ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ
Биосфера Земли подвергается постоянным изменениям под влиянием естественных (природных) и искусственных (антропогенных) воздействий. Естественные воздействия могут рассматриваться как фоновые. Искусственные антропогенные воздействия подразделяются на намеренные (разработка полезных ископаемых, развитие теплоэнергетики и др.) и ненамеренные, носящие как правило негативный характер (деградация земель, загрязнение атмосферы, отторжение лесных массивов и другие).
Для контроля за изменениями окружающей среды под воздействием естественных и антропогенных факторов осуществляется мониторинг биосферы. Термин «мониторинг» происходит от латинского слова monitor - напоминающий, надзирающий. Таким образом, экологический мониторинг – непрерывный контроль за состоянием окружающей среды и использованием основных природных ресурсов (воды, воздуха, почвы, растительного и животного мира).
Экологический мониторинг возник при попытке разделить естественные и антропогенные изменения окружающей природной среды; он является информационной системой, созданной с целью наблюдения и прогнозов изменений в окружающей природной среде для выделения антропогенной составляющей на фоне естественных процессов.
Мониторинг осуществляется по следующей схеме:
С одной стороны:
1.наблюдение,
2.оценка наблюдения,
3.регулирование качества окружающей среды.
С другой стороны:
1.прогноз,
2.оценка прогноза,
3.регулирование качества окружающей среды.
При этом на основе оценки наблюдения, оценки прогноза и способов регулирования качества окружающей среды производится корректирование методов наблюдения с целью повышения их достоверности и информативности.
Задачами экологического мониторинга как правило являются:
- выбор места проведения наблюдений,
- аппаратурное обеспечение проведения наблюдений,
- систематизация полученных результатов наблюдений.
Различают следующие виды мониторинга:
- мониторинг зон (города, водоемы, лесные массивы и др.),
- мониторинг сред (атмосферный воздух, вода водоемов и др.),
- мониторинг примесей (контроль за содержанием различных веществ),
- мониторинг источников (контроль предприятий).
При проведении экологического мониторинга используется понятие ПРЕДЕЛЬНО-ДОПУСТИМОЙ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ (ПДЭН), под которой понимают такое воздействие, которое либо не влияет на качество окружающей среды, либо изменяет его в допустимых пределах, то есть не нарушает экосистему и не вызывает отрицательных последствий у живых организмов и в первую очередь – у человека.
Различают следующие уровни мониторинга:
- фоновый,
- промежуточный,
- импактный (от слова impact – столкновение, то есть контроль в месте выброса каких-либо загрязнений).
Экологический мониторинг предусматривает постоянный контроль за состоянием атмосферы, гидросферы, литосферы (прежде всего – почвы), биоты, радиационный мониторинг и др.
При контроле за атмосферой проводится оценка комплексного влияния различных загрязняющих веществ. Количество различных загрязняющих веществ сравнивается с ПРЕДЕЛЬНО-ДОПУСТИМЫМИ КОНЦЕНТРАЦИЯМИ (ПДК), под которыми понимают такие концентрации, которые при постоянном воздействии не вызывают различных заболеваний у человека при жизни настоящего и последующего поколений и не приводят к изменениям в экосистемах.
Различают: ПДК в атмосферном воздухе населенных мест (среднесуточные – при воздействии более 20 минут и максимально-разовые – при воздействии более 20 минут), а также ПДК воздуха рабочей зоны (места работы человека). ПДК измеряются в мг/м3 .
По характеру воздействия на организм человека различают следующие виды вредных (загрязняющих) веществ:
- общетоксичные, которые вызывают отравление всего организма (например, окись углерода),
- раздражающие, которые вызывают раздражение дыхательных органов, слизистых оболочек (например, сернистый газ, окислы азота),
- сенсабилизирующие, которые вызывают аллергические заболевания (например, формальдегид),
- канцерогенные, которые вызывают онкологические заболевания (например, соединения никеля, окислы хрома),
- фиброгенные, которые вызывают заболевания легких (например, окись алюминия, двуокись кремния),
- мутагенные, которые вызывают изменение наследственной информации (например, свинец, марганец).
По степени опасности воздействия вредные вещества подразделяются на четыре класса:
- 1 класс (чрезвычайно-опасные),
- 2 класс (высокоопасные),
- 3 класс (умеренно-опасные),
- 4 класс (малоопасные).
По усредненным концентрациям 5 наиболее важных для данного региона веществ и сравнении их с ПДК, можно определить индекс загрязнения атмосферы (ИЗА).
Для водной среды (гидросферы) проводится контроль за уровнем загрязнений по физическим, химическим (сравнение с ПДК загрязнителей воды в мг/л) и гидробиологическим характеристикам.
Для оценки антропогенного воздействия на биоту (экосистемы) пользуются понятием устойчивого биогеоценоза, для которого выделяют пять признаков:
1. Биомасса всех основных звеньев трофических цепей должна быть большой, без резкого преобладания фитомассы над зоомассой.
2. Большой биомассе должна соответствовать большая продуктивность, что создает предпосылки для быстрой компенсации возможных потерь на отдельных трофических уровнях.
3. Структура системы в целом и разнородность отдельных трофических уровней должны обеспечивать высокую стабильность биогеоценоза, находящегося в состоянии динамического равновесия.
4. Обмен веществами и энергией в биогеоценозе должны протекать с высокой скоростью, что создает условия для большой скорости самоочищения.
5. Биогеоценоз должен обладать способностью к быстрой адаптации при изменении внешней среды.
Таким образом, экологический мониторинг является важнейшим инструментом при контроле антропогенных воздействий на биосферу в целом.
2. Радиационный мониторинг