85402

Принцип комплексной организации осуществления экологического мониторинга

Доклад

Экология и защита окружающей среды

Принцип комплексной организации осуществления экологического мониторинга. В силу того что экологическим мониторингом предусматривается наблюдение оценка и прогноз антропогенных изменений абиотической составляющей биосферы и ответной реакции биологических систем на эти изменения в его организацию и осуществление закладывается принцип комплексного сочетания различных видов мониторинга окружающей среды. В 1978 году была обсуждена всемирная климатическая программа основной задачей которой было обеспечение климатического мониторинга и...

Русский

2015-03-24

50.5 KB

0 чел.

4

12. Принцип комплексной организации

осуществления экологического мониторинга.

В силу того, что экологическим мониторингом предусматривается наблюдение, оценка и прогноз антропогенных изменений абиотической составляющей биосферы и ответной реакции биологических систем на эти изменения, в его организацию и осуществление закладывается принцип комплексного сочетания различных видов мониторинга окружающей среды.

Разновидности абиотических комплексов параметров:

  •  геофизические параметры;
  •  метеорологические;
  •  гидрологические;
  •  океанологические;
  •  климатические.

Т.о., различают геофизический и биологический мониторинг, социально-медицинский мониторинг.

Геофизический мониторинг.

Включает элементы наблюдения, оценки и прогноза состояния, а также изменения геофизической среды, включая загрязнения окружающей среды радиоактивными и химическими веществами. Кроме того, он осуществляет наблюдение, оценку и прогноз состояния крупных геофизических систем: погоды и климата.

Климатом называется крупная планетарная геофизическая система параметров, которые характеризуют условия жизни в нижних слоях тропосферы, на поверхности Земли и в Океане. Такими параметрами являются - температура воздуха, воды, давление воздуха в нижних слоях тропосферы, влажность воздуха, ветровые параметры, параметры течений и т. д.

Климат обусловлен характером рельефа поверхности, наличием тёплых или холодных океанических течений, режимом облачности, аэрозольным и  химическим составом стратосферы и тропосферы. Необходимо отметить два астрономических параметра - радиус Земной орбиты и наклон оси. Кроме того, на климат так же влияет широта местности. Существенен ещё один параметр - солнечно-земные связи. На Солнце происходят так называемые Солнечные вспышки, связанные с нестационарностью магнитных полей на Солнце и нестационарностью конвективных процессов в некоторых слоях Солнца (Солнечная активность). На Земле солнечные вспышки проявляются как потоки заряженных частиц, которые возмущают магнитосферу и ионосферу Земли. Потоки высокотемпературной солнечной плазмы также их возмущают.

Временные изменения климата носят долговременный характер (сотни и тысячи лет). Хотя небольшие изменения климата всё же происходят.

Погода - подкомплекс этих факторов, но речь идёт о быстрых изменениях с периодом дни-недели. Всё это носит циклический сезонный характер.

Занимается  изучением климата для оптимального взаимодействия природы и человека. Основную координационную деятельность осуществляет ВМО, она обеспечивает обмен полученными данными, способствует их использованию в пракутической деятельности. В 1978 году была обсуждена всемирная климатическая программа, основной задачей которой было обеспечение климатического мониторинга и предоставление климатических дланных.

КЛИМАТИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ -  информационная система, позволяющая выявлять антропогенные изменения, колебания климата.

КЛИМАТ- совокупность состояния атмосферы, повторяемости условий погоды. Его можно описать набором статистических характеристик. Для понимания изменений и колебания климата необходимо иметь данные о состоянии климатической системы: атмосфера – океан - поверхность суши – криосфера – биота и иметь представление о взаимодействии всей системы. Для выявления антропогенных изменений климата необходимо изменить естественную изменчивость климата. Необходимо иметь данные о прошлом климате, которые можно получить при косвенном наблюдении: при измерении колец деревьев, о образцах донных отложений, колонок льда, пыльцевого анализа. Кроме этого необходимо изучить изменение подстилающей поверхности при строительстве гидротехнических, промышленных, энергетических сооружений при строительстве городов. Оценка глобального атмосферного загрязнения планеты является главной задачей главной системы мониторинга ОС. Естественные и антропогенные изменения в климате отражается на биоте и имеют различные экологические последствия, в том числе экономические и социальные. В этом случае климатический мониторинг по своим целям совпадает с экомониторингом.  

Климатический мониторинг  и служба получения климатических данных  могут быть направлены на решение прикладных задач в с/х,  водном хозяйстве, энергетике и др. наиболее важными задачами климатического мониторинга  является сбор данных, анализ и оценка естественных изменений климата, включаясравнения с прошлым, изменения состояния самой климатической системы, выделение антропогенных эффектов. Широкий круг вопросов позволяет выделить в климатическом мониторинге 4 раздела:

  1.  измерение основных метеорологических величин, изучение и анализ атмосферных явлений и процессов, характеризующих соответствующий режим погоды.
  2.  Мониторинг состояния климатической системы. Сбор данных характеризующий реакцию климатической системы и её элементов на любые явления.
  3.  Мониторинг внутренних и внешних факторов, воздействующих на климат и климатическую систему, мониторинг источников этих воздействий.
  4.  Мониторинг  возможных физических и экологических изменений в ОС в результате колебания климата. Сюда относится мониторинг косвенных показателей климата.

К 1-му разделу относятся изменение темпереатуры воздуха, атмосферного давления, влажности, скорости и направления ветра, осадков, облачность, данные о снежном покрове, влажности почвы, глубине промерзания почвы и др. все данные получают на метеорологических и гидрологических станциях и постах. В мире  функционируют 40.000 климатических и 140 дождевых станций. На планете они разделены не равномерно. Глобальная система наблюдений состоит из спутниковой и наземной систем.

Наземная система базируется на сети синоптических и аэрологических станций. Спутниковая система состоит из 2-х подсистем: спутники, расположенные на околополярных орбитах и геостационарные  метеорологические спутники.

Регулярно передаются данные ракетного зондирования атмосферы до высоты 60-80 км. К наземной подсистеме относятся станции по измерению солнечной радиации и фонового загрязнения атмосферы.

Ко 2-му разделу: имеет сходство с экологическим мониторингом. В нём должна быть охвачена вся биосфера. К нему относится мониторинг климатообразующих факторов, а также  мониторинг величин, характеризующих реакцию климатической системы на различные воздействия. В этом разделе необходимо получить данные о подстилающей поверхности,  определить альбедо поверхности. Для этого необходимо производить измерения площади морского, речного, озёрного льда, площади обьёма снежного покрова на равнинах, в горах определить площадь поверхности водных объектов суши, определить площадь и биомассу растительного покрова, определить площадь пустынь, необходимо получить данные по изучению циркуляции океана по состоянию озоносфер, данные по изменению площади землепользования. Многие данные можно получать дистанционным методом со спутников. Криосфера влияет на климат и поэтому необходимо проводить мониторинг зон вечной мерзлоты.

3-й раздел. Факторы воздействия можно разделить на внешние и внутренние. А источники на естественные и антропогенные. К внешним факторам относятся: влияние солнца, космического излучения, поэтому необходимо иметь данные по солнечной радиации, по параметрам вращения Земли. К внутренним факторам относят тепловые выбросы, попадание веществ в биосферу. Их делят на естественные: выбросы вулканов, выветривание горных пород  и антропогенные: выделение тепла, загрязнение биосферы и излучения антропогенных источников. Все они могут изменять альбедо поверхности, нарушать влагооборот и газообмен поверхности с атмосферой.

4-й раздел. Изменение и колебание  климата могут сказаться на хозяйственной деятельности человека . изменение влагооборота, которое возникает в результате климатических изменений  могут усилить или ослабить действие других факторов.

Чувтствительные к изменению климата являются элементы биосферы в северных широтах: тундровые ЭС, элементы биосферы в засушливых зонах и расположенные высоко в горах. Изменение биосферных объектов является косвенными показателями изменения лкимата. К косвенным показателям относятся просто измеряемые величины: уровень моря, рек, озёр; положение береговойлинии и мест скопления снега в горах; границ распространения ледников. Сюда относят и экологические показатели: урожайность культур, морской микрофлоры и микрофауны, изменение популяции насекомых, характер распространения болезни растений и животных. При измерении этих данных следует убрать воздействие локальных явлений.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИОРИТЕТНОСТИ И ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ ПРИ КЛИМАТИЧЕСКОМ МОНИТОРИНГЕ

Определение приоритетности в выборе единиц при оклиматизации климатического мониторинга зависит от цели для которой предназначается получаемая информация. Основные величины при которых измеряются:

  1.  Радиационный баланс Земля – Атмосфера, измеряется каждые 5 суток через 100-500 км.
  2.  Облачность ; 5-15 суток через 100-500 км.
  3.  Температура поверхности океана 5-10 суток, 100-500 км.
  4.  Протяжённость снежного покрова и морского льда 5-15 суток, через 50-100 км.
  5.  Альбедо земной поверхности, сроки те же
  6.  Осадки над сушей и морем, сроки те же.
  7.  Влажность почвы через 5,15,30 суток 100-500 км.
  8.  Температура поверхности почвы и льда каждые 5 с, через 100-500 км.
  9.  Газовое состояние атмосферы и частицы: водяной пар , озон, двуокись углерода, мутность атмосферы. Определяется уровень моря каждые 5,10 суток, через 200 км.

Глобальные процессы являются объектом пристального внимания развитых стран и международного сотрудничества. В рамках общего соглашения между странами  8-ки создан международный комитет по природно-ресурсным спутникам. В рамках Российско-американской комиссии по ООС подписан ряд документов: заявление о реализации специальной экологической инициативы; заявление о совместном осуществлении мер , связанных  сокращением выбросов газов, вызывающих парниковый эффект. В 1994 году Россия приняла конвенцию об изменении климата. Страны обязались до 2000 года снизить выбросы углекислого газа. В РФ принята федеральная программа «О предотвращении опасных изменений климата и последствий».

Биологический мониторинг.

Основной задачей биологического мониторинга является определение состояния биотической составляющей биосферы, изучение отклика биосферы на антропогенное воздействие и отклика биосферы на своё собственное эволюционное развитие. Это состояние биосферы изучается на молекулярном, клеточном, организменном, популяционном уровне и на уровне сообщества.

При организации биологического мониторинга предусматривается наблюдение, оценка и прогноз состояний важнейших популяций с точки зрения существования экосистем и с точки зрения хозяйственной ценности.

Медицинский мониторинг предполагает наблюдение, оценку и прогноз состояния здоровья человека (весь комплекс медицинских статистических параметров).

Кроме того, ведётся наблюдение и оценка состояния наиболее чувствительных к антропогенным воздействиям популяций растений и животных.

Отдельной задачей мониторинга, которая наиболее близка к инженерной промышленной экологии, является мониторинг источников и факторов антропогенного воздействия (прежде всего, имеется в виду промышленные источники антропогенного воздействия). Параметры таких источников: стационарные источники (трубы промышленных объектов, осуществляющих выброс вредных веществ в атмосферу и водоёмы), подвижные объекты (транспортные средства).

В задачи такого промышленного мониторинга должны входить задачи обнаружения выбросов вредных веществ в атмосферу, водную среду и контроль за их распространением.

Таким образом, экологический мониторинг должен состоять из геофизического, биологического, медицинского и мониторинга антропогенных воздействий.

Принцип комплексной организации экологического мониторинга состоит в том, что наблюдаемое оценка и прогноз антропогенных воздействий, осуществляется в единой комплексной системе в двух режимах:

  1.  нормальное функционирование опасных объектов;
  2.  при авариях на этих объектах и в чрезвычайных ситуациях.

Идея комплексной организации мониторинга предполагает сочетание решения систематических задач мониторинга, которые вытекают из содержания  проблем глобального, регионального и местного масштаба, и решения задач аварийного мониторинга.

 Принцип выделения приоритетов. Всё выше изложенное показывает невозможность охватить все аспекты мониторинга, поэтому, предполагаемый принцип состоит в выделении приоритетных видов контроля и объектов контроля воздушного бассейна, водной среды, литосферы, биоценозов и состояния здоровья человека.

Рассмотрим приоритетные виды контроля воздушного бассейна в качестве примера. В соответствии с решениями ВОЗ (всемирной организации здравохранения) в первую очередь в атмосфере должны контролироваться SO2, NxOy, CO, O3, пыль, углеводороды. Всего в этом перечне 51 вещество.

Аналогично для водной среды (поверхностные воды) требуется контролировать: нефтепродукты, фенолы, легкоокисляемые органические вещества, соединения Сu и Zn, нитритный азот, лигнин, формальдегид, анилинметилмеркаптан.

Литосферные приоритеты. Геопатогенные зоны с точки зрения геофизики - это зоны неоднородности строения земной коры, повышенной её проницаемости, зоны повышенных напряжений, давлений. Эти зоны обусловлены тектоническими нарушениями и подземными водотоками. Опасность геопатогенных зон состоит в их проводящей роли для различный природных газов, выделяющихся из мантии.  В их число входят радон и гелий. Через геопатогенные зоны на земную поверхность попадают углеводороды, ртуть и другие металлы и их соединения.

Приоритетные виды контроля литосферы. Контроль состояния сейсмичности и прогноз, оценка загрязнения грунтовых вод в местах водозабора, контроль состояния почв и грунтов в районах горнодобывающих предприятий, контроль распространённости естественных и искусственных радионуклидов.

При приоритетном контроле возникает опасность пропустить важные воздействия, чтобы этого не произошло, учёные предложили осуществлять мониторинг интегральных характеристик биосферы.

Существуют три уровня:

  1.  Уровень заболеваемости населения.
  2.  Биоиндикация - водные или наземные организмы используются в качестве интегральных индикаторов состояния биосферы. Недостаток - отсутствие количественной формы.
  3.  Биотестирование - удаётся использовать состояние живых организмов как интегрального индикатора состояния биосферы по количественным результатам.

Принцип иерархической организации мониторинга.

Коль скоро биосфера устроена, как сложная система, иерархически, то система мониторинга имеет три уровня:

  1.  Глобальный уровень;
  2.  Региональный;
  3.  Местный.

Установить контрольный уровень загрязняющих веществ, создать систему раннего предупреждения экологической катастрофы, установить фоновые уровни для основных экосистем, завершить изучение биогеохимических циклов - цель глобального мониторинга.

Глобальная система мониторинга базируется на национальных биосферных заповедниках. В 65-ти странах мира существует около 230 заповедников и 50 наземных станций глобального экологического мониторинга.

Задачами экологического мониторинга на региональном уровне являются:

  1.  контроль за фоновыми загрязнениями;
  2.  наблюдение, оценка, прогноз трансграничных переносов вредный веществ;
  3.  формирование распределённой базы данных об экологической обстановке в регионе.

Вся концепция экологического мониторинга предполагает принцип системного подхода, в котором уделяется главное внимание экосистемным процессам и статистическому описанию этих экосистемных процессов.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

71954. Биогафия В.В.Геммерлинга 75.42 KB
  Владимир Владимирович Геммерлинг жил в очень насыщенный историческими событиями период родился в Российской Империи жил в Российской республике Советской России пережил Великую Отечественную Войну и умер в СССР. Став взрослым Вольдемар переменил свое имя на Владимир.
71956. Жизнь и научная деятельность Сергея Семеновича Неуструева 57.98 KB
  Период с конца XIX по начало XX вв. в России был насыщен событиями как на уровне страны, так и на международном уровне. Это время экономического роста и развития промышленности, производство в которой возросло в 2,5 раза.
71957. Онтология счастья: Любовь, творчество и развитие 32.38 KB
  За всю историю человечество создало множество теорий пытающихся вывести определенные правила подобрать ключи к заветной дверце которая отворяет дорогу в счастье. Человек всегда думал о счастье. Но счастье это настолько глубокое настолько интимное переживание что никакие общие...
71958. Узагальнена таблиця, додавання одноцифрових чисел. Знаходження за таблицею результатів додавання та віднімання. Задачі на дві дії 44 KB
  Мета: повторити і закріпити та систематизувати знання учнів з додавання та віднімання в межах 20 з переходом через десяток, продовжити роботу над розв’язанням задач; розвивати логічне мислення, увагу; виховувати почуття взаємодопомоги, працьовитості, любові до математики.
71959. Число и цифра 1 43.5 KB
  Тип урока: изучение нового материала. Цели: научить узнавать и называть цифру 1, обозначать один предмет цифрой 1, находить цифры в окружающей обстановке,объяснять их смысл. Задачи: закреплять умения устного счёта в пределах 10 в прямом и обратном порядке;
71960. Вправи і задачі на додавання і віднімання в межах 20 38.5 KB
  Вдосконалювати обчислювальні навички в межах 20 закріплювати вміння розв’язувати задачі опрацьованих видів розвивати мислення увагу мовлення виховувати відповідальність взаємодопомогу. Під час подорожі ми будемо розв’язувати приклади і задачі на додавання і віднімання в межах 20.
71961. Число і цифра 7. Утворення числа способом прилічування 1. Порівняння чисел у межах 7. Попереднє і наступне числа. Написання цифри 7 112.5 KB
  Мета: ввести поняття числа сім познайомити з написанням цифри 7; учити порівнювати предмети; вправляти в лічбі предметів; закріплювати вміння співвідносити кількість предметів і число; узагальнити вміння записувати й розв’язувати приклади на додавання; розвивати мислення; виховувати уважність.