Государственное учреждение
| Вид материала | Реферат |
- Отчет о результатах самообследования Государственное образовательное учреждение, 990.72kb.
- Департамента образования города Москвы Общие вопросы:, 644.65kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины государственное стратегическое планирование для, 437.99kb.
- Программа дисциплины «Государственное регулирование недропользования» для специальности, 224.51kb.
- «Государственное регулирование инвестиций», 1024.71kb.
- Воронежская и борисоглебская епархия централизованная православная религиозная организация, 6127.09kb.
- Государственное Образовательное Учреждение Среднего Профессионального Образования, 217.51kb.
- «Государственное и муниципальное управление», 277.41kb.
- Учебный план 2009 года специальность 080504 Государственное и муниципальное управление, 56.79kb.
- Правительство Российской Федерации Государственное образовательное бюджетное учреждение, 91.24kb.
3.4. Основные функциональные подсистемы ТСЭМ РС(Я)
Функциональная часть ТСЭМ РС(Я) состоит из комплекса организационных, информационных, и измерительных методов, обеспечивающих технологическую цепочку получения совокупности параметров, характеризующих объект мониторинга, а также позволяющих получить оценку текущего состояния и выполнить прогноз его изменения на определенный период времени.
Подсистемы, входящие в функциональную часть системы, носят название функциональных подсистем, выполняют объем наблюдений за объектами.
Функциональные подсистемы экологического мониторинга включают информационно-аналитические центры для сбора, обработки и хранения данных измерений или наблюдений, средства измерения или наблюдения, средства передачи данных от измерительной части подсистемы к ее информационно-измерительным центрам.
В ТСЭМ РС(Я) к функциональным подсистемам относятся следующие элементы:
| Функциональные подсистемы экологического мониторинга | |||||||||
| Абиотическая составляющая экосистем | | Мониторинг сейсмической опасности | | Мониторинг геокриологических систем | | Мониторинг других природных явлений: наводнения, ураганы, сели, пожары. | |||
| | | | | | | ||||
| | Мониторинг загрязнение атмосферы | | Мониторинг загрязнения подземных вод | | Мониторинг загрязнения поверхностных вод | ||||
| | | | | | | | |||
| Биотическая и биогенная составляющая экосистем | | Мониторинг состояния почвы | | Мониторинг растительного покрова | | Мониторинг состояния животного мира | |||
| | | | | | | | |||
| Здоровье человека и окружающей среды | | Мониторинг санитарно-эпидемиологической обстановки | | Мониторинг здоровья среды (благоприятности для жизни человека) | | Мониторинг здоровья человека (по медико-биологическим показателям) | |||
| | | | | | | | |||
| Источники загрязнения | | Мониторинг источников загрязнения атмосферы | | Мониторинг источников загрязнения водных объектов | | Мониторинг источников образования отходов производства и потребления | |||
| Виды загрязнений | | Организованные выбросы | Неорганизованные выбросы | | Организованные сбросы | Диффузные сбросы | | отходы производства | отходы потребления |
Таким образом, функциональные подсистемы ТСЭМ РС(Я) обеспечивают мониторинг состояния основных компонентов экосистем, а также источников загрязнения.
Объединение видов мониторинга в единую систему экологического мониторинга носит системный характер путем формирования между ними связей организационного, методологического, информационного и технологического характера.
Методологические связи в системе экологического мониторинга определяют общность подходов к внутренней структуре ее подсистем, к их логической организации, методам и средствам их деятельности.
Организационные связи определяют административный характер взаимодействия между подсистемами экологического мониторинга, механизмы координации их деятельности и способы управления Территориальной системой экологического мониторинга в целом. Административные связи отражаются в нормативных документах, регламентирующих порядок функционирования Территориальной системы экологического мониторинга в целом и отдельных ее элементов.
Информационные связи определяют характер информационного взаимодействия между подсистемами экологического мониторинга.
4. Субъекты отношений и объекты экологического мониторинга
4.1. К субъектам отношений экологического мониторинга в Республике Саха (Якутия) относятся:
1) органы государственной власти;
2) органы местного самоуправления;
3) научные организации и учреждения;
4) предприятия и индивидуальные предприниматели;
5) граждане и общественные организации.
4.2. Объекты экологического мониторинга
К объектам экологического мониторинга относятся те природные образования или природные явления, которые являются репрезентативными, чувствительными, играют определенную роль в функционировании природных территориальных комплексов (экосистем), достаточно однозначно характеризуют их состояние. Комплексный экологический мониторинг включает оценку следующих компонентов:
1) окружающая среда, природные ресурсы и иные природные объекты;
2) источники антропогенного воздействия на окружающую среду;
3) здоровье населения республики.
Объекты экологического мониторинга подразделяются на биотические и абиотические.
Биотические объекты экологического мониторинга представляют все основные компоненты рассматриваемых экосистем:
растительность;
животный мир;
микробиота (бактерии и грибы).
Абиотическая составляющая экологического мониторинга включает наблюдение и изучение следующих компонентов:
радиационный баланс,
водный баланс,
газовый состав атмосферы,
сейсмические, геодинамические, геокриологические и экзогенные объекты,
химический и механический состав почв,
гидрохимические свойства водных объектов и т.д.
Окружающая природная среда представляет собой организованную целостность, состоящую из иерархически соподчиненных природных территориальных комплексов (ПТК) разных уровней или рангов. ПТК являются полным комплексом природных географических компонентов и отвечают всем требованиям, предъявляемым к системам. Поэтому эти комплексы носят еще и название экосистем.
4.3. Основные компоненты природных экосистем
Экосистема - любое (по рангу и принципам выделения) территориальное подразделение природной среды, рассматриваемое как единая система, включающая:
участок земной коры с присущим ему рельефом,
поверхностные и подземные воды,
приземной слой атмосферы,
почвы,
растения,
животные,
микроорганизмы.
Каждой экосистеме свойственен набор компонентов, которые взаимообусловлены и взаимодействуют друг с другом.
Ландшафт. Территориальная система, состоящая из взаимодействующих природных или природных и антропогенных компонентов и комплексов более низкого таксономического ранга. К природным компонентам относят воздух, поверхностные и подземные воды, горные породы, почвы, растительный и животный мир. К антропогенным компонентам относят все объекты производственной и непроизводственной деятельности человека.
Твердый фундамент и рельеф. Это отдельная морфоструктура или ее часть, образованная породами различных формаций с закономерным набором структурных форм и залегающих на них четвертичных отложений. В понятие твердого фундамента ландшафта входит рельеф земной поверхности, который тесно связан с его геологическим строением. В рельефе существуют свои территориальные градации разных порядков: мега-, макро-, мезо-, микрорельеф. Особенности строения твердого фундамента и рельефа определяют ландшафт местности.
Атмосфера. Это газовая оболочка (геосфера), окружающая планету Земля. Внутренняя её поверхность покрывает гидросферу и частично кору, внешняя граничит с околоземной частью космического пространства. Загрязнение атмосферы - привнесение в атмосферный воздух новых не характерных для него физических, химических и биологических веществ или изменение естественной среднемноголетней концентрации этих агентов в нём.
Климат. Полное представление о климате ландшафта складывается из двух составляющих:
фонового климата, отражающего общие региональные черты климата, определяемые величиной получаемой инсоляции, атмосферной циркуляцией, гипсометрическим и барьерным положением, а также влиянием всех остальных компонентов;
совокупности локальных (мезо- и микро-) климатов, присущих различным фациям и урочищам.
Гидросфера. Гидросфера представлена в ландшафте многообразными формами и находится в непрерывном круговороте, переходя из одного состояния в другое. Разнообразие природных вод тесно связано с ландшафтом. В каждом ландшафте наблюдается закономерный набор водных скоплений (текучих вод, озер, болот, грунтовых вод и др.), и все их свойства - режим, интенсивность круговорота, минерализация, химический состав и т.д. - зависят от соотношения зональных и азональных условий и внутреннего строения самого ландшафта, от состава его компонентов и морфологических частей.
Биота. Органический мир представлен в ландшафте более или менее сложным комплексом биоценозов, в состав которых входят живые организмы – растительность, животный мир, микроорганизмы, а также – почва, которая представляет собой особое образование, т.н. биокосное вещество.
Почва. Почвы различных типов и видов образуют сложные территориальные комбинации, подчиненные морфологическому строению ландшафта. Всякий ландшафт охватывает закономерное территориальное сочетание различных почвенных типов, видов и разновидностей, которое соответствует одному почвенному району.
Растительность. Ландшафт характеризуется закономерным сочетанием различных растительных сообществ, образующих в его пределах характерные топо-экологические ряды, связанные со сменой местообитаний по урочищам и фациям.
Животный мир. Компонент ландшафта. Некоторые виды животных приурочены к определенным местообитаниям и соответствующим фациям, другие более подвижны и периодически мигрируют, но миграции совершаются в пределах, определяемых теми или иными ландшафтными рубежами.
4.4. Техногенные воздействия на структуру и функционирование экосистем
Функциональный подход к изучению техногенных воздействий на ландшафты предполагает, прежде всего, анализ нарушений вертикальных и горизонтальных связей. Входные воздействия на тот или иной компонент передаются по цепочке вертикальных связей на другие компоненты, а по каналам горизонтальных связей - на иные экосистемы. Как следствие возникают разного рода побочные нарушения структуры и функций не только экосистемы, подвергающейся непосредственному воздействию, но и систем, более или менее отдаленных от нее.
В общем виде большинство техногенных воздействий на структуру и функционирование экосистем можно охарактеризовать как загрязнение.
Загрязнение – это увеличение концентрации, привнесение в среду или возникновение в ней новых, обычно не характерных для нее физических, химических, информационных или биологических агентов или превышение в рассматриваемое время естественного среднемноголетнего уровня (в пределах его крайних колебаний) концентрации перечисленных агентов в среде, нередко приводящее к негативным последствиям. Антропогенное загрязнение – загрязнение, возникающее в результате хозяйственной деятельности людей, в том числе их прямого или косвенного влияния на состав и интенсивность природного загрязнения.
Загрязнители – побочные продукты жизнедеятельности человека как биологического вида и как социального существа. Они представляют собой отходы сельскохозяйственной и промышленной деятельности, а также органические и неорганические отходы метаболизма и пищеварения. Каждый организм в естественной экосистеме производит отходы, потенциально загрязняющие среду, но устойчивость природных экосистем обусловлена тем, что отходы одних организмов становятся пищей или «сырьем» для других. Поэтому в сбалансированных экосистемах отходы не накапливаются до уровня, вызывающего неблагоприятные изменения, а разлагаются и рециклизируются. Решить эту проблему устранением ее причин невозможно, т.к. пока существуют Земля и живые организмы, будут существовать и продукты их жизнедеятельности.
Вся масса биогеохимической деятельности человека отягощает среду, образуя антропогенные геохимические аномалии локального, регионального и глобального масштаба. В конечном итоге этот процесс приводит к химическому дисбалансу среды в разных масштабах (Максимов, 1993).
Основные факторы загрязнения окружающей среды:
механические;
физические;
химические;
биологические.
К механическим загрязнениям относят засорение среды веществами, оказывающими лишь механическое воздействие без физико-химических последствий. К таким загрязнителям относятся химически нейтральные продукты разрушения геологической среды, химически нейтральные газы, нетоксичная пыль. Наиболее серьезным глобальным негативным фактором при этом является увеличение содержания аэрозоля в атмосфере. Запыленность воздуха способствует образованию облаков и повышает величину отраженной солнечной радиации, но в то же время пылевые частицы поглощают длинноволновое излучение и тем самым усиливают парниковый эффект. Локальное запыление приводит к нарушению фотосинтеза и транспирации у растений, негативно влияет на здоровье человека.
Физическое загрязнение характеризуется изменением температурных, волновых радиационных, прочностных и других физических параметров среды. К физическим загрязнителям относятся: нарушения природных ландшафтов горными выемками, звуковое давление, нарушение освещенности, теплового режима пород, вибродинамическое поле, ударная волна взрыва, электромагнитные излучения, сдвиги горных пород, внезапные выбросы и т.п.
Первичный географический эффект физического загрязнения - появление техногенных форм мезорельефа: терриконов, отвалов, карьеров и т.д. Каждое из этих образований в отдельности имеет локальный характер и чаще сопоставимо с урочищами, однако их комплексы в горнопромышленных районах формируют своеобразную техногенную морфологию ландшафтов. Для городских территорий характерно выравнивание рельефа: искусственное заполнение грунтом мелких долин, оврагов, балок и др., аккумуляция «культурного слоя», но создаются и специфические насыпные формы: дорожные насыпи, дамбы и др.
Создание техногенных форм рельефа стимулирует вторичные гравигенные процессы. Терриконы и карьеры дают начало обвалам, осыпям, оползням; отвалы и терриконы подвергаются смыву, размыву, развеиванию. Пустоты, образующиеся при подземных выработках, часто вызывают мульды проседания и провалы глубиной в десятки метров. Аналогичные явления наблюдаются при откачке подземных вод. Уплотнение и оседание грунтов происходит под влиянием нагрузки, создаваемой различными сооружениями и водохранилищами.
Побочный эффект техногенного перемещения горных пород затрагивает другие функции ландшафта и приобретает более широкий радиус действия. Прежде всего, следует отметить нарушения влагооборота и водного баланса. Так, вследствие дренирующего воздействия карьеров и откачки вод подземные воды истощаются на расстоянии, многократно превышающем ширину карьера. Создание насыпей и дамб усугубляет застой поверхностных вод и заболачивание.
В области многолетней мерзлоты толчком для развития криогенных и гравитационных процессов могут служить всякие воздействия, нарушающие тепловое равновесие в верхней части мерзлой толщи - уничтожение растительного покрова, строительство, спуск теплых сточных вод и др, а также климатические и микроклиматические изменения. Протаивание льдистой мерзлой толщи приводит к просадкам, образованию термокарстовых впадин, солифлюкции, оползням, промерзание горных пород может приводить к их пучению.
Важная с точки зрения функционального анализа экосистем особенность гравигенных процессов техногенного происхождения - их практически необратимый характер.
Изменения теплового баланса
Многообразное техногенное влияние на тепловой баланс земной поверхности и атмосферы имеет непреднамеренный характер и является побочным результатом хозяйственной деятельности. Суммарный тепловой эффект техногенных факторов наиболее ощутимо проявляется в локальных масштабах, особенно в городах, причем определяющее значение имеет непосредственный выброс тепла. В результате этого среднегодовые температуры в городах на 1-2° С выше, чем в окрестностях. Постоянное поступление техногенного тепла в атмосферу должно было бы вызвать повышение температуры воздуха в больших городах на десятки градусов, но циркуляция воздушных масс спасает города от перегрева и сглаживает локальные контрасты в тепловом балансе.
Преобразование подстилающей (субаэральной) поверхности
К изменениям данного вида следует отнести вырубку лесов, осушение болот, создание водохранилищ и искусственные покрытия в городах, запыление поверхности снега и льда, образование нефтяной пленки и др. Все эти факторы воздействуют на радиационный и тепловой баланс через изменение отражательной способности и испарения. Локальный, реже региональный эффект, бывает весьма существенным.
Химическое загрязнение характеризуется изменением химических параметров среды. Главными загрязнителями природной среды являются:
Углекислый газ – образуется при сгорании углесодержащих соединений. Чрезмерное содержание этого газа может привести к нарушению теплового баланса биосферы и образовать парниковый эффект, повышающий температуру воздуха.
Окись углерода – образуется при неполном сгорании топлива. Главным источником являются двигатели внутреннего сгорания, металлургические заводы. Это токсичный газ нервно-паралитического характера, который также приводит к нарушению теплового баланса верхних слоев атмосферы.
Сернистый газ – содержится в дыму энергетических и промышленных предприятий, в бытовом топливе, в выхлопных газах. Обостряет респираторные заболевания, при соединении с влагой атмосферы дает серную кислоту и переносится по всей земле, образуя так называемые кислотные дожди, которые нарушают поверхностные воды и почвы.
Окись азота – главный создатель смога (ядовитого тумана), приводящего к сердечно-сосудистым заболеваниям, способствует биологической гибели водоемов, в верхних слоях атмосферы разрушает озоновый слой. Главным источником являются транспортные средства.
Фосфаты – содержатся в сточных водах полей и ферм, также в бытовых стоках с содержанием моющих средств. Являются главными загрязнителями внутренних водоемов.
Ртуть – содержится в продуктах сгорания ископаемого топлива, отходах лакокрасочного и горного производств. Это один из главных загрязнителей пищевых продуктов, особенно морского происхождения.
Свинец – содержится в выхлопных газах транспортных средств, вследствие добавления в горючее в целях повышения октанового числа. Этот опасный яд общего действия поступает и при использовании ядохимикатов в сельском хозяйстве, поставляют его также полиграфическая, химическая, лакокрасочная промышленность.
Нефть – поступает в природную среду в процессе добычи, транспортировки, использовании нефтепродуктов, также при авариях на объектах их добычи, хранения, транспортировки. Нефтегазовые комплексы остаются потенциально опасными по загрязнению окружающей среды и ее отдельных объектов. При разведке и разработке нефтяных месторождений источники загрязнения природной среды в той или иной мере присутствуют во всех звеньях технологической цепочки от скважины до нефтеперерабатывающих заводов. Воздействие на основные компоненты окружающей среды (воздух, почву, растительный, животный мир и человека) обусловлено токсичностью природных углеводородов и большим разнообразием химических веществ, используемых в технологических процессах.
Пестициды – химические препараты, используемые для борьбы с вредными организмами в сельском хозяйстве, здравоохранении, быту. Ядовитые вещества, способные накапливаться в организме и имеющие мутагенное и тератогенное действие.
Радиоактивные вещества – распространяются при производстве ядерного топлива, ненадлежащем хранении отходов, при испытании ядерного оружия во всех средах, авариях ядерных установок на суше и судах (Максимов, 1993).
Окружающая среда может быть подвержена также биологическому загрязнению, т.е. проникновению в экосистемы живых организмов, чуждых данным сообществам. Это, прежде всего, плесневые грибы и бактерии, рудеральные виды растительности, животные – паразиты и синантропы.
Техногенная миграция химических элементов в экосистемах
Техногенный геохимический круговорот - одно из самых специфических и трудно контролируемых проявлений современного вмешательства человека в функционирование экосистем. В процессе производства создаются тысячи новых соединений, большая часть из которых в естественных условиях не образуется. Часть новых соединений предназначена для целенаправленного воздействия на природную среду (удобрения, пестициды), но большинство вводится в геохимический круговорот непреднамеренно в виде отходов производства, различных отбросов, использованных промышленных изделий.
Нарушение биологического равновесия и биологического круговорота веществ. Биота чрезвычайно чувствительна к антропогенному воздействию и подвергается наиболее сильному преобразованию. Изменение биоценозов вызывает нарушения в других звеньях функционирования экосистем.
Нарушение и деградация почвенного покрова связаны с нарушением режима землепользования, загрязнением почвенного покрова, техногенной миграцией элементов, вследствие промышленного освоения территорий.
Преобразование растительного покрова, как главной части биоценоза и продуцента первичной биомассы ведет к серьезным нарушениям геохимических функций экосистем. Замена естественных биологических сообществ культурными приводит к уменьшению общей биологической продуктивности и соответственно, интенсивности биологического метаболизма. Вырубка лесов и корчевка пней, уничтожение подстилки ведут к изъятию из локального круговорота большого количества азота, кальция, фосфора, и других элементов и к истощению почвы.
Изменения животного населения – направленные и ненамеренные. Антропогенная деятельность приводит к преимущественному размножению и расселению одних видов и снижению численности других. В крайней форме это может привести к обеднению фауны и даже к исчезновению наиболее уязвимых видов.
Все вышеприведенное в конечном итоге приводит к ухудшению качества (здоровья) среды как для живых организмов, так и для человека.