Тема 5. Антропогенное воздействие на биосферу.

5.3 Мониторинг состояния окружающей среды.

Экологическая напряженность в мире требует всестороннего и повседневного анализа состояния окружающей среды. Только на основании точных количественных данных можно принимать решения о проведении необходимых мероприятий, предупреждающих ухудшение состояния окружающей среды.

Диагноз и лечение болезни любого живого организма должны опираться на определенную систему наблюдений, контроля параметров, отражающих состояние организма, развитие болезни и эффективность мер по ее излечению. Биосфера - такая же, как и организм, живая система, но глобального уровня. И ее состояние также необходимо характеризовать определенным набором параметров, методикой «лечения» и прогнозирования исхода экологических «заболеваний». Для осуществления этих мероприятий организуется система мониторинга состояния окружающей среды.

Мониторинг (от англ, monitoring, от лат. monitor - следящий, слежение) -это система наблюдений, оценки и прогноза состояния окружающей среды. Термин «мониторинг» появился незадолго перед проведением Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде (5-16 июня 1972 г.).


На первом межправительственном совещании по мониторингу (Кения, 1974 г.), созванном Советом Программы ООН по проблемам окружающей среды (ЮНЕП), были определены основные цели глобальной системы мониторинга окружающей среды.
Первоочередным направлением в системе глобального мониторинга были названы наблюдения над загрязнением окружающей среды на импактном (уровень сильного глобального загрязнения), региональном и фоновом уровнях.

Ю. А. Израэль предложил следующую блок-схему мониторинга:

Методы мониторинга.
Из рисунка видно, что мониторинг не включает управление (регулирование) качеством окружающей среды. Однако очевидно, что для организации управле
ния качеством окружающей среды совершенно необходимым условием является организация системы мониторинга.

Мониторинг охватывает наблюдения за источниками и факторами антропогенных воздействий - химическими, физическими (излучения, механические воздействия), биологическими - и за эффектами, производимыми этими воздействиями на окружающую среду, и прежде всего за обратной реакцией биологических систем на эти воздействия. Наблюдения могут осуществляться по физическим, химическим и биологическим показателям; особенно перспективными представляются интегральные (комплексные) показатели состояния природных систем. Мониторинг может проводиться по отдельным компонентам экосистем или но экосистемам разного уровня.

При проведении мониторинга используются физико-химические, биологические, географические и другие методы, широко внедряются космические методы мониторинга.
По классификации, предложенной академиком И. П. Герасимовым, мониторинг подразделяют на следующие уровни: биоэкологический, геоэкологический и биосферный.

Первый уровень - биоэкологический (биологический, санитарно-гигиенический, санитарно-токсикологический) мониторинг включает наблюдение:

  • за состоянием окружающей среды;
  • за степенью загрязнения природных объектов вредными веществами;
  • за воздействием этих загрязнителей на человека и биоту в целом (совокупность флоры, фауны и микроорганизмов);

Объектами мониторинга являются: приземные слои атмосферы, поверхностные и грунтовые воды, почвы, промышленные и бытовые стоки и выбросы, радиоактивные излучения и отходы.
Биоэкологический мониторинг осуществляют различные службы: гидрометеорологическая (метеостанции, гидропосты, обсерватории), санитарно-гигиеническая и эпидемиологическая (санэпидемстанции) и др. Биоэкологический мониторинг дает экспресс-информацию о состоянии окружающей среды и очень важен для всех районов, городов, населенных пунктов.

Второй уровень - системный геоэкологический (природнохозяйственный) мониторинг. Суть его заключается в наблюдении за изменениями в экологических системах (биогеоценозах), природных комплексах, в наблюдении за их продуктивностью, динамикой запасов полезных ископаемых, водных, земельных и растительных ресурсов.

Объектами геоэкологического мониторинга служат: исчезающие виды растений, животных, микроорганизмов, природные эко и геосистемы, агросистемы, лесные насаждения, рекреационные системы. Наблюдения ведутся на географических стационарах и специальных полигонах (тестовых участках). Тестовые участки предназначены для контрольных измерений и наблюдений, на них разрабатываются тесты (индикаторы) ПДК, ПДВ, ПДУ, ПДЭН, биологической продуктивности, естественной способности к самоочищению и т. д. Результаты, полученные на тестовых участках, рассматриваются как типичные, характерные для данной экосистемы. Большую работу в этом направлении выполняют гидрометеорологическая служба, сельскохозяйственные опытные станции.

Третий уровень - глобальный биосферный мониторинг. Целью этого мониторинга является контроль за состоянием окружающей среды в глобальном масштабе, наблюдение за глобально-фоновыми изменениями в природе, прогноз возможных изменений биосферы и всей географической оболочки в результате хозяйственной деятельности человека.
Объектами мониторинга являются: радиационный баланс, прозрачность атмосферы и ее антропогенное изменение, мировой водный баланс и загрязнение Мирового океана, крупномасштабные изменения в биогеохимических циклах элементов и веществ (СО2, N, Р, S, ЩО и др.), энергообмен географической оболочки с космосом, мировая миграция птиц, животных, растений и насекомых, изменение климата на планете и др.

В целях проведения фоновых наблюдений по всему миру создается сеть биосферных заповедников, на территории которых запрещается производственная деятельность, представляющая опасность для всего живого. В настоящее время в 62 странах мира создано более 230 биосферных заповедников.

Начиная с 1960-х годов, огромную роль в организации глобального мониторинга стали играть методы космической съемки. Дистанционное зондирование Земли включает все работы, связанные с исследованием состояния окружающей среды из космоса. Особенно эффективны космические исследования, когда они сочетаются с аэровизуальными методами и наземными наблюдениями. Дистанционное зондирование Земли проводится с искусственных спутников «Метеор» и «Космос», пилотируемых космических кораблей, орбитальных станций. Наблюдения с космических кораблей «Союз-3», «Союз- 4», «Союз-5» позволили получить данные о строении Земли, без которых трудно прогнозировать поиски нефти и газа. Во время полета кораблей «Союз-7» и «Союз-9» была собрана интереснейшая информация о распределении пыли в атмосфере на разных широтах и в различных регионах Земли. С «Союза-9» была проведена съемка высыхающего залива Кара-Богаз-Гол, которая дала возможность не только определить запасы химического сырья, но и зафиксировать состояние залива, уровень воды и др. Космические методы широко используются при проведении экологических исследований в США, Франции и других странах мира.

Создание глобальных мониторинговых систем является качественно новым этапом в развитии мониторинга и требует больших финансовых затрат. Успехи информатики и вычислительной техники в последние годы приоткрыли двери в экологию методам моделирования. Модель должна как можно более точно описывать реальный объект, а живые объекты характеризуются множеством параметров, которые к тому же непрерывно меняются. Полную информацию о живом объекте получить практически невозможно, поэтому принципиально невозможно создать идеальную модель. Проблема еще более усложняется, если с помощью модели попытаться описать функционирование отдельных экосистем или биосферы в целом. Однако моделирование в проведении глобального мониторинга имеет большую перспективу.

Hosted by uCoz