначения по специальным программам осуществляются общий, кризисный и фоновый экологический мониторинги окружающей среды (рис. 14.1).
Рис. 14.1. Виды и уровни системы экологического мониторинга
Источник: составлено по данным Министерства экологии и природных ресурсов Украины: [Электронный ресурс]. - Режим доступа: menr.gov.ua/monitoring
Общий экомониторинг окружающей среды - это оптимальные по количеству и размещением места, параметры и периодичность наблюдений за окружающей средой, которые позволяют на основе оценки и прогнозирования состояния окружающей среды поддерживать принятие соответствующих решений на всех уровнях ведомственной и общегосударственной экологической деятельности.
Кризисное экомониторинг окружающей среды - это интенсивные наблюдения за природными объектами, источниками техногенного воздействия, расположенными в районах экологической напряженности, в зонах аварий и опасных природных явлений с вредными экологическими последствиями, с мстою обеспечения своевременного реагирования на кризисные и чрезвычайные экологические ситуации и принятия решений по их ликвидации, создания нормальных условий для жизнедеятельности населения и хозяйства.
Фоновый экомониторинг окружающей среды - это многолетние комплексные исследования специально определенных объектов природоохранных зон с целью оценки и прогнозирования изменения состояния экосистем, удаленных от объектов промышленной и хозяйственной деятельности, или получения информации для определения середкьос- татистичного (фонового) уровня загрязнения окружающей среды в антропогенных условиях.
В Украине мониторинг природной среды осуществляется многими ведомствами, в рамках деятельности которых реализуются соответствующие задачи, уровне и составляющие подсистемы мониторинга. Так, например, в системе мониторинга, осуществляется в Украине, различают три уровня экологического мониторинга окружающей природной среды: глобальный, региональный и локальный.
Цель, методические подходы и практика мониторинга на различных уровнях отличаются. Наиболее четко критерии качества окружающей природной среды определены на локальном уровне. Цель регулирования здесь - обеспечение такой стратегии, не выводит концентрации определенных приоритетных антропогенных загрязняющих веществ допустимого диапазон, является своего рода стандартом. Он представляет собой величины предельно допустимых концентраций (ПДК), которые закреплены законодательно. Соответствие качества окружающей природной среды шш стандартам контролируется соответствующими органами надзора. Задачей мониторинга на локальном уровне является определение параметров моделей "поле выбросов - поле концентраций". Объектом воздействия на локальном уровне является человек.
На региональном уровне подход к мониторингу основан на том, что загрязняющие вещества, попав в круговорот веществ в биосфере, изменяют состояние абиотической составляющей и, как следствие, вызывают изменения в биоте. Любой хозяйственный мероприятие, проводимое в масштабе региона, сказывается на региональном фоне - изменяет состояние равновесия абиотической и биологического компонента. Так, например, состояние растительного покрова, в первую очередь лесов, существенно влияет на климатические условия региона.
Цели глобального мониторинга определяются в процессе международного сотрудничества в рамках различных международных организаций, соглашений (конвенций) и деклараций. Глобальный экологический мониторинг включает семь направлений:
1. Организация и расширение системы предупреждения об угрозе здоровью человека.
2. Оценка глобального загрязнения атмосферы и его влияние на климат.
3. Оценка количества и распределения загрязнений в биологических системах, особенно в пищевых звеньях.
4. Оценка критических проблем, которые возникают в результате сельскохозяйственной деятельности и землепользования.
5. Оценка реакций наземных экосистем на воздействие окружающей среды.
6. Оценка загрязнения океана и влияние загрязнения на морские организмы.
7. Создание усовершенствованной системы предупреждений о стихийных бедствиях в международном масштабе.
Государственная система экологического мониторинга проводит осуществления следующих видов работ: режимные наблюдения, оперативные работы, специальные работы. Режимные работы проводятся систематически за ежегодными программами, на специально организованных пунктах наблюдений. Необходимость выполнения оперативных работ зависит от случаев аварийного загрязнения природной среды или стихийных бедствий; эти работы выполняются при чрезвычайных ситуациях.
Создание и функционирование Государственной системы экологического мониторинга окружающей среды должно способствовать осуществлению государственной экологической политики, которая предусматривает:
Экологически рациональное использование природного и социально-экономического потенциала государства, сохранения благоприятной среды жизнедеятельности общества;
Социально-экологическое и экономически рациональное решение проблем, возникающих в результате загрязнения окружающей среды, опасных природных явлений, техногенных аварий и катастроф;
Развитие международного сотрудничества по сохранению биоразнообразия природы, охраны озонового слоя атмосферы, предотвращения антропогенной изменении климата, защиты лесов и лесовосстановления, трансграничного загрязнения окружающей среды, восстановления естественного состояния Днепра, Дуная, Черного и Азовского морей.
Государственная система экомониторинга окружающей среды должна стать интегрированной информационной системой, которая будет осуществлять сбор, хранение и обработка экологической информации для ведомственной и комплексной оценки и прогноза состояния природных сред, биоты и условий жизнедеятельности, выработки обоснованных рекомендаций для принятия эффективных социальных, экономических и экологических решений на всех уровнях государственной исполнительной власти, совершенствование соответствующих законодательных актов, а также выполнение обязательств Украины по международным экологических соглашений, программ, проектов и мероприятий.
Функционирования Государственной системы экомониторинга окружающей среды реализуется по принципам:
Систематичности наблюдений за состоянием окружающей природной среды и техногенными объектами, влияющие на него, или считаются экологически нестабильными;
Своевременности получения и обработки данных наблюдений на ведомственных и обобщающих (локальном, региональном и государственном) уровне;
Комплексности использования екоинформации, поступающей в систему от ведомственных служб экомониторинга и других поставщиков;
Объективности первичной, аналитической и прогнозной екоинформации и согласованности нормативного, организационного и методического обеспечения экологического мониторинга окружающей среды, проводимого соответствующими службами министерств и ведомств Украины, других центральных органов исполнительной власти;
Совместимости технического, информационного и программного обеспечения ее составных частей; оперативности доведения екоинформации в органы исполнительной власти, других заинтересованных органов, предприятий, организаций и учреждений;
Доступности экологической информации населению Украины и мировому сообществу.
Государственная системы экомониторинга окружающей среды должна обеспечить достижение следующих основных целей:
1) повышение уровня адекватности действительному экологическому состоянию окружающей среды его информационной модели;
2) повышение оперативности получения и достоверности первичных данных за счет использования совершенных методик на всех уровнях государственного управления и местного самоуправления;
3) повышение уровня и качества информационного обслуживания потребителей екоинформации на всех уровнях функционирования системы на основе сетевого доступа к распределенным ведомственных и интегрированных банков данных;
4) комплексного обработки и использования информации для принятия соответствующих решений.
Итак, мониторинг воплощает в жизнь систему наблюдений, которые позволяют выделить изменения состояния биосферы под влиянием деятельности человека. Основные блоки этой системы - наблюдение, оценка и прогноз состояния: природной среды; антропогенных изменений состояния абиотической составляющей биосферы (в частности изменения уровней загрязнения природных сред), обратной реакции экосистем на эти изменения и антропогенных сдвигов связанных с влиянием загрязнений, сельскохозяйственным использованием земель, вырубкой леса, развитием транспорта, урбанизацией и др. Современный этап развития общества предусматривает внедрение во все сферы жизнедеятельности новейших информационных технологий, использование значительных объемов информации и, соответственно, наличие новых и широких знаний. Необходима разработка информационной стратегии, включая выработку наиболее эффективных методов ее отбора, обработки и распространения, что требует обновления и развития самой системы мониторинга.
Важнейшим вопросом стратегии регулирования качества ОПС является вопрос создания системы, способной определять наиболее критические источники и факторы антропогенного воздействия на здоровье населения и ОПС, выделять наиболее уязвимые элементы и звенья биосферы, подверженные такому воздействию.
Такой системой признана система мониторинга антропогенных изменений состояния окружающей природной среды, способная представить необходимую информацию для принятия решений соответствующими службами, ведомствами, организациями.
Экологический мониторинг – комплексная система наблюдений, оценки и прогноза состояния окружающей среды под действием природных и антропогенных факторов.
Основной принцип мониторинга – непрерывное слежение.
Цель экологического мониторинга – информационное обеспечение управления природоохранной деятельностью и экологической безопасностью, оптимизация отношений человека с природой.
Выделяют различные виды мониторинга в зависимости от критериев:
Биоэкологический (санитарно-гигиенический),
Геоэкологический (природно-хозяйственный),
Биосферный (глобальный),
Космический,
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.
В зависимости от масштабов наблюдения выделяют глобальный, региональный и локальный мониторинги.
Глобальный мониторинг – слежение за развитием общемировых биосферных процессов и явлений (например, за состоянием озонового слоя, изменением климата).
Региональный мониторинг – слежение за природными и антропогенными процессами и явлениями в пределах какого-то региона (например, за состоянием озера Байкал).
Локальный мониторинг – мониторинг в пределах небольшой территории (например, контроль за состоянием воздуха в городе).
В РФ функционирует и развивается Единая государственная система экологического мониторинга (ЕГСЭМ), сформированная на трех основных организационных уровнях: федеральном, субъектов РФ и локальном (объектном) с целью радикального повышения эффективности службы наблюдения. На основе результатов мониторинга разрабатываются рекомендации по снижению уровня загрязнения окружающей среды и прогноз на будущее.
Системы мониторинга связаны с экологической экспертизой и проведением оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС).
Нормирование качества окружающей среды (экологическое нормирование)
Под качеством окружающей среды понимают степень соответствия среды жизни человека его потребностям. Окружающей человека средой являются природные условия, условия на рабочем месте и жилищные условия. От ее качества зависит продолжительность жизни, здоровье, уровень заболеваемости населения и т.д.
Экологическое нормирование – процесс установления показателей предельно допустимого воздействия человека на окружающую среду. Его главная цель – обеспечение приемлемого баланса между экологией и экономикой. Такое нормирование позволяет вести хозяйственную деятельность и сохранять природную среду.
В РФ нормированию подлежат:
Физические факторы воздействия (шум, вибрация, электромагнитные поля, радиоактивное излучение);
Химические факторы – концентрации вредных веществ в воздухе, воде, почвах, продуктах питания;
Биологические факторы – содержание патогенных микроорганизмов в воздухе, воде, продуктах питания.
Экологические нормативы разделяют на 3 основные группы:
Технологические нормативы – устанавливаются для различных производств и процессов, рационального использования сырья и энергии, сведения к минимуму отходов;
Научно-технические нормативы – предусматривают систему расчетов и периодического пересмотра нормативов, контроля за воздействием на ОПС;
Медицинские нормативы – определяют уровень опасности для здоровья населения.
Нормирование качества окружающей среды – установление показателей и пределов, в которых допускается изменение этих показателей (для воздуха, воды, почвы и др.).
Цель нормирования – установление предельно допустимых норм (экологических нормативов) воздействия человека на окружающую среду. Соблюдение экологических нормативов должно обеспечить экологическую безопасность населения, сохранение генетического фонда человека, растений и животных, рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов.
Нормативы предельно допустимых вредных воздействий, а также методы их определения, носят временный характер и могут совершенствоваться по мере развития науки и техники с учетом международных стандартов.
Основные экологические нормативы качества окружающей среды и воздействия на нее следующие:
1. Нормативы качества (санитарно-гигиенические):
Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ;
Предельно допустимый уровень (ПДУ) вредных физических воздействий (радиации, шума, вибрации, магнитных полей и др.)
2. Нормативы воздействия (производственно-хозяйственные):
Предельно допустимый выброс (ПДВ) вредных веществ;
Предельно допустимый сброс (ПДС) вредных веществ.
3. Комплексные нормативы:
Предельно допустимая экологическая (антропогенная) нагрузка на окружающую среду.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) – количество загрязняющего вещества в окружающей среде (почве, воздухе, воде, продуктах питания), которое при постоянном или временном воздействии на человека не влияет на его здоровье и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства. ПДК рассчитывают на единицу объема (для воздуха, воды), массы (для почвы, пищевых продуктов) или поверхности (для кожи работающих). ПДК устанавливают на основании комплексных исследований. При ее определении учитывают степень влияния загрязняющих веществ не только на здоровье человека, но и на животных, растения, микроорганизмы, а также на природные сообщества в целом.
Предельно допустимый уровень (ПДУ) – это максимальный уровень воздействия радиации, шума вибрации, магнитных полей и иных вредных физических воздействий, который не представляет опасности для здоровья человека, состояния животных, растений, их генетического фонда. ПДУ – это то же, что и ПДК, но для физических воздействий.
В тех случаях, когда ПДК или ПДУ не определены и находятся только на стадии разработки, используют такие показатели, как ОДК – ориентировочно допустимая концентрация, или ОДУ – ориентировочно допустимый уровень соответственно.
Предельно допустимый выброс (ПДВ) или сброс (ПДС) – это максимальное количество загрязняющих веществ, которое в единицу времени разрешается данному конкретному предприятию выбрасывать в атмосферу или сбрасывать в водоем, не вызывая при этом превышения в них предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ и неблагоприятных экологических последствий.
Комплексным показателем качества окружающей среды является предельно допустимая экологическая нагрузка.
Предельно допустимая экологическая (антропогенная) нагрузка на окружающую среду (ПДЭН) – это максимальная интенсивность антропогенного воздействия на окружающую среду, не приносящая к нарушению устойчивости экологических систем (или, иными словами, к выходу экосистемы за пределы экологической емкости).
Потенциальная способность природной среды перенести ту или иную антропогенную нагрузку без нарушения основных функций экосистем определяется как емкость природной среды, или экологическая емкость территории.
Устойчивость экосистем к антропогенным воздействиям зависит от следующих показателей:
Запасы животного и мертвого органического вещества;
Эффективность образования органического вещества или продукции растительного покрова;
Видовое и структурное разнообразие.
Чем эти показатели выше, тем устойчивее экосистема.
В конце 20 века научно-техническая деятельность человечества стала ощутимым фактором воздействия на окружающую среду. В целях оптимизации отношений человека с природой и экологической ориентации хозяйственной деятельности появилась многоцелевая информационная система долгосрочных наблюдений – мониторинг.
Экологический мониторинг (мониторинг окружающей среды) (от лат. monitor - тот, кто напоминает, предупреждает) - многоцелевая информационная система долгосрочных наблюдений, а также оценки и прогноза состояния природной среды. Основная цель экологического мониторинга - предупреждения критических ситуаций, вредных или опасных для здоровья людей, благополучия других живых существ, их сообществ, природных и созданных человеком объектов.
Сама система мониторинга не включает деятельность по управлению качеством среды, а является источником информации необходимой для принятия экологически значимых решений.
Система экологического мониторинга накапливает, систематизирует и анализирует информацию: о состоянии окружающей среды; о причинах наблюдаемых и вероятных изменений состояния (т. e. об источниках и факторах воздействия); о допустимости изменений и нагрузок на среду в целом; о существующих резервах биосферы.
Основные процедуры системы мониторинга
3выделение (определение) и обследование объекта наблюдения;
3оценка состояния объекта наблюдений;
3прогнозирование изменений состояния объекта наблюдения;
3представление информации в удобной для использования форме и доведение ее до потребителя.
Пункты экологического мониторинга располагаются в крупных населенных пунктах, промышленных и с/х районах.
Виды мониторинга
1. В зависимости от территории, охватываемой наблюдениями, мониторинг подразделяется на три уровня: глобальный, региональный и локальный.
· Глобальный мониторинг - слежение за общемировыми процессами (в том числе антропогенного влияния), происходящими на всей планете. Разработка и координация глобального мониторинга окружающей природной среды осуществляется в рамках ЮНЕП (орган ООН) и Всемирной метеорологической организации (ВМО). Существуют 22 сети действующих станций системы глобального мониторинга. Основными целями программы глобального мониторинга являются: организация системы предупреждения об угрозе здоровью человека; оценка влияния глобального загрязнения атмосферы на климат; оценка количества и распределения загрязнений в биологических системах; оценка проблем возникающих при сельскохозяйственной деятельности и землепользовании; оценка реакции наземных экосистем на воздействие окружающей среды; оценка загрязнения морских экосистем; создание системы предупреждений о стихийных бедствиях в международном масштабе.
· Региональный мониторинг - слежение за процессами и явлениями в пределах какого-то одного региона, где эти процессы и явления могут отличаться и по природному характеру, и по антропогенным воздействиям от базового фона, характерного для всей биосферы. На уровне регионального мониторинга ведутся наблюдения за состоянием экосистем крупных природно-территориальных комплексов - бассейнов рек, лесных экосистем, агроэкосистем.
· Локальный мониторинг - это слежение за естественными природными явлениями и антропогенными воздействиями на небольших территориях.
В системе локального мониторинга наиболее важным является контроль следующих показателей (таб. 4).
Таблица 4.
Объекты наблюдения и показатели
|
Атмосфера |
Химический и радионуклидный составы газовой и аэрозольной фаз воздушной сферы; твердые и жидкие осадки (снег и дождь) и их химический и радионуклидный составы, тепловое загрязнение атмосферы. |
|
Гидросфера |
Химический и радионуклидный составы среды поверхностных вод (реки, озера, водохранилища и т.д.), грунтовых вод, взвесей и донных отложений в природных водостоках и водоемах; тепловое загрязнение поверхностных и грунтовых вод. |
|
Химический и радионуклидный составы. |
|
|
Химическое и радиоактивное загрязнение сельскохозяйственных угодий, растительного покрова, почвенных зооценозов, наземных сообществ домашних и диких животных, птиц, насекомых, водных растений, планктона, рыб. |
|
|
Урбанизированная среда |
Химический и радиационный фоны воздушной среды населенных пунктов, химический и радионуклидный составы продуктов питания, питьевой воды и т.д. |
|
Население |
Численность и плотность населения, рождаемость и смертность, возрастной состав, заболеваемость и др.), социально-экономические факторы. |
2. В зависимости от объекта наблюдения различают мониторинг базовый (фоновый) и импактный.
· Базовый мониторинг - слежение за общебиосферными природными явлениями без наложения на них антропогенных влияний. Например, базовый мониторинг проводится на особо охраняемых природных территориях, практически не испытывающих локальных воздействий деятельности человека.
· Импактный мониторинг - это мониторинг региональных и локальных антропогенных воздействий в особо опасных зонах.
Кроме того, различают мониторинг: биоэкологический (санитарно-гигиенический), геоэкологический (природно-хозяйственный), биосферный (глобальный), космический, геофизический, климатический, биологический, здоровья населения, социальный и др.
Методы экологического мониторинга
В экологическом мониторинге используют различные методы исследования. Среди них можно выделить дистанционные (аэрокосмические) и наземные методы. К дистанционным методам, например, относится - зондирование с искусственных спутников, космических кораблей. К наземным методам относятся биологические (биоиндикационные) и физико-химические методы.
Одной из основных составляющих мониторинга окружающей природной среды является биологический мониторинг, под которым понимают систему длительных наблюдений, оценки и прогноза любых изменений в биоте (наличие и исчезновение каких-либо видов, изменение их состояния и численности, появление случайных интродуцентов, изменение ареала и др.), вызванных факторами антропогенного происхождения.
Структура биологического мониторинга довольно сложна. Он состоит из отдельных подпрограмм исходя из принципа, основанного на уровнях организации биологических систем. Так генетический мониторинг соответствует субклеточному уровню организации, экологический мониторинг – популяционному и биоценотическому уровням.
Биологический мониторинг подразумевает – разработку систем раннего оповещения, диагностику и прогнозирование. Главными этапами деятельности при разработке систем раннего оповещения являются отбор подходящих организмов и создание автоматизированных систем, способных с достаточно большой точностью выделять сигналы «отклика». Диагностика подразумевает обнаружение, идентификацию и определение концентрации загрязняющих веществ в биотической составляющей на основе широкого использования организмов – индикаторов (от лат. indicare – указывать). Прогноз состояния биотической составляющей окружающей среды может осуществляться на основе биотестирования и экотоксикологии. Метод использования организмов - индикаторов получил название - биоиндикация.
Биоиндикация в отличие от простого физического или химического измерения антропогенных факторов (дают количественные и качественные характеристики, позволяющие лишь косвенно судить о биологическом действии) дает возможность обнаружить и определить биологически значимые антропогенные нагрузки. Наиболее удобны для биоиндикации - рыбы, водные беспозвоночные, микроорганизмы, водоросли. Основные требования к биоиндикаторам - многочисленность и постоянная связь с антропогенным фактором.
Преимущества живых индикаторов:
· суммируют все без исключения биологически важные данные об окружающей среде и отражают ее состояние в целом;
· делают необязательными применение дорогостоящих и трудоемких физических и химических методов измерения биологических параметров (не всегда могут зарегистрировать кратковременные и залповые выбросы токсикантов);
· отражают скорость происходящих в природе изменений;
· указывают пути и места скопления различного рода загрязнений в экологических системах и возможные пути попадания этих агентов в пищу;
· позволяют судить о степени вредности тех или иных веществ для природы и человека;
· дают возможность контролировать действие многих синтезируемых человеком соединений;
· помогают нормировать допустимую нагрузку на экосистемы.
Для биоиндикации пригодны в основном два метода: пассивный и активный мониторинг. В первом случае у свободно живущих организмов исследуются видимые и невидимые повреждения и отклонения от нормы, являющиеся признаками массового стрессового воздействия. При активном мониторинге пытаются обнаружить те же самые воздействия на тест-организмах находящихся в стандартизированных условиях на исследуемой территории.
Мониторинг состояния природных ресурсов в России
Экологические мониторинги окружающей среды могут разрабатываться на уровне промышленного объекта, города, района, области, края, республики.
В Российской Федерации функционирует несколько ведомственных систем мониторинга:
* служба наблюдения за загрязнением окружающей среды Росгидромета;
* служба мониторинга лесного фонда Рослесхоза;
* служба мониторинга водных ресурсов Роскомвода;
* служба агрохимических наблюдений и мониторинга загрязнения сельскохозяйственных земель Роскомзема;
* служба санитарно-гигиенического контроля среды обитания человека и его здоровья Госкомсанэпиднадзора России;
· контрольно-инспекционная служба Госкомэкологии России и др.
|
Организации, осуществляющие мониторинг антропогенного воздействия на различные объекты окружающей среды |
Объекты исследования |
|
Федеральная служба России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды |
Загрязнение атмосферного воздуха. Загрязнение поверхностных вод суши. Загрязнение морских вод. Трансграничное загрязнение. Комплексный мониторинг загрязнения среды и влияние на растительность. Загрязнение атмосферных выпадений. Глобальный фоновый атмосферный мониторинг. Комплексный фоновый мониторинг. Радиационные факторы. Аварийный токсикологический мониторинг. |
|
Министерство охраны природных ресурсов Российской Федерации |
Естественный и нарушенный режим подземных вод. Экзогенные геологические процессы. |
|
Министерство сельского хозяйства и продовольствия Российской Федерации |
Загрязнение почв. Загрязнение растительности. Загрязнение вод. Загрязнения сельскохозяйственных продуктов, продуктов перерабатывающих предприятий. |
|
Государственный комитет санитарно-эпидемиологического надзора Российской Федерации |
Питьевые источники водоснабжения населенных пунктов. Воздух рабочей зоны. Пищевые продукты. Источники шума. Источники вибрации. Источники электромагнитного излучения. Заболеваемостью населения от факторов загрязнения окружающей среды. Остаточное количество, галогеносодержащих соединений в пищевых продуктах. |
|
Федеральная служба лесного хозяйства Российской Федерации |
Мониторинг лесных ресурсов |
|
Федеральное агенство по рыболовству Российской Федерации |
Мониторинг рыбных ресурсов. |
Мониторинг атмосферного воздуха. Атмосферный воздух в России как природный ресурс не учитывается. Для оценки уровня загрязнения атмосферы в 506 городах России создана сеть постов общегосударственной службы наблюдений и контроля за загрязнением атмосферы. На постах определяется содержание в атмосфере вредных различных веществ, поступающих от антропогенных источников выбросов. Наблюдения проводятся сотрудниками местных организаций Госкомгидромета, Госкомэкологии, Госсанэпиднадзора, санитарно-промышленных лабораторий различных предприятий. В некоторых городах наблюдения проводятся одновременно всеми ведомствами. Контроль качества атмосферного воздуха в населенных пунктах организуется в соответствии с ГОСТом 17.2.3.01-86 «Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов», для чего устанавливают три категории постов наблюдений за загрязнением атмосферы: стационарные посты (предназначены для регулярного отбора проб воздуха и непрерывного контроля за содержанием загрязнителей), маршрутные посты (для регулярного наблюдения с помощью специально оборудованных автомашин), передвижные посты (производятся вблизи магистралей для выяснения особенностей загрязнения воздуха создаваемого автомобилями), подфакельные посты (проводятся на автомашине или на стационарных постах для изучения особенностей загрязнения воздуха выбросами отдельных промышленных предприятий).
Водный мониторинг проводится в рамках государственного водного кадастра. Учет водных ресурсов (кроме подземных) и наблюдение за их режимом ведется на сети гидрометеорологических обсерваторий, станций и постов Росгидромета. Роскомвод обеспечивает на предприятиях, в организациях и учреждениях контроль правильности учета количества вод, забранных из водоисточников, и сброса в них использованных вод. Государственный учет подземных вод (в том числе и эксплуатационных запасов) осуществляют организации Министерства охраны природных ресурсов Российской Федерации. Контролю подлежат отбираемые питьевые и технические воды.
Мониторинг земельных ресурсов осуществляется как землепользователями, так и государственными землеустроительными органами. Инвентаризация земель проводится 1 раз в 5 лет. Сведения государственной регистрации землепользования, учет количества и качества земель, бонитировки почв (сравнительная оценка почв по их важнейшим агрономическим свойствам) и экономической оценки земель фиксируются в государственном земельном кадастре.
Мониторинг минерально-сырьевых ресурсов ведется на различных стадиях их освоения. Геологическое изучение недр, учет состояния движение запасов полезных ископаемых входят в компетенцию органов Министерства охраны природных ресурсов РФ. Надзорную деятельность в области рационального использования минерально-сырьевых ресурсов осуществляет Госгортехнадзор России (специализированный контрольный орган, который осуществляет наряду с надзором за состоянием безопасности работ в промышленности надзор за соблюдением порядка пользования недрами при разработке месторождений полезных ископаемых и переработке минерального сырья). Министерству РФ по охране природных ресурсов в части охраны недр подконтрольно около 3650 предприятий по добыче и переработки минерального сырья, в составе которых более 171 тысяч объектов (шахты, рудники, карьеры и разрезы).
Мониторинг биологических ресурсов. Учет охотничьих и промысловых животных возложен на Государственную службу учета охотничьих ресурсов России, которая на основании имеющихся сведений составляет прогнозы рационального использования животных ресурсов. Мониторинг рыбных ресурсов ведется во всех рыбопромысловых бассейнах и в местах, наиболее подверженных антропогенному воздействию. Осуществляют его сотрудники рыбохозяйственных институтов, ихтиологических служб органов рыбоохраны, находящихся в подчинении Федерального агентства по рыболовству РФ.
Работы по изучению и картографированию запасов дикорастущих растений ведут преимущественно научно-исследовательские институты и кафедры соответствующих вузов. В частности для промышленного сырья лекарственных растений определяются районы их размещения запасы в пределах ареалов. Кроме того, ведутся работы по оценке флористического разнообразия отдельных регионов, регулированию пастбищных нагрузок на природные группировки, контролю за изъятием промысловых растений.
Мониторинг лесных ресурсов включает в себя учет лесного фонда, охрану лесов от пожаров, санитарно-лесопатологический контроль и контроль зарубкой и восстановлением лесов, а также специализированный мониторинг производственно-территориальных комплексов, зон экологического неблагополучия. Функционально-технологическая структура национального уровня системы мониторинга лесов включает: лесоустроительные предприятия, службу лесопатологического мониторинга, специализированные предприятия и станции по защите леса, научно-исследовательские институты, отрасли и вузы, и некоторые другие.
В государственной системе управления природоохранной деятельностью важная роль отводится формированию Единой государственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ) (Постановление Правительства РФ от 31 марта 2003 г. N 177) как источнику объективной комплексной информации о состоянии окружающей природной среды на территории России. Эта система включает в себя: мониторинг источников антропогенного воздействия на окружающую среду; мониторинг загрязнения абиотического и биотического компонентов природной среды; обеспечение создания и функционирования экологических информационных систем.
Таким образом, мониторинг окружающей среды может характеризоваться как одна из мер охраны окружающей природной среды, функция государственного управления и правовой институт. Налаженная широкомасштабная и эффективная сеть контроля состояния окружающей среды, особенно в крупных городах и вокруг экологически опасных объектов, является важным элементом обеспечения экологической безопасности и залогом устойчивого развития общества.