Мониторинг окружающей среды РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА n n

Мониторинг окружающей среды

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА n n n Вартанов А. З. , Рубан А. Д. , Шкуратник В. Л. Методы и приборы контроля окружающей среды и экологический мониторинг. М. : Горная книга, 2009. 640 с. Пустовая Л. Е. , Месхи Б. Ч. Методы и приборы контроля окружающей среды и экологический мониторинг: учебное пособие. М. : Издательский центр ДГТУ, 2008. 218 с. Экологическое право: учебник для вузов / под ред. С. А. Боголюбова. М. : Высшее образование, 2006. 485 с. Садовникова Л. К. , Орлов Д. С. , Лозановская И. Н. Экология и охрана окружающей среды при химическом загрязнении : учеб. пособие. М. : Высшая школа, 2008. 334 с. Мониторинг геологических, литотехнических и экологогеологических систем : учеб. пособие / под ред. В. Т. Трофимова. М. : КДУ, 2007. 416 с.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА n n n Хаханина Т. И. , Никитина Н. Г. Аналитическая химия: учеб. пособие. М. : Высшее образование, 2010. 288 с Другов Ю. С. , Родин А. А. Пробоподготовка в экологическом анализе. М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. 855 с. Другов Ю. С. , Родин А. А. Анализ загрязненной почвы и опасных отходов. Практическое руководство. М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. 486 с. Марченко З. , Бальцежак М. Методы спектрофотометрии в УФ и видимой областях в неорганическом анализе. М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. 711 с. Отто М. Современные методы аналитической химии. М. : Техносфера, 2006. 416 с. Экологический мониторинг / Под ред. Т. Я. Ашихминой. М. : Академический Проект, 2005. 416 с.

Мониторинг (от англ. monitoring, от лат. monitor - следящий, слежение) - это система наблюдений, оценки и прогноза состояния окружающей среды n n n Экологический мониторинг многоцелевая иерархическая система, включающая повторяющиеся наблюдения, оценку и прогноз антропогенных изменений состояния экосистем. Термин "мониторинг" появился перед проведением Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде (Стокгольм, 5 -16 июня 1972 г. ). Первые предложения по поводу такой системы были разработаны экспертами специальной комиссии Научного комитета по охране окружающей среды в 1971 году.

Первое межправительственное совещание по мониторингу n созвано в Найроби (Кения, февраль 1974 г. ), на котором были изложены основные положения и цели программы глобальной системы мониторинга окружающей среды (ГСМОС). n n На совещании был определен список приоритетных загрязнителей для их учета при организации мониторинга, было решено также установить контроль за параметрами, необходимыми для интерпретации результатов измерения загрязнений. Совещание высказалось за то, чтобы международное сотрудничество по организации глобального мониторинга строилось на основе существующих национальных и международных систем.

Мониторинг окружающей среды

Основные цели экологического мониторинга n n в обеспечении системы управления природоохранной деятельности и экологической безопасности своевременной и достоверной информацией, позволяющей: оценить показатели состояния и функциональной целостности экосистем и среды обитания человека; выявить причины изменения этих показателей и оценить последствия таких изменений, а также определить корректирующие меры в тех случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются; создать предпосылки для определения мер по исправлению возникающих негативных ситуаций до того, как будет нанесен ущерб.

Основные задачи экологического мониторинга n n n наблюдение за источниками антропогенного воздействия; наблюдение за факторами антропогенного воздействия; наблюдение за состоянием природной среды и происходящими в ней процессами под влиянием факторов антропогенного воздействия; оценка фактического состояния природной среды; прогноз изменения состояния природной среды под влиянием факторов антропогенного воздействия и оценка прогнозируемого состояния природной среды.

При организации систем мониторинга важным является экономический аспект: основное значение должно придаваться мониторингу, способному продемонстрировать, в какой степени удовлетворяются цели политики защиты окружающей среды. До недавнего времени в мире господствовала политика экологической безопасности, основанная на следующих положениях: - воздействие техногенных факторов опасности на организм человека имеет пороговый характер, т. е. биологический эффект от воздействия проявляется в организме только при концентрациях токсичных и радиоактивных веществ в окружающей среде, превышающих ПДК; - человек является наиболее чувствительным к опасностям объектом в биосфере и поэтому, если защищен человек, защищена природная среда. n

n n Малые концентрации многих веществ, особенно в определенных сочетаниях, могут вызвать гораздо большие нарушения, чем большие концентрации. Человек является не самым чувствительным элементом биосферы. Работы последних лет показали, что гигиенические нормы ПДК недостаточны и в большинстве случаев завышены, так как они не обеспечивают сохранение и выживание многих видов живых организмов (лишайники, хвойные породы деревьев и др. ).

Родился: 15 мая 1930 г. , Россия С именем Ю. А. Израэля связана разработка концепции и теории комплексного мониторинга состояния природной среды и реализация этой системы в нашей стране, которая изложена в монографии «Экология и контроль состояния природной среды» . Ю. А. Израэль – лауреат Государственной премии в области охраны окружающей среды (1987 г. ). С 1989 г. по настоящее время– директор Института глобального климата и экологии Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды и Российской Академии наук (ИГКЭ Росгидромета и РАН), института, который он организовал для решения актуальных задач глобальной климатологии и экологии.

Классификация видов мониторинга По масштабам обобщения информации выделяют: n n глобальный (биосферный) мониторинг – предусматри-вает слежение за общемировыми процессами и явлениями в биосфере Земли, включая все экологические компоненты, осуществление прогноза возможных изменений, предупреждение о возникающих экстремальных ситуациях. национальный мониторинг – слежение за процессами и явлениями в пределах страны, включая все экологические компоненты, сбор и анализ информации, прогнозирование состояния окружающей среды региональный мониторинг – слежение за процессами и явлениями в пределах какого-то региона, где эти процессы и явления могут отличаться по природному характеру от базового фона, характерного для биосферы локальный мониторинг – осуществление наблюдений в особо опасных зонах и местах, обычно непосредственно примыкающих к источникам загрязняющих веществ.

По методам ведения наблюдений выделяют: n биологический мониторинг - мониторинг с помощью n авиационный мониторинг n n биоиндикаторов осуществляется с самолетов, вертолетов и др. летательных аппаратов в пределах тропосферы космический мониторинг осуществляется с помощью космических средств наблюдения дистанционный мониторинг - совокупность авиационного и космического мониторинга, кроме того, в это понятие включают слежение за окружающей средой с помощью приборов, установленных в труднодоступных местах Земли, показания которых передаются с помощью дальней передачи информации (по радио, через спутники, по компьютерным сетям)

По методам ведения наблюдений:

По объектам наблюдения различают геофизический и биологический экологический мониторинг n n Геофизический мониторинг состоит в наблюдении, контроле, оценке и прогнозе состояния и изменений геофизической среды (как совокупности физических процессов и свойств определенного участка земли), т. е. абиотической составляющей биосферы как в микро-, так и в макромасштабе, а также в изучении реакции крупных систем: погоды и климата. Основными задачами биологического мониторинга являются определение состояния биотической составляющей биосферы, ее отклика, реакции на антропогенное воздействие, определение функции состояния и отклонения этой функции от нормы на различных уровнях организации биосистем.

В зоне влияния источников эмиссии организуется систематическое наблюдения за следующими объектами и параметрами окружающей среды: n n n Атмосфера – химический и радионуклидный состав газовой и аэрозольной фазы воздушной среды, твердые и жидкие осадки (снег, дождь) и их химический и радионуклидный состав; тепловое и влажностное загрязнение атмосферы. Гидросфера – химический и радионуклидный состав поверхностных вод (реки, озера, водохранилища и т. д. ), грунтовых вод, взвесей и донных отложений в природных водотоках и водоемах, тепловое загрязнение поверхностных и грунтовых вод. Почва – химический и радионуклидный состав деятельного слоя почвы.

n n n Биота – химический и радионуклидный состав загрязнений сельскохозяйственных угодий, растительного покрова, почвенных зооценозов, наземных сообществ домашних и диких животных, птиц, насекомых, водных растений, планктона, рыб. Урбанизация среды – химический и радионуклидный фон воздушной среды населенных пунктов, химический и радионуклидный состав продуктов питания, питьевой воды и т. д. Население – характерные демографические параметры (численность и плотность населения, рождаемость и смертность, уровень врожденных уродств и аномалий), социально-экономические факторы.

теоретические и методологические принципы организации систем мониторинга n n n Структурно-организационный принцип – система мониторинга любого уровня, являясь многоуровневой иерархической структурой, должна строиться с учётом взаимодействия с высшими системами и низшими подсистемами. Функциональный принцип – мониторинг функционирует во времени как взаимосвязанная и взаимообусловленная система цепи постоянных наблюдений, оценки, прогноза и управления. Обучающий принцип – с течением времени в системе работающего мониторинга качество прогнозов и эффективность управления должны закономерно улучшаться, система мониторинга во времени должна непрерывно совершенствоваться и строиться как «самообучающаяся» система.

теоретические и методологические принципы организации систем мониторинга n n n Пространственный принцип – пространственная структура системы пунктов получения информации формируется в зависимости от вида мониторинга и определяется природными геологическими и инженерногеологическими особенностями территории, типом и особенностями инженерных сооружений на ней, а также состоянием на ней экосистемы. Временной принцип – частота наблюдений и сбора информации во времени в системе мониторинга полностью определяется динамикой наблюдаемых (изучаемых) процессов. Целевой принцип – система любого мониторинга должна строиться с учётом достижения его конечной цели – оптимизации управления, что достигается на базе прогнозных оценок её развития путём выработки оптимальных управляющих решений и рекомендаций.

Блок-схема cистемы мониторинга

структурная схема мониторинга n

Важные элементы структуры мониторинга: n n системы объектов мониторинга (почвы, воды, воздух и др. ); системы производственных работ, составляющих производственную базу мониторинга (виды работ, которые используются при организации и проведении мониторинга); системы научно-методических разработок (разработка всего комплекса методик, используемых при планировании, организации и функционировании мониторинга, при проведении производственных работ, при анализе и оценке результатов наблюдений, при прогнозировании и выдаче управляющих решений; системы технического обеспечения (аппаратура для наблюдений и сбора первичной информации, датчики, индикаторы, технические средства, автотранспорт, лабораторное оборудование, компьютеры и средства связи и коммуникаций и др. ).

Определение приоритетов при организации систем мониторинга Приоритетные загрязнители n 1. 2. 3. 4. 5. В качестве критериев, по которым может быть определена приоритетность для мониторинга загрязнений, могут быть использованы следующие свойства загрязнителей: Размер фактического или потенциально возможного влияния на здоровье и благополучие человека, на климат или экосистемы. Склонность к накоплению в пищевых цепочках. Возможность химической трансформации в физических и биологических системах, в результате чего образовавшиеся вещества (вторичные загрязнители) могут оказаться более токсичными или вредными. Мобильность или подвижность. Частота и (или) величина воздействия.

Классификация приоритетных загрязнителей по классам приоритетности

Для мониторинга загрязнителей, измерение которых затруднено, рекомендуется измерение следующих величин: 1) индикаторов качества воды: коли-бактерии, БПК 5, ХПК, сине-зеленые водоросли, их первичная продуктивность; n 2) индикаторов качества почвы (соленость, отношение кислотности и щелочности, содержание нитритов и органического азота, содержание почвенных органический веществ); n 3) индикаторов здоровья человека и животных, индикаторов поражения растений (случаи заболеваний, генетические последствия); n 4) растительных индикаторов загрязнений n

n n В России разработка и выполнение программ экологического мониторинга природной среды возложены на Единую государственную систему экологического мониторинга (ЕГСЭМ), созданную в соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации 1993 г. В ЕГСЭМ применяется территориальноведомственный принцип построения системы, предусматривается максимальное использование возможностей уже существующих государственных и ведомственных систем мониторинга биосферы, антропогенных воздействий, состояния биоты и экосистем.

Положение «Об организации и осуществлении государственного мониторинга окружающей среды (государственного экологического мониторинга)» (от 31 марта 2003 г. № 177). n n Под государственным экологическим мониторингом понимается комплексная система наблюдения за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов. Экологический мониторинг включает в себя мониторинг атмосферного воздуха, земель, лесов, водных объектов, объектов животного мира, уникальной экологической системы озера Байкал, континентального шельфа РФ, состояния недр, внутренних морских вод и территориального моря РФ.

ЕГСЭМ как центр единой научно-технической политики в области экологического мониторинга должна обеспечивать: n n n координацию разработки и выполнения программ наблюдений за состоянием окружающей среды; регламентацию и контроль сбора и обработки достоверных данных; хранение информации, ведение специальных банков данных; деятельность по оценке и прогнозу состояния объектов окружающей природной среды, природных ресурсов, откликов экосистем и здоровья населения на антропогенное воздействие; доступность экологической информации широкому кругу потребителей

Министерство охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ Госкомгидромет РФ Общегосударственная служба наблюдения и контроля за загрязнением природной среды (ЕГСЭМ) Наблюдение и контроль за состоянием природной среды Атмо сфера гидросфера поверхн остные воды суши Почвы поверхнос тные воды морей и океанов 1300 станций 1750 1460 4000 наблюдательны наблюдатель х пунктов ных постов ных пунктов Оценка эффекти вности природо охранных меропри ятий Прогноз изменения качества компоне нтов природной среды Обеспечение организаций и учреждений оперативной и режимной информацией о качестве природной среды

Специально уполномоченные федеральные органы исполнительной власти: n n n Министерство охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ, Федеральная служба РФ по гидрометеорологии и мониторингу природной среды, Комитет РФ по земельному кадастру, Министерство сельского хозяйства РФ, Комитет РФ по рыбному хозяйству и другие органы исполнительной власти.

Функции министерства охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ n n n координация деятельности министерств и ведомств, предприятий и организаций в области мониторинга ОПС; организация мониторинга источников антропогенного воздействия на окружающую среду и зон их прямого воздействия; организация мониторинга животного и растительного мира, мониторинг наземной фауны и флоры (кроме лесов); обеспечение создания и функционирования экологических информационных систем; ведение с заинтересованными министерствами и ведомствами банков данных об окружающей природной среде, природных ресурсах и их использовании

Функции Росгидромета n n n организация мониторинга состояния атмосферы, поверхностных вод суши, морской среды, почв, околоземного космического пространства, в том числе комплексного фонового и космического мониторинга состояния окружающей природной среды; координация развития и функционирования ведомственных подсистем фонового мониторинга загрязнения ОПС; ведение государственного фонда данных о загрязнении окружающей природной среды.

Федеральный уровень организации экологического мониторинга образован для: n n n организационного обеспечения процедур интеграции экологической информации, получаемой территориальными системами экологического мониторинга, государственными и ведомственными службами и сетями наблюдений; информационного обеспечения процедур принятия решений в области обеспечения экологической безопасности и охраны окружающей природной среды на федеральном уровне управления; информирования населения и общественности об экологической обстановки на территории страны и тенденции её изменения.

На региональном уровне экологический мониторинг обычно вменяется в обязанность: n n Комитету по экологии (наблюдения и контроль за выбросами и сбросами действующих предприятий). Комитету по гидрометеорологии и мониторингу (импактный, региональный и отчасти фоновый мониторинг). Санитарно-эпидемиологической службе Минздрава (состояние рабочих, селитебных и рекреационных зон, качество питьевой воды и продуктов питания). Министерству природных ресурсов (прежде всего, геологические и гидрогеологические наблюдения).

Государственный мониторинг делится на производственный и общественный мониторинг n Производственный мониторинг - оценка деятельности предприятия с точки зрения безопасности для окружающей среды.

Функции общественного экологического мониторинга n n создание альтернативного информационного канала: повышение оперативности экологического контроля и эффективности оповещения населения о происшествиях и чрезвычайных ситуациях; наблюдение за объектами, которые либо не включены в программы мониторинга государственных природоохранных служб, либо описываются недостаточно полно; привлечение внимания к проблемам, которые ранее не были обозначены; развитие экологического образования и просвещения.

Несовершенность ЕГСЭМ в России n n региональные системы экологического мониторинга созданы не во всех субъектах РФ. для отдельных видов мониторинга составлялись свои организационные структуры и разрабатывались свои концептуальные программы развития, например, концепция мониторинга подземных вод России.

Ведомственный подход является принципиально неправильным по двум позициям: 1. создание отдельных не взаимодействующих систем мониторинга по разным компонентам окружающей среды (породам, почвам, подземным водам и т. д. ) обойдётся государству в несколько раз дороже по сравнению с единой государственной комплексной системой; 2. отделять в системе наблюдения один компонент от другого часто принципиально неверно, а в ряде случаев чревато серьёзными ошибками. Поэтому разработка государственной концепции мониторинга должна вестись по пути создания единой национальной комплексной системы экологического мониторинга, работающей по единому методическому подходу, а не по пути простого суммирования разрозненных систем мониторинга отдельных её компонентов.

Основное направление совершенствование системы мониторинга управления качеством окружающей среды – создание автоматизированных систем контроля, мониторинга и управления качеством окружающей среды на основе современных достижений науки и техники.