Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Семенова И.И. Экологический мониторинг

.pdf
Скачиваний:
35
Добавлен:
12.06.2015
Размер:
2.34 Mб
Скачать

центр выбранного для исследования 1 м2 территории. Здесь выкапывается шурф размером 0,3×0,3 м и глубиной 0,2 м. Поверхность одной из стенок шурфа очи- щают стерильным ножом. Затем из этой стенки вырезают почвенный образец, размер которого обусловлен заданной навеской. Так, если необходимо отобрать 200 г почвы, размер образца 20 см × 3 см × 3 см; 500 г – 20 см × 5 см × 30 см.

При изучении воздействия пестицидов и других химических веществ на микрофлору и процессы самоочищения в более глубоких слоях почвы, для от- бора проб почвы пользуются шурфом глубиной до 1 м. Пробы отбираются из стенки шурфа стерильным инструментом через каждые 10 см.

Отобранные образцы помещают в стерильную посуду и доставляют в лабо- раторию. При невозможности приступить к исследованию почвы немедленно, допускается хранение образца при температуре 4-5 °С, но не более 24 часов.

Подготовка и обработка почвы для анализа. Для приготовления среднего образца объемом 0,5 кг почву всех образцов одного участка высыпают на сте- рильный плотный лист бумаги, тщательно перемешивают стерильным шпате- лем, отбрасывают камни и прочие твердые предметы. Затем почву распределяют на месте ровным тонким слоем в форме квадрата.

Диагоналями почву делят на 4 треугольника. Почву из двух противополож- ных треугольников отбрасывают, а оставшуюся вновь перемешивают, опять распределяют тонким слоем и делят диагоналями и так до тех пор, пока не оста- нется примерно 0,5 кг.

Перед посевом почву диспергируют, т.е. почву с соблюдением условий сте- рильности просеивают через сито диаметром 3 мм. При просеивании сито свер- ху покрывают стерильной бумагой.

Для учета почвенных микроорганизмов и энтеровирусов достаточно навес- ки от 1 до 10 г, для санитарно-показательных микроорганизмов от 1 до 30 г, для патогенных энтеробактерий (50-50,5 г). Первое разведение навески почвы (1 : 10) делают в стерильной посуде, добавляя стерильную водопроводную воду в соотношении 1 : 10 к весу почвы (например: 1 г воды, 10 г почвы в 100 мл во- ды и т. п.).

Далее проводят предварительную обработку почвы, целью которой являет- ся извлечение клетки микроорганизмов из почвенных агрегатов.

Основными приемами предварительной обработки почвы являются:

1)10-минутное вертикальное встряхивание почвенной суспензии первого разведения в пробирках с резиновыми пробками при навеске почвы 1 г;

2)3-минутная обработка почвенной суспензии на механической мешалке. Почвенную суспензию, содержащую в 1 мл 0,1 г почвы, через 30 секунд по-

сле предварительной обработки (за это время оседают грубые минеральные час- тицы) используют для приготовления последовательно убывающих концентра- ций почвы. Для этого из первого разведения, находящегося во флаконе, с со- держанием почвы 0,1 гмл стерильной пипеткой отбирают 1 мл и переносят в пробирку с 9 мл стерильной водопроводной воды. При этом получают второе разведение, содержащее 0,01 гмл почвы. Повторяя эту операцию, доводят разве- дение почвы до 0,0001-0,00001 гмл.

51

Приготовленные разведения используются для посева на различные пита- тельные среды с целью определения микробиологических показателей. К мето- дам определения микробиологических показателей, характеризующих фекаль-

ное загрязнение почвы, относятся:

1.Определение количества бактерий группы кишечных палочек, энтеро- кокков, энтеровирусов.

2.Определение кишечных палочек в почве титрационным методом.

3.Определение кишечных палочек в почве методом мембранных фильт-

ров.

4.Прямой поверхностный посев на агаризованные питательные среды для учета кишечных палочек в почве.

5.Определение в почве общего количества бактерий,

6.Определение Clostridium perfringens в почве.

7.Определение термофильных бактерий.

8.Определение в почве нитрифицирующих бактерий.

К методам определения микроорганизмов, характеризующих загрязнение и самоочищение почвы от органических и химических загрязнений, относятся:

1.Определение общей численности почвенных сапрофитных микроорга-

низмов.

2.Определение общей численности почвенных микроорганизмов методом прямой микроскопии.

3.Определение общего числа и процента почвенных бацилл.

4.Определение количества грибов и актиномицетов в почве.

5.Определение аэробных целлюлозоразлагающих микроорганизмов.

6.Определение аммонификаторов в почве.

7.Определение токсичности почв к микроорганизмам.

К методам определения патогенных бактерий и вирусов в почве относятся следующие:

1.Определение сальмонелл в почве.

2.Индикация и выделение патогенных клостридий из почвы.

3.Идентификация и выделение столбнячной палочки.

4.Индикация и выделение ботулинической палочки.

5.Обнаружение сибиреязвенной палочки в почве.

Вопросы для самоконтроля

1.Основные принципы организации фонового мониторинга.

2.Типы станций. Сеть станций фонового мониторинга.

3.Отбор проб атмосферного воздуха, воды, почвы. Консервация и хране- ние проб. Опишите методику, укажите особенности. Какая документация ис- пользуется?

РАЗДЕЛ 5. ВСЕМИРНАЯ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕЖДУНАРОДНЫЙ МОНИТОРИНГ ЗАГРЯЗНЕНИЯ БИОСФЕРЫ

52

Всемирная метеорологическая организация это межправительственная организация, в состав которой входят государства и территории. Она берет свое начало от Международной Метеорологической Организации, которая была ос- нована в 1873 г. ВМО, созданная в 1950 г., стала специализированным учрежде- нием Организации Объединенных Наций в области метеорологии (погода и климат), оперативной гидрологии и связанных с ними наук. Это авторитетный орган системы ООН по вопросам состояния и поведения атмосферы Земли, ее взаимодействия с океанами, образуемого им климата и формирующегося в ре- зультате этого распределения водных ресурсов. Штаб-квартира ВМО располо- жена в Женеве, Швейцария.

Цели Всемирной метеорологической организации:

1.Координация деятельности стран-членов по выпуску информации о по- годе, водных ресурсах и климате в соответствии с согласованными на междуна- родном уровне стандартами.

2.Научно-исследовательская деятельность в национальном, международ-

ном и глобальном масштабах и профессиональная подготовка специалистов до признанных международных уровней.

3.Содействие развитию обслуживания, направленного на повышение благосостояния и безопасности общин, стран и всего человечества.

Основной структурой в составе ВМО является Всемирная служба погоды (ВСП) – уникальная глобальная система сбора, обмена и анализа метеорологи- ческой и другой информации об окружающей среде (организована в 1963 г.).

Каждая страна мира ежедневно из года в год вносит в ВСП вклад для общего блага. Эта система позволяет своевременно выпускать предупреждения о свя-

занных с погодой стихийных бедствиях для обеспечения безопасности жизни и имущества.

Кроме того, стоит отметить ведущую роль ВМО в глобальной координации геофизических и метеорологических экспериментов Международного геофи- зического года (1958 г.), Глобального метеорологического эксперимента (197879 гг.) и Альпийского эксперимента (1982 г.), которые способствовали выдаю- щимся достижениям в прогнозировании погоды и в геофизических науках.

ВМО возглавила кампанию по предупреждению мирового сообщества о та- ких потенциальных последствиях повышенных концентраций парниковых га- зов, как глобальное потепление и подъем уровня моря, что сыграло важную роль в переговорах о Конвенции ООН об изменении климата. В настоящее вре- мя ВМО выпускает ежегодный бюллетень о состоянии глобального климата.

ВМО внесла ценный вклад в Венскую конвенцию об охране озоновою слоя

иее Монреальский протокол. Она продолжает следить за озоновым слоем по-

средством Глобальной системы наблюдений за озоном в рамках Глобальной службы атмосферы и предупреждать мир посредством регулярных бюллетеней об опасности его неустойчивого состояния.

Уникальный проект по исследованию тропической зоны океана и глобаль-

ной атмосферы в рамках Всемирной программы исследований климата явился значительным, событием в области прогнозирования климата. Его широкомас-

53

штабные эксперименты в тропической зоне Тихого океана во время эпизодов потепления, известных как Эль-Ниньо, улучшили прогнозирование этих явле- ний.

ВМО создала Глобальную гидрологическую сеть для мониторинга качества воды и оценки водных ресурсов, которые являются необходимыми предпосыл-

ками для устойчивого развития и уменьшения последствий связанных с водой опасных явлений.

Погода и климат не знают национальных границ. Поэтому для развития ме- теорологии и оперативной гидрологии международное сотрудничество в гло- бальном масштабе всегда имело и будет иметь большое значение. Без ВМО ис-

чезнет большая часть приносимой метеорологией и оперативной гидрологией пользы, которую мир получает сегодня.

Почти три четверти всех стихийных бедствий связаны с погодой. ВМО и ее программы обеспечивают жизненно важную информацию для выпуска заблаго- временных предупреждений, которые спасают множество жизней и сокращают ущерб, наносимый имуществу и окружающей среде.

Многочисленные исследования показали, что помимо неисчислимой поль- зы для благосостояния человека каждый доллар, вложенный в метеорологиче- скую и гидрологическую службы, приносит многократную, подчас десятикрат- ную и более, экономическую отдачу.

Метеорологическое и климатическое обслуживание имеет ценное значение. В случае правильного использования оно обладает потенциалом экономии мил- лионов долларов ежегодно практически в каждой стране мира. В мире, где все большее распространение получает коммерциализация, правительства, которые

расходуют время и деньги для создания метеорологических и климатических данных и обслуживания, стремятся получить компенсацию за свои усилия. С другой стороны, наше понимание всемирной метеорологической и климатиче- ской системы строилось на концепции свободного международного обмена дан- ными, которая является одним из принципов, лежащих в основе деятельности ВМО. Достижение компромисса между этими явно противоречивыми требова-

ниями явилось одним из крупнейших достижений ВМО за последние несколько лет.

ВМО подготовила новую стратегию в области информационных систем, охватывающую все аспекты информационной технологии (ИТ), которая предна- значена для обеспечения общей основы ИТ для работы Организации до 2003 г. Ввиду скорости изменений подробные цели этой стратегии должны иметь от- крытый характер. Система предназначена для предоставления членам Секрета- риата возможностей использования любого персонального компьютера при ми- нимальной переподготовке и включает программное обеспечение, которое мо- жет легко передаваться между персональными компьютерами. Находящемуся в командировках персоналу предоставляются также переносные компьютеры.

54

Рис. 5 Структура Всемирной метеорологической организации

В рамках новой стратегии будет использоваться Интернет в качестве ос- новного средства связи с рамках ВМО с использованием электронной почты, FTP, Web, TELNET электронных публикаций, Интранет, Экстранет и электрон- ной торговли. В настоящее время по Интранету обеспечивается внутренний дос-

55

туп к документам ВМО. Это уже дает значительную экономию расходов на бу- магу и распространение. Интранет может принимать насыщенный цвет, а также вводимую аудио- и видеоинформацию. В этой связи эту систему можно исполь- зовать для интерактивной мультимедийной связи, включая проведение видео- конференций.

Каждые четыре года страны-члены направляют своих представителей для участия во Всемирном метеорологическом конгрессе, который определяет бу- дущую политику ВМО. Исполнительный Совет, состоящий из 36 директоров национальных метеорологических или гидрометеорологических служб (НМС), является исполнительным органом Организации, ответственным за выполнение решений стран-членов.

Шесть региональных ассоциаций открывают перед странами-членами воз- можность для рассмотрения своих региональных проблем. Восемь технических комиссий имеют в своем составе лучших мировых экспертов в области авиаци- онной, сельскохозяйственной и морской метеорологии, климатологии, опера- тивной гидрологии, атмосферных наук, приборов и методов наблюдений и ос- новных систем, составляющих основу метеорологии. Они вырабатывают де- тальные рекомендации для работы Организации и для всех национальных ме- теорологических и гидрологических служб (НМГС) мира.

Работа ВМО координируется Секретариатом, который насчитывает около 250 постоянных сотрудников и возглавляется Генеральным секретарем, назна- чаемым Всемирным метеорологическим конгрессом.

В Российской Федерации ВМО взаимодействует с системами Росгидромета, которые собирают информацию о погодных явлениях, гидрологических качест- ве атмосферного воздуха населенных пунктов и прочее. Наблюдения ведутся со стационарных, маршрутных и передвижных (подфакельных) постов. На стацио- нарных постах устанавливаются павильоны типа «Пост-1», «Пост-2», «Воздух», оснащенные аппаратурой для отбора проб и приборами для определения метео- рологических параметров. Для постов наблюдений ГОСТ 17.2.3.07-86 «Правила контроля воздуха населенных пунктов» устанавливает четыре программы на- блюдений:

1.Полная (ежедневные наблюдения в 1, 7, 13 и 19 часов с получением ин- формации о среднесуточных и разовых концентрациях вредных веществ).

2.Неполная (ежедневные наблюдения в 7, 13 и 19 часов с получением ин- формации о разовых концентрациях вредных веществ).

3.Сокращенная (наблюдения в 7 и 13 часов при температуре воздуха ниже

45 °С в местах, где содержание примесей низкое) и суточную (непрерывный отбор проб для определения среднесуточных концентраций вредных веществ).

Обозначим основные принципы функционирования метеорологической системы. Метеорологические наблюдения тогда и только тогда являются срав- нимыми, точными, отвечающими задачам метеослужбы, когда при установках приборов выполняются требования, наставления и инструкции, а при производ-

стве наблюдений и обработке материалов работниками метеостанций строго придерживаются указаний соответствующих руководств.

56

Каждая метеостанция является научной единицей обширной сети станций. Результаты наблюдений каждой станции, уже использованные в текущей опера- тивной работе, имеют ценность и как дневник метеорологических процессов, который может подвергнуться дальнейшей научной обработке.

Наблюдения на каждой станции должны проводиться со всей тщательно- стью и точностью. Приборы должны быть отрегулированы, проверены. Метео- станция должна иметь необходимые для работы бланки, книжки, таблицы, ин- струкции.

Наружные метеорологические приборы размещаются на площадке, которая должна быть открытой, ровной, с естественными условиями почвы и травяной растительностью. Нельзя сооружать площадку вблизи строений, высокого леса,

вкотловинах и др. местах, где имеется препятствие для свободной циркуляции воздуха. Размер участка зависит от количества помещаемых приборов. Мини- мальной считается площадь 15×15 м. Площадка обносится решетчатой изгоро- дью обычной высоты. Метеорологическую площадку следует тщательно очи- щать от всякого сора и постоянно поддерживать на ней чистоту.

Если травяной покров на площадке летом сильно разрастается, то траву нужно скашивать или подстригать, оставляя не более 30-40 см. Скошенную тра- ву обязательно убирать с площадки тотчас же. Снежный покров на площадке не следует трогать, весной же нужно удалять снег или ускорять его таяние путем разбрасывания или увоза снега с площадки.

Скрыш будок и из защитной воронки осадкомера снег счищается. Приборы на площадке должны быть так размещены, чтобы они не затеняли друг друга. Термометры должны находиться в 2 м от земли. Дверца будки должна быть об- ращена на север. Лестница не должна соприкасаться с будкой.

На станции должны быть шкаф для хранения бланков и архива. В помеще- нии устанавливаются барометр, барограф, а также измерительные пульты при- боров-самописцев.

Все наблюдения вписываются простым карандашом в установленные книжки или бланки сразу же после отсчета того или иного прибора. Недопусти- мы записи по памяти. Все исправления вносятся зачеркиванием исправляемых цифр (так, чтобы их все же можно было прочесть) и подписыванием новых сверху; подчистка цифр и текста не допускается. Особенно важна четкая запись, облегчающая как первичную обработку наблюдений на станции, так и исполь- зование их Гидрометцентрами.

При пропуске наблюдений соответствующая графа книжки должна оста- ваться незаполненной. Совершенно недопустимо в таких случаях вписывание каких либо вычисленных результатов с целью «восстановления» наблюдений, т.к. предположительные данные легко могут оказаться ошибочными и принести больший вред, чем пропуск отсчетов по приборам. Обо всех случаях перерывов делается пометка на странице наблюдений. Необходимо заметить, что пробелы

внаблюдениях обесценивают всю работу станции, а потому непрерывность на- блюдений должна явиться основным правилом для каждой метеостанции.

57

Отсчеты, произведенные неточно в срок, также в значительной степени обесцениваются. В таких случаях в графе, где отмечается срок наблюдений, пи- шется время отсчета сухого термометра в психрометрической будке.

Время, затрачиваемое на наблюдения, зависит от оборудования станции. За 10-15 мин, а зимой за полчаса до срока осуществляется предварительный об- ход всех установок. Необходимо убедиться, исправны ли они, и подготовить не- которые приборы к предстоящим отсчетам, чтобы гарантировать точность на- блюдений, убедиться, что психрометр исправен, и батист достаточно напитыва- ется водой, что перья самописцев пишут правильно и чернил достаточно. В ут- ренний срок приборы и будка очищаются от снега.

Кроме отсчетов по приборам и глазомерного определения видимости и об- лачности, записываемых в отдельные графы книжки, наблюдатель отмечает в графе «атмосферные явления» начало и конец, вид и интенсивность таких явле- ний, как осадки, туман, роса, иней, изморозь, гололед и другие. Для этого необ- ходимо внимательно и непрерывно наблюдать за погодой и в промежутках меж- ду срочными наблюдениями.

Станции, несущие службу погоды, после обработки наблюдений шифруют метеоданные для посылки синоптических телеграмм в Гидрометцентр. Цель шифровки значительно сократить объем телеграммы при максимально коли- честве посылаемых сведений. Очевидно, что для этой цели наиболее пригодна цифровая зашифровка. В 1929 г. Международная метеорологическая конферен- ция выработала метеокод, с помощью которого можно было описать состояние атмосферы со всеми подробностями. Этот код применялся в течение почти 20 лет, подвергаясь лишь небольшим изменениям. С 1 января 1950 года введен в

действие новый международный код, значительно отличающийся от старого.

Вопросы для самоконтроля

1.История и цели Всемирной метеорологической организации (ВМО).

2.Современная структура ВМО, её элементы в Российской Федерации.

РАЗДЕЛ 6. НАЦИОНАЛЬНЫЙ МОНИТОРИНГ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственный мониторинг окружающей среды (государственный эколо- гический мониторинг) осуществляется в соответствии с законодательством РФ и

58

законодательством субъектов РФ в целях наблюдения за состоянием окружаю-

щей среды в районах расположения источников антропогенного воздействия и воздействием этих источников на окружающую среду, а также в целях обеспе- чения потребностей государства, юридических и физических лиц в достоверной информации, необходимой для предотвращения или уменьшения неблагоприят- ных последствий изменения состояния окружающей среды. Федеральный закон №7 «Об охране окружающей среды» определяет полномочия органов государ- ственной власти Российской Федерации в сфере отношений, связанных с охра- ной окружающей среды (статья 5): «установление порядка осуществления госу- дарственного мониторинга окружающей среды (государственного экологиче- ского мониторинга), формирование государственной системы наблюдений за состоянием окружающей среды и обеспечение функционирования такой систе- мы». Этим же законом (статья 63) определяются основные принципы организа- ции государственного мониторинга окружающей среды (государственного эко- логического мониторинга).

На территории СССР в 70-е гг. на базе станций гидрометеослужбы была ор- ганизована Общегосударственная служба наблюдений и контроля состояния ок- ружающей среды (ОГСНК), построенная по иерархическому принципу.

В 1993 г. было принято решение о создании (Постановление Правительства Российской Федерации от 24 ноября 1993 г. 1229) Единой государственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ). Однако до сих пор работы по созданию EГСЭМ находятся на стадии пилотных проектов регионального мас- штаба. Предполагалось, что ЕГСЭМ будет обеспечивать:

1.Координацию разработки и выполнения программ наблюдений за со- стоянием окружающей среды;

2.Регламентацию и контроль сбора и обработки достоверных и сопостави- мых данных;

3.Хранение информации, ведение специальных банков данных и их гар- монизацию (согласование, телекоммуникационную связь) с международными эколого-информационными системами;

4.Деятельность по оценке и прогнозу состояния объектов окружающей природной среды, природных ресурсов, откликов экосистем и здоровья населе- ния на антропогенное воздействие;

5.Доступность интегрированной экологической информации широкому кругу потребителей.

По своей сути ЕГСЭМ есть реализация системы ГСМОС на уровне нацио- нального мониторинга. Национальные системы мониторинга функционируют в различных государствах согласно как международным требованиям, так и спе- цифическим подходам, сложившимся исторически или обусловленным характе- ром наиболее остро стоящих экологических проблем. Международные требова- ния, которым должны удовлетворять национальные системы-участники ГСМОС, включают единые принципы разработки программ (с учетом приори- тетных факторов воздействия), обязательность наблюдений за объектами, имеющими глобальную значимость, передачу информации в Центр ГСМОС.

59

В настоящее время систему национального мониторинга окружающей при- родной среды обеспечивают следующие государственные структуры:

1.Министерство природных ресурсов и экологии РФ. Функции: обеспечи-

вает общее руководство подведомственными контролирующими органами ис- полнительной власти в вопросах охраны окружающей природной среды.

2.Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружаю-

щей среды (Росгидромет). Функции: производит постоянный сбор гидрометео- рологической информации; данных о загрязнении атмосферы, поверхностных вод суши, территориального моря, шельфа и околоземного космического про- странства; научную деятельность в отношении мониторинга загрязнений окру- жающей среды; оценку и прогноз изменений климата.

3.Федеральная служба по надзору в сфере природопользования (Роспри-

роднадзор). Функции: контроль и надзор в области охраны, использования и воспроизводства объектов животного мира и среды их обитания (кроме объек- тов охоты и рыболовства), в области организации и функционирования особо охраняемых природных территорий федерального значения, охраной водных объектов. Организует и проводит в порядке, определяемом Правительством Российской Федерации, государственную экологическую экспертизу, монито- ринг объектов животного мира, уникальной экологической системы озера Бай- кал, континентального шельфа.

4.Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор). Функции: ограничение негативного техногенного воз- действия (в том числе в области обращения с отходами производства и потреб- ления), промышленной безопасность, государственный горный надзор; экологи- ческая экспертиза в установленной сфере деятельности; государственный энер- гетический надзор; специально уполномоченный орган в области охраны атмо- сферного воздуха. Регулирует вопросы безопасности при использовании атом- ной энергии (за исключением деятельности по разработке, изготовлению, испы- танию, эксплуатации и утилизации ядерного оружия и ядерных энергетических установок военного назначения).

5.Федеральное агентство по недропользованию (Роснедра). Функции: ве-

дение федерального и территориальных фондов геологической информации о недрах, а также банка данных по вопросам недропользования и государственно- го кадастра месторождений и проявлений полезных ископаемых.

6.Федеральное агентство водных ресурсов. Функции: охрана водных объ-

ектов, предупреждение и ликвидация вредного воздействия вод; предотвраще- ние загрязнения вод; предоставление информации, связанной с состоянием и использованием водных объектов, находящихся в федеральной собственности; ведение государственного водного кадастра, осуществление государственного мониторинга водных объектов, государственного учета поверхностных и под- земных вод и их использования.

Распределение функций мониторинга по различным ведомствам, не связан- ным между собой, приводит к дублированию усилий, снижает эффективность всей системы мониторинга и затрудняет доступ к необходимой информации, как для граждан, так и для государственных организаций. Поэтому так важно было

60