Экологический мониторинг

ПЛАН 
 
 
 

1. Необходимость экологического мониторинга.
2. Мониторинг:
1. санитарно-гигиенический,
2. экологический,
3. климатический.
3. Биомониторинг – особый вид мониторинга.
4. ЕГСЭМ.
5. Экологический мониторинг в школе (ШЭМ).
6. Мониторинг воздуха в Москве (приложение).

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Экологическая ситуация в любом городе или сельском районе может кардинально измениться не только за продолжительное время, но часто и за считанные часы. Так как интенсивность выбросов предприятиями отходов в атмосферу или водоем, рекреационная нагрузка на лесопарк, количество и тип пестицида, который использован для обработки посевов, интенсивность попадания животноводческих стоков в реку и т. д. иногда катастрофически увеличиваются. Поэтому необходимо вести регулярное наблюдение за состоянием экосистем и их элементов. Такие постоянные наблюдения за происходящими в экосистемах процессами называются экологическим мониторингом.

  На  основе данных мониторинга разрабатывают прогнозы дальнейшего изменения наблюдаемых признаков и принимают решения для улучшения экологической ситуации – сооружают новые очистные сооружения на предприятиях, загрязняющих атмосферу и воду, изменяют системы рубок лесов и сажают новые, внедряются почвозащитные севообороты и т. д.

  Специальные мероприятия по охране и защите окружающей природной среды необходимы, когда ее качество не соответствует нормативным требованиям, а экосистемы не компенсируют антропогенные нагрузки и разрушаются. Поэтому для принятия решений о природоохранной деятельности, прежде всего, нужна информация о фактическом состоянии природных объектов.

  Биосфера  меняется под влиянием естественных  процессов и антропогенных воздействий.  После естественных изменений экосистемы обычно  восстанавливаются и возвращаются в начальное состояние. Перепады температур, давления, сезонные колебания биомассы растений и животных – примеры естественных изменений, которые варьируют около относительно постоянных средних значений. Средние характеристики состояния биосферы (климата, круговорота воды, глобальной продукции и др.) могут заметно изменяться в течение тысяч и миллионов лет. Антропогенные изменения происходят быстро (за одно-два десятилетия) и сопоставимы по масштабам с естественными, протекающими в течение тысячелетий.

  Естественные  изменения изучаются геофизическими службами: гидрометеорологической, сейсмической, ионосферной, гравиметрической, магнитометрической и др. Чтобы выделить антропогенные изменения на фоне естественных, необходимы специальные наблюдения.

  Систему  наблюдений за изменением состояния  окружающей природной среды называют мониторингом.

  Мониторинг –  это система контроля, оценки и прогноза  качества окружающей  природной среды,  включающая наблюдения  за воздействием  на нее человека. 

  Первое  Межправительственное совещание  по мониторингу было созвано в Найроби (Кения) в 1974году. На нем обсуждались цели программы глобальной системы мониторинга окружающей среды (ГСМОС). Большой вклад в развитие мониторинга внесли русские ученые: В.Д. Федоров, Ю.А. Израэль и др.

  В зависимости от целей и объектов наблюдений мониторинг можно подразделить на санитарно-гигиенический, экологический и климатический.

  Санитарно-гигиенический  мониторинг касается, в основном, контроля за загрязнением окружающей среды и сопоставления ее качества с гигиеническими ПДК, разработанными для защиты здоровья населения.

  Экологический мониторинг имеет целью оценку и прогноз антропогенных изменений в экосистемах и ответной реакции биоты на эти изменения. Основной задачей современных наблюдений становится изучение совокупных ответных эффектов экосистем в целом, а не только реакций на внешнее воздействие отдельных организмов.

  Экологический  мониторинг имеет особое значение  в глобальной системе мониторинг  окружающей среды и, в первую  очередь, в мониторинге возобновляемых  ресурсов биосферы. Он включает наблюдения за экологическим состоянием наземных, водных и морских экосистем.

  В  качестве критериев, характеризующих  изменения состояния природных систем, могут быть использованы: сбалансированность продукции и деструкции; величина первичной продукции, структура биоценоза; скорость круговорота биогенных веществ и др. Все эти критерии численно выражаются различными химическими, биологическими или другими показателями. Так, изменения в растительном покрове Земли могут определяться изменением площади лесов.

  Климатический мониторинг – служба контроля и прогноза колебаний климатической системы. Он охватывает ту часть биосферы, которая влияет на формирования климата: атмосферу, океан, ледяной покров и др. Климатический мониторинг тесно смыкается с гидрометеорологическими наблюдениями.

  Возможны  и другие классификации мониторинга.  В зависимости от территории, охватываемой наблюдениями, мониторинг  подразделяется на три уровня: глобальный, региональный и  локальный.  Кроме того, в зависимости от объекта наблюдения различают мониторинг базовый (фоновый) и импактный. Целью базового мониторинга является слежение за общебиосферными явлениями в природной среде, не подверженной региональным антропогенным воздействиям. На глобальном уровне базовый мониторинг проводится на территориях биосферных заповедников – строго охраняемых больших участков, практически не испытывающих локальных воздействий деятельности человека. Импактный мониторинг – это мониторинг региональных и локальных антропогенных воздействий в особо опасных зонах и точках.

  По  методам ведения различают мониторинг  дистанционный и наземный. Дистанционный  мониторинг – это совокупность  авиационных и космических методов  наблюдения. Наземный  мониторинг  осуществляется физико-химическими  и биологическими методами исследования компонентов природной среды, на которые распространяется антропогенное воздействие.

  Особый  вид мониторинга – биологический  (биомониторинг). При биомониторинге  ведется наблюдение за состоянием  флоры и фауны экосистем. Биомониторинг используют также для оценки уровня загрязнения среды по состоянию организмов их обитания. Оценка среды по состоянию живых организмов называется биологической индикацией, а сами организмы, по которым оценивают состояние среды, - биологическими индикаторами.

  Использование  методов биоиндикации при мониторинге  удобно потому, что приборы измеряют  загрязнение несколько раз в  сутки, а растения – постоянно.  Разовый высокий «залповый» выброс  каких-то газов в атмосферу  приборы могут не зафиксировать,  но его «запомнят» лишайники, мхи или листья липы. Биологические индикаторы реагируют не на отдельные загрязнители, а на весь их комплекс, и потому способны дать общую оценку загрязнения атмосферы или воды.

  По  сути, всех нас не слишком волнует,  сколько химических элементов и в каких концентрациях содержится в окружающей среде. Нас гораздо больше волнует другое – как мы себя в ней чувствуем. Примерно то же можно сказать и о других живых существах. Именно поэтому в последние годы все шире стало применяться понятие «здоровье среды», что подчеркивает важность этой характеристики для существования всех живых организмов, включая человека.

  По  этой причине состояние экосистемы  в целом и отдельных ее составляющих  желательно оценивать с применением  методов биоиндикации, которые дают представление об общем состоянии всей совокупности живых организмов и, соответственно, экосистем в целом.

  И  если физико-химические методы  оценки качества среды дают  представление о характере и  об интенсивности воздействия,  то биоиндикационные – главным образом о реакции экосистемы в целом на это воздействие.

  У  биоиндикационных методов оценки  состояния окружающей среды многообещающие  перспективы. Эти методы позволяют  проводить интегральную оценку  здоровья (качества) среды, от которого  в свою очередь в немалой степени зависит состояние здоровья человека и других живых существ.

  Мониторинг  антропогенных изменений в природной  среде не является принципиально  новым: он – часть Всемирной  службы погоды, Всемирной метеорологической организации и других служб, давно развивающихся в России и многих странах. Мониторинг использует их опыт, наблюдательные станции, телекоммуникации, центры обработки информации, совершенствуя старые и развивая новые элементы измерений.

  В  России с конца 60-х гг. действует единая Общегосударственная система наблюдений и контроля над загрязнением окружающей среды. В ее основе лежит принцип комплексности наблюдений природных сред по гидрометеорологическим, физико-химическим, биохимическим и биологическим параметрам.

  ЕГСЭМ  (ЕДИНАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА) решает следующие задачи:

- разработка  программ наблюдений за состоянием  окружающей природной среды (ОПС)  на территории России, в ее  отдельных регионах и районах;

- организация  наблюдений и проведение измерений показателей объектов экологического мониторинга;

- обеспечение  достоверности и сопоставимости  данных наблюдений как в отдельных  регионах и районах, так и  по всей территории России;

- сбор  и обработка данных наблюдений;

- организация хранения данных наблюдений, ведение специальных банков данных, характеризующих экологическую обстановку на территории России и в отдельных ее районах;

- гармонизация  банков и баз экологической  информации с международным эколого-информационными  системами;

- оценка  и прогноз состояния объектов  ОПС и антропогенных воздействий  на них, природных ресурсов, откликов  экосистем и здоровья населения  на изменение состояния ОПС;

- организация и проведение оперативного контроля и прецизионных измерений радиоактивного и химического загрязнения в результате аварий и катастроф, а также прогнозирование экологической обстановки и  оценка нанесенного ОПС ущерба;

- обеспечение  доступности интегрированной экологической  информации широкому кругу потребителей, включая население, общественные движения и организации;

- информационное  обеспечение органов управления  состоянием ОПС, природных ресурсов  и экологической безопасностью;

- разработка  и реализация единой научно-технической  политики в области экологического  мониторинга;

- создание  и совершенствование организационного, правового, нормативного, аппаратурно-технического, метрологического, финансового, материально-технического обеспечения функционирования ЕГСЭМ.

  В  настоящее время в рамках федеральной  программы «Экобезопасность России» разрабатывается новая Единая государственная система экологического мониторинга (ЕГСЭМ). В ряде регионов страны составлены территориальные программы комплексного экомониторинга (ТСЭМ). Практика их реализации показывает, что целесообразно в них использовать потенциал научных кадров вузов, НИИ, а в практическую работу по системному изучению природной среды на локальном уровне вовлекать учителей-естественников и учащихся всей системы учреждений образования. Ведь исследовательская деятельность учащихся позволит обеспечить массовый учет показателей экологического состояния территорий, не отслеживаемых ведомственными сетями наблюдений. Так, привлечение школьников к описанию популяций эпифитной лихенофлоры – биоиндикатора загрязнений атмосферы диоксидом серы – позволило построить карты его средних концентраций на территории ряда стран северной Европы.

  Из  всего многообразия видов исследовательской  деятельности учащихся по экологии  хотелось бы подробно обсудить  введенный в практику работы  школ лишь в последние годы школьный экологический мониторинг (ШЭМ).