Конспект лекций по Экологии часть 2 (Главы с 7 по 16), преподаватель Метечко Людмила Борисовна (Глава_12_Экологический_мониторинг)

Посмотреть архив целиком

16


Глава 12


Экологический мониторинг.


  1. Мониторинг

  2. Экологический мониторинг

  3. Блок-схема функционирования экологического мониторинга

  4. Классификация экологического мониторинга.

  5. Существующие системы комплексного экологического мониторинга.

  6. Автоматический мониторинг.


Узнав, что такое загрязнения, оценив их опасность для биосферы и для человека, мы, естественным образом, подошли к проблеме оценки качества или «чистоты» окружающей нас природы.

Рассмотрев необходимость оценки окружающей природной среды с помощью нормативно-методической базы, содержащей нормы и нормативы качества окружающей среды мы пришли к выводу о необходимости регламентации и применения экономических рычагов для ограничения загрязнения природной среды.

Ознакомившись с законом РФ «Об охране окружающей природной среды» и методикой расчета платежей за ее загрязнения, установленной в Постановлении №632 от 28.08.1992г., логически обоснованно было бы перейти к тому – каким образом осуществляется сбор, фиксация, накопление и обработка всей этой необходимой информации для анализа качества окружающей среды .


Начнем с того, как человек познает окружающую действительность.


В

Созерцание - основной метод познания мира.


различных видах научной и практической деятельности человека издавна применяется метод наблюдения – способ познания, основанный на относительно целенаправленном, длительном и планомерном восприятии предметов и явлений окружающей действительности.

Мониторинг – система целенаправленных повторных наблюдений за одним или более элементами окружающей среды.





Термин МОНИТОРИНГ появился в ХХ веке.Несмотря на то, что термин МОНИТОРИНГ появился в ХХ веке, первым отчетом о мониторинге окружающей среды на твердом носителе (пергаменте) являются восемь томов «Естественной истории» Гая Секунда Плиния.

Но если в античные времена и даже во времена Ньютона человечество любовалось целостностью этого мира, то сейчас одним из стратегических помыслов человечества является нарушение этой целостности, неизбежно вытекающее из коммерческого отношения к природе и недооценке глобальности происходящих изменений.

Все связано со всем.

Неосторожное вмешательство, казалось бы, во второстепенные процессы, может привести и приводит в итоге к глобальным и необратимым процессам в мире.

Наблюдая за природой, мы привыкли оценивать Биосферу с обывательской. Потребительской точки зрения. Забывая, что имеем дело с самой сложной самоорганизующейся и самоструктурирующейся системой.

Переходя от созерцания явлений окружающей среды через опыт приспособления к осознанному и усиливающемуся воздействию на них, человек постепенно усложнял методику наблюдений за природой и постепенно вольно или невольно вовлекся в погоню за самим собой.


Спутником человеческой активности стали все возрастающие по своим масштабам и мощности катастрофы.

Причем природные катастрофы – один из элементов эволюции Биосферы.

Но в последнее время все более набирают силу антропогенные факторы как природных бедствий, так и катастрофы чисто антропогенного характера.

Определение вклада антропогенных изменений представляет собой специфическую задачу современного мониторинга, которую продиктовало наше время - изменения в состоянии окружающей природной среды все чаще происходят под воздействием биосферных процессов связанных с деятельностью человека.

Экологический мониторинг – информационная система регулярных, повторяющихся наблюдений, оценки и прогноза изменений в состоянии окружающей среды, созданная с целью выделения антропогенной составляющей этих изменений на фоне природных процессов.


Следует учесть, что сама система экологического мониторинга не включает в себя деятельность по управлению качеством среды, но является источником необходимой для принятия экологически значимых решений.



Блок-схема системы мониторинга

















- Информация для принятия решений


. - Управленческие решения



Система экологического мониторинга должна накапливать, систематизировать и анализировать следующую информацию:


  1. Информацию о состоянии окружающей среды.

  2. Информацию о причинах наблюдаемых и вероятных изменений этого состояния (источниках и факторах воздействия).

  3. Информацию о допустимости антропогенных нагрузок на окружающую среду.

  4. Информацию о существующих резервах Биосферы.


Экологический резерв природной экосистемы есть разница между предельно допустимым уровнем нагрузки и фактическим состоянием экосистемы.






Таким образом, в систему экологического мониторинга входят наблюдения за состоянием биосферы и наблюдением за источниками и факторами антропогенного воздействия с целью определения тенденций изменений, степени неблагополучия и его причины.


На основе данных экологического мониторинга ежегодно формируется Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды в РФ».

В очередном Государственном докладе «О состоянии окружающей природной среды за 1995г.» было дано определение экологического

мониторинга в РФ как :

Комплекс выполняемых по научно обоснованным программам наблюдений, оценок, прогнозов и разрабатываемых на их основе рекомендаций и вариантов управленческих решений, необходимых и достаточных для обеспечения управления состоянием окружающей природной среды и экологической безопасностью.


В соответствии с этими определениями экологический мониторинг включает в себя 4 основные функции:


1. Наблюдения за факторами воздействия и состоянием

окружающей среды.

2. Оценку фактического состояния.

3. Прогноз состояния окружающей среды.

4. Оценку предыдущего прогнозируемого состояния

окружающей природной среды.


Прогноз и оценка прогнозируемого состояния экосистем и биосферы опираются на результаты мониторинга в прошлом и настоящем ,изучение информационных рядов наблюдений и анализ тенденций изменений ОПС.

Прогнозирование состояния экосистем - необходимое звено в управлении качеством природной среды



На начальном этапе - необходимо прогнозировать изменение интенсивности источников загрязнения, осуществлять прогноз степени их влияния ( на основании планов развития промышленной деятельности региона).

На следующем этапе – 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 направления в природоохранной деятельности и вносить коррективы в хозяйственную деятельность исследуемого региона.

Система экологического мониторинга – информационная система, позволяющая определить тенденции изменений окружающей природной среды, причины и степень неблагополучия, и помогающая принимать решения по нормализации положения.



Классификация экологического мониторинга


Существуют несколько подходов к классификации мониторинга:

- по характеру решаемых задач и источникам воздействия

- по факторам воздействия

- по природным средам













. . . . . .
























Геофизический Биологический

мониторинг мониторинг



По масштабам воздействия мониторинг бывает пространственным и временным.



По характеру обобщения данных система экологического мониторинга реализуется на нескольких уровнях, которым соответствуют специально разработанные программы:


1 уровень – импактный

Изучение сильных воздействий в особо опасных зонах на региональном и локальном уровне. ( например, на изучение сбросов, выбросов или размещения отходов от конкретного особо опасного предприятия.)


2 уровень - локальный

Мониторинг воздействия конкретного антропогенного источника.


3 уровень – региональный

Слежение за процессами и явлениями в пределах региона. Исследование проблем миграции и трансформации загрязняющих веществ, совместного воздействия различных факторов характерных для экономики региона и отличающихся от базового фона. Характерного для всей биосферы.


4 уровень –национальный

Мониторинг в масштабах страны.


5 уровень – фоновый ( базовый)

Слежение за общебиосферными, в основном природными, явлениями без наложения антропогенной составляющей на базе биосферных заповедников, где исключена всякая хозяйственная деятельность.


6 уровень – глобальный

Слежение за общемировыми процессами и явлениями в биосфере Земли, включая все экологические компоненты и предупреждение о возникающих экстремальных ситуациях.


Программа импактного мониторинга может быть направлена, например, на изучение сбросов, выбросов или размещения отходов от

конкретного предприятия.

Предметом регионального мониторинга, как следует из названия, является состояние окружающей среды в пределах того или иного региона.

Фоновый мониторинг, осуществляемый в рамках международной программы «Человек и биосфера», имеет целью зафиксировать фоновое состояние окружающей среды, что необходимо для дальнейших оценок уровней антропогенного воздействия.


Ниболее универсальным является комплексный мониторинг окружающей среды.


Комплексный экологический мониторинг окружающей среды – это организация системы наблюдений за состоянием объектов окружающей природной среды для оценки их фактического уровня загрязнения и предупреждения о создающихся критических ситуациях, вредных для здоровья людей и других живых организмов.

При проведении комплексного экологического мониторинга окружающей среды:

  1. Проводится постоянная оценка экологических условий среды обитания биологических объектов;

  2. Создаются условия дляопределения корректирующих действий в случаях когда целевые показатели экологических условий не достигаются.

Организация системы комплексного экологического мониторинга предусматривает следующие семь этапов работ:


- выделение объектов наблюдения ;

- обследование выделенного объекта наблюдения;

- составление информационной модели объекта наблюдения;

- планирование измерений;

- оценку состояния объекта наблюдения и идентификацию его с информационной моделью;

- прогнозирование изменений состояния объекта наблюдения;

- представление информации в удобной для использования форме и доведения ее до пользователей.

Основные цели комплексного экологического мониторинга состоят в том, чтобы на основании полученной информации:


  • Оценить показатели состояния и функциональной целостности экоситемы и среды обитания человека9 оценка соблюдения нормативов);

  • Выявить причины изменений этих показателей и оценить последствия таких изменений, а также определить корректирующие меры ( провести диагностику экосистем);

  • Создать предпосылки для определения мер по исправлению возникающих негативных ситуаций до того . как будет нанесен ущерб ( обеспечить заблаговременное предупреждение негативных ситуаций).


В настоящее время существует множество известных систем комплексного экологического мониторинга на различных уровнях обобщения данных .

Рассмотрим кратко две крупнейшие существующие системы комплексного экологического мониторинга осуществляющих наблюдения на 6, 5 и 4 уровнях обобщения данных .


Глобальная система мониторинга

окружающей среды.


Сегодня сеть наблюдений за источниками воздействия и за состоянием биосферы охватывающей весь земной шар. То есть это система планетарного мониторинга для нашей планеты.

Глобальная Система Мониторинга Окружающей Среды (ГСМОС) была создана силами мирового сообщества в 1974г., тогда были сформированы основные положения и цели программы ( Первое межправительственное совещание по мониторингу в 1974г.)

Первоочередной задачей глобального мониторинга была признана организация мониторинга загрязнения окружающей природной среды и вызывающих его факторов воздействия.

В оценке экологического состояния биосферы в глобальном масштабе по интегральным признаком ( осредненным в пространстве и времени) исключительную роль играют дистанционные методы наблюдения.

Лидируют среди них методы, основанные на использовании космических средств.

Для этих целей созданы спутниковые системы - «Метеор» в России, «Лендсад» в США и пр.

Космическая съемка предоставляет широкие возможности для геоботанического районирования, росте населения и площади заселений.

Интересна информация космических съемок о потреблении энергии - по яркости ночного свечения и теплового фона населенных мест. Этот тип наблюдений позволяет с высокой точностью идентифицировать радиоактивное излучение - по аномалиям температурного и пылевого характера. С помощью космической съемки можно контролировать и фиксировать отрицательные изменения в экосистемах: повышение концентрации хлорофилла в водоемах, очаги лесных пожаров и многое другое.


Государственный экологический мониторинг.


Глобальная система мониторинга ГСМОС основывается на различных системах национального мониторинга, которые функционируют в различных государствах.


Системы государственных мониторингов подчиняются как международным требованиям (для возможности осуществления системы глобального мониторинга), так и учитывающим местную специфику, сложившуюся исторически и обусловленную наиболее остро стоящими проблемами национального характера.


На территории России в 1993г было принято решение о создании Единой Государственной Системы Экологического Мониторинга (ЕГСЭМ), которая должна объединять усилия многочисленных служб для решения задач комплексного наблюдения, оценки и прогноза состояния окружающей среды в Российской Федерации.


ЕГСЭМ как центр единой научно-технической политики в области экологического мониторинга должна обеспечивать:


- координацию разработки и выполнения программ наблюдений за состоянием окружающей среды;

- регламентацию и контроль сбора и обработки достоверных и сопоставимых данных;

- хранение информации, ведение специальных банков данных и их согласование с международными эколого-информационными системами;

- деятельность по оценке и прогнозу откликов окружающей среды и здоровья населения на антропогенные воздействия;

- доступность интегрированной экологической информации широкому кругу потребителей.


До организации ЕГСЭМ ( до 1993г.) на территории России самой крупной и масштабной системой экологического мониторинга являлась Обще Государственная Служба Наблюдений и Контроля за состоянием окружающей природной среды ОГСНК, построенная по иерархическому принципу.

ОГСНК входила в систему Росгидромета ( Федеральная служба России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды), экологический мониторинг осуществлялся в ней целым рядом служб и ведомств.





Наиболее крупные службы ОГСНК :


- служба наблюдения за загрязнением окружающей среды Росгидромета

- служба мониторинга лесного фонда Рослесхоз

- служба мониторинга водных ресурсов Роскомвод

- служба агрохимических наблюдений Роскомзем

- служба сан-гигиенического контроля Госкомсанэпиднадзор

- контрольно-инспекционная служба Роскомэкология


Результаты мониторинга ОГСНК до конца 80-х годов носили гриф «для служебного пользования».




Иерархическая структура сбора информации в ОГСНК





















Структура ЕГСЭМ повторяет иерархическую структуру ЕГСНК.

Для 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


Системы автоматического мониторинга


Безусловно, развитие научно технического прогресса отразилось и на системах экологического мониторинга, на сборе, хранении и анализе больших массивов информации.


Основные структурные блоки

современного автоматического мониторинга


А В Т О М А Т И Ч Е С К И Й М О Н И Т О Р И Н Г


1. Датчики параметров среды ( температуры, влажности, давления, концентрации солей, ионов металлов и пр.)





2. Автономное электропитание на основе современных аккумуляторов и солнечных батарей





3. Миниатюрные радиопередающие и радиоприемные системы действующие на короткие дистанции ( 10 – 15 км)





4.Компактные радиостанции передающие информацию на сотни и тысячи километров





5. Системы спутниковой связи





6. Современная вычислительная техника




7. Программное обеспечение










Несомненны преимущества автоматизированных систем мониторига:


- обеспечение сложного, многоцелевого и многокомпонентного

анализа окружающей среды;

- снижение возможных погрешностей;

- строгий хронометрический режим;

- увеличение частоты забора проб;

  • возможность мгновенной передачи и архивирования информации.



Недостаток только один :


- дороговизна.


Первые автоматические системы слежения были разработаны в военных и космических программах стран мирового сообщества.


В 50-е годы уже плавали семь эшелонов автоматических буев в Тихом океане ( система ПВО США.)


Но самая впечатляющая автоматическая многоцелевая станция слежения за окружающей средой была разработана и реализована в СССР - автоматическая станция «ЛУНАХОД» - которая и в наши дни является величайшим достижением в этой области.


Примером работы системы автоматического мониторинга состояния водной среды, может служить простейшая автоматизированная система «Радуга» разработанная в городе Выборге.


Эта система предназначена для измерения параметров водной среды , первичной обработки данных и передаче информации по радиоканалу , обработки и хранения информации на ЭВМ, выдачи результатов измерений в графическом и табличном виде.

Она работает круглосуточно, в автоматическом режиме, с передачей данных из контроллера в ЭВМ один раз в сутки. Цикл опроса каждого датчика может устанавливать от 1 часа до 1 суток.

Одна приемная станция этой системы обслуживает 16 автоматических передающих станций. К одной передающей станции возможно подключение 16 датчиков. Таким образом в автоматическом режиме может измеряться и обрабатываться 256 параметров одновременно.





Такая станция может служить надежным «сторожем» отслеживая залповые и аварийные сбросы загрязняющих веществ, обычно скрываемые предприятиями. Которые приурочивают их, как правило, к ночному времени суток.



Системы экологического мониторинга – это реальный шаг сделанный человеком по пути устойчивого развития. Поскольку усиливающееся внимание к анализу состояния окружающей природной среды продиктовано необходимостью.


Дальнейшее существование человечества может быть обеспечено единственным путем – путем разумного, рационального, экологически обоснованного природопользования.


То есть обозначенным еще академиком В.И.Вернадским путем перерождения Биосферы в Ноосферу ( сферу разума)


Родившиеся еще в начале ХХ века идеи Ноосферы ( Антропосферы), Техносферы и т.п., на родине В.И.Вернадского ( России ) были восприняты с большим опозданием.

В

В этом смысле системы экологического мониторинга являются лекарством от безумия, тем механизмом, который может предотвратить сползание человечества к экологической катастрофе.


есь цивилизованный мир сейчас с нетерпением ждет практического воплощения этих идей в России, своими размерами и мощью энергетического потенциала способной повернуть вспять все прогрессивные начинания за ее пределами.

































Вопросы к главе 12


  1. Когда возник термин «мониторинг» и когда сама система целенаправленных повторных наблюдений ?

  2. Можете ли вы назвать самый первый отчет о экологическом мониторинге?

  3. Дайте определение мониторинга.

  4. Как звучит определение мониторинга?

  5. Какую информацию накапливает, систематизирует и анализирует мониторинг?

  6. Изобразите блок-схему экологического мониторинга.

  7. Дайте определение экологического мониторинга в РФ сформулированного в государственном докладе « О состоянии окружающей природной среды за 1995 год.»

  8. Какие 4 функции выполняет экологический мониторинг?

  9. Входят ли в систему экологического мониторинга функции управления экологической безопасностью.

  10. Расскажите по каким 3 основным подходам осуществляется классификация систем экологического мониторинга.

  11. Сколько уровней экологического мониторинга вы можете перечислить в зависимости от их степени обобщения данных?

  12. Какой тип экологического мониторинга является наиболее универсальным?

  13. Перечислите основные задачи комплексного экологического мониторинга.

  14. Какие семь этапов предусматривает осуществление системы комплексного экологического мониторинга?

  15. Какие крупнейшие службы комплексного экологического мониторинга вы знаете?

  16. Когда был организована Единая Государственная Система Экологического Мониторинга (ЕГСЭМ)?

  17. Какая система мониторига предшествовала ЕГСЭМ?

  18. Какие основные структуры составляли ЕГСНК?

  19. Как была организована структура ЕГСНК, которая была положена в основу и ЕГСЭМ?

  20. Что вы можете рассказать о преимуществах и недостатках автоматического экологического мониторинга?

  21. Когда впервые появился автоматический мониторинг7

  22. Где и когда была создана самая известная в мире система комплексного автоматического мониторинга окружающей среды используемая при исследовании иных космических тел?

  23. Почему создание автоматического мониторинга окружающей среды называют первым шагом на пути к устойчивому развитию общества.?


16




Случайные файлы

Файл
15205.rtf
30742.rtf
74049-1.rtf
4757.rtf
2805.rtf