Что такое егсэм какова структура егсэм
Перейти к содержимому

Что такое егсэм какова структура егсэм

  • автор:

Единая государственная система экологического мониторинга ( ЕГСЭМ )

Единая государственная система экологического мониторинга (ЕГСЭМ) – это система наблюдения, оценки, прогноза состояния окружающей среды и информационного обеспечения процесса подготовки и принятия управленческих решений по охране природы, защите от опасных экологических факторов и экологической безопасности. ЕГСЭМ является комплексной системой, объединяющей в своем составе практически все традиционные и вновь создаваемые в федеральных органах исполнительной власти системы контроля и слежения за состоянием окружающей среды и природных ресурсов. Ее основными задачами являются:

  • наблюдение, оценка и прогноз состояния окружающей среды;
  • информационное обеспечение органов управления природоохранной деятельности и обеспечением экологической безопасности, а также всех уровней автоматизированной информационно-управляющей системы «Экобезопасность России», информационное обеспечение всех уровней управленческих структур и автоматизированных информационно-управляющих систем федеральных органов исполнительной власти, нуждающихся в данных экологического характера;
  • создание и ведение банков данных экологической информации, доступных широкому кругу потребителей, занимающихся практической деятельностью и научными исследованиями в области охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности;
  • реализация единой научно-технической политики в области экологического мониторинга.

В структуре экологического мониторинга выделяют три составляющих: геофизический мониторинг, биологический мониторинг и мониторинг источников антропогенного воздействия.

Геофизический мониторинг включает элементы наблюдений, прогноза и оценки состояния геофизической составляющей биосферы, т.е. неживой природы, включая все виды загрязнений и их источники, системы погоды и климата.

Задачей биологического мониторинга является определение состояния живой природы, ее отклика, реакции на антропогенное воздействие. При организации и осуществлении биологического мониторинга предусматривается наблюдение, оценка и прогноз состояния здоровья человека.

Мониторинг источников антропогенного воздействия предусматривает контроль за объектами антропогенного воздействия на окружающую среду.

Нижним звеном ЕГСЭМ являются источники первичной информации, верхним – федеральный уровень управления ЕГСЭМ. Роль базовой мониторинговой сети, на которую накладываются и органично с которой сплетаются системы других федеральных органов исполнительной власти, играет действующая система Росгидромета. Она обеспечивает наблюдение, оценку и прогнозирование уровней загрязнения и состояния атмосферного воздуха, поверхностных вод суши, подземных вод, почв. Руководство функционированием ЕГСЭМ осуществляет МПР России.

В соответствии с принципом иерархической организации системы экологического мониторинга в ЕГСЭМ имеется три уровня: муниципальный, межрегиональный и федеральный.

Источник: Экологическая безопасность деятельности Вооруженных Сил. Тарасевич Ю.В., Измалков В.И. –М., 2001.

Единая государственная система экологического мониторинга

Организацией постоянного наблюдения за распределением вредных примесей (т. е. за загрязнением больших районов) и уровнем загрязнения занимаются службы экологического мониторинга.

Проблема сохранения озоносферы возникла и обусловлена Двумя причинами: ростом масштабов техногенных факторов воздействия на атмосферу, которые начали приближаться к масштабам естественных процессов [18, 34, 63], и расширением наших знаний в области химии атмосферы, в особенности в области элементарных химических процессов’с участием свободных радикалов, атомов, ионов и возбужденных частиц, протекающих в земной атмосфере.

В настоящее время во многих регионах страны сложилась крайне негативная экологическая обстановка, обусловленная тем, что масштабы хозяйственной деятельности человека формируют существенное превышение допустимых нагрузок на природные комплексы, а восстановление нарушенных геосистем происходит крайне медленно. Значительная часть вредного воздействия связана с эксплуатацией энергетических установок.

Концентрации примесей в атмосфере определяются балансом между их поступлением в атмосферу и выведением из нее. Необходимость количественной оценки антропогенных воздействий привела к созданию систем регулярных наблюдений в пространстве и времени, дающих информацию о состоянии окружающей среды в целях оценки прошлого, настоящего и прогноза изменения параметров окружающей среды, т. е. мониторинга. Решение этих задач связано с проведением комплексных экспериментов по изучению пространственно-временных характеристик загрязнения атмосферы с учетом влияния метеорологических параметров, а также определения реального вклада в поле загрязнения от отдельных источников выбросов.

Проблеме мониторинга биосферы посвящен специальный постоянно действующий проект международной программы ЮНЕСКО «Человек и биосфера» [74], где особое внимание уделено вопросам мониторинга загрязнений природной среды и определению перечня приоритетных загрязнителей и факторов, связанных с загрязнениями.

Экологический мониторинг — это система регулярных наблюдений в пространстве и времени за источниками и уровнем загрязнений.

Целями мониторинга загрязнений являются: ф определение уровней загрязнителей в различных средах, их распространение в пространстве и изменение во времени; определение величин и скоростей распределения потоков загрязнителей и вредных продуктов превращения;

^ сравнение методов пробоотбора и анализа загрязнителей между странами, включая развивающие страны, для получения сопоставимых результатов и обмен информацией об организации системы мониторинга;

обеспечение пользователей в глобальном и региональном масштабах информацией, необходимой для принятия решений по устранению загрязнений.

С целью радикального повышения эффективности работ по сохранению и улучшению состояния среды обитания, обеспечению экологической безопасности в 1993 г. правительство Российской Федерации приняло постановление «О создании Единой государственной системы экологического мониторинга» (ЕГСЭМ). ЕГСЭМ предусматривает создание двух взаимосвязанных блоков: мониторинга загрязнения экосистем и мониторинга экологических последствий такого загрязнения.

Кроме того, она должна обеспечить получение информации об исходном (базовом) состоянии биосферы, а также выявление антропогенных изменений на фоне естественной природной изменчивости.

В настоящее время наблюдения за уровнями загрязнений атмосферы, почвы, вод и донных отложений рек, озер, водохранилищ и морей по физическим, химическим и гидробиологическим показателям с целью изучения распределения загрязняющих веществ во времени и пространстве, оценки мероприятий по их защите проводятся службами Росгидромета. Мониторинг источников антропогенного воздействия на природную среду животного и растительного мира, наземной фауны и флоры (кроме лесов) ведут соответствующие службы Минприроды. Мониторинг земель, геологической среды и подземных вод осуществляют подразделения Комитета Российской Федерации по геологии и использованию недр [43].

Объектами наблюдения за загрязнением почвы являются сельскохозяйственные угодья, лесные массивы зон отдыха и прибрежных территорий. Отбор проб почвы производится в 268 хозяйствах, расположенных в 160 районах Российской Федерации на площади более 40 тыс. га. В отобранных пробах почвы определяется содержание пестицидов 22 наименований. В 50 населенных пунктах производится отбор проб почв, в которых осуществляется определение 24 ингредиентов промышленного происхождения. Для оценки загрязнения грунтовых вод заложено 7 разрезов глубиной 2 м.

Наблюдениями за загрязнением поверхностных вод суши охвачено 1175 водотоков и 151 водоем. Отбор проб ведется в 1892 пунктах, с анализом проб по 113 показателям. Контроль загрязнения морской среды осуществляется на 11 морях, омывающих территорию Российской Федерации.

Сеть станций наблюдений трансграничного переноса загрязняющих веществ ориентирована на западную границу России. Производится отбор проб атмосферных аэрозолей, газов и осадков.

Наблюдения за химическим составом и кислотностью атмосферных осадков осуществляют на 147 станциях федерального и регионального уровня. В большинстве проб в оперативном порядке измеряют только величину pH. При контроле загрязнений

снежного покрова в пробах определяют также ионы аммония, сульфат-ионы, бенз(а)пирен и тяжелые металлы.

Система глобального атмосферного фонового мониторинга включает в себя три типа станций — базовые, региональные и региональные станции с расширенной программой.

Для осуществления радиационного мониторинга на территории страны используют стационарную сеть и передвижные средства. Кроме того, создается система оперативного выявления загрязнений, связанных с аварийными ситуациями.

Эколого-аналитический мониторинг загрязнений в составе ЕГСЭМ можно разделить на три крупных блока:

^ контроль загрязнений в зонах существенного антропогенного

ф контроль загрязнений на региональном уровне;

lt;ф контроль загрязнений на фоновом уровне.

К зонам существенного антропогенного воздействия относятся города и промышленные районы, устья и отдельные участки крупных рек, большие озера и крупные водохранилища, места сброса сточных вод, животноводческие фермы, прибрежные акватории морей и океанов, особенно й зоне крупных городов и портов, районы нефтедобычи и газопромыслов, автомагистрали, сельскохозяйственные угодья с интенсивным применением минеральных удобрений и ядохимикатов.

На региональном уровне осуществляется контроль загрязнений в атмосфере, воде и почве небольших городов и районов, примыкающих к промышленным зонам. Такие измерения должны осуществляться повсеместно время от времени и особенно важны для широко распространенных загрязнителей: нефтепродуктов, диоксидов серы, азотов, радиоактивных осадков и др., которые распространяются на большие территории. Сюда же может быть отнесен и мониторинг распространения примесей при трансграничных переносах.

Большое значение в системе ЕГСЭМ имеет контроль за источниками загрязнений, их выявление и установление путей попадания загрязняющих веществ в окружающую среду. Такой контроль возложен на Министерство охраны окружающей среды и природных ресурсов Российской Федерации, а также на комитет по водному хозяйству.

Требования МАРПОЛ 73/78 к транспортным судам и судовому оборудованию содержатся в Правилах Морского регистра судоходства России и других национальных нормах и правилах охраны окружающей среды на морском транспорте. Судовладельцы обеспечивают суда нормативной документацией по вопросам

предотвращения загрязнения моря. Судовладельцы разрабатывают и утверждают планы-графнки модернизации природоохранного оборудования для судов, в соответствии с которыми осуществляются закупка и замена устаревшего оборудования, а также работы по ремонту, настройке автоматики природоохранного оборудования (фильтры, установки обработки сточных вод, мусоросжигательные установки, приборы контроля содержания нефти и сигнализаторы).

В рамках Программы управления охраной окружающей среды в транспортном комплексе совершенствуется нормативно-методическая база природоохранной деятельности отрасли.

НИИАТ, НИЦИАМТ, НАМИ совместно подготовили н согласовали с Правилами № 83 и № 24 ЕЭК ООН новые редакции государственных стандартов. Утверждены государственные стандарты в области автомобилестроения, позволяющие обеспечить полное соответствие международным нормам отечественных требований к охране окружающей среды от вредных выбросов автомобилей.

В рамках создания Единой системы экологического мониторинга Российской Федерации с целью выполнения Закона Российской Федерации «Об обеспечении единства измерений» в работах по стандартизации, метрологии и сертификации в области охраны окружающей среды и экологической безопасности продукции и технологических процессов в ГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева» создана служба эталонных материалов, обеспечивающая координацию работ и нормативный контроль в сфере разработки и производства эталонных материалов. Выполнены работы по метрологическому обеспечению контроля за экологической обстановкой в регионах, повышению достоверности оценок воздействий отраслей экономики на окружающую среду.

На базе современных прецизионных аналитических методов — масспектрометрии, хромато-масспектрометрии, высокоэффективной жидкостной хроматографии, спектрофотометрии и атомно-абсорбционного спектрального анализа — применительно к актуальной экологической проблеме — контролю компонентов буровых растворов в морской воде — аттестованы 30 методик выполнения измерений концентраций веществ.

Для оснащения современными средствами измерений экологического и радиационного контроля предприятий и организаций всех регионов Российской Федерации с целью утверждения типа проведены испытания 102 новых приборов, предназначенных для определения параметров ветра и отображения метеорологической информации; диагностирования работы двигателей автотранспорта и определения состава выбросов; анализа пыли; контроля содержания оксида углерода в воздухе; контроля радиоактивности на судах; контроля аммиака в воздухе; определения содержания газов в выбросах предприятий; определения уровня альфа- и бета- излучения; радиационного контроля; определения влажности и температуры атмосферного воздуха; анализа ртути; контроля загрязнения поверхностных вод; измерения уровня кислотности.

ВОПРОСЫ Поясните, как основные функции живого вещества описывают биотический круговорот вещества. Рассмотрите круговорот веществ на примерах углерода, азота, фосфора, серы. Какие факторы, сдерживающие рост численности человечества, вы знаете? Как загрязнение окружающей среды сказывается на здоровье человека? Каковы перспективы развития городов в различных регионах? Какова роль населения в дальнейшей урбанизации? Изложите основные проблемы антропогенного влияния на состояние природной среды. Раскройте закон развития природной среды за счет окружающей среды. Каковы проблемы развития ядерной энергетики? Сформулируйте понятие загрязнения и дайте классификацию факторов оценки загрязняющих веществ. По каким признакам классифицируются загрязняющие вещества? Приведите основное условие, принятое для оценки концентрации примесей, Перечислите основные функции мониторинга и единой государственной системы экологического мониторинга. Как осуществляется контроль загрязнений службами экологического мониторинга?

Понятие экологического мониторинга

В настоящее время под термином «экологический мониторинг» понимается система наблюдения, контроля, оценки, прогноза состояния окружающей природной среды и информационного обеспечения процесса подготовки и принятия управленческих решений.

Рис. 1. Блок-схема экологического мониторинга

Цель экологического мониторинга – информационное обеспечение управления природоохранной деятельностью и экологической безопасностью.

Для достижения поставленной цели необходимо дать ответы на следующие вопросы:

1) каково состояние природной среды в рассматриваемый отрезок времени в сравнении с предшествующим техногенезу состоянием (в относительной или абсолютной форме) и какие изменения (положительные, отрицательные) ожидаются в природной среде в прогнозируемый отрезок времени;

2) в чем причины происшедших изменений и возможных изменений в будущем (в том числе нежелательных, губительных, критических) и что явилось, является или будет являться источником этих изменений (как правило, вредных техногенных воздействий);

3) какие воздействия на данную локальную природную среду, определяемые исходя из выработанной для данного случая критериальной основы оценок функции «полезности – вредности», являются вредными (нежелательными или недопустимыми);

4) какой уровень техногенных воздействий, в том числе в совокупности с естественными или стихийными процессами и воздействиями, происходящими в рассматриваемой природной среде, является допустимым для природной среды и отдельных ее компонентов или комплексов ( ценозов ) и какие резервы имеются у природной среды для саморегенерации состояния, адекватного исходному , принятому за состояние экологического баланса;

5) какой уровень техногенных воздействий на природную среду, отдельные ее компоненты и комплексы является недопустимым или критическим, после которого восстановление природной среды до уровня экологического баланса является неосуществимым.

Рис. Схема экологического мониторинга

По уровню накопления и обработки полученной информации выделяют глобальный, национальный, региональный и локальный мониторинги.

Глобальный (биосферный) мониторинг осуществляется на основе международного сотрудничества, позволяет оценить современное состояние всей природной системы Земли. Наблюдение ведут базовые станции в различных регионах планеты (30 – 40 сухопутных и более 10 океанических). Нередко они располагаются в биосферных заповедниках.

Национальный мониторинг осуществляется в пределах государства специально созданными органами.

Региональный мониторинг осуществляется за счет станций системы, куда поступает информация в пределах крупных районов, интенсивно осваиваемых народным хозяйством и, следовательно, подверженных антропогенному воздействию.

К локальному мониторингу относятся наблюдения за воздушной средой различных зон города, промышленных и сельскохозяйственных районов и отдельных предприятий.

Локальный мониторинг осуществляется с помощью стационарных, передвижных или подфакельных постов. Такая система имеется в большинстве крупных городов России.

По объектам наблюдения экологический мониторинг можно разделить на геофизический и биологический мониторинг.

Геофизический мониторинг включает в себя элементы наблюдения, контроля, оценки, прогноза состояния и изменений геофизической среды (как совокупности физических процессов и свойств определённого участка земли), то есть изменений абиотической составляющей биосферы как в микр о- , так и в макромасштабе , а также реакции крупных систем – погоды и климата.

Основными задачами биологического мониторинга являются определение состояния биотической составляющей биосферы, её отклика, реакции на антропогенное воздействие, определение функции состояния и отклонения этой функции от нормального естественного состояния на различных уровнях организации биосистем.

По методам ведения мониторинга выделяют биоиндикационный (с помощью биоиндикаторов), контактный приборный (опробование), неконтактный дистанционный (авиационный, космический).

По целям мониторинга выделяют: научно-исследовательский , диагностический, фоновый, контрольный, прогнозный и др.

Различают также мониторинг состояния природных ресурсов и мониторинг источников и факторов антропогенного воздействия .

С 90-х годов ХХ в. в Российской Федерации мониторинг природной среды и источников антропогенных воздействий осуществляется службами Госкомгидромета , Санэпиднадзора , Министерства природных ресурсов, Государственного комитета охраны окружающей среды, Минсельхозпрода и других ведомств.

Таблица. Мониторинг загрязнения окружающей среды Российской Федерации

Организации, ведомства

Объекты мониторинга

1. Комитет по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды

2. Комитет по геологии и минеральным ресурсам

2.1. Подземные воды

2.2. Экзогенные геологические процессы

3. Министерство сельского хозяйства и продовольствия

3.2. Растительная продуктивность

4. Государственный комитет санитарно-эпидемиологического надзора

4.1. Водопроводная вода

4.2. Поверхностные воды

4.4. Атмосферный воздух

4.5. Пищевые продукты

4.6. Уровень шума, вибрации

4.7. Электромагнитное излучение

5. Унифицированная система санитарно-гигиенического надзора за количеством пестицидов

5.1. Пищевые продукты

5.2. Сельскохозяйственная продукция

Среди мер по стабилизации экологической обстановки в России большое значение придается созданию в 1993 году Единой государственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ). Ее главная задача – обеспечение органов государственного управления и природопользователей информацией об экологической обстановке в различных регионах страны, информационная поддержка процедур принятия решений в области природоохранной деятельности и экологической безопасности.

В соответствии с нормативными правовыми документами общее руководство созданием и функционированием ЕГСЭМ и координация деятельности государственных органов исполнительной власти в области мониторинга окружающей природной среды возложены на Госкомэкологию России. При координации Госкомэкологии ведутся работы по созданию и развитию территориальных подсистем ЕГСЭМ (ТСЭМ) на экспериментальных территориях (республики: Алтай, Мордовия, Чувашия; области: Вологодская, Калужская, Курганская, Пермская, Оренбургская, Челябинская; автономные округа: Ханты-Мансийский, Ямало-Ненецкий; эколого-курортный регион Кавказские Минеральные Воды). В настоящее время количество субъектов Российской Федерации, в которых развернуты работы по созданию ТСЭМ, приближается к 50 (Государственный доклад Госкомэкологии , 2000 г.).

Таблица. Мониторинг состояния природных ресурсов Российской Федерации

Виды мониторинга

Организации, ведомства

1. Мониторинг атмосферного воздуха

Как природный ресурс недостаточно учитывается

2. Мониторинг водных ресурсов

2.3. Комитет по геологии и минеральным ресурсам

2.4. Территориальные советы профсоюзов

3. Мониторинг земельных ресурсов

3.1. Землеустроительные органы

4. Мониторинг минерально-сырьевых ресурсов

4.1. Комитет по геологии и минеральным ресурсам

5. Мониторинг биологических ресурсов

6. Мониторинг лесных ресурсов

6.3. ПО « Авиалесохрана »

6.4. ВНИИ « Лесресурс »

ЕГСЭМ как центр единой научно-технической политики в области экологического мониторинга должна обеспечивать:

1) координацию разработки и выполнения программ наблюдений за состоянием окружающей среды;

2) регламентацию и контроль сбора и обработки достоверных данных;

3) хранение информации, ведение специальных банков данных;

4) деятельность по оценке и прогнозу состояния объектов окружающей природной среды, природных ресурсов, откликов экосистем и здоровья населения на антропогенное воздействие;

5) доступность экологической информации широкому кругу потребителей.

6) Особое место в структуре ЕГСЭМ принадлежит эколого-аналитическому :к онтролю (ЭАК) – системе мероприятий по выявлению и оценке источников и уровня загрязненности природных объектов вредными веществами и другими техногенными загрязнителями со стороны разных природопользователей . В сферу ЭАК входят следующие объекты:

7) воздух (атмосферный, природных заповедников, городов и промышленных зон, рабочей зоны);

8) воды (поверхностные, подземные, морские, талые, сточные, атмосферные осадки);

9) почвы (в аспекте загрязнения);

10) биота (химическое и радиоактивное загрязнение биосистем различных рангов).

На территории Российской Федерации эколого-аналитический контроль осуществляют государственные контрольные органы, отраслевые (ведомственные) службы и лаборатории предприятий-природопользователей . Кроме них в ЭАК участвуют специализированные экологические и промышленно-санитарные лаборатории, выполняющие измерения и анализ на договорных основаниях.

Виды ЭАК по способу определения контролируемого параметра подразделяют на инструментальный , инструментально-лабораторный, индикаторный и расчётный . Измерения и анализ уровня загрязнённости осуществляют арбитражными и экспрессными методами. Первые проводят с большой точностью за длительный период времени. Экспресс-анализ применяют для ежедневной оценки состояния природной среды и оперативного контроля источников загрязнения.

В системе ЭАК задействованы стационарные посты контроля, передвижные лаборатории, автоматизированные системы и устройства контроля, аналитические лаборатории (центры). Так, для контроля за загрязнением атмосферного воздуха в промышленных городах предусматриваются три категорий постов наблюдения: стационарный , маршрутный и передвижной ( подфакельный ). Стационарный пост предназначен для непрерывной реги-страции концентрации загрязняющих веществ и регулярного отбора проб воздуха для последующих анализов (павильоны типа ПОСТ-1, ПОСТ-2 и др.). Маршрутный пост служит для отбора проб воздуха в фиксированных точках местности в соответствии с установленным графиком наблюдений. Передвижной пост предназначен дли отбора проб под дымовым (газовым) факелом. Маршрутные и подфакельные наблюдения проводятся с помощью специальных транспортных средств, оборудованных соответствующей аппаратурой.

Наблюдения за уровнем загрязнения поверхностных вод проводятся на стационарной сети пунктов контроля качества воды водоемов и водотоков и на временных экспедиционных пунктах. Анализ проб осуществляют гидрохимические лаборатории. Время между отбором проб и анализом иногда достигает нескольких суток, что является уязвимым звеном в цепи аналитического контроля водных объектов. Путь к его устранению – внедрение автоматизированного пробоотбора на объектах контроля и последующий анализ качества воды в стационарной лаборатории с помощью компьютеризированных аналитических комплексов.

Рис. Структура и функции ЕГСМ

Геоэкологический мониторинг

Термин «мониторинг» образован от латинского слова«монитор»—наблюдающий, предостерегающий (так называли впередсмотрящего мат­роса на парусном судне). Идея глобального мониторинга окружающей че­ловека природной среды и сам термин появились в1971 г. в связи с подго­товкой к проведению Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде (1972). Первые предложения по разработке такой системы были вы­двинуты Научным комитетом по проблемам окружающей среды (СКОПЕ). Концепция мониторинга была предложена профессором Р. Мэнном в1973 г. Мониторингом Р. Мэнн предложил называть систему повторных наблю­дений одного или более элементов окружающей природной среды в про­странстве и во времени с определенными целями в соответствии с заранее подготовленной программой (Пашкевич и др., 2002). В настоящее время под термином «экологический мониторинг» понимается система наблю­дения, контроля, оценки, прогноза состояния окружающей природной среды и информационного обеспечения процесса подготовки и принятия управленческих решений.

В 1975 г. под эгидой ООН была организована Глобальная система мо­ниторинга окружающей среды (ГСМОС). Эта система состоит из пяти 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.

Россия является одной из первых стран мира, на чьей территории к се­редине 80–х гг. была создана национальная система комплексного фо­но­вого мониторинга — Общегосударственная служба наблюдений и кон­троля состояния окружающей среды (ОГСНК). В 1993 г. принято реше­ние о реорганизации ОГСНК в Единую государственную систему экологи­че­ского мониторинга (ЕГСЭМ) с целью радикального повышения эффек­тив­ности работ по сохранению и улучшению состояния окружающей среды, обеспечению экологической безопасности человека в Российской Федерации.

Единая государственная система экологического мониторинга РФ (ЕГСЭМ) включает в себя следующие основные элементы: мониторинг ис­точ­ников антропогенного воздействия на окружающую среду; мониторинг за­грязнения абиотического компонента окружающей природной среды; мо­ниторинг биотического компонента окружающей природной среды; соци­ально-гигиенический мониторинг; обеспечение создания и функцио­ниро­вания экологических информационных систем.

В основе государственного экологического мониторинга лежит кон­цепция комплексной характеристики состояния окружающей природной среды. Главным и обязательным условием этой концепции является рас­смотрение всех основных сторон взаимодействий и связей в окружающей среде и учет всех аспектов загрязнения природных объектов, а также пове­дения загрязняющих веществ и проявления их воздействия. Проводимые комплексные исследования призваны определить источник загрязнения, оценить его мощность и время воздействия и найти пути оздоровления среды. Выделяют 5 основных принципов комплексности:

1) интегральность — наблюдения за суммарными показателями, т.е. использование для выявления загрязнений признаков реакций различных природных объектов и биоиндикаторов;

2) многосредность — наблюдения в основных природных средах (атмо­сфера, гидросфера, литосфера (главным образом педосфера), биота). Осо­бенно важно определить лимитирующую среду; пути миграции загряз­няющих веществ, возможности и коэффициенты их перехода из одной среды (или объекта) в другую;

3) системность — воссоздание биохимических циклов загрязняющих веществ, необходимость проследить путь загрязняющих веществ от источ­ника до объекта воздействия;

4) многокомпонентность — анализ различных видов загрязнителей;

5) унификация методов анализа; контроль и обеспечение качества данных.

Функции государственного экологического мониторинга распределены между центральными органами исполнительной федеральной власти. Ко­ординацией деятельности министерств и ведомств, предприятий и органи­заций в области мониторинга окружающей среды, а также организацией некоторых видов мониторинга занимается Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет). Различные виды мониторинга также осуществляют: Государ­ственный комитет РФ по земельным ресурсам и землеустройству (Роском­зем), Федеральное агентство по недропользованию (Роснедра), Федераль­ное агентство водных ресурсов, Государственный комитет РФ по рыболов­ству (Роскомрыболовство), Федеральное агентство лесного хозяйства (Рослесхоз), Федеральная служба геодезии и картографии России (Роскар­тография), Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор), Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор), Министерство обороны РФ (Минобороны России) и некоторые другие ведомства.

Как видно, осуществление экологического мониторинга в Российской Федерации входит в обязанности различных государственных служб. Это приводит к некоторой неопределенности в отношении распределения обя­занностей и доступности сведений об источниках воздействия, о состоянии окружающей среды и природных ресурсов. Ситуацию усугубляют перио­дические перестройки министерств и ведомств, их слияния и разделения.

Система мониторинга реализуется на нескольких уровнях, которым со­ответствуют специально разработанные программы:

  • импактном (изучение сильных воздействий в локальном масштабе);
  • региональном (проявление проблем миграции и трансформации загряз­няющих веществ, совместного воздействия различных факто­ров, харак­терных для экономики региона);
  • фоновом (на базе биосферных заповедников, где исключена любая хозяй­ственная деятельность).

Импактный мониторинг накапливает и анализирует детальную инфор­мацию о конкретных источниках загрязнения и их воздействии на окру­жающую среду. В сложившейся в России системе сведения о деятельности предприятий и о состоянии среды в зоне их воздействия по большей части усреднены или основаны на заявлениях самих предприятий. 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 во всех субъектах федерации, а также некоторыми другими ведомствами. Сеть фонового мониторинга, осуществляемого в рамках программы МАВ(Man and Biosphere), включает в себя 5 станций, расположенных в био­сферных заповедниках.

Основными проблемами ЕГСЭМ России являются (из доклада началь­ника Управления мониторингом загрязнения окружающей среды, полярных и морских работ на Рабочей группе ЕЭК ООН по мониторингу и оценке окру­жающей среды (Женева,2006 г.)):

  • недостаточно эффективное государственное регулирование деятельно­сти субъектов ЕГСЭМ, что приводит к созданию «дубли­рующих» сис­тем наблюдений и неэффективному расходованию ог­раниченных ре­сурсов, не обеспечивает получение сопоставимых данных для всей тер­ритории страны и т.д.;
  • низкий технический уровень государственной наблюдательной сети, не отвечающий международным требованиям; изношенность обору­дова­ния.

Практически не охваченными сетью наблюдений остаются малые го­рода, многочисленные населенные пункты, подавляющее большинство диффузных источников загрязнения, подавляющее большинство малых рек и др. Такие «белые пятна» на экологической карте России могут стать объектами общественного экологического мониторинга — практически ориентированного, сконцентрированного на местных проблемах в сочета­нии с продуманной схемой и корректной интерпретацией полученных данных.

Программы государственного экологического мониторинга формиру­ются по принципу выбора загрязняющих веществ. Выбор загрязнителей зависит от цели и задач конкретных программ: так, в территориальном масштабе приоритет государственных систем мониторинга отдан городам, источникам питьевой воды и местам нерестилищ рыб; в отношении сред наблюдений первоочередное внимание уделяется мониторингу атмосфер­ного воздуха и воды пресных водоемов. Приоритетность ингредиентов оп­ределяется с учетом критериев, отражающих токсические свойства загряз­няющих веществ, объемов их поступления в окружающую среду, особен­ностей их трансформации, частоты и величины воздействия на человека и биоту, возможности организации измерений и др.

Мониторинг снежного покрова

Загрязнение атмосферного воздуха — важнейший фактор, негативно влияющий на здоровье населения. Выбросы источников загрязнения горо­дов и промышленных объектов переносятся воздушными потоками на зна­чительные расстояния, определяя региональный фон загрязнения атмо­сферного воздуха на территории страны. Косвенным показателем состоя­ния загрязнения атмосферы могут служить данные о химическом составе проб атмосферных осадков и снежного покрова. В России возможность использования снежного покрова в качестве косвенного индикатора со­стояния атмосферы в условиях урбанизированных территорий с множест­вом источников загрязнения доказана экспериментальными исследова­ниями, проведенными ИМГРЭ совместно с ИПГ на территории крупных городов (Методические…, 1982, 1990). Полученные данные характеризуют загрязнение слоя атмосферы, в котором образуются облака, происходит га­зообмен, из которого выпадают осадки и сухие вещества в отсутствие осадков. Данные о содержании веществ в снежном покрове являются единственными материалами для оценки регионального загрязнения атмо­сферы в зимний период на больших территориях страны и выявления ареала распространения техногенных токсикантов (Руководство…, 1991).

Наличие коррелятивных зависимостей между веществами-загрязните­лями атмосферного воздуха и их содержанием в снежном покрове позво­ляют использовать этот тип депонирующей среды для экспрессной геоэко­логической оценки общего уровня загрязнения урбанизированных рай­онов.

На территории Санкт-Петербурга и Ленинградской области устойчи­вый снежный покров сохраняется достаточно долго — в течение 3–3,5 ме­сяцев. Поэтому выбор снежного покрова как объекта исследований при геоэкологическом мониторинге можно считать оправданным. Кроме того, снежный покров как депонирующая среда обладает рядом свойств, де­лающих его удобным индикатором при оценке экологического состояния территорий.

Геохимические аномалии в снежном покрове, по существу, отражают эко­лого-геохимическое состояние атмосферы, суммируя воздействие при­родных атмогеохимических (дегазация Земли), природно-техногенных ат­могеохими­ческих (газовые новообразования погребенных залежей торфа и др.) и техно­генных факторов (выбросы предприятий), влияющих на дина­мику геохимиче­ской экологической функции литосферы во времени (Тро­фимов и др., 2006). Снежный покров отражает контуры аэрогенного за­грязнения на период обра­зования и позволяет судить о динамике происхо­дящих процессов. Характери­стики техногенных аномалий в таких депони­рующих средах, как снежный покров, могут служить косвенным показате­лем загрязнения воздушного бас­сейна и прямо свидетельствуют об интен­сивности геохимического преобразо­вания приповерхностной части лито­сферы.

В период снеготаяния, находящиеся в снеге токсиканты мигрируют в поверхностные воды, донные осадки, почвы и подстилающие их горные породы, причем ареал их распространения значительно превышает кон­туры геохимических аномалий в снежном покрове.

Содержание элементов-загрязнителей (в т.ч. и тяжелых металлов) в снежном покрове колеблется в очень широком диапазоне, главным обра­зом, в зависимости от степени антропогенного влияния.

Одна проба по всей высоте снежного покрова дает представительные данные о загрязнении за весь период от установления снежного покрова до момента отбора пробы, а послойный отбор проб снежного покрова позво­ляет получить динамику загрязнения за зимний сезон (Василенко и др., 1985).

Загрязнение снежного покрова происходит в результате влажного и су­хого вымывания (осаждения) загрязняющих веществ из атмосферы. Под влажным вымыванием понимается захват поллютантов снегом во время его образования в облаке и последующее выпадение на подстилающую по­верхность. В облаках смачиваемые частицы аэрозоля с радиусами менее 0,1 мкм становятся ядрами конденсации, вокруг которых происходит рост капель воды или кристаллов льда. Покидая облако, капли и снежинки уно­сят в себе аэрозольные частицы. С помощью этого процесса очищается слой атмосферы, в котором происходит формирование облаков. Вымыва­ние загрязняющих веществ из нижележащих слоев атмосферы происходит за счет захвата частичек аэрозоля выпадающими осадками. Сухое выпаде­ние загрязняющих веществ происходит под действием гравитационных сил непосредственно из атмосферы при ее контакте со снежным покровом.

Существенное влияние на процессы осаждения оказывают метеороло­гические условия: скорость и направление ветра, влажность воздуха и др. (Махонько и др., 1976). Большое значение имеют размеры частиц и высота, на которую они были подняты первоначально. Крупные частицы оседают обычно в течение нескольких часов или суток, тем не менее, они могут пе­реноситься на сотни километров, если изначально оказались на достаточ­ной высоте (Феленберг, 1997).

Взаимоотношение между сухими и влажными выпадениями зависит от многих факторов: длительности холодного периода, частоты снегопадов и их интенсивности, физико-химических свойств загрязняющих веществ, размера аэрозолей и др. (Негробов и др., 2005). В связи с большой интен­сивностью процессов влажного вымывания для регионального и глобаль­ного загрязнения доля сухих выпадений обычно составляет 10–30%. Од­нако вблизи локальных источников при больших выбросах грубодисперс­ных аэрозолей картина меняется на обратную, т.е. на долю сухих выпаде­ний приходится от 70 до 90% (http://www.murman.ru/ecology/krep/snow).

Исследования, проведенные Миклишанским А. З., показали, что уро­вень концентрации пыли и микроэлементов в лежалом снеговом покрове в несколько раз выше, чем в свежевыпавших осадках (Миклишанский, 1978). Этот факт доказывает, что, с одной стороны, снеговой покров играет роль естественного планшета-накопителя атмосферной пыли за несколько зимних месяцев. А, кроме того, свидетельствует о том, что существенная часть накоплений в снеге формируется за счет сухого осаждения из при­земного слоя атмосферы и носит преимущественно антропогенный харак­тер. Таким образом, в результате процессов сухого и влажного вымывания концентрация загрязняющих веществ в нем оказывается обычно на 2–3 по­рядка величины выше, чем в атмосферном воздухе. Поэтому измерения содержания этих веществ могут производиться достаточно простыми ме­тодами и с высокой степенью надежности.

Кроме того, относительная простота сноухимической съемки позволяет проводить масштабные площадные исследования территории с целью оценки пространственного распределения загрязняющих веществ, опреде­ления геохимического фона и оконтуривания территорий с аномальными значениями исследуемых параметров.

С 1980 г. на базе снегомерной съемки Госкомгидромета в подсистеме Общегосударственной службы наблюдений и контроля состояния окру­жающей среды (ОГСНК) начал действовать мониторинг загрязнения снежного покрова (Василенко и др., 1985). Основной задачей сети наблю­дений за загрязнением снежного покрова стал отбор проб снега для после­дующего определения концентраций загрязняющих веществ, получения количественных оценок объема выпадения и переноса веществ на террито­рии СССР, а затем и Российской Федерации (включая трансграничный пе­ренос). Были получены данные о масштабах и элементном составе пыле­вой составляющей снега на территории СССР (Василенко и др., 1985; Гла­зовский и др., 1983; Ковда и др., 1980; Остромогильский и др., 1981; Вет­ров и др., 1985; Ревич и др., 1981 и др.).

В настоящее время в составе большинства региональных Центров по мо­ниторингу загрязнения окружающей среды (ЦМС) Росгидромета дейст­вуют подсистемы мониторинга снежного покрова; кроме того, данные о состоянии снежного покрова поставляет стационарная сеть мониторинга атмосферных осадков и фоновые станции биосферных заповедников (табл. 5).

Контролируемыми примесями, общее число которых максимально со­ставляет 32, при осуществлении мониторинга являются:

  • диоксиды серы и азота, оксиды углерода и азота, взвешенные веще­ства (твердые частицы), бенз[а]пирен — во всех пунктах стационар­ной сети;
  • озон, бензол, свинец — в отдельных пунктах по специальной про­грамме;
  • мышьяк, никель, кадмий, ртуть — единичные измерения.

Мониторинг снежного покрова в рамках наблюдательной сети за качеством атмосферного воздуха Росгидромета

Кислотность, химический состав, удель­ная электропроводность, метеорологиче­ские характери­стики

Снежный покров (вы­падения аэрозолей)

Ионы сульфата, нитрата аммония, рН, бенз[а]пирен, тяжелые ме­таллы

Комплексный фоно­вый мониторинг (за­поведники)

Концентрация загрязняющих ве­ществ в атмосферном воздухе, поверхностных водах, осадках, почвах, биоте, метеоро­логические характеристики

Как уже говорилось выше, существуют серьезные проблемы при орга­низации мониторинга, связанные с недостаточным техническим уровнем государственной наблюдательной сети, что сказывается на объеме, частоте проводимой снежной съемки, количестве определяемых загрязнителей.

Государственный экологический мониторинг в Санкт-Петербурге и Ле­нинградской области осуществляет ГУ «Санкт-Петербургский центр по гид­рометеорологии и мониторингу окружающей среды с региональными функциями» (Санкт-Петербургский ЦГМС–Р), являющийся правопреемни­ком Ленинградского областного гидрометеорологического бюро, образо­ванного 10 июля1930 г. В1987 г. Бюро было преобразовано в Ленинград­ский областной центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. А в2002 г. образован Санкт-Петербургский центр по гидрометео­рологии и мониторингу окружающей среды с региональными функциями, к которому в2004 г. был присоединен Ленинградский областной центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.

В структуру ГУ «Санкт–Петербургский ЦГМС–Р» входят: объединен­ные гидрометеорологические станции (ОГМС): Тихвин, Белогорка, Кинги­сепп, Кириши (последняя включает комплексную химическую лаборато­рию); метеорологические станции 2-го разряда (М–2): Винницы, Возне­сенское, Ефимовская, Волосово, Лесогорский, Николаевское, Новая Ла­дога, Сосново, Лодейное поле; аэрологическая станция Воейково; гидроло­гические станции 1-го разряда (Г–1): Выборг, Любань; озерная станция Шлиссельбург.

Специалисты Санкт-Петербургского ЦГМС–Р занимаются проведе­нием регулярных метеорологических, аэрологических, гидрологических, озерных, агрометеорологических, морских гидрометеорологических на­блюдений; проводят наблюдения за уровнем загрязнения атмо­сферного воздуха, поверхностных вод суши, почв, атмосферных осадков, снежного покрова, включая радиоактивное загрязнение.

Загрязненность снежного покрова отражает степень антропогенного воздействия на окружающую среду, так как снежный покров способен на­капливать и сохранять вещества, поступающие с зимними осадками, что позволяет провести оценку поступления токсикантов в почвы. В связи с этим мониторинг загрязнения снежного покрова осуществляется и в рамках мониторинга земель. Так, в Республике Коми с1994 г. действует единая сис­тема регулярного контроля за агроэкологическим состоянием почв в раз­личных природно-климатических зонах, где проводят изучение состояния почвенного покрова и выполняют экогеохимическую оценку снежного по­крова. Количественное сравнение конкретных загрязняющих веществ в снежном покрове с фоновыми территориями позволяет судить о степени аэротехногенного влияния промышленных предприятий на окружающую среду.

Для оценки пространственного распределения выпавших из атмосферы загрязнений в региональном масштабе используются данные спутниковых наблюдений. Снег обладает высокой отражательной способностью. Аль­бедо чистого снега составляет 0,7–0,9, а загрязненного уменьшается до 0,2–0,1. В связи с этим на космических снимках загрязненные участки снега выглядят как более темные пятна, причем, чем выше уровень загряз­нения, тем темнее изображение на снимках. Ореолы загрязнения снежного (и почвенного) покровов техногенного происхождения хорошо заметны вокруг городов, промышленных предприятий, районов добычи и перера­ботки полезных ископаемых, крупных автострад. Региональный космиче­ский мониторинг особенно важен при изучении малоосвоенных и заболочен­ных территорий. Ценность космических наблюдений заключается в том, что они дают обобщенную картину регионального антропогенного воздействия на территорию. При этом космическая информация значительно нагляднее и убе­дительнее, чем сведения, содержащиеся на подробных картах.

Мониторинг загрязнения снежного покрова осуществляется и за ру­бежом. Так, департамент гидрометеорологии Минприроды Республики Бе­ларусь в рамках национальной системы мониторинга окружающей среды осуществляет наблюдения за региональными и глобальными потоками за­грязняющих веществ в атмосферном воздухе, атмосферных осадках и снежном покрове в 16 городах, в которых проживает 65% городского насе­ления республики. Мониторинг состояния атмосферных осадков и снеж­ного покрова Республики Казахстан проводится в соответствии с програм­мой Всемирной метеорологической организации (ВМО) на 43 метеостан­циях (химический состав снежного покрова — 35 метеостанций).

Мониторинг почвенного покрова

Для более полного и всестороннего исследования состояния окружаю­щей среды важно проследить дальнейшую судьбу тяжелых металлов после таяния снежного покрова, так как значительная их часть попадает в почвы, по­верхностные и подземные воды и в живые организмы.

Общеизвестно, что почва — самостоятельное природное тело, ком­плексная система, обладающая особыми свойствами, развивающимися в результате действия факторов почвообразования: материнской породы, климата, растительного, животного мира и микроорганизмов, рельефа, возраста почв, действия почвенных и грунтовых вод, хозяйственной дея­тельности человека. Почва возникла и развивается на стыке взаимодейст­вующих литосферы, гидросферы, атмосферы, биосферы и находится с ними в непрерывном обмене веществом, энергией и информацией. В почве происходит перераспределение химических элементов и их соединений. По сути, почва играет роль буфера, регулируя процессы миграции веществ в ландшафтах. Так, кислые почвы могут нейтрализовать щелочные соеди­нения, карбонатные — кислотные выпадения из атмосферы и др. (Орлов и др., 2000).

Химический состав почв зависит от состава материнских пород, от про­текания почвенных процессов и от особенностей антропогенной нагрузки. Попадание токсикантов в почву происходит следующими путями: с атмо­сферными осадками; в результате осаждения в виде пыли и аэрозолей; за счет поверхностных сбросов твердых бытовых отходов; за счет промыш­ленных, оросительных, канализационных стоков, стока с дорог, сельскохо­зяйственных полей и др.; за счет просачивания из подземных хранилищ нефтепродуктов, токсичных отходов и т.п.; при непосредственном погло­щении почвой газообразных соединений; с растительным опадом.

Антропогенные загрязнения приводят к изменению качественного со­става и свойств почв, в первую очередь биологических: уменьшается об­щая численность микроорганизмов, сужается их видовой состав, изменя­ется структура микробиоценозов, снижается интенсивность основных микробиологических процессов и активность почвенных ферментов. Из­меняются и более консервативные свойства почв: содержание гумуса, структура, кислотность и др. В итоге это приводит к частичной, а в неко­торых случаях и к полной утрате плодородия.

В зависимости от почвенно-геохимических условий токсиканты, посту­пающие в почвенные горизонты с техногенными потоками, задерживаются в верхнем гумусовом горизонте; мигрируя, достигают материнских пород; попадают в подземные воды, влияя на их химический состав; вызывают вторичное загрязнение атмосферы; проникают в трофические цепи и орга­низм человека. Загрязняющие вещества накапливаются в почве сравни­тельно быстро, а выводятся крайне медленно: период полуудаления цинка из почвы достигает 500 лет, меди — 1500 лет, свинца — нескольких тысяч лет (http://www.ecolife.org.ua).

Почва является начальным звеном пищевой цепи. В настоящее время, используя почвы, человек получает порядка 90% пищевых ресурсов. По­стоянное потребление растительной продукции даже со слабо загрязнён­ных почв может приводить к кумулятивному эффекту, то есть к постепен­ному увеличению содержания тяжелых металлов в живых организмах. Из­вестно, что с продуктами питания в организм человека поступает более 70% токсических веществ. Таким образом, почва является своеобразным «накопителем» токсикантов и опосредованно оказывает существенное воз­действие на здоровье человека.

Можно говорить о том, что почва относится к наиболее стабильным на­копительным компонентам среды в биогеохимическом круговороте ве­ществ, поэтому мониторинг изменения состава почвы позволяет рассмат­ривать ее как наиболее точный индикатор состояния всего природного ландшафта.

Вместе с тем изучение почвы как объекта антропогенного воздействия, в связи со сложностью и многообразием происходящих в ней процессов, сопряжено с рядом трудностей. Количественная зависимость между кон­центрацией элемента в загрязняющем выбросе и содержанием его в почве гораздо сложнее, чем соотношение «выброс — снежный покров». И если анализ содержания поллютантов в снежном покрове выявляет вклад теку­щего загрязнения, позволяет проследить контуры загрязнения на период опробования и динамику происходящих процессов, то такой же анализ почвы дает интегральные значения загрязняющих веществ за весь период генезиса почвенного слоя, отражает эффект многолетнего антропогенного воздействия на территорию.

* Зарина Л. М., Гильдин С. М. Геоэкологический практикум: Учебно–методическое пособие. — СПб.: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2011. — 60 с.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *