Семенова И.И. Экологический мониторинг

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Российский государственный социальный университет Филиал в г. Чебоксары

Кафедра социальной экологии и экологического права

И.И. Семенова

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ

Учебное пособие

Чебоксары

2012

ВВЕДЕНИЕ

Экологический мониторинг является информационной основой для широ- кого спектра природоохранной деятельности. Полученные данные используются для научных исследований, оценки состояния окружающей среды и принятия управленческих решений.

Глобальная система экологического мониторинга позволяет получать ко- лоссальный объём данных любого масштаба. Это данные метеорологических станций, систем дистанционного зондирования (космические снимки, сейсмо- съёмка, электромагниторазведка и т.п.). Результаты мониторинга указывают на сложность и неоднозначность воздействия антропогенной деятельности на ок- ружающую среду. Для анализа полученных данных, а также для прогнозирова- ния на основе обработки этих данных выделяются колоссальные вычислитель- ные мощности. И это не удивительно. Ведь грамотная оценка ситуации даёт нам информацию о качестве окружающей среды, существующих резервах системы и позволяет реализовать экологически целесообразные управленческие решения.

Стоит отдельно отметить мониторинг биологических объектов. В этой об- ласти до сих пор слабо формализованы методы оценки, но потребность в опре- делении качества среды очень высока. Об этом явно говорит интерес к проблеме сохранения биоразнообразия. Для понимания закономерностей функционирова- ния популяционно-видового, экосистемного уровня и надэкосистемных струк- тур необходимо применять новейшие разработки этого направления. Это мето- ды биоиндикации, широкий спектр математических методов сравнительного анализа компонентов биоразнообразия, информационные технологий для обра- ботки экологических данных, а системы искусственного интеллекта и т.п.

Система экологического мониторинга не ограничивается только сбором информации об окружающей среде. Экологический мониторинг сам по себе яв- ляется исследованием, которое включает в себя этапы сбора, упорядочивания, анализа данных, прогнозирования и принятия управленческого решения. Посто- янный мониторинг лежит также в основе функционирования кадастровых сис- тем, геоинформационных систем, а также экосистемного анализа. Данные эко- логического мониторинга используются при проведении экологической экспер- тизы (например, для оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС)), эко- логического аудита и в других смежных областях.

5

КУРС ЛЕКЦИЙ

РАЗДЕЛ 1. НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА

Впервые термин мониторинг (от лат. monitor – предостерегающий) появил- ся перед проведением международной конференции в Стокгольме (1972 г.). Под мониторингом было решено понимать систему непрерывного наблюдения, из- мерения и оценки состояния окружающей среды. Позднее система мониторинга была расширена – в неё был включён этап принятия управленческого решения

(рис. 1).

Внастоящее время под экологическим мониторингом понимается инфор- мационная система наблюдений, оценки и прогноза изменений в состоянии ок- ружающей среды, созданная с целью выделения антропогенной составляющей этих изменений на фоне природных процессов.

Всистеме экологического мониторинга постоянно должны реализовывать- ся две цели:

1. Постоянная оценка «комфортности» условий среды обитания человека и других биологических объектов.

2. Предоставление информационной составляющей для целей прогнозиро- вания, моделирования и принятия управленческих решений.

Впроцессе мониторинга решаются следующие задачи:

1.Организация единой системы сбора и обработки данных наблюдений;

2.Обеспечение достоверности и сопоставимости данных наблюдений;

3.Организация хранения данных наблюдений, ведение специальных бан- ков и баз экологических данных;

4.Оценка и прогноз состояния объектов окружающей природной среды;

5.Информационное обеспечение органов власти и управления комплекс- ной информацией о состоянии окружающей природной среды и природных ре- сурсах, а также населения информацией о проблемах обеспечения экологиче- ской безопасности.

Рис. 1 Блок-схема системы мониторинга

В настоящее время основным методом оценки окружающей среды является экологическое нормирование. В соответствии с природоохранительным законо-

6

дательством Российской Федерации нормирование качества окружающей при-

родной среды производится с целью установления предельно допустимых норм воздействия, гарантирующих экологическую безопасность населения, сохране- ние генофонда, обеспечивающих рациональное использование и воспроизводст- во природных ресурсов в условиях устойчивого развития хозяйственной дея- тельности. При этом под воздействием понимается антропогенная деятельность, связанная с реализацией экономических, рекреационных, культурных интересов и вносящая физические, химические, биологические изменения в природную среду.

Как экологическое, так и санитарно-гигиеническое нормирование основаны на знании эффектов, оказываемых разнообразными факторами воздействия на живые организмы. Одним из важных понятий в нормировании является понятие загрязнения:

Загрязнение окружающей среды – поступление в окружающую среду ве- щества и (или) энергии, свойства, местоположение или количество которых ока- зывают негативное воздействие на окружающую среду.

Обычно выделяют следующие виды загрязнения:

1.Химическое. Загрязнение ксенобиотиками и другими химическими ве- ществами.

2.Физическое. Тепловое, световое, шумовое, электромагнитное, радиоак- тивное воздействие.

3.Биологическое. Загрязнение микроорганизмами (гниение, болезнетвор- ность), животными (паразиты), растениями (цветение водоёмов).

4.Визуальное. Нарушение эстетической привлекательности ландшафта (например, вследствие организации свалки строительного мусора).

В зависимости от времени поступления загрязнителей различают три вида загрязнений:

1.Первичное загрязнение – вызванное поступлением загрязняющих ве- ществ и процессами непосредственного их превращения. В цикле первичного загрязнения могут появляться вторичные и последующие загрязняющие вещест- ва.

2.Вторичное загрязнение – развивается как следствие первичного загряз- нения и представляет собой новый цикл загрязнения.

3.Повторное загрязнение – вызванное повторным выносом загрязняющих веществ вследствие первичного загрязнения. Например, вынос осевших на дно

или вмерзших в лед нефтепродуктов во время паводка или таяния льда В настоящее время существует фактическое разделение на экологическую

безопасность в отношении человека и экологическую безопасность в отношении

кокружающей природной среде. Принцип антропоцентризма верен в отноше- нии истории развития нормирования: значительно ранее прочих были установ- лены нормативы приемлемых для человека условий среды (прежде всего, про- изводственной). Тем самым было положено начало работам в области санитар- но-гигиенического нормирования. В частности, были выведены такие группы

7

3-й – вещества умеренно опасные: алюминий, марганец, медь (суммарно), нитраты, озон, хром.

4-й – вещества малоопасные: сероводород, сульфаты, хлориды.

Отнесение вредного вещества к классу опасности производят по показате- лю, значение которого соответствует наиболее высокому классу опасности.

Таким образом, санитарно-гигиеническое нормирование охватывает все среды, различные пути поступления вредных веществ в организм, хотя редко отражает комбинированное действие (одновременное или последовательное действие нескольких веществ при одном и том же пути поступления) и не учи- тывает эффектов комплексного (поступления вредных веществ в организм раз- личными путями и с различными средами – с воздухом, водой, пищей, через кожные покровы) и сочетанного воздействия всего многообразия физических, химических и биологических факторов окружающей среды. Существуют лишь ограниченные перечни веществ, обладающих эффектом суммации при их одно- временном содержании в атмосферном воздухе.

где Ci – концентрация вещества в исследуемой среде; ПДК1 – предельно- допустимая концентрация данного вещества. Среда считается допустимой если конечное значение меньше единицы.

Экологическое нормирование предполагает учет так называемой допусти- мой нагрузки на экосистему. Допустимой считается такая нагрузка, под воздей-

ствием которой отклонение от нормального состояния системы не превышает

9