Ученики на Учителя.com


Конспект урока "Понятие мониторинга среды. Виды и методы мониторинга. Экологический мониторинг"

Понятие мониторинга среды. Виды и методы мониторинга.
Экологический мониторинг
Экологический мониторинг — это система наблюдения, оценки и
прогноза изменения состояния окружающей среды под влиянием антропогенного
воздействия.
Задачами мониторинга являются:
• количественная и качественная оценка состояния воздуха, поверхностных вод,
климатических изменений, почвенного покрова, флоры и фауны, контроль стоков
и пылегазовых выбросов на промышленных предприятиях;
• составление прогноза о состоянии окружающей среды;
• информирование граждан и об изменениях в окружающей среде.
1. Прогноз и прогнозирование.
Что такое прогноз и прогнозирование? В различные периоды развития общества способы
изучения окружающей среды изменялись. Одним из важнейших «инструментов» приро-
допользования в настоящее время считают прогнозирование. В переводе на русский язык слово
«прогноз» означает предвидение, предсказание.
Поэтому прогноз в природопользовании — это предсказание изменений природно-
ресурсного потенциала и потребностей в природных ресурсах в глобальном, региональном и
локальном масштабах
Прогнозирование — это совокупность действий, которые позволяют вынести суждения
относительно поведения природных систем и определяются естественными процессами и
воздействием на них человечества в будущем.
Главной целью прогноза является оценка предполагаемой реакции окружающей природной
среды на прямое или опосредованное воздействие человека, а также решение задач будущего
рационального природопользования в связи с ожидаемыми состояниями окружающей
природной среды.
В связи с переоценкой системы ценностей, изменением технократического мышления на
экологическое происходят изменения и в прогнозировании. Современные прогнозы должны
проводиться с позиций общечеловеческих ценностей, главными из которых являются человек,
его здоровье, качество окружающей среды, сохранение планеты как дома для человечества.
Таким образом, внимание к живой природе, к человеку делает задачи прогнозирования
экологическими.
Виды прогнозов. По времени упреждения различают следующие виды прогнозов:
сверхкратковременные (до года), краткосрочные (до 3—5 лет), среднесрочные (до 10—15 лет),
долгосрочные (до нескольких десятилетий вперед), сверхдолгосрочные (на тысячелетия и более
вперед). Время упреждения прогноза, т. е. срок, на который дается прогноз, может быть очень
разным. Проектируя крупный промышленный объект со сроками эксплуатации 100—120 лет,
необходимо знать, какие изменения в окружающей природной среде могут возникнуть под
воздействием этого объекта в 2100—2200 гг. Недаром говорят: «Будущее управляется из
настоящего».
По охвату территории выделяют глобальные, р е г и о нальные, локальные прогнозы.
Существуют прогнозы в конкретных отраслях наук, например геологические,
метеорологические прогнозы. В географии — комплексный прогноз, который многие считают
общенаучным.
Основными функциями мониторинга являются контроль качества отдельных
компонентов окружающей природной среды и определение основных источников
загрязнения. На основании данных мониторинга принимаются решения для
улучшения экологической ситуации, сооружают новые очистные сооружения на
предприятиях, загрязняющих землю, атмосферу и воду, изменяют системы рубок
леса и сажают новые леса, внедряют почвозащитные севообороты и т. д.
Мониторинг чаще всего ведут областные комитеты по гидрометеослужбе
через сеть пунктов, проводящих следующие наблюдения: приземные
метеорологические, тепло - балансовые, гидрологические, морские и т. д.
Например, мониторинг Москвы включает постоянный анализ содержания
оксида углерода, углеводородов, сернистого ангидрида, суммы оксидов азота,
озона и пыли. Наблюдения проводят 30 станций, работающих в автоматическом
режиме. Информация от датчиков, расположенных на станциях, стекается в центр
обработки информации. Информация о превышении ПДК загрязнителей
поступает в Московский комитет по охране окружающей природной среды и в
правительство столицы. Автоматически контролируются и промышленные
выбросы крупных предприятий, и уровень загрязнения воды Москвы-реки.
В настоящее время в мире насчитывается 344 станции по мониторингу воды в 59
странах, которые образуют глобальную систему мониторинга окружающей
Мониторинг окружающей среды
Мониторинг (лат. monitor наблюдающий, предостерегающий) – комплексная
система наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния биосферы или
отдельных ее элементов под влиянием антропогенных воздействий
Основные задачи мониторинга:
• наблюдение за источниками антропогенного воздействия;
• наблюдение за состоянием природной среды и произходящими в ней
процессами под влиянием антропогенных факторов;
• прогноз изменений природной среды под влиянием антропогенных
факторов и оценка прогнозируемого состояния природной среды.
Классификации мониторинга по признакам:
Методы контроля:
1) Биоиндикация – обнаружение и определение антропогенных нагрузок по
реакциям на них живых организмов и их сообществ;
2) Дистанционные методы (аэрофотосъемка, зондирование и пр.);
3) Физико-химические методы (анализ отдельных проб воздуха, воды,
почв).
среды. Эта система находится в ведении ЮНЕП — специального органа по
охране окружающей среды при ООН.
Мониторинг
(по методам ведения наблюдений)
Биологический
(с помощью
биоиндикаторов)
Дистанционный
(авиционный,
космический)
Аналитический
(химический и физико-
химический анализ)
мониторинг
(по масштабу обобщения информации)
Региональный
Наблюдение процессов и
явлений в отдельных
регионах, отличающихся от
естественных по природному
характеру или из-за
антропогенного воздействия
Импактный
Наблюдения в особо
опасных зонах,
непосредственно
примыкающих к
источникам
загрязняющих веществ
Виды мониторинга. По масштабам обобщения информации различают:
глобальный, региональный, импактный мониторинг.
Глобальный мониторинг — это слежение за мировыми процессами и
явлениями в биосфере и осуществление прогноза возможных изменений.
Региональный мониторинг охватывает отдельные регионы, в которых
наблюдаются процессы и явления, отличающиеся от естественных по природному
характеру или из-за антропогенного воздействия.
Импактный мониторинг проводится в особо опасных зонах,
непосредственно примыкающих к источниках загрязняющих веществ.
По методам ведения выделяются следующие виды мониторинга:
• биологический (с помощью биоиндикаторов);
• дистанционный (авиационный и космический);
• аналитический (химический и физико-химический анализ).
По объектам наблюдения выделяются:
• мониторинг отдельных компонентов окружающей среды (почвы, воды,
воздуха);
• мониторинг биологический (флоры и фауны).
Особым видом мониторинга является базовый мониторинг, т. е. слежение за
состоянием природных систем, на которые практически не накладываются
региональные антропогенные воздействия (биосферные заповедники). Целым
базового мониторинга является получение данных, с которыми сравниваются
результаты, полученные другими видами мониторинга.
Методы контроля. Состав загрязняющих веществ определяют методами
физико-химического анализа (в воздухе почве, воде). Степень устойчивости
природной экосистем проводят методом биоиндикации.
Биоиндикация — это обнаружение и определение антропогенных нагрузок
по реакциям на них живых организмов и их сообществ. Сущность биоиндикации
заключается том, что определенные факторы среды создают возможность
существования того или иного вида. Объектами биоиндикационных исследований
могут быть отдельные виды животных и растений, а также целые экосистемы.
Например, радиоактивное загрязнение определяют по состоянию хвойных пород
деревьев; промышленное загрязнение — по многим представителям почвенной
фауны; загрязнение воздуха очень чутко воспринимается мхами, лишайниками,
бабочками.
Видовое разнообразие и высокая численность или, наоборот, отсутствие
стрекоз (Odonata) на берегу водоема говорят о его фаунистическом составе: много
стрекоз — фауна богата, мало — водная фауна обеднена.
Если в лесу на стволах деревьев исчезают лишайники, значит, в воздухе
присутствует сернистый газ. Только в чистой воде встречаются личинки
ручейников (Trichoptera). А вот малощитинковый червь (Tubifex), личинки
хирономид (Chironomidae) обитают лишь в сильно загрязненных водоемах. В
слабозагрязненных водоемах живут многие насекомые, зеленые одноклеточньте
водоросли, ракообразные.
Биоиндикация позволяет вовремя выявить еще не опасный уровень
загрязнения и принять меры по восстановлению экологического равновесия
окружающей среды.
В некоторых случаях методу биоиндикации отдают предпочтение, так как
он проще, чем, например, физико-химические методы анализа.
Так, английские ученые обнаружили в печени камбалы несколько молекул
— индикаторов загрязнения. Когда общая концентрация опасных для жизни
веществ достигает критических значений, в клетках печени начинает
накапливаться потенциально канцерогенный белок. Его количественное
определение проще, чем химический анализ воды, и дает больше информации об
ее опасности для жизни и здоровья людей.
Дистанционные методы используются в основном для ведения глобального
мониторинга. Например, аэрофотосъемка является эффективным методом для
определения масштабов и степени загрязнения при разливе нефти в море или на
суше, т. е. при аварии танкеров или при разрыве трубопровода. Другие методы в
этих экстремальных ситуациях не дают исчерпывающей информации.
ОКБ им. Илюшина, самолетостроители Луховицкого завода
сконструировали и построили “Ил-10З” — уникальный самолет для выполнения
практически любых задач государственного экологического и земельного
мониторинга. Самолет оборудован контрольно-измерительной и телеметрической
аппаратурой, спутниковой навигационной системой (СРS), системой спутниковой
связи, интерактивным бортовым и наземным измерительно-регистрирующим
комплексом. Самолет может летать на высотах от 100 до 3000 м, находиться в
воздухе до 5 часов, тратит всего 10—15 л топлива на 100 км и берет на борт
помимо пилота двух специалистов. Самолеты-новинки “Ил- 103” Авиационного
центра специального экологического назначения, базирующиеся на
подмосковном аэродроме Мячиково, выполняют дистанционный мониторинг для
экологов, авиалесоохраны, служб МЧС и нефтегазопроводного транспорта.
Физико-химические методы используются для мониторинга отдельных
компонентов окружающей природной среды: почвы, воды, воздуха. Эти методы
основаны на анализе отдельных проб.
Почвенный мониторинг предусматривает определение кислотности, потери
гумуса, засоления. Кислотность почв определяют по значению водородного
показателя (рН) в водных растворах почвы. Значение водородного показателя
измеряют с помощью рН-метра или потенциометра. Содержание гумуса
определяют по окисляемости органического вещества. Количество окислителя
оценивают титрометрическим или спектрометрическим методами. Засоление
почв, т. е. содержание в них солей, определяют по значению электрической
проводимости, так как известно, что растворы солей являются электролитами.
Загрязнение вод определяется химическим (ХПК) или биохимическим
(БПК) потреблением кислорода — это количество кислорода, расходуемого на
окисление органических и неорганических веществ, содержащихся в
загрязненной воде.
Атмосферное загрязнение анализируется газоанализаторами, которые
позволяют получить информацию о концентрации в воздухе газообразных
загрязнителей. Применяют «многокомпонентные» методы анализа: С-, Н-, N-
анализаторы и другие приборы, которые дают непрерывные времени
характеристики загрязнения воздуха. Автоматизированные приборы для
дистанционного анализа загрязнений атмосферы, сочетающие лазер и локатор,
называют лидарами.
2. Мониторинг и его виды.
Огромное значение в организации рационального природопользования имеет изучение
проблем природопользования на глобальном, региональном и локальном уровнях, а также
оценка качества окружающей человека среды на конкретных территориях, в экосистемах
различного ранга.
Мониторинг — это система наблюдений, оценки и прогноза, позволяющая выявить
изменения состояния окружающей среды под влиянием антропогенной деятельности.
Наряду с отрицательным влиянием на природу человек может в результате хозяйственной
деятельности оказывать и положительное влияние.
В состав мониторинга входит:
— наблюдение за изменением качества окружающей среды, факторами, воздействующими
на окружающую среду;
— оценка фактического состояния природной среды;
— прогноз изменения качества среды.
Наблюдения могут осуществляться по физическим, химическим и биологическим
показателям, перспективны интегрированные показатели состояния окружающей среды.
Виды мониторинга. Выделяют глобальный, региональный и локальный мониторинг. (Что
лежит в основе такого выделения?)
Глобальный мониторинг позволяет оценить современное состояние всей природной
системы Земли.
Региональный мониторинг осуществляется за счет станций системы, куда стекается
информация о территориях, подверженных антропогенному влиянию.
Рациональное природопользование возможно при наличии и правильном использовании
информации, представленной системой мониторинга.
3. Оценка качества окружающей среды
Что такое оценка и оценивание?
Важным направлением мониторинговых исследований является оценка качества
окружающей среды. Это направление, как вы уже знаете, получило в современном
природопользовании приоритетное значение, поскольку качество окружающей среды
связывается с физическим и духовным здоровьем человека.
Действительно, различают окружающую природную среду здоровую (комфортную), при
которой здоровье у человека в норме или улучшается, и нездоровую, при которой нарушается
состояние здоровья населения. Поэтому для сохранения здоровья населения необходимо
следить за качеством окружающей среды. Качество окружающей среды — это степень
соответствия природных условий физиологическим возможностям человека.
Существуют научные критерии оценок качества окружающей среды. К ним относятся
стандарты.
Стандарты качества окружающей среды. Стандарты качества подразделяются на
экологические и п р о и з в о д с т в е н н о - х о з я й с т в е н н ы е .
Экологические стандарты устанавливают предельно допустимые нормы антропогенного
воздействия на окружающую среду, превышение которых угрожает здоровью человека,
пагубно для растительности и животных. Такие нормы устанавливаются в виде п р е д е л ь н о
допустимых концентраций загрязняющих веществ (ПДК) и п р е д е л ь н о допустимых
у р о в н е й вредного физического воздействия (ПДУ). ПДУ устанавливаются, например, для
шумового и электромагнитного загрязнения.
ПДК — это количество вредного вещества в окружающей среде, которое за определенный
промежуток времени не влияет на здоровье человека и не вызывает неблагоприятных по-
следствий у его потомства.
В последнее время при определении ПДК учитывается не только степень влияния
загрязнителей на здоровье человека, но и воздействие этих загрязнителей в целом на
природные сообщества. С каждым годом все больше устанавливается ПДК для веществ в
воздухе, почве, воде.
Производственно-хозяйственные стандарты качества окружающей среды регламентируют
экологически безопасный режим работы производственного, коммунально-бытового и любого
другого объекта. К производственно-хозяйственным стандартам качества окружающей среды
относится п р е д е л ь н о допустимый выброс загрязняющих веществ в окружающую среду
(ПДВ). Как улучшить качество окружающей среды? Над этой проблемой думают многие
специалисты. Контроль качества окружающей среды осуществляется специальной государст-
венной службой. Меры по улучшению качества окружающей среды. Их объединяют в следую-
щие группы. Важнейшими являются технологические мероприятия, которые включают
разработку современных технологий, обеспечивающих комплексное использование сырья и
утилизацию отходов. Выбор топлива с меньшим продуктом сгорания значительно уменьшит
выбросы веществ в атмосферу. Этому же способствует электрификация современного
производства, транспорта и быта.
Санитарно-технические мероприятия способствуют очистке промышленных выбросов с
помощью различных конструкций очистных сооружений. (Имеются ли очистные сооружения
на ближайших предприятиях вашего населенного пункта? Насколько они эффективны?)
В комплекс мероприятий, улучшающих качество окружающей среды, входят
архитектурно-планировочные мероприятия, которые влияют не только на физическое, но и
на духовное здоровье. В них включают борьбу с запыленностью, рациональное размещение
предприятий (их нередко выносят за территорию населенного пункта) и жилых районов,
озеленение населенных мест, например, при современных нормах градостроительства для
городов с полуторамиллионным населением необходимо 40—50 м
2
площади зеленых
насаждений, обязательно выделение в населенном пункте санитарно-защитных зон.
К инженерно-организационным мероприятиям относят уменьшение стоянок у светофоров,
снижение интенсивности движения транспорта на перегруженных автомагистралях.
К правовым мероприятиям относится установление и соблюдение законодательных актов
по поддержанию качества атмосферы, водоемов, почвы и т. д.
Требования, связанные с охраной природы, улучшением качества окружающей среды,
отражаются в государственных законах, указах, нормативных актах. Мировой опыт показывает,
что в развитых странах мира власти решают проблемы, связанные с улучшением качества
окружающей среды, через законодательные акты и исполнительные структуры, которые
призваны вместе с судебной системой обеспечивать выполнение законов, финансировать
крупные экологические проекты и научные разработки, контролировать исполнение законов и
финансовых затрат.
Несомненно, что улучшение качества окружающей среды будет осуществляться за счет
экономических мероприятий. Экономические меры связаны, в первую очередь, с вложением
денежных средств в смену и развитие новых технологий, обеспечивающих энерго- и
ресурсосбережение, снижение выбросов вредных веществ в окружающую среду. Средства го-
сударственной налоговой и ценовой политики должны создавать условия включения России в
международную систему обеспечения экологической безопасности. Вместе с тем в нашей
стране из-за экономического спада объемы внедрения в промышленность новых экологических
технологий существенно сократились.
Воспитательные меры направлены на формирование экологической культуры населения.
Качество окружающей среды во многом зависит от формирования новых ценностных и
нравственных установок, пересмотра приоритета, потребностей, способов человеческой
деятельности. В нашей стране в рамках государственной программы «Экология России» разра-
ботаны программы, пособия для экологического образования на всех ступенях получения
знаний от дошкольных учреждений до системы повышения квалификации. Важным средством
в формировании экологической культуры являются средства массовой информации. Только в
России существует свыше 50 наименований периодической печати экологической на-
правленности.
Все мероприятия, направленные на улучшение качества окружающей среды, тесно между
собой взаимосвязаны и во многом зависят от развития науки. Поэтому важнейшим условием
для существования всех мер является проведение научных исследований, обеспечивающих
улучшение качества окружающей среды и экологической устойчивости как планеты в целом,
так и отдельных регионов.
Однако следует отметить, что принимаемые меры по улучшению качества окружающей
среды не всегда приносят заметный эффект. Рост заболеваемости населения, снижение средней
продолжительности жизни людей, рост смертности свидетельствуют о развитии негативных
экологических явлений в нашей стране.
Скачать материал

Педагогика - еще материалы к урокам: