Что означает термин мониторинг какие основные задачи решают системы мониторинга окружающей среды
блог для студентов колледжа 3 курса РИПК
Лекция 2. Цели и задачи экологического мониторинга
2. Цели и задачи экологического мониторинга
Понятие мониторинг (от лат. monitor – управление, слежение) вошло в научную литературу сравнительно недавно – в начале 1970-х гг. и подразумевает слежение за какими-то объектами или явлениями. Как известно, человек информацию об объектах или явлениях собирает путем наблюдений или осуществляя контроль за их состоянием. Однако не следует отождествлять эти понятия с мониторингом.
Мониторинг по объему более широкое понятие, оно означает систему систематических наблюдений одного или более элементов в пространстве и во времени с определенными целями и в соответствии с заранее подготовленной программой.
Экологический мониторинг – это информационная система наблюдений, оценки и прогноза изменений в состоянии окружающей среды, созданная с целью выделения антропогенной составляющей этих изменений на фоне природных процессов [7].
Основная цель экологического мониторинга заключается в создании информационной системы, позволяющей получать достоверные сведения о состоянии окружающей среды и ее изменениях в физических и биотических компонентах под действием естественных и антропогенных факторов.
Экологический мониторинг решает следующие задачи:
– сбор первичной информации, ее накопление, систематизация, анализ и формирование банка данных;
– обработку и представление данных в виде различных таблиц, графиков, карт;
– усовершенствование и разработку методов получения исходной информации, оценка текущего состояния окружающей среды и прогноза; – анализ причин наблюдаемых и вероятных изменений состояния;
– оперативное обеспечение необходимой информацией всех заинтересованных лиц.
Понятие мониторинга охватывает не только наблюдения за последствиями хозяйственного воздействия человека на природу, но и наблюдения за естественными природными явлениями неблагоприятного характера (наводнения, лесные и степные пожары, засухи, тайфуны, цунами, сели и пр.).
Независимо от особенностей объекта наблюдения, процесс мониторинга всегда включает в себя четыре основных этапа:
1) наблюдение за объектом мониторинга;
2) оценку фактического состояния объекта мониторинга;
3) прогноз возможных изменений состояния объекта мониторинга;
4) оценку прогнозного состояния объекта. Благодаря экологическому мониторингу становится возможным прогнозирование и предупреждение создающихся критических ситуаций в среде обитания человека. Окружающая среда человека – многокомпонентная и многофункциональная система.
Множество объектов экологического мониторинга может быть представлено следующими группами
1. Атмосфера – воздушная среда, метеорологические процессы и климат, пограничные процессы в приземном слое и на границе «океан-атмосфера», естественные и техногенные загрязнения воздушного бассейна и их перенос.
2. Гидросфера – поверхностные воды и водные объекты, грунтовые и подземные воды, гидрохимия, динамика водных масс, источники питьевой и промышленной воды, системы сточной и ливневой канализации, очистные системы и сооружения, гидротехнические и мелиорационные системы, загрязнение водных объектов, особенно источников питьевой воды, перенос загрязняющих веществ в водных средах.
3. Литосфера – геологические и геоморфологические характеристики территорий, геологические природные комплексы, природные ископаемые и их разработка, частично почвы и агрохимические характеристики, общие вопросы землепользования, ресурсы, их разработка.
4. Педосфера – почва, культивация и рекультивация земель, водная и ветровая эрозия почв, пестицидное загрязнение почв, разрушение почв под воздействием внесения минеральных удобрений и водных мелиораций, почвы селитебных территорий.
5. Биота – растительность, животный мир, обитатели водоемов, лесное хозяйство, лесозащитные насаждения, особо охраняемые природные территории, природно-территориальные комплексы и ландшафты, их пауперизация (обнищание) и дегрессия.
6. Подгруппы селитебных территорий и урбоэкосистем:
– города, поселки, деревни, системы их обеспечения и функционирования;
– промышленные объекты и зоны, зоны добычи ископаемых ресурсов;
– объекты сельскохозяйственного производства (фермы, технические станции, гидромелиоративные системы, системы орошения, предприятия по переработке продукции, зернохранилища, предприятия по подготовке кормов и хранилищ кормов, системы утилизации отходов производства);
– объекты инфраструктуры (автомобильные, водные и воздушные сообщения, электрические энергосистемы и тепловые сети, продуктопроводы, системы связи, гидротехнические и гидроэнергетические системы, инженерные системы и сооружения);
– социально-экономические факторы (жилищные условия, занятость и условия труда, отдыха и досуга, образование, дошкольные учреждения, спортивно-оздоровительная система, культурно-просветительская система, законодательное и нормативное обеспечение, система правовой и экономической защиты);
– охрана здоровья (санитария и гигиена, охрана труда, санитарно-эпидемиологический контроль, восстановление трудоспособности, неотложная, скорая и экстренная медицинская помощь, медикаментозное обеспечение, санаторно-курортные учреждения, профилактории и реабилитационные центры).
Любое группирование объектов экологического мониторинга является условным. Данный список не претендует на универсальность, но по нему видно, что организация системы экологического мониторинга, которая была бы способна предоставить объективную и достоверную информацию о состоянии природной среды, является очень сложной задачей.
Что представляет собой экологический мониторинг?
Информация, которая будет получена в ходе решения задачи экологических изысканий и мониторинга, позволяет анализировать состояние и прогнозировать развитие ситуации, является основанием для управления качеством окружающей среды. Экологический мониторинг по определению комплексный, он включает контроль и природных, и антропогенных факторов разного рода.
Основные задачи экологического мониторинга:
Выделяют системы экомониторинга глобального, национального, регионального, местного уровня. Также классифицируют виды экологического контроля:
При этом используемые методы экологического мониторинга могут быть самыми разнообразными. Они включают общенаучные методы, среди которых математические, моделирование и т.д. Используются также конкретно-научные методы: геохимические, геофизические, биогеографические, экономические, социологические, а также специальные прикладные методы. Некоторые из них связаны с полевыми исследованиями, другие проводятся в условиях лаборатории.
Цели и задачи экологического мониторинга окружающей среды
Основная стратегическая цель – улучшение взаимодействия человека и природной среды и оптимизация хозяйственной деятельности с целью минимизации ущерба для природы. В ходе достижения этих целей решаются такие задачи:
С целью реализации задач проводят следующие процедуры экологического мониторинга. Прежде всего, выделяется объект наблюдения, определяется его масштаб. Затем производится обследование объекта и составляется информационная модель того, как именно будут осуществляться наблюдения.
Далее составляется план измерений, производится оценка состояния выбранного для мониторинга объекта и идентифицируется его информационная модель. Следующая процедура – составление прогноза изменений объекта наблюдения. Последняя процедура – представление полученной информации в наиболее удобной для использования форме. Это может быть текстовый отчет, инфографика и т.д.
Объекты и субъекты мониторинга
Проводят мониторинг как государственные и местные органы власти, так и частные организации и даже индивидуальные предприниматели, в зависимости от поставленных целей и масштабов, в которых осуществляется экологический контроль.
Значение экологического мониторинга
Эта информация очень важна, так как позволяет не только получать данные о состоянии наблюдаемой среды регулярно и с максимальной точностью, но и видеть их в динамике, чего не позволит сделать одноразовое наблюдение или замер. Экомониторинг позволяет проследить за круговоротом различных, в том числе и опасных, веществ в природе, время разложения отходов (а, значит, и способы их утилизации). В итоге, информация, полученная методом экологического мониторинга, позволяет снизить антропогенное давление на окружающую среду и население в том числе, а также оптимизировать процесс использования невозобновляемых природных ресурсов.
Осуществление экологического контроля
Экологический контроль осуществляется путем отбора проб почвы, воздуха, воды и последующего контроля определенных программой показателей. Также используется метод подробного изучения местности с выявлением мест превышения предельно допустимых концентраций тех или иных веществ. При необходимости подбирается способ рекультивации загрязненной местности.
Лекция. Понятие и принципы мониторинга окружающей среды.
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Понятие и принципы мониторинга окружающей среды. Регламенты экологической безопасности.
1. Система экологического мониторинга. Его задачи.
2. Экологическая экспертиза.
3. Регламенты экологической безопасности
1. Мониторингом окружающей среды называются регулярные, выполняемые по заданной программе наблюдения природных сред, природных ресурсов, растительного и животного мира, позволяющие выделить их состояние и процессы, происходящие в них под влиянием антропогенной деятельности. Экологический мониторинг (понятие введено Стокгольмской конференцией в 1972 г.) – это наблюдение, оценка, анализ состояния изменения окружающей природной среды. Это комплексная система сбора информации, контроля, оценки, прогнозирования состояния окружающей среды на локальном, национальном, региональном и глобальном уровнях.
Основные задачи экологического мониторинга:
■ наблюдение за источником антропогенного воздействия;
■ наблюдение за фактором антропогенного воздействия;
■ наблюдение за состоянием природной среды под влиянием факторов антропогенного воздействия и оценка прогнозируемого состояния природной среды.
В систему мониторинга должны входить следующие основные процедуры:
■ выделение (определение) объекта наблюдения;
■ обследование выделенного объекта наблюдения;
■ составление информационной модели для объекта наблюдения; планирование наблюдений;
■ оценка состояния объекта наблюдения и идентификация его информационной модели;
■ прогнозирование изменения состояния объекта наблюдения; представление информации в удобной для использования форме и доведение ее до потребителя.
Система мониторинга включает несколько групп наблюдений.
Третья группа наблюдений связана с реакцией поведения крупных систем (погоды, климата, биосферы в целом).
Средствами мониторинга являются физические, химические, биологические, авиационные и космические методы исследований.
При биоэкологическом (синоним – локальный ) мониторинге предполагается контроль за содержанием токсичных для человека химических веществ в атмосфере, природных водах, растительности, почве, подверженных воздействию конкретных источников загрязнения (промышленные предприятия, стройки, рудники, мелиоративные системы, предприятия энергетики и т.д.). При этом выявляют источник загрязнения и степень загрязнения природных сред. Состояние окружающей среды оценивают с точки зрения здоровья человека, что служит самым важным, емким и комплексным показателем. Проводят локальный мониторинг гидрометеорологические, водохозяйственные и санитарно-эпидемиологические службы.
Геосистемный (синонимы – геоэкологический, региональный, природохозяйственный) мониторинг должен давать оценку антропогенного влияния на природную среду в ходе обычной хозяйственной деятельности человека, которая обязательно предполагает тот или иной вид взаимодействия с природой (градостроительство, сельское хозяйство, промышленность, энергетика, лесное хозяйство, рыболовство, коммунально-бытовая деятельность и т.д.). Этот вид мониторинга предполагает оценку взаимодействия человека и природы во всех направлениях и дает характеристику привноса и выноса из природной среды вещества и энергии. Региональный мониторинг проводят агрослужба, гидроклиматическая, сейсмологическая и другие службы.
Биосферный (синонимы – фоновый, глобальный) мониторинг предполагает контроль за общепланетарными изменениями в биосфере, которые связаны с деятельностью человека.
Импактный мониторинг проводится в особо опасных зонах, непосредственно примыкающих к источникам загрязняющих веществ.
Базовый мониторинг — это наблюдение за состоянием природных систем, на которые практически не накладываются антропогенные воздействия. Для осуществления базового мониторинга используют удаленные от промышленных регионов территории, в том числе биосферные заповедники.
Задачами единой системы государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды) являются:
■ регулярные наблюдения за состоянием окружающей среды, в том числе компонентов природной среды, естественных экологических систем, за происходящими в них процессами, явлениями, изменениями состояния окружающей среды; хранение, обработка (обобщение, систематизация) информации о состоянии окружающей среды;
■ анализ полученной информации в целях своевременного выявления изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и (или) антропогенных факторов, оценка и прогноз этих изменений;
■ обеспечение органов государственной власти, органов местного самоуправления, юридических лиц, индивидуальных предпринимателей, граждан информацией о состоянии окружающей среды.
При разработке проекта экологического мониторинга необходима следующая информация:
■ источник поступления загрязняющих веществ в окружающую среду;
■ выбросы загрязняющих веществ в атмосферу промышленными, энергетическими, транспортными и другими объектами; сбросы сточных вод в водные объекты; поверхностные смывы загрязняющих и биогенных веществ в поверхностные воды суши и моря; внесение на земную поверхность и/или в почвенный слой загрязняющих и биогенных веществ вместе с удобрениями и ядохимикатами при сельскохозяйственной деятельности; места захоронения и складирования промышленных и коммунальных отходов; техногенные аварии, приводящие к выбросу в атмосферу опасных веществ и/или разливу жидких загрязняющих и опасных веществ и т.д.;
■ переносы загрязняющих веществ – процессы атмосферного переноса; процессы переноса и миграции в водной среде;
■ процессы ландшафтно-геохимического перераспределения загрязняющих веществ – миграция загрязняющих веществ по почвенному профилю до уровня грунтовых вод; миграция загрязняющих веществ по ландшафтно-геохимическому сопряжению с учетом геохимических барьеров и биохимических круговоротов. Наблюдения за этими процессами целесообразно проводить периодически на специально выделенной системе пунктов: контрольные водосборы – катены – площадки – створы;
■ данные о состоянии антропогенных источников эмиссии – мощность источника эмиссии и месторасположение его, гидродинамические условия поступления эмиссии в окружающую среду.
2. Экологическая экспертиза является особым видом экологического исследования, направленного на получение оценки воздействия на окружающую среду, природные ресурсы и здоровье людей комплекса промышленно-хозяйственных и других объектов. Это организованная деятельность экологов-экспертов, включающая анализ конкретных проблем природопользования с широким применением методологии системного подхода, постановку точного диагноза и выработку экологически обоснованного заключения.
В настоящее время для оценки воздействия на окружающую среду антропогенных факторов используется шесть специальных методов: групповой экспертизы, «контрольного списка», картографического наложения, блок-схемы, матричный метод и моделирование. Последние два метода широко используются при экологической экспертизе в зарубежных странах.
Так, при матричном методе в матрицу включают следующую информацию: по компонентам среды (климатические параметры – температура, влажность, ветер; земельные ресурсы; водные объекты и т.д.), по видам хозяйственной деятельности (шахты, обогатительные фабрики) с указанием индикаторов техногенного воздействия. Например, в США при проведении экспертизы различных проектов хозяйственных сооружений используются матрицы, в которые вводятся более 80 компонентов окружающей среды с учетом типов воздействий (шум, вибрация, отвалы, лесоразработки и др.).
Экологическую экспертизу подразделяют на три основные группы:
1) ретроспективную – изучение последствий реализованных ранее проектов, подведения итогов незапланированных промышленных экспериментов по воздействию на окружающую среду;
2) оперативную – расследование экологических проблем, связанных с аварийными ситуациями и необходимостью получения конкретных данных по экологической обстановке в различных пунктах и регионах;
3) перспективную – рассмотрение широкого круга проблем природопользования локального, регионального и глобального уровней.
Различные типы экспертиз имеют свои основные особенности, например, экспертиза технологии предусматривает малоотходность процесса в сравнении с выработанными нормативами, а техники — определение степени ее ресурсоемкости и экосовместимости.
Экологическая экспертиза стоит очень дорого, но эти затраты значительно меньше, чем те, которые могут понадобиться для ликвидации последствий осуществления ошибочных решений, не говоря о возможном ущербе, нанесенном здоровью людей ли устойчивости природных систем.
3. Нормирование качества окружающей природной среды представляет собой прежде всего деятельность по установлению предельно допустимых норм воздействия на окружающую природную среду, гарантирующих экологическую безопасность населения и сохранение генетического фонда, обеспечивающих рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов в условиях устойчивого развития хозяйственной деятельности. При этом учитывается наиболее распространенный и к тому же опасный вид отрицательного воздействия загрязнения природной среды. Под такими воздействиями понимают физическое, химическое, биологическое изменение последней, вызванное антропогенной деятельностью и содержащее угрозу причинения вреда жизни и здоровью человека, состоянию растительного и животного мира экологических систем природы.
Следовательно, объектами экологического нормирования являются:
■ отдельные природные компоненты или экосистемы в целом;
■ виды техногенного воздействия и их сочетания;
■ порядок подготовки решений в сфере природопользования.
Нормативы предельно допустимых вредных воздействий, а также методы их определения утверждаются специально уполномоченными на то государственными органами РФ в области охраны окружающей природной среды, санитарно-эпидемиологического надзора и совершенствуются по мере развития науки и техники с учетом международных стандартов.
Нормативы качества окружающей среды – нормативы, которые установлены в соответствии с физическими, химическими, биологическими и иными показателями для оценки состояния окружающей среды и при соблюдении которых обеспечивается благоприятная окружающая среда.
К нормативам качества окружающей среды относятся нормативы, установленные в соответствии:
■ с химическими показателями состояния окружающей среды, в том числе нормативы предельно допустимых концентраций химических веществ, включая радиоактивные вещества;
■ физическими показателями состояния окружающей среды, в том числе с показателями уровней радиоактивности и тепла;
■ биологическими показателями состояния окружающей среды, в том числе видов и групп растений, животных и других организмов, используемых как индикаторы качества окружающей среды, а также нормативы предельно допустимых концентраций микроорганизмов и иные нормативы качества окружающей среды.
Нормативы допустимого воздействия на окружающую среду – нормативы, которые установлены в соответствии с показателями воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду и при которых соблюдаются нормативы качества окружающей среды. В целях предотвращения негативного воздействия на окружающую среду в хозяйственной и иной деятельности для юридических и физических лиц – природопользователей устанавливаются нормативы допустимых выбросов, нормативы допустимых сбросов и нормативы предельно допустимых концентраций (ПДК) химических веществ, в том числе радиоактивных, иных веществ и микроорганизмов, нормативы допустимых физических воздействий, нормативы допустимого изъятия компонентов природной среды и нормативы допустимой антропогенной нагрузки на окружающую среду.
Нормативы допустимого воздействия на окружающую среду должны обеспечивать соблюдение нормативов качества окружающей среды с учетом природных особенностей территорий и акваторий.
За превышение установленных нормативов допустимого воздействия на окружающую среду субъекты хозяйственной и иной деятельности в зависимости от причиненного окружающей среде вреда несут ответственность в соответствии с законодательством.
Таким образом, в настоящее время действуют следующие нормативы.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) – это максимальная концентрация вещества в окружающей среде, при которой не наблюдается прямого или косвенного вредного воздействия этого вещества на организм человека.
В основе разработки ПДК для воздуха лежит определение «порогового» содержания в нем того или иного загрязняющего вещества, при котором не будет оказываться ни прямого, ни косвенного воздействия на человека и окружающую среду.
Под вредным воздействием понимается нанесение организму временного раздражающего воздействия (появляется головная боль, кашель и др.), К прямому воздействию на организм человека также относится влияние тех загрязняющих веществ, которые накапливаются в организме человека и при превышении определенной дозы могут вызвать его патологические изменения. Под косвенным воздействием подразумеваются такие изменения в окружающей среде, которые, не оказывая прямого воздействия на организм человека, ухудшают обычные условия обитания.
Система нормативов ПДК для вод включает три группы показателей, установленных для хозяйственно-питьевого, культурно-бытового, рыбохозяйственного водопользования.
В почве также нормируется содержание вредных веществ
Нормативы ПДК для растительности представлены концентрациями загрязняющих веществ в атмосферном воздухе в зоне лесных насаждений.
Предельно допустимые выбросы (ПДВ) – норматив предельно допустимого выброса вредного (загрязняющего) вещества в атмосферный воздух, который устанавливается для стационарного источника загрязнения атмосферного воздуха с учетом технических нормативов выбросов и фонового загрязнения атмосферного воздуха при условии не превышения данным источником гигиенических и экологических нормативов качества атмосферного воздуха, предельно допустимых (критических) нагрузок на экологические системы, других экологических нормативов.
Аналогичным образом разрабатываются нормативы по предельно допустимым сбросам (ПДС) в водные объекты.
Нормативы предельно допустимых уровней (ПДУ) шума, вибрации полей или иных вредных физических воздействий устанавливаются на уровне, обеспечивающем сохранение здоровья и трудоспособности людей, охрану растительного и животного мира, благоприятную для жизни окружающую природную среду.
Особое значение имеет предельно допустимый уровень шума. Предельно допустимый уровень шума – это уровень фактора, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа, не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений, измеряется в децибелах (дБ). Соблюдение ПДУ шума не исключает нарушения здоровья у сверхчувствительных лиц. Допустимый уровень шума – это уровень, который не вызывает у человека значительного беспокойства и существенных изменений показателей функционального состояния систем и анализаторов, чувствительных к шуму. Максимальный уровень звука – уровень звука, соответствующий максимальному показателю измерительного, прямопоказывающего прибора (шумомера) при визуальном отсчете, или значение уровня звука, превышаемое в течение 1% времени измерения при регистрации автоматическим устройством.
Нормативы предельно допустимых остаточных количеств химических веществ в продуктах питания. Они устанавливаются путем определения минимально допустимой дозы, безвредной для здоровья человека по каждому используемому химическому веществу и при их суммарном воздействии.
Экологические требования к продукции. Они устанавливаются для предупреждения вреда окружающей среде, здоровью и генетическому фонду человека. Данные требования должны обеспечить соблюдение нормативов предельно допустимых воздействий на окружающую природную среду в процессе производства, хранения, транспортировки и использования продукции.
Предельно допустимые нормы нагрузки на окружающую природную среду. Они устанавливаются с целью обеспечения наиболее благоприятных условий жизни населения, недопущение разрушения естественных экологических систем и необратимых изменений в окружающей среде.
Нормативы санитарных и защитных зон. Они устанавливаются для охраны водоемов и иных источников водоснабжения, курортных, лечебно-оздоровительных зон, населенных пунктов и других территорий от загрязнения и других воздействий.
Норматив утилизации отходов от использования товаров – установленное как выраженное в процентах отношение количества товаров определенного вида, упаковки таких товаров, реализованных юридическим лицам, физическим лицам, в том числе индивидуальным предпринимателям, и подлежащих утилизации после утраты потребительских свойств, к общему количеству товаров определенного вида, выпущенных в обращение на территории РФ.
? Вопросы для самоконтроля
1. Какая процедура называется экологическим мониторингом, и какие задачи она решает?
2. Соотнесите ступени экологического мониторинга, объекты мониторинга и характеризуемые показатели.
3. Какие подсистемы включает в себя единая система государственного экологического мониторинга.
4. Перечислите основные виды экологической экспертизы.
5. Что такое качество окружающей природной среды? Какой смысл вкладывается в понятие «нормирование качества охраны природной среды»?
6. Перечислите объекты экологического нормирования.
7. Что означают аббревиатуры «ПДК», «ПДС», «ПДВ», «ПДУ»?