Реферат: Экологический мониторинг
Министерство образования Российской Федерации
Реферат по экологии на тему:
лЭкологический мониторинг
Выполнил:
Проверил:
Санкт-Петербург
2004
Содержание
Введение. 3
Определение экологического мониторинга.. 4
Рис.1. Блок-схема системы мониторинга. 4
Классификация экологического мониторинга.. 6
Рис.2. Классификация экологического мониторинга. 6
Глобальная система мониторинга окружающей среды... 6
Таблица 1. Классификация загрязняющих веществ по классам
приоритетности, принятая в системе ГСМОС 7
Государственный экологический мониторинг.. 9
"Белые пятна" на карте государственного экологического мониторинга.. 11
Рис.3. Уровни экологического мониторинга и распределение
ответственности между государственными органами в РФ 12
УХимическая сущностьФ экологического мониторинга.. 13
Заключение. 15
Список литературы... 16
Введение
Подлинно многие и почти бесчисленные наблюдения перемен и явлений, на воздухе
бывающих, ...учинены от испытателей натуры и ...сообщены ученому свету, так
чтобы нарочитой подлинности в предсказании погод уповать можно было...
М.В. Ломоносов. лСлово о явлениях воздушных, от электрической силы происходящих
Интенсивное воздействие человека на природу, негативные, часто необратимые
последствия этого воздействия обусловливают необходимость глубокого и
всестороннего анализа проблемы взаимодействия общества и природы. Такой
анализ в настоящее время осуществляется в рамках природопользования. Главная
задача природопользования как научного направления - поиск и разработка путей
оптимизации взаимодействия общества с окружающей природной средой.
Рациональное природопользование предполагает управление природными
процессами, т.е. запрограммированное воздействие на природные объекты с целью
получения определенного хозяйственного эффекта.
Чтобы управление было достаточно эффективным, необходимо иметь данные о
динамических свойствах этих объектов, их изменении в результате
антропогенного воздействия, предвидеть последствия вмешательства человека в
ход естественных процессов.
Управление природными процессами должно опираться на надежную и достоверную
информацию о прошлых, настоящих и будущих состояниях природных и природно-
антропогенных систем.
За последнее десятилетие накоплен большой материал по изменению природы.
Однако он не содержит данных о динамике развития процессов. В связи с этим
встал вопрос об организации специальных наблюдений за состоянием окружающей
природной среды и ее антропогенными изменениями с целью их оценки,
прогнозирования и своевременного предупреждения о возможных неблагоприятных
последствиях, т.е. о введении постоянной действующей службы наблюдения
мониторинга.
Определение экологического мониторинга
Термин лмониторинг 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). 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.
В соответствии со ставшим уже каноническим определением, экологический
мониторинг Ч информационная система наблюдений, оценки и прогноза
изменений в состоянии окружающей среды, созданная с целью выделения
антропогенной составляющей этих изменений на фоне природных процессов.
Рис.1. Блок-схема системы мониторинга
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.
- наблюдения за факторами воздействия и состоянием среды;
- оценку фактического состояния среды;
- прогноз состояния окружающей природной среды и оценку прогнозируемого состояния.
Классификация экологического мониторинга
Существуют различные подходы к классификации мониторинга (по характеру решаемых задач, по уровням организации, по природным средам, за которыми ведутся наблюдения). Отраженная на рис.2 классификация охватывает весь блок экологического мониторинга, наблюдения за меняющейся абиотической составляющей биосферы и ответной реакцией экосистем на эти изменения. Таким образом, экологический мониторинг включает как геофизические, так и биологические аспекты, что определяет широкий спектр методов и приемов исследований, используемых при его осуществлении.Рис.2. Классификация экологического мониторинга
Глобальная система мониторинга окружающей среды
Сегодня сеть наблюдений за источниками воздействия и за состоянием биосферы охватывает уже весь земной шар. Глобальная система мониторинга окружающей среды (ГСМОС) была создана совместными усилиями мирового сообщества (основные положения и цели программы были сформулированы в 1974 году на Первом межправительственном совещании по мониторингу). Первоочередной задачей была признана организация мониторинга загрязнения окружающей природной среды и вызывающих его факторов воздействия. Система мониторинга реализуется на нескольких уровнях, которым соответствуют специально разработанные программы:- импактном (изучение сильных воздействий в локальном масштабе Ч И);
- региональном (проявление проблем миграции и трансформации загрязняющих веществ, совместного воздействия различных факторов, характерных для экономики региона Ч Р);
- фоновом (на базе биосферных заповедников, где исключена всякая хозяйственная деятельность Ч Ф).
Таблица 1. Классификация загрязняющих веществ по классам приоритетности, принятая в системе ГСМОС
Kласс | Загрязняющее вещество | Среда | Тип программы (уровень мониторинга) |
| 1 | Диоксид серы, взвешенные частицы | Воздух | И, Р, Ф |
| Радионуклиды | Пища | И, Р | |
| 2 | Озон[1] | Воздух | И (тропосфера), Ф (стратосфера) |
| Хлорорганические соединения и диоксины | Биота, человек | И, Р | |
| Кадмий | Пища, вода, человек | И | |
| 3 | Нитраты, нитриты | Вода, пища | И |
| Оксиды азота | Воздух | И | |
| 4 | Ртуть | Пища, вода | И, Р |
| Свинец | Воздух, пища | И | |
| Диоксид углерода | Воздух | Ф | |
| 5 | Оксид углерода | Воздух | И |
| Углеводороды нефти | Морская вода | Р, Ф | |
| 6 | Фториды | Пресная вода | И |
| 7 | Асбест | Воздух | И |
| Мышьяк | Питьевая сода | И | |
| 8 | Микробиологические загрязнения | Пища | И, Р |
| Реакционноспособные загрязнения | Воздух | И |
Государственный экологический мониторинг
Согласно лЭкологической доктрине РФ, одобренной распоряжением Правительства от 31 августа 2002 года, основной задачей в областях экологического мониторинга и информационного обеспечения является обеспечение государственных и муниципальных органов, юридических лиц и граждан достоверной информацией о состоянии окружающей среды и ее возможных неблагоприятных изменениях. Для этого необходимы:- развитие единой государственной системы экологического мониторинга на всей территории страны, включая мониторинг биотических и абиотических компонентов природной среды;
- совершенствование нормативной базы, регламентирующей взаимодействие федеральных органов исполнительной власти, осуществляющих государственный экологический мониторинг, включая формирование фонда информационных ресурсов;
- совершенствование системы показателей, создание методологии экологического мониторинга Российской Федерации, а также техническое и материальное обеспечение деятельности системы экологического мониторинга;
- обеспечение достоверности и сопоставимости, данных экологического мониторинга по отдельным отраслям экономики и регионам страны;
- совершенствование системы учета и контроля ядерных материалов, радиоактивных веществ и отходов;
- проведение работ по выявлению зон экологического бедствия;
- выявление и обозначение на местности всех территорий, подвергшихся радиоактивному и химическому загрязнению в масштабах, представляющих опасность для окружающей среды и населения;
- инвентаризация экологически опасных производств, сооружений и захоронений отходов; оценка риска возникновения чрезвычайных экологических ситуаций и путей их предотвращения;
- формирование и ведение кадастров экологически опасных объектов на федеральном, региональном и муниципальном уровнях;
- инвентаризация территории для выявления и специальной охраны земель, пригодных для производства экологически чистой сельскохозяйственной продукции, водных объектов со стратегическими запасами питьевой воды, природных комплексов, выполняющих особо важные средообразующие функции и обладающих особым рекреационно-оздоровительным значением;
- формирование системы государственных кадастров природных ресурсов, особо охраняемых природных территорий и территорий традиционного природопользования;
- обеспечение открытости информации о состоянии окружающей среды и возможных экологических угрозах; бесплатный доступ граждан к информации в сфере экологии, жизненно важной для их безопасности;
- информационное обеспечение учета результатов государственной экологической экспертизы всех проектов, программ и объектов, подлежащих обязательной экологической экспертизе.
- мониторинг источников антропогенного воздействия на окружающую среду;
- мониторинг загрязнения абиотического компонента окружающей природной среды;
- мониторинг биотической компоненты окружающей природной среды;
- социально-гигиенический мониторинг;
- обеспечение создания и функционирования экологических информационных систем.
"Белые пятна" на карте государственного экологического мониторинга
Как уже было отмечено, осуществление экологического мониторинга в Российской Федерации входит в обязанности различных государственных служб. Это приводит к некоторой неопределенности (по крайней мере, для общественности) в отношении распределения обязанностей госслужб и доступности сведений об источниках воздействия, о состоянии окружающей среды и природных ресурсов. Ситуацию усугубляют периодические перестройки министерств и ведомств, их слияния и разделения. На региональном уровне экологический мониторинг и/или контроль обычно вменяется в обязанность:- Комитету по экологии (наблюдения и контроль за выбросами и сбросами действующих предприятий).
- Комитету по гидрометеорологии и мониторингу (импактный, региональный и отчасти фоновый мониторинг).
- Санитарно-эпидемиологической службе Минздрава (состояние рабочих, селитебных и рекреационных зон, качество питьевой воды и продуктов питания).
- Министерству природных ресурсов (прежде всего, геологические и гидрогеологические наблюдения).
- Предприятиям, осуществляющим выбросы и сбросы в окружающую среду (наблюдение и контроль за собственными выбросами и сбросами).
- Различным ведомственным структурам (подразделениям Минсельхозпрода, МЧС, Минтопэнерго, предприятиям водно-канализационного хозяйства и проч.)
Рис.3. Уровни экологического мониторинга и распределение ответственности между государственными органами в РФ
В идеальном случае система импактного мониторинга должна накапливать и анализировать детальную информацию о конкретных источниках загрязнения и их воздействии на окружающую среду. Но в сложившейся в РФ системе сведения о деятельности предприятий и о состоянии среды в зоне их воздействия по большей части усреднены или основаны на заявлениях самих предприятий. Большая часть доступных материалов отражает характер рассеяния загрязняющих веществ в воздухе и в воде, установленный с помощью модельных расчетов, и результаты замеров (ежеквартальных Ч по воде, ежегодных или более редких Ч по воздуху). Состояние окружающей среды достаточно полно описывается лишь в крупных городах и промышленных зонах. В области регионального мониторинга наблюдения ведутся в основном Росгидрометом, имеющим разветвленную сеть, а также некоторыми ведомствами (агрохимслужба Минсельхозпрода, водно-канализационная служба и др.) И, наконец, существует сеть фонового мониторинга, осуществляемого в рамках программы MAB (Man and Biosphere [3]). Практически не охваченными сетью наблюдений остаются малые города и многочисленные населенные пункты, подавляющее большинство диффузных [4] источников загрязнения. Мониторинг состояния водной среды, организованный, прежде всего, Росгидрометом и, до некоторой степени, санитарно-эпидемиологическими (СЭС) и коммунальными (Водоканал) службами, не охватывает подавляющее большинство малых рек. В то же время известно, что загрязнение больших рек в значительной части обусловлено вкладом разветвленной сети их притоков и хозяйственной деятельностью в водосборе. В условиях сокращения общего числа постов наблюдений очевидно, что государство в настоящее время не располагает ресурсами для организации сколько-нибудь эффективной системы мониторинга состояния малых рек. Таким образом, на экологической карте ясно обозначены "белые пятна", где систематические наблюдения не проводятся. Более того, в рамках сети государственного экологического мониторинга отсутствуют предпосылки к их организации в этих местах. Именно эти "белые пятна" могут (а часто и должны) стать объектами общественного экологического мониторинга. Практическая ориентация мониторинга, концентрация усилий на местных проблемах в сочетании с продуманной схемой и корректной интерпретацией полученных данных позволяют эффективно использовать имеющиеся у общественности ресурсы. Кроме того, эти особенности общественного мониторинга создают серьезные предпосылки для организации конструктивного диалога, направленного на консолидацию усилий всех участников.УХимическая сущностьФ экологического мониторинга
Изучение и контроль состояния окружающей среды включают исследование таких природных ресурсов, как разнообразные воды, атмосферный воздух, почвы, совокупность этих систем с точки зрения определения в них загрязняющих химических веществ, нарушающих сложившееся экологическое равновесие в природе. Здесь четко просматривается химическая сущность обсуждаемой проблемы: с этой точки зрения можно говорить и о химическом мониторинге. Без химического анализа здесь не обойтись. Поэтому в экологическом мониторинге активно используют различные химические, физико-химические, физические и биологические методы анализа. Речь идет о неком глобальном химико- аналитическом исследовании с помощью различных методов аналитической химии - науки о методах анализа. Результаты аналитических определений и измерений рассматривают уже в рамках экологического мониторинга. Это дает информацию о загрязнении биосферы различными несвойственными природе загрязняющими веществами, которые собирательно называют ксенобиотиками. Данные экологического мониторинга используют для всестороннего анализа состояния окружающей среды и определения стратегии управления им, для регулирования ее качества, для определения так называемых допустимых экологических нагрузок на природные системы. Степень ответственности здесь очень велика, поскольку указанные факторы, и в первую очередь химические, способны вызвать геофизические и геохимические изменения: возможное изменение климата, закисление природных вод кислотными дождями, загрязнение Мирового океана и нарушение баланса углекислоты в нем, нарушение озонового слоя. Можно определить различие между науками, вплотную занимающимися экологическими проблемами. Так, экология - наука о закономерностях взаимосвязей и взаимодействия организмов и их систем друг с другом и со средой обитания. Экологическая химия изучает процессы, определяющие химический состав и свойства объектов окружающей среды. Химическую экологию интересует химическое взаимодействие между живой и неживой природой. Таким образом, основой экологического мониторинга является совокупность различных химических наук, каждая из которых нуждается в результатах химического анализа, поскольку химическое загрязнение - основной фактор неблагоприятного антропогенного воздействия на природу. Целью аналитической химии становится определение концентрации загрязняющих веществ в различных природных объектах. Ими являются природные и сточные воды различного состава, донные отложения, атмосферные осадки, воздух, почвы, биологические объекты. Регулирование качества природной среды основано на определении экологически допустимого воздействия на нее, когда самоочищение природы еще способно работать. Определенными нормами такого щадящего воздействия являются установленные медиками-токсикологами предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ (ПДК), не вызывающие нежелательных последствий в природной среде . ПДК достаточно малы. Они установлены для различных объектов - воды (питьевая вода, вода водоемов рыбохозяйственного значения, сточные воды), воздуха (среднесуточная концентрация, воздух рабочей зоны, максимально допустимая разовая ПДК), почв. Перечень и количество выбрасываемых в окружающую среду загрязняющих веществ чрезвычайно велики, по некоторым оценкам, до 400 тыс. наименований, включая радионуклиды. Прежде всего, наблюдению должны подлежать вещества, выброс которых носит массовый характер, и, следовательно, загрязнение ими повсеместно. Это, например, диоксид серы, монооксид углерода, пыль, что характерно для городского воздуха; нефтепродукты, поверхностно-активные вещества для природных вод; пестициды для почв. Обязательно следует контролировать и самые токсичные вещества, отличающиеся наиболее низкими ПДК. Это позволяет сформировать список приоритетных загрязняющих веществ, которые следует определять в первую очередь. Например, большинство нормируемых загрязняющих веществ для воздуха имеют ПДК в пределах 0,005-0,1 мг/м3. В них попадают пентаоксид ванадия, неорганические соединения мышьяка (исключая мышьяковистый водород), шестивалентный хром, некоторые органические вещества: ацетофенон, стирол и др. Для небольшого перечня веществ ПДК еще меньше: металлическая ртуть 0,0003 мг/м3, свинец и его соединения 0,0007, карбонилникель 0,0005, бенз[а]пирен 0,000 001 мг/м3. Основное количество нормируемых загрязняющих веществ для воды водоемов имеют ПДК 0,1-1 мг/л. Для многих токсичных веществ установлена ПДК 0,001-0,003 мг/л. Это неорганические соединения селена, ртути, органические соединения - изомерные дихлорбензолы, тиофос. Небольшое число веществ - соединения бериллия, диэтилртуть, тетраэтилолово имеют ПДК в пределах 0,0001-0,0002 мг/л. Для особенно опасных токсичных веществ, таких, как растворимые соли сероводородной кислоты, активный хлор, бенз[а]пирен, N-нитрозоамины, диоксины (например, чрезвычайно токсичный 2,3,7,8-тетрахлордибензо-4-диоксин), в качестве норматива установлено полное отсутствие их в воде. В водоемах рыбохозяйственного значения в воде не допускается наличие пестицидов. Отсюда следуют два вывода. Первый состоит в том, что для оценки опасности загрязнения следует иметь некий образец для сравнения. Эту функцию выполняют исследования, проводимые в биосферных заповедниках. Второй вывод относится к аналитической химии: необходимо применять мощные, информативные и чувствительные методы анализа, чтобы контролировать концентрации, меньшие ПДК. В самом деле, что означает нормативное "отсутствие компонента"? Может быть, его концентрация настолько мала, что его традиционным способом не удается определить, но сделать это все равно нужно. Действительно, охрана окружающей среды - вызов аналитической химии.Заключение
Современный экологический кризис ставит под угрозу возможность устойчивого развития человеческой цивилизации. Дальнейшая деградация природных систем ведет к дестабилизации биосферы, утрате ее целостности и способности поддерживать качества окружающей среды, необходимые для жизни. Преодоление кризиса возможно только на основе формирования нового типа взаимоотношений человека и природы, исключающих возможность разрушения и деградации природной среды. Устойчивое развитие Российской Федерации, высокое качество жизни и здоровья ее населения, а также национальная безопасность могут быть обеспечены только при условии сохранения природных систем и поддержания соответствующего качества окружающей среды. Для этого необходимо формировать и последовательно реализовывать единую государственную политику в области экологии, направленную на охрану окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов. Сохранение и восстановление природных систем должно быть одним из приоритетных направлений деятельности государства и общества. Россия играет ключевую роль в поддержании глобальных функций биосферы, так как на ее обширных территориях, занятых различными природными экосистемами, представлена значительная часть биоразнообразия Земли. Масштабы природно- ресурсного, интеллектуального и экономического потенциала Российской Федерации обусловливают важную роль России в решении глобальных и региональных экологических проблем. Из всего выше сказанного, следует вывод о необходимости совершенствования системы природопользования в нашей стране. Сохранение природы и улучшение окружающей среды - приоритетные направления государства и общества. Задачами, требующими скорейшего разрешения, являются создание единой государственной структуры, осуществляющей экологический мониторинг, и стимулирование исследовательской деятельности в области химического анализа компонентов окружающей среды вкупе с социальными программами, призванными информировать нацию о насущных экологических проблемах.Список литературы
При подготовке реферата были использованы материалы, опубликованные в сети Интернет: 1) Экологическая доктрина Российской Федерации. Официальный сайт государственной службы охраны окружающей природной среды России - http://www.eco-net.ru/ 2) Глава из книги "Как организовать общественный экологический мониторинг" под редакцией М.В. Хотулевой. Сайт методического центра "Эколан" - http://www.ecoline.ru/ 3) Химические основы экологического мониторинга (КУЗНЕЦОВ В.В. , 1999), ХИМИЯ. Статьи Соровского образовательного журнала в текстовом формате - http://www.pereplet.ru/ 4) МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по курсу "Экологический мониторинг" для специальности 320700 - "Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов" для всех форм обучения/ Утверждено редакционно-издательским Советом Тюменского государственного нефтегазового университета. - Тюмень, 2001 - http://promeco.h1.ru/[1] Чрезвычайно важный естественный компонент стратосферы Ч озон Ч выступает как загрязняющее вещество (сильный окислитель, участвующий в образовании фотохимического смога) в тропосфере (приземном слое воздуха). [2] Государственные службы, входящие в национальные системы мониторинга, должны ориентироваться на систему приоритетов ГСМОС. В то же время, они могут вводить и иные, дополнительные приоритеты, определяемые региональной или местной спецификой. [3] Человек и биосфера (англ.). [4] Источник воздействия на окружающую среду рассредоточенный, площадный (диффузный) Ч неорганизованный источник воздействия, линейные размеры которого влияют на оценку изменения качества окружающей среды в рассматриваемых расчетных точках, например места неорганизованного размещения и захоронения отходов, производственные корпуса и площадки в целом, промышленные районы. Источник воздействия на окружающую среду точечный Ч источник воздействия, линейные размеры которого не оказывают влияния на оценку качества окружающей среды в рассматриваемых расчетных точках, например выбросные трубы с круглым или прямоугольным устьем, организованные выпуски сточных вод.