Экологический мониторинг - Экология - Скачать бесплатно
Содержание:
1. Введение
2. Понятие мониторинга. Зачем он нужен?
3. Проектирование систем мониторинга как основа их эффективного
функционирования
4. Единая государственная система экологического мониторинга
5. Правовая, нормативная и экономическая база
6. Заключение
7. Список литературы
Введение
Научно-техническая деятельность человечества в конце ХХ века стала
ощутимым фактором воздействия на окружающую среду. Тепловое, химическое,
радиоактивное и другие загрязнения окружающей среды в последние десятилетия
находятся под пристальным вниманием специалистов и вызывают справедливую
озабоченность, а иногда - и тревогу общественности. По многим прогнозам
проблема защиты окружающей среды в XXI веке станет наиболее значимой для
большинства промышленно развитых стран. В подобной ситуации налаженная
широкомасштабная и эффективная сеть контроля состояния окружающей среды,
особенно в крупных городах и вокруг экологически опасных объектов, может
явиться важным элементом обеспечения экологической безопасности и залогом
устойчивого развития общества.
В последние десятилетия общество все шире использует в своей
деятельности сведения о состоянии природной среды. Эта информация нужна в
повседневной жизни людей, при ведении хозяйства, в строительстве, при
чрезвычайных обстоятельствах — для оповещения о надвигающихся опасных
явлениях природы. Но изменения в состоянии окружающей среды происходят и
под воздействием биосферных процессов, связанных с деятельностью человека.
Определение вклада антропогенных изменений представляет собой специфическую
задачу.
Уже более 100 лет наблюдения за изменением погоды, климатом ведутся
регулярно в цивилизованном мире. Это всем нам знакомые метеорологические,
фенологические, сейсмологические и некоторые другие виды наблюдений и
измерений состояния окружающей среды. Теперь уже никого не надо убеждать,
что за состоянием природной среды надо постоянно наблюдать. Все шире
становится круг наблюдений, число измеряемых параметров, все гуще сеть
наблюдательных станций. Все большей сложностью обладают проблемы, связанные
с мониторингом окружающей среды.
Понятие мониторинга. Зачем он нужен?
Сам термин «мониторинг» впервые появился в рекомендациях специальной
комиссии СКОПЕ (научный комитет по проблемам окружающей среды) при ЮНЕСКО в
1971 году, а в 1972 году уже появились первые предложения по Глобальной
системе мониторинга окружающей среды (Стокгольмская конференция ООН по
окружающей среде) для определения системы повторных целенаправленных
наблюдений за элементами окружающей природной среды в пространстве и
времени. Однако такая система не создана по сей день из-за разногласий в
объемах, формах и объектах мониторинга, распределении обязанностей между
уже существующими системами наблюдений. Такие же проблемы и у нас в стране,
поэтому, когда возникает острая необходимость режимных наблюдений за
окружающей средой, каждая отрасль должна создавать свою локальную систему
мониторинга.
Мониторингом окружающей среды называют регулярные, выполняемые по
заданной программе наблюдения природных сред, природных ресурсов,
растительного и животного мира, позволяющие выделить их состояния и
происходящие в них процессы под влиянием антропогенной деятельности.
Под экологическим мониторингом следует понимать организованный
мониторинг окружающей природной среды, при котором, во-первых,
обеспечивается постоянная оценка экологических условий среды обитания
человека и биологических объектов (растений, животных, микроорганизмов и т.
д.), а также оценка состояния и функциональной ценности экосистем, во-
вторых, создаются условия для определения корректирующих воздействий в тех
случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются.
В соответствии с приведенными определениями и возложенными на систему
функциями, мониторинг включает несколько основных процедур:
выделение (определение) объекта наблюдения;
обследование выделенного объекта наблюдения;
3. составление информационной модели для объекта наблюдения;
4. планирование измерений;
5. оценка состояния объекта наблюдения и идентификации его информационной
модели;
6. прогнозирование изменения состояния объекта наблюдения;
представление информации в удобной для пользователя форме и доведение ее
до потребителя.
Следует принять во внимание, что сама система мониторинга не включает
деятельность по управлению качеством среды, но является источником
необходимой для принятия экологически значимых решений информации.
Система экологического мониторинга должна накапливать,
систематизировать и анализировать информацию:
о состоянии окружающей среды;
о причинах наблюдаемых и вероятных изменений состояния (т.e. об источниках
и факторах воздействия);
о допустимости изменений и нагрузок на среду в целом;
о существующих резервах биосферы.
Таким образом, в систему экологического мониторинга входят наблюдения
за состоянием элементов биосферы и наблюдения за источниками и факторами
антропогенного воздействия.
Экологические мониторинги окружающей среды могут разрабатываться на
уровне промышленного объекта, города, района, области, края, республики в
составе федерации.
Характер и механизм обобщения информации об экологической обстановке
при ее движении по иерархическим уровням системы экологического мониторинга
определяются с помощью понятия информационного портрета экологической
обстановки. Последний представляет собой совокупность графически
представленных пространственно распределенных данных, характеризующих
экологическую обстановку на определенной территории, совместно с
картоосновой местности. Разрешающая способность информационного портрета
зависит от масштаба используемой картоосновы.
В 1975г. была организована Глобальная система мониторинга окружающей
среды (ГСМОС) под эгидой ООН, но эффективно действовать она начала только в
последнее время. Эта система состоит из 5 взаимосвязанных подсистем:
изучение климатических изменений, дальнего переноса загрязняющих среду
веществ, гигиенических аспектов среды, исследования Мирового океана и
ресурсов суши. Существуют 22 сети действующих станций системы глобального
мониторинга, а также международные и национальные системы мониторинга. Одна
из главных идей мониторинга – выход на принципиально новый уровень
компетентности во время принятия решений локального, регионального и
глобального масштабов.
Система мониторинга реализуется на нескольких уровнях, которым
соответствуют специально разработанные программы:
импактном (изучение сильных воздействий в локальном масштабе);
12. региональном (проявление проблем миграции и трансформации загрязняющих
веществ, совместного воздействия различных факторов, характерных для
экономики региона);
13. фоновом (на базе биосферных заповедников, где исключена всякая
хозяйственная деятельность).
При движении экологической информации от локального уровня (город,
район, зона влияния промышленного объекта и т. д.) к федеральному масштаб
картоосновы, на которую эта информация наносится, увеличивается,
следовательно, меняется разрешающая способность информационных портретов
экологической обстановки на разных иерархических уровнях экологического
мониторинга. Так, на локальном уровне экологического мониторинга в
информационном портрете должны присутствовать все источники эмиссий
(вентиляционные трубы промышленных предприятий, выпуски сточных вод т. д.).
На региональном уровне близко расположенные источники воздействия
«сливаются» в один групповой источник. В результате этого на региональном
информационном портрете небольшой город с несколькими десятками эмиссии
выглядит как один локальный источник, параметры которого определяются по
данным мониторинга источников.
На федеральном уровне экологического мониторинга наблюдается еще
большее обобщение пространственно распределенной информации. В качестве
локальных источников эмиссии на этом уровне могут играть роль промышленные
районы, достаточно крупные территориальные образования. При переходе от
одного иерархического уровня к другому обобщается не только информация об
источниках эмиссии, но и другие данные, характеризующие экологическую
обстановку.
При разработке проекта экологического мониторинга необходима следующая
информация:
1. источники поступления загрязняющих веществ в окружающую природную 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.;
2. переносы загрязняющих веществ — процессы атмосферного переноса; процессы
переноса и миграции в водной среде;
3. 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;
биохимический круговорот и т. д.;
4. данные о состоянии антропогенных источников эмиссии — мощность источника
эмиссии и месторасположение его, гидродинамические условия поступления
эмиссии в окружающую среду.
В зоне влияния источников эмиссии организуется систематическое
наблюдение за следующими объектами и параметрами окружающей природной
среды.
1. Атмосфера: химический и радионуклидный состав газовой и аэрозольной фазы
воздушной сферы; твердые и жидкие осадки (снег, дождь) и их химический и
радионуклидный состав; тепловое и влажностное загрязнение атмосферы.
2. Гидросфера: химический и радионуклидный состав среды поверхностных вод
(реки, озера, водохранилища и т. д.), грунтовых вод, взвесей и данных
отложений в природных водостоках и водоемах; тепловое загрязнение
поверхностных и грунтовых вод.
3. Почва: химический и радионуклидный состав деятельного слоя почвы.
4. Биота: химическое и радиоактивное загрязнение сельскохозяйственных
угодий, растительного покрова, почвенных зооценозов, наземных сообществ,
домашних и диких животных, птиц, насекомых, водных растений, планктона,
рыб.
5. Урбанизованная среда: химический и радиационный фон воздушной среды
населенных пунктов; химический и радионуклидный состав продуктов питания,
питьевой воды и т. д.
6. Население: характерные демографические параметры (численность и
плотность населения, рождаемость и смертность, возрастной состав,
заболеваемость, уровень врожденных уродств и аномалий); социально-
экономические факторы.
Системы мониторинга природных сред и экосистем включают в себя
средства наблюдения: экологического качества воздушной среды,
экологического состояния поверхностных вод и водных экосистем,
экологического состояния геологической среды и наземных экосистем.
Наблюдение в рамках этого вида мониторинга проводятся без учета
конкретных источников эмиссии и не связаны с зонами их влияния. Основной
принцип организации — природно-экосистемный.
Целями наблюдений, проводимых в рамках мониторинга природных сред и
экосистем, являются:
. оценка состояния и функциональной целостности среды обитания и экосистем;
. выявление изменений природных условий в результате антропогенной
деятельности на территории;
. исследование изменений экологического климата (многолетнего
экологического состояния) территорий.
В конце 80-х годов возникло понятие общественная экологическая
экспертиза и достаточно быстро получило широкое распространение.
Первоначальная трактовка этого термина была весьма широкой. Под
независимой экологической экспертизой подразумевали разнообразные способы
получения и анализа информации (экологический мониторинг, оценка
воздействия на окружающую среду, независимые исследования и т.д.). В
настоящее время понятие общественная экологическая экспертиза определено
законодательно.
“Экологическая экспертиза — установление соответствия намечаемой
хозяйственной и иной деятельности экологическим требованиям и допустимости
реализации объекта экспертизы в целях предупреждения возможных
неблагоприятных воздействий этой деятельности на окружающую природную среду
и связанных с ними социальных, экономических и иных последствий реализации
объекта экологической экспертизы”
Экологическая экспертиза может быть государственной и общественной.
Общественная экологическая экспертиза проводится по инициативе
граждан и общественных организаций (объединений), а также по инициативе
органов местного самоуправления общественными организациями
(объединениями).
Объектами государственной экологической экспертизы являются:
проекты генеральных планов развития территорий,
все виды градостроительной документации (например, генеральный план, проект
застройки),
проекты схем развития отраслей народного хозяйства,
проекты межгосударственных инвестиционных программ,
проекты комплексных схем охраны природы, схем охраны и использования
природных ресурсов (в т.ч. проекты землепользования и лесоустройства,
материалы, обосновывающие перевод лесных земель в нелесные),
проекты международных договоров,
материалы обоснования лицензий на осуществление деятельности, способной
оказать воздействие на окружающую среду,
технико-экономические обоснования и проекты строительства, реконструкции,
расширения, технического перевооружения, консервации и ликвидации
организаций и иных объектов хозяйственной деятельности, независимо от их
сметной стоимости, ведомственной принадлежности и форм собственности,
проекты технической документации на новую технику, технологию, материалы,
вещества, сертифицируемые товары и услуги.
Общественная экологическая экспертиза может проводиться в отношении
тех же объектов, что и государственная экологическая экспертиза, за
исключением объектов, сведения о которых составляют государственную,
коммерческую и (или) иную охраняемую законом тайну.
Целью экологической экспертизы является предупреждение возможных
неблагоприятных воздействий намечаемой деятельности на окружающую среду и
связанных с ними социально-экономических и иных последствий.
Зарубежный опыт свидетельствует о высокой экономической эффективности
экологической экспертизы. Агентство по охране среды США осуществило
выборочный анализ заключений о воздействии на среду. В половине
исследованных случаев отмечено снижение общей стоимости проектов за счет
осуществления конструктивных природоохранных мероприятий. По данным
Международного банка реконструкции и развития, возможное повышение
стоимости проектов, связанное с проведением оценки воздействия на среду и
последующим учетом в рабочих проектах экологических ограничений, окупается
в среднем за 5-7 лет. По оценкам западных специалистов, включение
экологических факторов в процесс принятия решений еще на стадии
проектирования оказывается в 3-4 раза дешевле последующей доустановки
очистного оборудования.
Испытывая на себе результаты разрушающего действия воды, ветра,
землетрясений, снежных лавин и т. п., человек издавна реализовал элементы
мониторинга, накапливая опыт предсказания погоды и стихийных бедствий.
Такого рода знания всегда были и сейчас остаются необходимыми для того,
чтобы по возможности снизить ущерб, причиняемый человеческому обществу
неблагоприятными природными явлениями и, что особенно важно, уменьшить риск
человеческих потерь.
Последствия большинства стихийных бедствий необходимо оценивать со
всех сторон. Так, ураганы, разрушающие постройки и приводящие к
человеческим жертвам, как, правило, приносят обильные осадки, которые в
засушливых районах дают значительный прирост урожаев. Поэтому организация
мониторинга требует углублённого анализа с учётом не только экономической
стороны вопроса, но и особенностей исторических традиций, уровня культуры
каждого конкретного региона.
Переходя от созерцания явлений окружающей среды через механизмы
приспособления к осознанному и усиливающемуся воздействию на них, человек
постепенно усложнял методику наблюдения за природными процессами и вольно
или невольно вовлекался в погоню за самим собой. Ещё древние философы
считали, что в мире всё связано со всем, что неосторожное вмешательство в
процесс даже, казалось бы, второстепенной важности может привести к
необратимым изменениям в мире. Наблюдая за природой, мы долгое время
оценивали её с обывательских позиций, не задумываясь о целесообразности
ценности наших наблюдений, о том, что мы имеем дело с самой сложной
самоорганизующеся и самоструктурирующей системой, о том, что человек
является всего лишь частицей этой системы. И если во времена Ньютона
человечество любовалось целостностью этого мира, то теперь одним из
стратегических помыслов человечества является нарушение этой целостности,
неизбежно вытекающее из коммерческого отношения к природе и недооценки
глобальности этих нарушений. Человек изменяет ландшафты, создаёт
искусственные биосферы, организует агротехноприродные и полностью
техногенные биокомплексы, перестраивает динамику рек и океанов и вносит
изменения в климатические процессы. Двигаясь таким путём, он все свои
научные и технические возможности до недавнего времени обращал во вред
природе и в конечном итоге самому себе. Обратные отрицательные связи живой
природы всё активнее сопротивляются этому натиску человека, всё чётче
проявляется несоответствие целей природы и человека. И вот мы оказываемся
свидетелями приближения к кризисной черте, за которой род Homo sapiens не
сможет существовать.
Родившиеся ещё в начале нашего века идеи техносферы, ноосферы,
техномира, антропосферы и т. д. и т. п. на родине В. И. Вернадского были
восприняты с большим опозданием. Весь цивилизованный мир сейчас с
нетерпением ждёт практического воплощения этих идей в нашей стране, своими
размерами и мощью энергетического потенциала способной повернуть вспять все
прогрессивные начинания за её пределами. И в этом смысле системы
мониторинга являются лекарством от безумия, тем механизмом, который поможет
предотвратить сползание человечества к катастрофе.
Спутником человеческой активности являются всё возрастающие по своей
мощности катастрофы. Природные катастрофы происходили всегда. Они – один из
элементов эволюции биосферы. Ураганы, наводнения, землетрясения, цунами,
лесные пожары и т. п. приносят ежегодно огромный материальный ущерб,
поглощают человеческие жизни. Одновременно всё более набирают силу
антропогенные причины многих катастроф. Регулярные аварии танкеров с
нефтью, катастрофа в Чернобыле, взрывы на заводах и складах с выбросами
отравляющих веществ и другие не предсказуемые катастрофы – реальность
нашего времени. Нарастание числа и мощности аварий демонстрирует
беспомощность человека перед лицом приближающейся экологической катастрофы.
Отодвинуть её может только быстрое широкомасштабное внедрение систем
мониторинга. Такие системы успешно внедряются в Северной Америке, Западной
Европе и Японии.
Другими словами, ответ на вопрос о необходимости мониторинга можно
считать решённым положительно.
Проектирование систем мониторинга как основа их эффективного
функционирования.
В публикациях последних лет отмечается большое значение стадии
проектирования (или планирования) для эффективной работы системы
мониторинга. Подчеркивается, что предложенные в них схемы или структуры
проектирования сравнительно легко применимы для простых, локальных систем
мониторинга, вместе с тем проектирование национальных систем мониторинга
сталкивается с большими трудностями, связанными с их сложностью и
противоречивостью.
Суть проектирования системы мониторинга должна заключаться в создании
функциональной модели их работы или в планировании всей технологической
цепочки получения информации, где о качестве воды от постановки задач до
выдачи информации потребителю для принятия решений. Поскольку все этапы
получения информации тесно связаны между собой, недостаточное внимание к
разработке какого-либо этапа неизбежно приведет к резкому снижению ценности
всей получаемой информации. На основании анализа построения национальных
систем нами сформулированы основные требования к проектированию таких
систем. По нашему мнению, эти требования должны предусматривать следующие
пять основных этапов:
определение задач систем мониторинга качества воды и требований к
информации, необходимой для их выполнения;
создание организационной структуры сети наблюдений и разработка принципов
их проведения;
построение сети мониторинга;
разработка системы получения данных/информации и представления информации
потребителям;
создание системы проверки полученной информации на соответствие исходным
требованиям и пересмотра, при необходимости, системы мониторинга.
При проектировании систем мониторинга необходимо помнить, что его
результаты в значительной степени зависят от объема и качества исходной
информации. Она должна включать как можно более подробные данные о
пространственно-временной изменчивости показателей качества воды, биоты,
донных отложений, должна содержать подробные сведения о видах и объемах
хозяйственной деятельности на водосборах, включая данные об источниках
загрязнения. Кроме того, необходимо опираться на все законодательные акты,
связанные с контролем и управлением качеством воды, учитывать финансовые
возможности, общую физико-географическую обстановку, основные способы
управления качеством воды и другие сведения.
1. Определение задач систем мониторинга качества воды и требований к
информации, необходимой для их выполнения. Роль первого этапа в настоящее
время недооценивается, что является причиной многих отмеченных выше
недостатков.
Для определения требований к информации по качеству воды необходима
большая детализация и взаимоувязка поставленных задач. В качестве примера
можно привести разработанную в Канаде программу мониторинга качества воды.
Важную роль при этом играет формулирование как можно более четкого
представления о качестве воды и способах его оценки.
На основании четко сформулированных задач, а также с учетом ранее
накопленных данных о качестве воды, должны определяться требования к
информации, включая тип, форму и сроки ее представления потребителям, а
также пригодность для управления качеством воды. На первом этапе
проектирования должны быть выбраны основные статистические методы обработки
данных, так как от них в значительной степени зависит частота и сроки
наблюдений, а также требования к точности получаемых значений.
2. Создание организационной структуры сети наблюдений и разработки
принципов их проведения. Это основной и наиболее сложный этап, на котором с
учетом поставленных задач и имеющегося опыта функционирования системы
мониторинга определяются структурные основные подразделения сети
наблюдений, в том числе центральное и региональные (и/или проблемные), с
указанием их основных задач. Предусматриваются меры по соблюдению
оптимального соотношения между видами наблюдательных сетей, включая
наблюдения на стационарных пунктах, действующих длительное время по
относительно неизменной программе, региональные краткосрочные обследования
для выявления пространственных аспектов загрязнения, а также интенсивные
локальные наблюдения в областях, представляющих наибольший интерес. На этом
этапе решается вопрос о целесообразности и масштабах использования
автоматизированных, дистанционных и других подсистем мониторинга качества
воды. На втором этапе разрабатываются также общие. Принципы, проведения
наблюдений. Они могут представляться; в виде методических рекомендации или
руководств по проведению ряда мероприятий:
организации пространственных аспектов наблюдений (выбор мест
расположения пунктов контроля, их категория в зависимости от важности
объекта и его состояния; определения расположения наблюдательных
створов, вертикалей, горизонтов и т. д.);
составлению программы наблюдений (намечается, какие показатели, в какие
сроки и с какой частотой наблюдать, при этом даются рекомендации по
соотношению физических, химических и биологических показателей для
типичных ситуаций);
организации системы контроля правильности выполнения работ и точности
полученных результатов на всех этапах. Предполагается при этом, что
имеются унифицированные руководства по отбору и консервации проб воды,
донных отложений, биоты, руководства по химическому анализу вод, донных
отложений и т. д.
3. Построение сети мониторинга. Данный этап предусматривает реализацию на
основе предложенной организационной структуры сети разработанных ранее
принципов проведения наблюдений с учетом специфики местных (региональных)
условий. Уточняется соотношение видов наблюдательных сетей, устанавливаются
места расположения пунктов в стационарной сети, выделяются области
интенсивных наблюдений, намечается периодичность обследования водных
объектов для возможного пересмотра наблюдательной сети. Составляются
конкретные программы для каждого пункта и вида наблюдений, регламентирующие
перечень изучаемых показателей, частоту и сроки их наблюдения. При наличии
автоматизированных и/или дистанционных наблюдений за качеством воды
уточняются программы их работ.
4. Разработка системы получения данных! информации и представления
информации потребителям. На этом этапе определяются особенности
иерархической структуры получения и сбора информации: пункты наблюдений -
региональные информационные центры - общенациональный информационный центр.
Планируется разработка банков данных по качеству воды, и определяются виды
и условия представления информационных услуг, выполняемых с их помощью.
Дается детальная характеристика основных информационных форм, публикуемых в
виде докладов, отчетов, обзоров и описывающих состояние качества воды на
территории страны за определенный период времени. Предусматриваются также
процедуры контроля точности и правильности получения данных на всех этапах
работ.
5. Создание системы проверки полученной информации на соответствие исходным
требованиям и пересмотра, при необходимости, системы мониторинга. После
создания системы мониторинга и начала ее функционирования появляется
необходимость проверить, отвечает ли полученная информация исходным
требованиям к ней, можно ли на основе этой информации эффективно управлять
качеством водных объектов? Для этого необходимо наладить взаимодействие с
организациями, осуществляющими управлением качества воды.
|
