Комплексный (геосистемный) мониторинг (мониторинг окружающей среды)

Система наземного мониторинга окружающей среды

ЛЕКЦИЯ 10. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ

Мониторинг (от латинского monitor — предупреждающий, предостерегающий) — комплексная система наблюдений, оценки и прогноза изменения состояния окружающей среды под влиянием антропогенных факторов.

Этот термин появился перед проведением Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде (июнь, 1972) в дополнение к понятию ʼʼкон­трольʼʼ. Большой вклад в разработку теории мониторинга внесли И.П. Герасимов, Ю.А.

Израэль, В.Д. Федоров и др.

Для разумного управления природопользованием крайне важно прежде всœего располагать данными о том, какая среда является оптимальной для нормальных условий жизни человека.

Обратите внимание

Исходным понятием в этой работе служит качество среды, то есть такая совокупность ее параметров, которая всœецело удовлетворяет как экологической нише человека, так и научно-техническому прогрессу общества.

Для получения своевременной информации об изменениях в экологической системе необходима так называемая ʼʼточка отсчетаʼʼ, то есть какое-то определœенное значение параметра качества среды, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ Ю.А. Израэль называет фоновым.

Параметры такого фонового состояния не являются постоянными, а меняются под влиянием деятельности человека в пределах некоторого критического уровня среды, за пределы которого посторонние воздействия не должны выводить данную систему во избежание необратимых изменений. Таковыми считаются предельно допустимая экологическая нагрузка (ПДЭН) или предельно допустимые концентрации чуждых данной системе веществ-ксенобиотиков (ПДК).

Секретариат ООН по окружающей среде определил экологический мониторинг как систему повторных наблюдений за элементами окружающей среды в пространстве и во времени с определœенными целями в соответствии с заранее подготовленными программами. Объектами мониторинга бывают природные, антропогенные или природно-антропогенные экосистемы. Цель мониторинга — не только пассивная констатация фактов, но и проведение экспериментов, моделирование процессов.

При организации мониторинга возникает крайне важно сть решения нескольких задач разного уровня, в связи с этим И.П. Герасимов (1975) предложил различать три ступени мониторинга (табл. 10.1).

Таблица 10.1

(по И.П. Герасимову, 1975)

Ступени мониторинга Объекты мониторинга Характерируемые показатели мониторинга
Биоэкологический Приземный слой воздуха ПДК токсичных веществ
(санитарно-гигиенический) Поверхностные и грунтовые воды, промышленные и бытовые стоки и различные выбросы Физические и биологические раздражители (шумы, аллергены и др.)
Радиоактивные излучения Предельная степень радиоизлучения
Геосистемный (природно- Исчезающие виды животных и растений Популяционное состояние видов
хозяйственный) Природные экосистемы Их структура и нарушения
Агроэкосистемы Урожайность сельскохозяйственных культур
Лесные экосистемы Продуктивность насаждений
Биосферный (глобальный) Атмосфера Радиационный баланс, тепловой перегрев, состав и запыление
Гидросфера Загрязнение рек и водоемов: водные бассейны, круговорот воды на континœентах
Растительный и почвенный покровы, животное населœение Глобальные характеристики состояния почв, растительного покрова и животных. Глобальные круговороты СО2, О2 и др.

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 показателœем. 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 всœех 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. Фоновый мониторинг проводят в соответствии с Глобальной системой мониторинга окружающей среды, Международной программой ʼʼНаблюдения за планетойʼʼ, Программой ЮНЕСКО ʼʼЧеловек и биосфераʼʼ, Программой ООН по окружающей среде ЮНЕП.

Основные задачи биосферного мониторинга определœены в одном из разделов Международной программы ʼʼЧеловек и биосфераʼʼ и состоят в следующем:

— установление взаимосвязи между загрязнением, структурой и функционированием экосистем, их звеньев, популяций или отдельных организмов;

— определœение перечня тех показателœей и измерений, которые необходимы для наблюдения и оценки существующего состояния экосистемы и прогноза изменения его в будущем;

— анализ путей и скоростей преобразования загрязняющих веществ в экосистеме;

— определœение критических уровней показателœей окружающей среды.

Программу работ выполняют на станциях фонового мониторинга. На территории России эти станции действуют в заповедниках: Березинском, Приокско-Террасном, Центральном лесном, Кавказском, Астраханском, Баргузинском, Сихотэ-Алинском, Сары-Челœекском, Чаткальском, Репетекском, Кроноцком, Боровое, леднике Абрамова. В пунктах — Сыктывкар, Ново-Пятигорск, Туруханск, Курган, Иркутск.

Важно

Программа станций фонового мониторинга предполагает регулярный отбор проб и определœение следующих показателœей:

— в атмосфере — взвешенные частицы, мутность, озон, диоксид углерода, диоксид серы, оксиды азота͵ углеводороды, сульфаты, 3,4-бензпирен, ДДТ;

— в атмосферных осадках — свинœец, ртуть, кадмий, мышьяк, 3,4-бензпи­рен, рН;

— в поверхностных, подземных водах, донных отложениях — свинœец, ртуть, метил ртуть, кадмий, мышьяк, ДДТ, 3,4-бензпирен, биогенные элементы;

— в почвах — свинœец, ртуть, кадмий, мышьяк, ДДТ, 3,4-бензпирен, биогенные элементы.

Анализ проб унифицированными методами выполняют в двух аналитических центрах — в Санкт-Петербурге и Ташкенте. Координирует и обобщает работы по комплексному фоновому мониторингу Лаборатория мониторинга природной среды и климата Госкомгидромета РФ.

Наряду с методами оценки степени загрязнения с помощью приборов используются методы так называемой биологической индикации, основанные на учете живых организмов (тест объектов), особенно чувствительных к конкретным химическим примесям. Такими биоиндикаторами могут служить мхи, лишайники, чувствительные к загрязнению воздуха; дафнии, инфузории, четко реагирующие на загрязнение поверхностных вод; почвенная фауна (к примеру, дождевые черви) при загрязнении почв.

Сегодня всœе большее развитие получает система аэрокосмического мониторинга, который используется в региональном и глобальном масштабе. Картины Земли из космоса — это прежде всœего интегральные изображения природных и хозяйственных систем.

Исследователь оперирует изображениями или цифровыми данными о земной поверхности как в широкой зоне видимого спектра, так и в ультрафиолетовом, инфракрасном и радиолокационном диапазонах.

К достоинствам космического мониторинга относятся возможность слежения за глобальными и региональными особенностями природы Земли, комплексный характер информации, содержащейся на снимках из космоса, что позволяет их использование для изучения сложных компонентов природы и обнаружения следов антропогенного воздействия.

Современные темпы и масштабы антропогенных изменений в природе могут привести к необратимым негативным последствиям, предотвратить которые можно лишь при условии знания всœех процессов, происходящих на уровне экологических систем и биосферы в целом. Кроме экологического мониторинга для решения этой задачи в экологии используют моделирование и экологическую экспертизу.

Под моделированием в экологии принято понимать исследование процессов и явлений, постановка различных экспериментов не в живой природе, а на специально созданных искусственных объектах, простейшим из которых является аквариум (террариум), или графических логических или математических схемах, более или менее отражающих свойства естественных систем. В отличие от обычного эксперимента при моделировании более развит теоретический момент. Он касается теоретического обоснования аналогии между моделью и реальным явлением и возможности на этой базе переносить на явление результаты, полученные на модели. Одно из главных требований, предъявляемых к любой модели, — это ее подобие с моделируемой системой. Наиболее просты и традиционны физические модели тех или иных устройств, представляющих собой уменьшенные копии этих устройств в целом или их подсистем.

Совет

Концептуальные модели представляют из себяблоковые схемы воздействия подсистем и процессов в пределах более широких систем. Примером могут служить схемы круговорота веществ и др.

Эти модели бывают усложнены численной интерпретацией.

Графические модели — это зависимости между различными процессами, представляемые в системе прямоугольных координат. Как правило, эти модели характеризуют изменение одного параметра по мере изменения другого. В ряде случаев графические модели бывают представлены в форме табличных моделœей, и наоборот.

Математическое моделирование состоит в формализации и исследовании поведения систем и их компонентов при помощи математики. Существуют два подхода к использованию математического аппарата в описании биологических процессов.

Первый — это формализация заведомо известных процессов, общая специфика и закономерности которых устанавливаются практическим путем (наблюдения или эксперименты). Получаемые результаты представляются в виде графиков, преобразуемых далее в уравнения.

Таковы, к примеру, уравнения, связывающие в логарифмической форме ПДК вредных веществ в воде и атмосфере с их физико-химиче­скими свойствами (молекулярной массой, растворимостью и т.д.).

Другой подход к моделированию состоит по сути в том, что высказывается некое гипотетическое суждение о какой-либо закономерности, к примеру о биоценотических процессах, и эта гипотетическая закономерность ʼʼнаклады­ваетсяʼʼ на тот или иной известный закон поведения переменных в математическом уравнении.

Данные модели являются идеальными, имеющими методическое значение, но не отражающими реальные ситуации. По этой причине при теоретическом моделировании исследователи оперируют более сложными моделями.

Реальные биологические процессы на уровне популяций и биогеоценозов настолько сложны, что, в силу ограниченности доступной информации и трудностей ее формальной интерпретации, удовлетворительному анализу на базе математических моделœей они пока не поддаются.

Более эффективно моделирование физических процессов загрязнения окружающей среды, рассеивания примесей в воде и атмосфере, приведенные в разделах 7 и 8.

Обратите внимание

При математическом моделировании в отличие от других форм моделирования исследуемое явление заменяется его математическим описанием, воспроизводимым вычислительными средствами ЭВМ.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, эксперименты проводятся не с реальными объектами, а с ЭВМ, в которой реализована математическая модель явления. Такие модели называются кибернетическими, так как процессы, происходящие в живых системах, можно рассматривать как процессы управления с обратной связью.

Эти модели бывают реализованы как в виде уравнений функциональной зависимости, так и в виде программ для ЭВМ.

В Санкт‑Петербургском техническом институте целлюлозно‑бумажной промышленности разработан метод электронно‑конвективно‑диффузион­ной аналогии (ЭКДА). Сущность его состоит в использовании математического изоморфизма двух физических систем (трансформации веществ в природных средах и электрической).

Метод является средством имитационного моделирования при обосновании норм ПДК вредных веществ, сбрасываемых со сточными водами в водоемы, и выбросов в атмосферный воздух.

При этом бывают учтены всœе основные определяющие условия переноса и трансформации загрязняющих веществ, природные факторы и гидрометеорологические режимы.

Читайте также:  Договор о запрещении испытаний ядерного оружия 1963 года

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.

Важно

Промышленно развитые страны, раньше столкнувшиеся с проблемой ухудшения состояния природной среды, были вынуждены начать разработку методики и системы экспертиз. Οʜᴎ начали проводиться с 1965 года в Японии, с 1970 года в США, с 1973 года в Канаде и т.д. В нашей стране экспертные комиссии при Госкомприроде были созданы лишь в 1988 году.

Сегодня для оценки воздействия на окружающую среду антропогенных факторов используется шесть специальных методов: групповой экспертизы, ʼʼконтрольного спискаʼʼ, 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.

К примеру, 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:

— ретроспективная экспертиза — изучение последствий реализованных ранее проектов, подведения итогов незапланированных промышленных экспериментов по воздействию на окружающую среду;

— оперативная экспертиза — расследование экологических проблем, связанных с аварийными ситуациями и крайне важно стью получения конкретных данных по экологической обстановке в различных пунктах и регионах;

— перспективная экспертиза — рассмотрение широкого круга проблем природопользования локального, регионального и глобального уровней.

Различные типы экспертиз имеют свои основные особенности, к примеру, экспертиза технологии предусматривает малоотходность процесса в сравнении с выработанными нормативами, а техники — определœение степени ее ресурсоемкости и экосовместимости.

В таких странах, как Япония, США, Франция, Канада, при проведении экспертиз точность прогнозов оказалась довольно высокой, лишь 7% прогнозов полностью не оправдалось.

Экологическая экспертиза стоит очень дорого, но эти затраты значительно меньше, чем те, которые могут понужнобиться для ликвидации последствий осуществления ошибочных решений, не говоря о возможном ущербе, нанесенном здоровью людей ли устойчивости природных систем.

Источник: http://referatwork.ru/category/ekologiya/view/537003_sistema_nazemnogo_monitoringa_okruzhayuschey_sredy

Комплексный (геосистемный) мониторинг (мониторинг окружающей среды)

Комплексный (геосистемный) мониторинг (мониторинг окружающей среды) – это циклически организованная система сбора, обработки и использования информации об изменении факторов и условий устойчивости, состава, свойств, структуры и функционирования геосистем при различных антропогенных воздействиях, имеющая контрольные, прогнозно-диагностические и управленческие цели.

Комплексный мониторинг — высший иерархический уровень среди других видов мониторинга (см. мониторинг геологической среды, мониторинг опасных процессов и пр.) и направлен на решение проблем экологического характера (оценка загрязнения природной среды, рациональное природопользование, предупреждение чрезвычайных ситуаций природного характера и др.).

Система комплексного мониторинга реализуется в двух главных направлениях:

  1. Оперативное выявление закономерностей и тенденций развития антропогенно измененных геосистем для разработки достоверного прогноза их дальнейших трансформаций и защитных мер по снижению или ликвидации негативных проявлений процессов, нарушающих баланс вещества и энергии;
  2. Контроль, оценка и прогноз развития загрязнения природных компонентов (воздух, горные породы, подземные и поверхностные воды, почвы, биота).

Главные задачи комплексного мониторинга — учет, анализ, оценка и прогноз изменения природной среды для принятия эффективных мер по достижению и сохранению стабильно равновесного экологического состояния геосистем различных иерархических уровней (глобальный, региональный и локальный).

Для организации комплексного мониторинга необходимо:

  • выявление массива параметров, способных объективно отразить текущее состояние геосистем;
  • разработка стратегии и тактики получения, передачи, оперативной обработки и хранения полученной информации режимных наблюдений;
  • формирование массива выходной информации сообразно с целями использования полученных данных (обоснования и рекомендации по управляющим воздействиям на геосистемы, карты риска и пр.).

Оценка, прогноз и управление процессами изменения состояния и развития геосистем решаются с использованием моделей тепломассопереноса, миграции агентов загрязнения, устойчивости и т.д. Одним из актуальных вопросов является включение в систему комплексного мониторинга геоинформационных систем.

Основной элемент комплексного мониторинга геосистем регионального и локального уровней — сеть стационарных опорных участков, где по соответствующим программам и проектам исследуются, систематизируются и архивируются данные наблюдений, осуществляется передача информации в национальные центры (например, во Всероссийский центр мониторинга и прогнозирования МЧС России) и заинтересованные организации-потребители.

Программа комплексного мониторинга включает разделы:

  1. Изучение и моделирование биотических и абиотических обменных процессов, определяющих безопасное функционирование лесных, водных, аграрных, промышленных, урбанизированных, рекреационных и др. геосистем:
  • создание моделей оптимальных типов баланса вещества и энергии в антропогенно нарушенных массивах;
  • целевое картографирование (составление карт природной опасности и риска) и др.

Основные показатели оценки текущего геоэкологического состояния территории:

  • природная характеристика территории;
  • количественные данные о химических, радиационных, тепловых и др. аномалиях;
  • промышленный потенциал и результаты инвентаризации источников загрязнения, углеводородных выбросов, сточных вод и твердых отходов;
  • продуктивность земель, распределение фауны и флоры;
  • сведения об источниках и условиях развития видов загрязнения природной среды;
  • медико-биологические и санитарно-гигиенические наблюдения.
  1. Контроль за загрязнением воздуха, подземных и поверхностных вод, массивов горных пород, почв, биоты для определения механизмов и направленности негативных последствий техногенных воздействий. Выявление критических зон — экологически и социально значимых массивов, пространственные и временные границы которых определяются переходом локальных, региональных и глобальных изменений окружающей среды в фазу полного разрушения экосистем и общей деградации среды обитания человека.
  2. Совершенствование системы стационарных наблюдений, создание вневедомственной службы комплексного мониторинга, разработка серий оперативных карт эколого-хозяйственного состояния территорий; разработка эффективных управляющих воздействий.

Основные блоки комплексного мониторинга:

  1. Для источников загрязнения — контроль, оценка и прогноз последствий антропогенных воздействий путем установления количества и состава выбросов (отходов), что позволяет определять их структуру за определенный временной интервал.
  2. Для природной среды — оценка и прогноз трансформаций природной среды, аккумуляции и трансгрессии природных, антропогенных гео- и гидрохимических характеристик в климатических, геоструктурных регионах, областях, зонах, природно-территориальных комплексах и пр. Необходимым условием является выделение пространственных границ однородных по комплексу признаков и ведущих параметров пространств и массивов горных пород.
  3. Для оценки устойчивого функционирования территорий с определенным типом организации и характером техногенных трансформаций.
  4. Для биологической среды — слежение за состоянием и изменением биологических объектов в определенной геосистеме (животные, растения, люди) и отдельных биосистем.

Выходной документ комплексного мониторинга — обоснованные, экономически оправданные рекомендации по управлению природной средой, рациональному природопользованию и охране окружающей среды как результат скоординированного осуществления программ всех блоков.

Результаты комплексного мониторинга — базовые документы для разработки экологических программ, проектов комплексного хозяйственного развития территорий (регионов, субъектов Российской Федерации, урбанизированных территорий, земельных угодий и пр.), проведения процедур экологического аудита, схем и проектов инженерной защиты территорий.

Комплексный мониторинг — инструмент получения и обработки информации экологического характера, позволяющий обосновывать эффективные решения по обеспечению безопасности территорий, объектов и населения от чрезвычайных ситуаций природного характера.

Источники: Принципы и методы геосистемного мониторинга. – М., 1989; Комплексный мониторинг и практика. – М., 1991.

Вам может быть интересно:

Источник: https://fireman.club/inseklodepia/kompleksnyiy-geosistemnyiy-monitoring-okruzhayushhey-sredyi/

Мониторинг окружающей среды

Мониторингом называют систему наблюдения и контроля за состоянием какой-либо территории или акватории с целью рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды.

Наблюдения при этом осуществляются с помощью современных технических средств, то есть методами дистанционного зондирования, предусматривающими систематическое аэрокосмическое фотографирование поверхности Земли, атмосферы, почвенно-растительного покрова и других природных объектов.

Аэрокосмические фотоснимки дешифрируются, то есть на них определяются: природные и хозяйственные объекты, выделяются площади эродированных почв, овраги, загрязненные земли и водные объекты, участки загрязнения атмосферы и т. д.

Информация о состоянии природной среды получается также с помощью наземных автоматизированных станций, а также традиционными методами — путем отбора и анализа проб почв и грунтов, воды, воздуха, растений и т.д.

Мониторинг включает в себя новый для географии вид деятельности, то есть контроль за состоянием окружающей среды.

При этом ведутся наблюдения за состоянием и изменением особо важных для человека и биосферы характеристик природы: чистоты воздуха, качества воды, интенсивности радиации, состояния почвенного покрова.

Результаты наблюдений сопоставляются с нормативами, стандартами, значениями предельно допустимых концентраций (ПДК) и выявляются источники и факторы происходящих изменений в географической оболочке.

Постановлением Правительства РФ в ноябре 1993 года в России была создана Единая Государственная система экологического мониторинга (ЕГСЭМ). При проведении мониторинга необходимо решать задачи разного уровня. Академиком Герасимовым выделено три таких уровня.

Санитарно-гигиенический, или биоэкологический уровень. На этом уровне главное внимание уделяется .

Совет

наблюдениям за состоянием окружающей среды с точки зрения ее влияния на здоровье населения.

Учитываются показатели, отражающие реакцию человека на изменение среды обитания, то есть заболеваемость, смертность, рождаемость, продолжительность жизни, сохранение работоспособности человека и т. д.

Геосистемный уровень.Объектом наблюдения при этом является состояние природных и природно-технических систем. На этом уровне определяются: показатели массо- и энергообмена, биологической продуктивности, величины ПДК загрязнения и способности геосистем к самоочищению.

При геосистемном мониторинге очень важно определить общую устойчивость природно-хозяйственных систем антропогенной нагрузке, то есть способность геосистем сохранять свою структуру и функциональные способности при воздействии внешних и внутренних факторов.

Важно установить до какого уровня антропогенной нагрузки все еще можно использовать земельные ресурсы, поверхностные и подземные воды. Как установлено, разные геосистемы обладают неодинаковой устойчивостью.

Так, лучше выдерживают антропогенные воздействия системы с хорошей взаимосвязью между поверхностными и подземными водами, с почвами, содержащими повышенное количество гумуса и т. д.

Наблюдения проводятся на географических стационарах и специальных зональных или региональных полигонах, а также на тестовых участках.

Географические стационары создаются для изучения состояния и изменения свойств ландшафтов и их компонентов путем наблюдений в одном месте на протяжении длительного времени. Стационарные исследования связаны с анализом функционирования ландшафтов, выявлением необратимых изменений.

Читайте также:  Зимние травмы: консультация, профилактика для родителей и детей

Территорию стационара выбирают таким образом, чтобы ее можно было рассматривать в качестве типичного ландшафта. Примером такого стационара в Центрально-Черноземных областях является заповедник «Стрелецкая степь» в Курской области. Там находится участок слабо нарушенных и никогда  не пахавшихся земель.

Обратите внимание

Предметом изучения здесь являются водопроницаемость почвенно-растительного покрова, биологическая продуктивность, испаряемость, распределение снежного покрова и т.д.

Результаты наблюдений могут быть использованы в качестве фоновых, то есть показывать условия, существовавшие природной системы до интенсивного сельскохозяйственного освоения земель.

На территории стационара могут размещаться ключевые участки, которые представляют собой участки ландшафта, выбранные в качестве эталона и используемые для проведения детальных исследований основных свойств компонентов ландшафтов.

Программа работ на ключевом участке может включать в себя изучение всех компонентов: литосферы, рельефа, атмосферы, поверхностных и подземных вод, почв и биосферы.

В некоторых случаях изучается часть природных и природно-хозяйственных процессов.

Полигонами (тестовыми участками) называют такие участки территории, где ведутся измерения и наблюдения по строго заданной программе.

При этом часто используются дистанционные средства получения информации, то есть приборы, установленные на вертолетах, самолетах и космических аппаратах.

Показатели, получаемые на полигонах, рассматриваются как характерные, представительные, или репрезентативные для всего района или ландшафта.

Биосферный уровень мониторинга. Основными задачами этого уровня являются: выявление изменений глобальных параметров окружающей природной среды, то есть прозрачности атмосферы, Мирового баланса влаги, состава вод Мирового Океана и его загрязнения, энергообмена географической оболочки с космосом и т.д.

Объектом наблюдения и контроля служит географическая оболочка и наиболее крупные ее структурные элементы.

Основная цель наблюдений — предотвращение отрицательных последствий хозяйственной деятельности человека, представляющих опасность для существования человечества, то есть предотвращение экологического кризиса.

Важно

Система биосферного мониторинга опирается на длительные  наблюдения с помощью искусственных спутников Земли и автоматизированную обработку информации, которая после использования хранится в так называемом банке данных.

На земной поверхности существует сеть биосферных стационаров, где ведутся наблюдения для получения текущей информации. Эта сеть охватывает основные природные зоны Земли.

Значительное место в биосферном мониторинге занимают наблюдения за Мировым Океаном, озоновым экраном атмосферы, глобальной биологической продуктивностью, за изменением газового состава и газообмена между геосферами и другими процессами, имеющими значение для географической оболочки, как среды обитания человечества.

Так, совсем недавно было установлено, что по наблюдениям американского спутника от ледяного покрова Антарктиды откололся кусок льда площадью 12 тыс. км2., что подтверждает опасения ученых о нарастании процесса потепления климата на Земле.

В задачи мониторинга должно входить не только наблюдение и контроль за состоянием природной среды, но и управление природными процессами путем проведения комплекса природоохранных мероприятий. Такое управление, основанное на результатах анализа большого объема информации, удобнее всего проводить на региональном уровне.

При этом информация должна поступать в центр управления, где принимаются решения о проведении мероприятий и, затем, оценивается их эффективность. Таким образом, система имеет обратную связь.

Размещение точек наблюдений за состоянием природной среды и проведение природоохранных мероприятий должны основываться на результатах комплексной оценки состояния гидросферы, литосферы и атмосферы.

Литература.

  1. Смольянинов В. М.  Общее землеведение: литосфера, биосфера, географическая оболочка. Учебно-методическое пособие / В.М. Смольянинов, А. Я. Немыкин. – Воронеж : Истоки, 2010 – 193 c.

Еще статьи по теме

Источник: http://www.geo-site.ru/index.php/2011-01-11-14-47-10/88-2011-01-10-19-52-12/752-monitoring.html

Основные понятия и положения концепции комплексного экологического мониторинга геосистем региона

УДК 504 (975.8)

Основные понятия и положения концепции комплексного экологического мониторинга геосистем региона

А. Г. Емельянов, профессор, fisgeo@mail.ru,

О. А. Тихомиров, профессор, зав. кафедрой, tikhomirovoa@mail.ru, Л. В. Муравьева, доцент, lmuraviova@mail.ru,

Тверской государственный университет

В статье рассматривается понятийный аппарат мониторинговых наблюдений. Сформулированы теоретико-методические положения и условия реализации и комплексного экологического мониторинга природных и природно-антропогенных ландшафтов. Выделены основные группы оценок экологических состояний. Предложены уровни операционных пространственных единиц комплексного экологического мониторинга.

Совет

The article deals with some valuable aspects of terminology used in monitoring observations.

Theoretical as well as methodological statements and conditions for realization of the integrated ecological monitoring of natural and natural-antropogenic landscapes are formulated.

Several basic groups of ecological state parameters are identified. The levels of operating spatial units of integrated environmental monitoring are suggested.

Ключевые слова: комплексный экологический мониторинг, понятия, концепция, регион, геосистемы.

Keywords: complex ecological monitoring, terms, concept, region, geosystems.

Согласно Э. Б. Алаеву [1], концепция — это совокупность наиболее существенных элементов теории, изложения в конструктивной, приемлемой для практики форме, т. е. теория, переведенная в алгоритм решения конкретной проблемы.

В данной работе сформулированы теоретико-методические положения, которые логически и во взаимосвязи можно рассматривать как концептуальные основы комплексного экологического мониторинга геосистем региона.

Они включают представления о сущности, объектах, принципах, базовых понятиях, содержании, методах и организациях мониторинговых наблюдений.

Опыт теоретико-методических исследований различных авторов и практические наблюдения показывают, что мониторинг геосистем любой размерности можно представить как довольно сложную процедуру по получению регулярной текущей и ожидаемой в будущем информации о состоянии как трансформированных, так и естественных (или слабо измененных) комплексов и их компонентов. По мнению Ю. А. Израэля [6], главной составной частью мониторинга выступает экологический мониторинг — совокупность наблюдений за геофизическими и биотическими компонентами биосферы с целью выявления, оценки и прогнозирования ответных реакций экосистем и геосистем на антропогенные воздействия. Важнейшая задача экологического мониторинга — получение достоверной информации, необходимой для предотвращения, минимизации или ликвидации неблагоприятных экологических последствий хозяйственной деятельности людей, поддержания заданных социально-экономических функций территории и оптимальных условий жизни населения.

Как следует из определения, в качестве объектов мониторинга выступают экосистемы и геосистемы различного уровня размерности и степени антропогенного изменения.

Наибольшее практическое значение приобретают наблюдения за состоянием региональных, локальных и элементарных геосистем.

Обратите внимание

Для определения региональной информации необходима разработка схемы природно-хозяйственного (эколого-экономического) районирования территории региона для целей мониторинга. Подобная схема, например, разработана для условий Украины [8].

Мониторинг должен охватывать все категории геосистем, которые выполняют важные социально-экономические функции. Но особый интерес представляют две группы комплексов — природные (или условно природные) и сильно измененные (нарушенные) человеком ландшафты.

Первая группа служит «эталоном» для сравнения степени и направления трансформации второй. Ко второй группе относятся те ландшафты, которые испытывают высокие техногенные нагрузки, существенно ухудшающие условия жизнедеятельности населения. Примером могут служить природно-технические геосистемы, т. е.

ландшафты типа «техника — природа — население» (промышленные, городские,сельскохозяйственные и другие геокомплексы).

Природные (или условно природные) геосистемы являются объектом фонового мониторинга. Методика фонового мониторинга этих систем относительно хорошо отработана. В 1970—1980-х гг. XX столетия на стационарах ряда институтов АН СССР (Института географии АН, Института географии СО АН и др.) и некоторых университетов (Московского, Тбилисского и др.

) проводились исследования состояний природных комплексов с целью определения процессов их естественного функционирования. В настоящее время осуществляется программа наблюдений за состоянием природной среды в биосферных заповедниках России.

Опыт этих работ может быть положен в основу организации современного фонового мониторинга естественных или слабо измененных человеком ландшафтов.

Мониторинг состояния сильно измененных (нарушенных) геосистем находится на начальной стадии развития и подходы к его реализации еще недостаточно изучены.

При разработке вопросов мониторинга таких геосистем следует иметь в виду, что антропогенные (техногенные) нагрузки и последствия во многих случаях существенно изменяют условия жизнедеятельности населения.

Важно

Поэтому методология подобных исследований должна основываться на ландшафтно-экологическом подходе, сущность которого состоит в рассмотрении геосистем (особенно трансформированных человеком) как объектов среды жизнедеятельности людей и использовании комплекса методов, позволяющих достаточно полно установить и оценить их состояние. Ландшафтно-экологический подход сочетает полицентрич-ность и территориальность ландшафтного подхода с антропо(социо)-центричностью эколо-

гических исследований. Он позволяет связать изучение изменения наземных и аквальных геосистем и их компонентов с последствиями, влияющими на экологическое состояние среды, жизнь и деятельность населения.

Использование ландшафтно-экологическо-го подхода дает возможность сформулировать ряд принципов мониторинга природных и природно-антропогенных ландшафтов. Среди них выделим: а) принцип комплексности мониторинга (прежде всего учет типичных комплексов, их компонентов и взаимосвязей между ними); б) нацеленность на изучение обратных связей в системе «общество — природа», т. е.

влияние измененной природы на жизнь и деятельность населения; в) принцип регио-нальности — учет типичных физико-географических социальных и экономических условий в границах региона; г) целесообразность проведения одновременных наблюдений по одной и той же программе на трансформированных участках и участках с ненарушенной природой, что существенно облегчает оценку антропогенного изменения среды.

Исходя из ландшафтно-экологического подхода и выделенных принципов наблюдений, можно сформулировать условия реализации мониторинга природных и природно-антропо-генных ландшафтов.

Их целесообразно рассматривать как цепочку следующих действий: разработка теоретико-методических основ мониторинга геосистем — классификация подобных систем с учетом направления и степени их трансформации — определение антропогенной нагрузки на системы — картографирование комплексов с учетом установленной нагрузки — определение качественных и количественных связей в системах типа «хозяйство (техника) — природа — население» — поиск компонентных и комплексных характеристик состояния измененных человеком ландшафтов.

Формирование теоретико-методических основ мониторинга тесно связано с разработкой понятийного аппарата наблюдений. Важное значение приобретают такие базовые понятия, как «экологическое состояние территорий и акваторий», «признаки (показатели) этого состояния», «экологическая ситуация», «оценка экологических состояний и ситуаций», «пространственно-временные операционные единицы мониторинга».

Экологическое состояние территориальных и аквальных геосистем в данной работе рассматривается как совокупность их важнейших ландшафтно-экологических показателей

(в том числе характеристик их антропогенных изменений) в определенный более или менее длительный промежуток времени (не менее, чем один раз в год или один раз в течение 2—5 лет). Более или менее полное представление о состоянии геосистемы, на наш взгляд, может дать совокупность физико-географических (ландшафтных), экологических (т. е.

«обратных» по воздействию деятельности человека на его состояние), санитарно-гигиенических, медико-демографических показателей. Естественно, что для разных по социально-экономическим функциям исследуемых ландшафтов набор показателей (признаков) не может быть одним и тем же.

Однако желательно, чтобы их общее количество было бы приблизительно одинаковым (возможно составляло бы 15—20 признаков).

Совет

Экологическое состояние территориальных и аквальных геосистем обычно отражает сложившуюся экологическую ситуацию (обстановку) — пространственно-временное сочетание средообразующих природно-антропогенных условий и экологических проблем, оказывающих существенное воздействие на жизнь и деятельность группы (ареала) населения [4]. Нередко используют понятие «острая экологическая ситуация», когда создается обстановка, особенно негативно влияющая на условия жизни и здоровье человека. Исходя из степени остроты (напряженности) экологической ситуации в пределах территории, выделяют несколько ее уровней (хотя критерии этих уровней достаточно четко еще не установлены). В настоящее время чаще всего характеризуют следующие ситуации: удовлетворительную, напряженную (конфликтную), критическую, кризисную, катастрофическую [5, 7].

Читайте также:  Опасность гололеда: рекомендации пешеходу и водителю

Однако более существенный интерес представляет количественная оценка экологических состояний и ситуаций территорий и акваторий. По содержанию можно выделить три группа оценок: покомпонентные, интегральные и суммарные.

Первые определяются на основе сопоставления фоновых региональных (исходных или нормативных) показателей и фактически измеренных результатов состояния компонентов среды. Но они могут характеризовать лишь отельные слагаемые ландшафтов.

Интегральные оценки (например, отношение ежегодной биопродукции комплексов к их общей биомассе, способность ландшафтов к самоочищению в процессе их загряз

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Источник: http://naukarus.com/osnovnye-ponyatiya-i-polozheniya-kontseptsii-kompleksnogo-ekologicheskogo-monitoringa-geosistem-regiona

Мониторинг окружающей природной среды

В природной среде проводится экологический мониторинг, который позволяет наблюдать динамику изменений всех процессов в экосистемах. Все данные собираются специальными службами с различных объектов, проводятся наблюдения, по которым в дальнейшем заключается анализ.

Экомониторинг по степени исследований и масштабности разделяется на:

  • биоэкологический, на котором анализируются санитарно-гигиенические нормы;
  • геосистемный, в ходе которого изучаются данные хозяйственных и природных угодий;
  • биосферный, для которого составляется общая картина в масштабах планеты.

Для мониторинга состояния окружающей среды собираются различные данные по уровню загрязнения воздуха и водоемов, показатели погоды и состояние неживой природы. Также осуществляется исследование всех климатических данных и изменений.

На уровне биологического мониторинга проводится наблюдение за живыми организмами и их состоянием при загрязнении и изменениях окружающей среды. Кроме того, в экомониторинг входит сбор данных заболеваемости и состоянию здоровья людей.

Все это позволяет прогнозировать состояние земной биосферы и выявлять экопроблемы.

В целом сбор данных проводится на различных уровнях:

  • детальный – исследования небольшого земельного участка или территории;
  • локальный – проводится в рамках района или населенного пункта;
  • региональный – изучается состояние областного уровня;
  • национальный – осуществляется экомониторинг конкретной страны;
  • глобальный – проводится в рамках программы ООН, изучается изменения в планетарном масштабе.

Экологический мониторинг проводится на постоянной основе специальными ведомствами.

Эта информация позволяет получить данные на счет состояния окружающей среды в определенное время с максимальной точностью, чтобы проводить очищение биосферы и рационально расходовать природные ресурсы.

Также это позволяет наблюдать за круговоротом веществ в среде, определять время разложение отходов различного вида, утилизировать некоторые из них и снизить антропогенное влияние на природу, чтобы преодолевать различные экологические проблемы.

Таким образом, мониторинг окружающей среды является неотъемлемой деятельностью, чтобы контролировать состояние нашей планеты. Он позволяет своевременно фиксировать все изменения, на основе которых строится прогноз. В свою очередь, он помогает определить, как нужно расходовать те или иные природные блага.

Под программой системы мониторинга понимают совокупность целей организации, конкретных стратегий поведения и механизмов реализации. Основными составляющими являются:

  • объекты, имеющие территориальную привязку, которые находятся под строгим контролем служб;
  • показатели контроля;
  • допустимые области изменения показателей;
  • временные масштабы.

Каждая программа содержит разработанные карты, таблицы, в которых указаны места и даты, а также методы отбора проб, схемы и другие важные данные. Также в программу заложены методы дистанционного анализа, позволяющие определить состояние окружающей среды.

Источник: https://ECOportal.info/monitoring-okruzhayushhej-prirodnoj-sredy/

Мониторинг состояния окружающей среды. Способы мониторинга. Значение мониторинга

Мониторинг окружающей среды — комплексная система долгосрочных наблюдений, оценки и прогноза изменения состояния окружающей среды под влиянием антропогенных факторов.

Основными задачами мониторинга служат: наблюдение за состоянием биосферы, оценка и прогноз состояния природной среды, выявление факторов и источников антропогенных воздействий на окружающую среду, предупреждение о создающихся критических ситуациях, вредных или опасных для жизнедеятельности и здоровья людей и других живых организмов.

Мониторинг осуществляется на стационарных станциях наблюдения, при маршрутных исследованиях, а также с помощью дистанционных методов — авиационных и космических.

О степени антропогенного воздействия на окружающую среду можно судить по интенсивности загрязнения приземного слоя атмосферы, снижению плодородия почв, запасов и качества пресной воды, аридизации или заболачиванию местности, по снижению запасов минеральных ресурсов. Уровень локального загрязнения атмосферы определяют сравнивая импактный и фоновый уровни загрязнения.

Обратите внимание

Характер и меру нарушения природных комплексов оценивают путем сопоставления их с охраняемыми, заповедными территориями, стационарными опытными участками, а также по поведению животных (их миграциям, изменению пищевых связей и т.п.).

Эффективное функционирование системы экологического менеджмента на БМЗ обеспечивается поддержкой и лидирующей ролью высшего руководства. Позиция руководства в области экологии и природоохранной деятельности изложена в Корпоративной политике предприятия и других нормативных документах корпоративной системы менеджмента.

Долгосрочные стратегические цели завода в экологической и природоохранной деятельности охватывают следующие направления:

— минимизация воздействия завода на окружающую среду;

— рациональное использование природных и энергетических ресурсов;

— охрана воздушного и водного бассейна;

— повышение экологической культуры персонала и воспитание экологического сознания;

— разработка и внедрение в производство ресурсосберегающих, малоотходных, экологически безопасных технологий;

— осуществление мониторинга выбросов, сбросов вредных веществ и аттестация рабочих мест;

— соблюдение экологических норм и требований при разработке и производстве продукции, строительстве, реконструкции и расширении производственных объектов.

Завод, осуществляя свою деятельность в области экологии, придерживается следующих подходов:

— соблюдения законодательства и правовых норм Республики Беларусь;

— минимизация воздействия развивающегося производства на окружающую среду;

— открытия полной и достоверной информации о результатах работы завода;

— повышения ответственности;

— обеспечения оптимального соотношения затрат и полученных результатов;

Выделяют следующие типы мониторинга окружающей среды: биосферный, геофизический, геохимический, климатический, биологический, экологический.

По своей направленности в различных видах мониторинга превалируют разные задачи. Так, биоэкологический (или санитарно-гигиенический) мониторинг главное внимание уделяет наблюдению за состоянием окружающей среды в плане ее воздействия на здоровье населения.

Этот вид мониторинга опирается на систему наблюдательных постов Комитета по гидрометеорологии и контролю качества окружающей среды и на деятельность служб санитарно-эпидемиологического надзора.

Объектами санитарно-гигиенического мониторинга являются: приземный слой атмосферы, поверхностные и подземные воды, почвенный покров, радиационная обстановка, электромагнитные и акустические поля, промышленные, сельскохозяйственные, бытовые стоки, выбросы и твердые отходы.

Важно

Геосистемный (природно-хозяйственный мониторинг) осуществляет слежение за популяциями исчезающих видов животных и растений, за структурой и состоянием природных комплексов (геосистем), урожайностью сельскохозяйственных культур в агроэкосистемах, продуктивностью лесных экосистем и их нарушениями в результате пожаров, нападения вредителей и фитопатологии.

Биосферный мониторинг охватывает обширные территории. На основе международных соглашений биосферные станции (заповедники) существуют в различных регионах мира. В конечном счете должна сформироваться всемирная система наблюдения за биосферой Земли.

В рамках этого мониторинга контролируется состояние атмосферы, изменение ее газового состава, наличие вредных примесей, угрожающих возникновением «парникового эффекта»и истончением озонового слоя, радиационный баланс. Также проводится слежение за загрязнением мирового океана, крупных водоемов, бассейнов рек, изменением величины поверхностного стока.

Отслеживается состояние почв и растительного покрова и динамика опустынивания в различных районах мира. Исследуется фоновое химическое загрязнение.

Так как решение экологических проблем является важным шагом в жизни общества, то осуществление мониторинга окружающей среды, значение которого можно использовать для планирования строительства предприятия, оценка степени загрязнения и т.д. Именно благодаря ему можно принять правильное решение, чтобы уменьшить вредоносное воздействие человеческого фактора на природу.

Заключение

В ходе написания дипломного проекта по теме «Разработка процесса ремонта клети стана PQF», была подробно рассмотрена структура производственного цикла ТПЦ, устройство, назначение и принцип работы раскатного станаPQF. Был произведен кинематический и силовой расчёт привода.

В технологической части рассмотрена система организации и подготовки оборудования к ремонту, разработан технологический процесс ремонта шпинделя и подушки клети, разработан метод и технология восстановления корпуса подушки прокатного валка. Представлена технология изготовления крышки шпинделя.

В экономической части определено, что восстановление корпуса подушки в условиях предприятия эффективнее, чем приобретение новой.

Совет

В разделе охраны труда представлены основные вопросы по охране труда для слесарей-ремонтников стана PQF, а также при ремонте оборудования ТПЦ.

В разделе экологии представлены основные направления работы предприятия в сфере защиты окружающей среды, а также мониторинга состояния окружающей среды в общем.

Графическая часть создана при помощи программы «Компас». В ней представлены сборочный чертёж клети, сборочный чертёж шпинделя, сборочный чертёж подушки клети, ремонтный чертёж корпуса подушки прокатного валка и чертёж крышки шпинделя.

Хотелось бы отметить, что для обеспечения безоткатной и долговечной работы стана PQF, уменьшения времени простоя необходимо производить ремонтную работу по предупреждению производственных неполадок, разрабатывать и соблюдать графики проведения всех видов ремонтов, производить диагностику и ремонты оборудования квалифицированными работниками. Внедрять в производство технологических процессов средства малой механизации и автоматизации.

При восстановлении изношенных в процессе работы деталей оборудования следует использовать современные способы их восстановления, такие как наплавку полуавтоматом в среде СО2, металлизацию, с последующей механической и термической обработкой восстановленной детали. Применение таких способов восстановления позволяет сократить время ремонта и обеспечивает качественное восстановление детали.

Список использованной литературы

1. А. П. Коликов «Технология трубного производства»

2. Справочник-атлас «Дефекты стальных заготовок и металлопродукции»

3. Г. В. Чертков «Оборудование прокатных и прессовых цехов»

4. БТИ 33-01-07 «Общая инструкция по охране труда для работающих на ОАО БМЗ»

5. А. А. Королев «Прокатные станы и оборудование прокатных цехов»

6. А. П. Грудев, Л. Ф. Машкин, М. И. Ханин «Технология прокатного производства»

7. БТИ 42-30-12 «Инструкция по охране труда для слесарей ремонтников»

Источник: https://megaobuchalka.ru/12/10132.html

Ссылка на основную публикацию