Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ТЕМА 8
Мониторинг окружающей природной среды
Для решения прикладных задач по охране природной и окружающей человека среды применяются различные инструментальные методы получения количественной информации как в природных экосистемах, так и при вторжениях в них хозяйственной деятельности человека. Наиболее эффективными дистанционными методами изучения зимних ландшафтов, акватории и атмосферы является применение летательных аппаратов, оснащенных радиометрической аппаратурой, способной осуществлять активное зондирование изучаемых объектов и регистрацию опытных данных.
Использование СВЧ-радиометрической самолетной и спутниковой информации о геофизических параметрах для решения многих прикладных задач по исследованию природной и окружающей человека среды требует создания алгоритмов и методов сортировки, классификации, тематической обработки информации.
С практической точки зрения, важным является синтез комплексной системы сбора и обработки информации о природной и окружающей среде, объединяющей дистанционные и контактные измерения. Такие системы, которые нацелены на систематическое наблюдение и оценку состояния окружающей природной среды, ее изменений под влиянием хозяйственной деятельности человека, называют мониторинговыми.
Одним из важнейших аспектов функционирования мониторинговых систем является возможность прогнозирования состояния исследуемой среды и предупреждения о нежелательных изменениях ее характеристик. Под мониторингом подразумевают систему слежения за какими-то объектами или явлениями. В переводе с латинского слова мониторинг означает – слежение или «вперед смотрящий», что подчеркивает двойственную функцию.
Применительно к деятельности в области охраны окружающей среды в качестве международного принято следующее определение мониторинга: «Мониторинг - система повторных наблюдений одного и более элементов окружающей природной среды в пространстве и времени с определенными целями». Цели же мониторинга сформулированы как наблюдение за факторами воздействия, слежение за состоянием и изменениями состоянием окружающей среды, прогноз биосферы, оценка изменения этого состояния. Таким образом, мониторинг является специальной информационной системой, включающей три основных вида деятельности: наблюдение, оценку (анализ) и прогноз состояния окружающей среды.
Центральным звеном мониторинга является процесс оценки окружающей среды (ОС), который включает:
• оценку фактического состояния ОС и ее отдельных компонентов, оценку современных факторов воздействия на ОС и вызванных этими воздействиями последствий;
• оценку прогнозируемого состояния, определения масштабов, природы и тенденции изменения ОС;
• оценку эффективности мероприятий по управлению ОС (ее оптимизация)
Основным источником информации при проведении оценки служат данные, полученные в процессе наблюдений за окружающей средой. Потребность в наблюдениях (новой, дополнительной или контрольной информации) возникает на всех этапах оценки (рис. 10). Такая исключительная роль наблюдений в системе мониторинга привела к тому, что в некоторых случаях сам процесс наблюдения за ОС называют мониторингом.
Рис. 10 Роль наблюдений в системе оценки окружающей среды
9.1. Виды мониторинга
К настоящему времени сформировались разные виды мониторинга, специфика которых определяется стоящими перед ними задачами, уровнем организации, факторами воздействия на ОС, методами и объектами исследования. Рассмотрим классификацию основных видов мониторинга на основе некоторых критериев, а именно:
І. По уровню охвата территорий;
ІІ. По направленности воздействия;
ІІІ. По факторам воздействия;
ІV. По методам наблюдения.
І. По уровню охвата территорий
- национальный (в пределах государства)
- региональный (в пределах административно-управленческих регионов, например экономических районов)
- природно-региональный (в пределах природных зон и районов, например бассейнов крупных рек или отдельных ландшафтов).
1.3. Локальный (импактный) - в пределах конкретного объекта, например завода, города, озера и т.п.
ІІ. По направленности воздействия
2.1. Биоэкологический (санитарно-токсикологический) - с точки зрения воздействия ОС на человека и население (как популяции):
- канцерогенных веществ
- генетический мониторинг.
2.2. Геоэкологический (геосистемный) - с точки зрения изменения геосистем:
- природных геосистем
- природно-антропогенных геосистем (например, агросистем)
- антропогенных геосистем (городская среда, индустриальный район, промышленная зона и т.п.).
2.3. Биосферный - с точки зрения биосферы (как экологической системы):
- глобальный фоновый мониторинг
- мониторинг Мирового океана
-геофизический мониторинг (климата, озонового слоя,
газового состава атмосферы и т.п.)
ІІІ. По факторам воздействия
3.1. Химический:
-тяжелых металлов
-пестицидов
-отдельных химических веществ и элементов
3.2. Физический:
-радиационный
-электромагнитный и т.п.
3.3. Биологический:
-интродуцентов
-микробиологический
ІV. По методам наблюдения
4.1. Геохимический
4.2. Дистанционный
4.3. Аэрокосмический
4.4. Биологический и др.
Данная классификация условна и выполняет в основном служебную роль.
Нужда в общем мониторинге человеческой деятельности возрастает так, как только за последние 10 лет синтезировано более 4 млн. новых химических соединений. Ежегодно производится около 30 тыс. видов химических веществ.
Различают мониторинг базовый (фоновый), глобальный, региональный, импактный, а также по методам ведения и объектами наблюдения: авиационный, космический, окружающей человека среды.
Базовый мониторинг выполняет слежение за обще-биосферными, в основном природными, явлениями без наложения на них региональных антропогенных явлений.
Глобальный мониторинг осуществляет слежение за общемировыми процессами и явлениями в биосфере Земли и ее экосфере, включая все их экологические компоненты и предупреждения о возникающих экстремальных ситуациях.
Региональный мониторинг производит слежение за процессом и явлениями в пределах какого-либо региона, где эти процессы и явления могут отличаться и по природному характеру и по антропогенным воздействиям от базового фона, характерного для всей биосферы.
Импактный мониторинг - это мониторинг региональных и локальных антропогенных воздействий в особо опасных зонах и местах.
Академик И.П. Герасимов подразделяет систему мониторинга на блоки, каждый из которых имеет свои задачи и базу обеспечения (табл.7).
Переход биосферы в ноосферу предусматривает управление развитием общества с одной стороны и биосферы – с другой, что должно с будущем не только исключить всякие отрицательные последствия природопользования. Но и исправить те, что уже имели место.
Таблица 7
Система наземного мониторинга окружающей среды
|
Блок мониторинга |
Объекты мониторинга |
Характеризуемые показатели |
Службы и опорные базы |
|
Биологический (санитарный) |
Приземный слой воздуха |
Содержание токсических веществ |
Гидрометеорологическая, водоохранная, водохозяйственная, санитарно-эпидемиологическая |
|
Поверхностные и грунтовые воды |
Физические и биологические раздражители (шумы, аллергены и др.) |
||
|
Промышленные и бытовые стоки и выбросы |
Степень радиоизлучения |
||
|
Геосистемный (хозяйственный) |
Исчезающие виды животных и растений |
Функциональная структура природных экосистем и ее нарушения |
|
|
Природные экосистемы |
Популяционные состояния растений и животных |
||
|
Агросистемы |
Урожайность сельскохозяйст-венных культур |
||
|
Лесные экосистемы |
Продуктивность насаждений |
||
|
Международные |
Атмосфера (тропосфера) и озоновый экран |
Радиационный баланс, тепловой перегрев газовый состав и запыление |
биосферные станции |
|
Гидросфера |
Загрязнение рек и водоемов; водные бассейны, круго- вороты на обшир-ных водосборах и континентах |
||
|
Растительный и почвенный покров, животный мир |
Глобальные характеристики почв, раститель- ного покрова и животных. Глобальные балансы СО2 и О2 Крупномасштаб-ные круговороты веществ |
Таким образом, необходимы:
- текущий учет и измерение производящих изменений в окружающей среде с точки зрения ухудшения ее качества;
- прогноз этих изменений и связанных с ними экологических последствий.
В этом и заключается двойственность функции мониторинга.