Обострение экологических условий на земном шаре создает необходимость ежедневного наблюдения за качеством окружающей среды. Требованием сегодняшнего для является контроль за качеством продуктов и состоянием рабочего места, особенно это актуально в больших городах и населенных пунктах. Для этого необходимо предварительное исследование причин загрязнения. Претворение этих проблем и является системой контроля мониторинга.
Мониторинг (англ. monitor — “наблюдатель”) — система контроля качества окружающей среды, оценки, прогнозирования. Этот термин был впервые введен ООН на Стокгольмской конференции в 1972 г. В 1974 г. в Кении в соответствии с программой ООН прошло I Межгосударственное совещание по проблемам окружающей среды. Основная цель — создание системы мониторинга контроля качества окружающей среды. На совещании были определены цели и задачи системы мониторинга. Система контроля мониторинга в первую очередь ставит перед собой задачу определения степени загрязнения окружающей среды на региональном, местном и мировом уровнях. Ученый-эколог Ю. А. Израэль предложил первую рабочую схему системы контроля мониторинга:
Схема 1
По схеме 1 система контроля мониторинга работает постоянно. Таким образом осуществляется контроль качества окружающей среды.
Служба мониторинга проводит постоянное наблюдение за химическим, физическим, биологическим источниками загрязнения. При этом используются физико-химические, биологические, географические и другие методы. Также часто используются космические методы наблюдения.
По системе академика И. П. Герасимова, мониторинг разделяют на биоэкологический, геоэкологический и биосферный.
Биоэкологический мониторинг, в свою очередь, делится на биологический, санитарно-гигиенический, санитарно-токсикологический.
Мониторинг в этом направлении определяет:
• качество окружающей среды;
• степень загрязнения природных объектов;
• влияние загрязнения на живой организм, людей;
• конкретные виды аллергенов, пыли, возбудителей болезней окружающей среды;
• нахождение в воздухе азота, серы, тяжелых металлов и т. д.;
• степень и источники загрязнения водных ресурсов.
Для претворения в жизнь этих работ берутся контрольные пробы воздуха, воды, почвы, бытовых и промышленных отходов сточных вод. Осуществление биологического мониторинга производится через метеостанции, обсерватории и пункты контроля воды. Затем по результатам наблюдения через определенное время от небольшого населенного пункта до города передаются экспресс-анализы.
Геоэкологический мониторинг осуществляет контроль за сложными экологическими системами, природными комплексами, ландшафтами, за качественными и количественными изменениями биомассы и биопродуктивности. Также ведутся наблюдения за изменениями за изменения в составе полезных ископаемых, воды, почвы, растений и животных.
К объектам географического мониторинга относятся исчезающие виды растений, животных, экосистемы, агросистемы и т. д. Контроль за этими объектами ведется через постоянные и полевые географические полигоны.
В местах контроля работают пункты по определению пределы к допустимой концентрации (ПДК) вредных веществ. Получению сведения далее обрабатываются на гидрометеорологических станциях и в институтах, затем уже планируются меры борьбы.
Биосферный мониторинг рассматривает все изменения в природе на мировом уровне. Берутся под контроль колебания в области биосферы, а также изменения, происходящие в географических зонах ПОЛ влиянием деятельности человека, К основным объектам мониторинга относятся радиационное равновесие, чистота атмосферы, равновесие воды в мире, загрязнение океанов, биохимический перенос химических элементов. Также ведутся наблюдения за теплообменом между географическим слоем и космосом, мировыми миграциями птиц, животных, растений, насекомых, закономерностями колебаний численности популяций. Для наблюдения за природными антропогенными изменениями некоторые земли определяются как природные наблюдательные пункты. Такие земли объявляются биосферными заповедниками и не используются в хозяйственных целях. В настоящее время в мире известно около 230 биосферных заповедников. В нашей стране биосферными считаются заповедники Аксу-Жабаглы и Коргалжын. Цель создания таких заповедников — сравнивая изменения в антропогеном ландшафте с биосферным заповедником, подвести итог по мониторингу.
В изменениях сходных ландшафтов оценка дается в соответствии с временем и пространством. Большое значение в наблюдении за природными изменениями имеет космическая система. Исследования на Земле проводятся с помощью космических кораблей “Космос”, орбитальных станций. Известно, что с помощью космических станций “Союз-3”, “Союз-4”, “Союз-5” исследуются строение Земли, глубина океанов и морей, водное течение, миграция рыб и т. д. Также посредством космических кораблей можно находить или прогнозировать нефтяные и газовые месторождения. Большим открытием для ученых было определение степени загрязнения атмосферы в каждой части земного шара. С помощью космических кораблей были сделаны наблюдения за заливом Карабугаз, определена с научной точки зрения полная картина изменений и колебаний уровня воды. Мы гордимся, что названные космические корабли ушли в космос с нашей земли, с космодрома Байконур. Но, с другой стороны, мы не должны забывать, что каждый спутник, каждый космический корабль, улетающий с космодрома Байконур, наносит непоправимый вред окружающей среде.
Охрана природы
Охрана природы — это система государственных, общественных, административно-хозяйственных, технико-производственных, экономических и юридических мероприятий, направленных на обеспечение сохранения, рационального использования и воспроизводства природных земельных и водных ресурсов.
Охрана и рациональное использование природных ресурсов Казахстана. Мажилисом и правительством Республики Казахстан приняты и исполняются ряд законодательных актов, направленных на усиление охраны природы и воспроизводство природных ресурсов нашей республики. В каждой области имеются специальные ведомства, контролирующие исполнение этих актов. Создана специальная природоохранная прокуратура, строго следящая за исполнением законов республики Казахстан об охране природы, деятельность сети государственных организаций направлена на максимальное сохранение больших территорий с уникальным составом флоры и фауны. Этими организациями являются заповедники, национальные природные парки и особо охраняемые территории. В 2003 г. в Республике Казахстан насчитывалось 25 особо охраняемых природных территорий, из них 9 заповедников и 10 природных национальных парков. Эти природоохранные учреждения занимают площадь около З млн. га.
Основная цель организаций заповедников:
1) охрана природных комплексов, не подвергавшихся влиянию человека;
2) охрана как природных комплексов, так и редких растений, животных;
3) выполнение функций природно-географической зоны;
4) сохранение естественных условий.
Всемирно известными являются следующие заповедники.
• Алма-Атинский заповедник расположен в Алатауском ущелье, в 25 км от Алматы. Данный заповедник был организован в 1931 г. на территории Малоалматинского лесного хозяйства в горах Заилийского Алатау (рис. 4). В данное время площадь заповедника, состоящего из двух частей, составляет 89,6 тыс. га. Одна часть – гористая местность, расположенная в центральной части Заилийского Алатау, вторая – зона пустыни Калкан. В заповеднике обитают марал, косуля, архар, сибирский горный козел, белокоготный медведь, снежный барс, улар, фазан, кеклик, тетерев.
• Барсакельмесский заповедник создан в 1939 г. на острове в Аральском море для охраны пустынного комплекса и восстановления численности типичных для него животных (рис. 5). Здесь обитают кулан, сайгак, джейран.
• Аксу-Жабаглинский заповедник создан в 1926 г. для охраны природных комплексов северных районов Западного Тянь-Шаня (рис. 6). В нем обитают марал, косуля, архар, сибирский горный козел, белокоготный медведь, снежный барс, кабан, дикобраз, улар.
• Кургальджинский заповедник создан в 1968 г. для охраны природного комплекса Тенгиз—Кургальджинских озер как местообитания водоплавающих птиц, имеющего всемирное значение (рис. 7). Он является местом отдыха мигрирующих птиц и крупнейшим в мире гнездовьем фламинго. Так как оба эти заповедника являются единственными в мире уникальными эталонными территориями, в которых представлены самые разнообразные сохранившиеся степные ландшафты, всемирная организация по образованию, науке и культуре при ООН — ЮНЕСКО придала им статус объектов Всемирного наследия.
• Наурызымский заповедник создан в 1934 г. на территории Наурызымского и Жетикольского районов Костонайской области. Площадь его составляет 87 694 га. Цель работы заповедника — сохранение сосновых лесов, редких видов растений и птиц, обитающих в озерах. Здесь растут сосны, березы, осина, черемуха, обитают заяц-беляк, Косуля, глухарь, дрофа и стрепет (рис. 8).
• Маркакольский заповедник создан в 1976г. для охраны природного комплекса Южного Алтая, включая озеро Маркаколь (рис. 9). Площадь заповедника составляют: 71,4 тыс. га – леса, 21,0 тыс. га – пастбища. Здесь обитают 40 видов млекопитающих, в числе которых бурый медведь, соболь, марал, около 200 видов птиц и знаменитая эндемичная (обитающая только здесь) рыба ускуч.
• Устюртский заповедник создан в 1984 г. в Мангыстауском регионе Западно-Казахстанской области (рис. 10). Общая площадь – 223,3 тыс. га. Основная цель – охрана природного ландшафта пустынного пояса, редких растений и животных, памятников древних эпох. Многие годы ведется целый комплекс глубоких научных исследований. Основная цель заповедника – сохранение в естественном виде исчезающих видов животных и растительного мира, ценных зверей и птиц, лесного богатства и прекрасной природы края.
• Западно-Алтайский заповедник создан в 1992 г. Площадь его – 30,73 га. Расположен на территории Риддерского и Зыряновского районов Восточно-Казахстанской области.
Большую природоохранную деятельность ведут национальные парки, в которых разрешена ограниченная хозяйственная деятельность, проводятся ознакомительные экскурсии. Здесь можно отдыхать, восстанавливать здоровье, заниматься туризмом и спортом. Среди них широкую известность имеют Иле-Алатауский, Баянаульский, Каркаралинский и Кокчетавский государственные национальные природные парки. В национальных парках растительный и животный мир взяты под строгую охрану. В республике приняты экстренные меры по воспроизводству численности подорванного хищнической охотой поголовья степной антилопы сайгака, по охране и ускоренному воспроизводству осетровых рыб на Каспии и в бассейне реки Урал.
Так как земля является главным источником пищи и энергии для всего живого, т. вопросы рационального использования природных и водных ресурсов являются одними из главных для любой страны. В Казахстане огромные территории представлены пустынными, засушливыми (аридные) и засоленными землями. Природные ресурсы здесь ограничены, поэтому вопросы рационального использования этих территорий имеют особую актуальность. Перед учеными республики стоят задачи ускоренного создания новых сортов растений и пород животных, обладающих повышенной устойчивостью к таким стрессовым факторам, как высокие температуры и засоление.
Одним из факторов, резко ограничивающим продуктивность земель в Северном Казахстане, является ветровая эрозия, обусловленная тем, что почвы там пылевидные и легкие. При распашке они быстро выдуваются ветром, который уносит таким образом плодородный пахотный слой. Именно в Казахстане академик А.И. Бараев создал и широко внедрил почвозащитную противоэрозийную — безотвальную — систему обработки почв. Согласно этой системе земля при вспашке не переворачивается плугом, а обрабатывается специальными плоскорезами, которые лишь подрезают корни сорных растений на глубине 4-5 см. Стерня при этом остается нетронутой, а почва сохраняет свою структуру и не распыляется. Ветер не в состоянии поднять в воздух обработанную таким образом почву. Благодаря этой технологии Казахстану удалось сохранить свои пахотные земли и получать высокие урожаи зерна на севере Казахстана.