Экологический мониторинг за состоянием атмосферного воздуха, водоемов, почв

Таблица 2  Описание типов   проб                                                             

Биоиндикаторные методы являются разновидностью индикационного подхода, суть которого заключается в определении состояния  одной системы по состоянию других систем, более доступных для исследования и измерения. Исследуемые системы носят название индикаторов. В биоиндикационных методах в качестве индикаторов используются организмы или группы организмов, которые аккумулируют вредные вещества или реагируют на их присутствие  проявлениями изменений своих жизненных функций.

Биоиндикаторы подразделяются на реактивные и аккумулятивные. К первым относятся организмы, которые раньше и отчетливее других демонстрируют изменения в обмене веществ, ко вторым - организмы,  которые сначала насыщаются  вредными веществами, а уже затем демонстрируют реакцию с ярко выраженными  изменениями.

В биоиндикации следует различать показательные, мониторные  и тестовые организмы.  Показательные организмы характеризуются способностью данного организма демонстрировать присутствие или отсутствие определенного фактора. Так, например, каждый вид может присутствовать в более или менее ограниченной области экологической системы, поэтому присутствие или отсутствие  вида позволяет сделать заключение о свойствах месторасположения. Биотесты служат для установления факторов токсичности тех или иных веществ или их аккумулирующие свойства. Мониторные организмы позволяют исследовать изменения, происшедшие в  определенный промежуток времени.

 При применении биоиндикаторов используются два подхода:  пассивный мониторинг, когда в качестве биоиндикаторов используются организмы, существующие в экосистеме, и активный мониторинг, когда организмы в стандартной форме  вносятся в экосистему.

  Применение биоиндикаторов  в экологическом  мониторинге  открывает широкие в возможности для получения комплексной оценки окружающей природной среды. В тоже время биоиндикаторы не всегда могут воспроизводить все свойства загрязняющих веществ, так как их реакция в значительной степени определяется и другими факторами окружающей среды. Так в холодные дни  метаболический обмен веществ более ограничен и, следовательно, действие вредных веществ или их аккумуляция не такая активная, как в теплый период. Только в редких случаях биоиндикаторы могут предоставлять данные, которые возможно было бы преобразовать в цифровые коды. По этим причинам в экологическом мониторинге биоиндикацию следует применять в комплексе с физико-химическими  методами.

В качестве индикаторов могут использоваться не только организмы, но и физические явления, химические вещества, наличие или перемена состояния которых указывает на характер или изменения свойств окружающей среды.

Методы дистанционного зондирования земли  основаны на результатах измерений испускаемого или отражаемого электромагнитного излучения земной поверхностью, включая все расположенные на ней природные, природно-техногенные и  другие объекты. Методы ДЗЗ в основном направлены на исследования ландшафтов  по их  изображениям. Такие исследования включают выделения однородных по спектральным  (поли- или спектрозональным) характеристикам  участков  местности, выявления расположенных на земной поверхности объектов (в том числе и природных объектов), установление состояния объектов по ряду параметров, изменения которых  проявляются в изменениях их  эмиссионной  или альбедной  способности.

Практическое применение методов ДЗЗ самым тесным образом связано с используемыми платформами для размещения измерительной аппаратуры. Для этих целей применяются космические летательные аппараты (КЛА) и специально оборудованные самолеты. 

Программы   мониторинга.

Программа мониторинга охватывает многие аспекты деятельности, связанные с планированием сети мониторинга, отбором  проб и последующим их лабораторным анализом.

Выбор переменных является одним из важнейших этапов в планировании сети мониторинга и  производится на основе

#   их показательности для  видов использования природных  сред или функционирования экосистем, а также для оценки воздействий  или установления некоторых показателей;

#    распространенности;

#    представляемой степени опасности.

По соображениям эффективности количество переменных величин, включенных в программы мониторинга, следует ограничить только теми, для которых четко определены методы их дальнейшего использования.  При введении в программы мониторинга  какой-либо новой переменной величины дополнительные затраты на ее получение должны быть проанализированы с точки зрения эффективности таких затрат. Ограничивает выбор целостных переменных наличие надежных и приемлемых для практического применения аналитических методов их получения.

Выбор участков для отбора проб является вторым важнейшим этапом планирования сети мониторинга. Выбирая такие участки, следует, прежде всего, исходить из того, что все виды мониторинга должны проводиться в рамках природных образований - ландшафтов. Поэтому выбору  мест наблюдений должна предшествовать ландшафтная съемка местности. Выбранное для отбора проб место должно быть четко привязано к определенному элементу ландшафта. Кроме того, это место помимо территориальной представительности  должно еще удовлетворять как минимум  требованиям  долговременной неизменности использования и стабильности, гарантированного неизменного использования в будущем,  минимальности размеров и возможности отбора проб разных типов. Следует стремиться к тому, чтобы пробы разных типов отбирались в одном и том же месте, что должно облегчить комплексное использование количественных и качественных данных мониторинга , например, для расчета нагрузок на окружающую природную среду. Это означает, что при выборе места наблюдения наряду с природными условиями, такими как микроклимат, геоморфологическое положение, рельеф, растительный фонд и т.д., важную роль играют и учет антропогенных влияний.

Периодичность отбора проб должна быть основана на:

*  изменчивости концентрации загрязняющих веществ в природной среде, а также других переменных величин, наблюдение за которыми ведется в рамках программ мониторинга;

*  статистическом значении и  точности, необходимых для достижения  конкретных целей (выявления тенденций, оценки нагрузки, тестирования на соответствие и т.д.).

  Кроме этих общих требований  при определении периодичности  отбора проб следует учитывать  и природные ежедневные, сезонные  и другие  циклы. Фенологическая  последовательность в получении проб и образцов дает лучшую основу для сравнения  данных как внутри самого региона, так и между различными регионами.

Следует также различать непрерывные наблюдения, когда с помощью того или иного прибора получаются непрерывные  значения переменных величин, и дискретные наблюдения, когда отбор проб или непосредственные измерения осуществляются через определенные промежутки времени. Для дискретных наблюдений важно установить критерии, по которым происходит выбор момента наблюдения, т.е. целенаправлено, случайно и т.д. Случайный выбор момента наблюдения предпочтителен, например, для установления общей или средней нагрузки вредных веществ на окружающую природную среду, однако может оказаться непригодным для других целей, например, для установления временного хода или зависимости определенного параметра.

Методы измерений, применяемые в программах мониторинга,  должны быть аттестованы, описаны и стандартизованы. Требуемая чувствительность, надежность и точность аналитических методов зависит от соответствующих допусков, установленных для использования информации. Разработка и использование более эффективных, например, по пределам обнаружения или по точности, способов должны инициироваться лишь в случае невозможности соблюдения установленных соответствующих пределов и в случае достаточной эффективности затрат, связанных с внедрением таких методов.

В качестве примера приводится один из вариантов программы почвенного мониторинга.

Экологическая экспертиза.

Это система комплексной оценки состояния территории, охватывающая все виды хозяйственной деятельности. Ее цели — определение соответствия или несоответствия сложившейся структуры использования территории потенциальным природным возможностям, а также разработка рекомендаций по сохранению экологического равновесия. Различают государственную и ведомственную экспертизы. Государственную экологическую экспертизу осуществляют Государственный комитет РФ по охране окружающей среды и Министерство природных ресурсов РФ, создающие специальные экспертные комиссии. Ведомственную экологическую экспертизу проводят структурные подразделения по охране природы и санитарно-эпидемиологические учреждения министерств и ведомств. Они проверяют предплановую, проектно-планировочную и другую документацию на предмет соответствия ее экологическим нормам и правилам, регламентирующим хозяйственную деятельность землепользователя, любого предприятия и изложенным в санитарных нормативах и природоохранных законодательных документах. От уровня экологизации хозяйствования во всех сферах производства во многом зависит эффективность природопользования. Экологическая экспертиза не должна оставлять без внимания ни одного проекта преобразования природы (введение новых хозяйственных объектов, освоение земельных, водных, лесных и других природных ресурсов). Реализация любого проекта должна исключать возможность проявления процессов антропогенной деградации в конкретном регионе и в стране в целом. Одна из главных функций при проведении экспертизы — составление проекта экологического прогноза на ближайшую и отдаленную перспективы. Это может быть сделано в форме научно обоснованных заключений, картографических и математических моделей, других материалов, характеризующих возможный режим использования хозяйственных систем региона при намечаемых планах его социально-экономического развития.

Экологическая экспертиза состоит из трех частей: вводной (протокольной), констатирующей (описательной), заключительной (оценочно-обобщающей).

Во вводной части содержатся данные о составе экспертной комиссии, указаны задачи и методика их решения, приведены перечень всех используемых материалов и организаций, сведения о заказчиках, сроках выполнения.

В констатирующей части рассматриваются общий уровень социально-экономического развития региона (его промышленных, лесохозяйственных, агропромышленных комплексов), инфраструктура, проблемные отрасли и предприятия, из-за которых создаются определенные экологические проблемы. Отдельно должны быть рассмотрены технологические, санитарно-гигиенические, экономические и другие мероприятия по рациональному использованию природных ресурсов и охране их от различных загрязнений. Важно выявить всевозможные негативные процессы, источники загрязнений и их распределение, оценить остроту экологических проблем и ситуаций. Все это оформляют в виде самостоятельного раздела по конфликтам.