Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

Ташкентский Автомобильно-Дорожный Институт

(головной институт)

Экологический монитор

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

для студентов, обучающихся на бакалавра по направлению

5 850100

Составил: Чакканов Б.Р.

Ташкент 2002

Содержание

Введение

Содержание дисциплины

Тема 1. Роль мониторинга в защите ОПС

Тема 2. Система мониторинга

Тема 3. Классификация систем мониторинга

Тема 4. Мониторинг биосферы

Тема 5. Организация мониторинга

Тема 6. Обеспечение мониторинга окружающей среды

Тема 7. Управление мониторингом

Тема 8. Обеспечение потребителей данными мониторинга воздушного бассейна

Тема 9. Мониторинг водных ресурсов

Тема 10. Мониторинг земельных ресурсов

Тема 11. Оценка воздействия на окружающую природную среду

Информационно-методическое обеспечение

Введение

экологический мониторинг природный

Настоящий конспект составлен на основе итоговой программы рассмотренного на заседании координационного совета Межвузовских научно-методических объединений Министерства Высшего и Среднего Специального Образования Республики Узбекистан МВС и СО РУз и утвержденного министром ВС и СО РУз и в соответствии с требованиями к необходимому содержанию и уровню подготовки бакалавров по направлению 5850100 Защита окружающей среды (автотранспортный комплекс).

Содержащий сведения об основных понятиях и терминах экологического мониторинга, основах кадастра и мониторинга природных ресурсов и комплексов. Описываются и классифицируются системы и методы организации, программное и компьютерное обеспечение мониторинга, а также его управление. Приведены методы проведения комплексной эколого-экономической оценки природно-хозяйственной территории. Даны виды экологической экспертизы, концепция природоохранной деятельности и технические средства подавления выбросов.

Рассматривается система мониторинга в Республике Узбекистан.

Приведены содержания учебных материалов для изучения дисциплины. Предназначен для профессорско-преподавательского состава, студентов, магистрантов, аспирантов, научных и практических работников, а также специалистов, занимающихся вопросами защиты окружающей среды.

Составил: К.Т.Н., заслуженный доцент Чакканов Ботир Раджабович

Конспект лекций рассмотрен и одобрен на заседании кафедры «Охрана труда и окружающей среды»

Зав. кафедры доц. Ярмухамедов Х.Х.

Утвержден на заседании Методического Совета АТФ

Председатель доц. Комильжанов Б.

Рекомендован в качестве учебного пособия Ученным Советом ТАДИ

Председатель Ученного Совета проф. Кадыров С.М.

Содержание дисциплины

Тема 1. Роль мониторинга в защите ОПС. - 2 часа.

Введение. Цели и задачи преподавания дисциплины. Требования к знаниям и навыкам бакалавров. Информационно-методическое обеспечение дисциплины.

Тема 2. Система мониторинга.- 2 часа.

Основные понятия. Цели и задачи мониторинга. Районирование мониторинга. Функциональные блоки системы мониторинга.

Тема 3. Классификация систем мониторинга. - 2 часа.

Универсальные подходы организации мониторинга и их функции. Глобальный, геофизический, биологический и экологический мониторинг. Мониторинг в различных средах.

Тема 4. Мониторинг биосферы. - 2 часа.

Назначение мониторинга биосферы. Роль экологического мониторинга в комплексной оценке состояния биосферы. Функции мониторинга биосферы.

Тема 5. Организация мониторинга. - 4часа.

Ведомства организующие мониторинг. Ведомственные службы системы мониторинга. Мониторинг радиационной обстановки в Узбекистане.

Тема 6. Обеспечение мониторинга окружающей среды. - 2 часа.

Назначение, информационное и карторграфическое, программное обеспечение мониторинга и их структура. Подсистемы обеспечения мониторинга ОС.

Тема 7. Управление мониторингом. - 2 часа.

Назначение, общая структура системы управления мониторингом, информационное обеспечение управлением системой мониторинга.

Тема 8. Обеспечение потребителей данными мониторинга воздушного бассейна мониторинга. - 2часа.

Назначение, структура информационного обеспечения. Структура потребителя данных системы мониторинга. Задачи станций наблюдения, разновидность и способы их размещения.

Тема 9. Мониторинг водных ресурсов. - 4 часа.

Цели и принципы мониторинга водных ресурсов. Потребители данных мониторинга водных ресурсов. Пункты наблюдений, виды и их назначения.

Тема 10. Экологическое состояние водных ресурсов Узбекистана. - 2 часа

Сброс загрязняющих веществ в открытые водоемы. Состояние качества подъемных вод. Качество питьевой воды. Трансграничное загрязнение водных ресурсов. Экологическое состояние Аральского моря.

Тема 11. Мониторинг земельных ресурсов. - 4 часа.

Суммарный показатель загрязнения; экологическое состояние земельных и минеральных ресурсов. Промышленные и бытовые отходы. Биологические ресурсы, промышленные и бытовые отходы.

Тема 12. Оценка воздействия на окружающую природную среду. - 4 часа. Общие понятия. Цели ОВОС. Этапы. Основная документация. Формирование целей и вариантов вод. Методы проведения и обработки результатов и оценка. Заявление о воздействии на ОПС и подведение итогов.

Содержание семинарских занятий.

1 - Научные основы мониторинга ОПС - 2ч.

2 - Причины экологической опасности - 2ч.

3 - Контроль за уровнем загрязнения атмосферного воздуха - 2ч.

4 - Контроль за уровнем загрязнения водоемов, морей и океана - 2ч.

5 - Контроль за уровнем загрязнения почвы и леса - 2ч.

6 - Информационное и программное обеспечение мониторинга - 2ч.

Содержание самообразования.

Современное состояние ОПС и реализация эколого-экономической политики РУз выдвигает задачи формирования у специалистов стремления к постоянному обогащению и обновлению знаний, современному экологическому и экономическому мышлению, приобретению навыков организации природоохранительных мероприятий, способности инициативно и ответственно решать все вопросы, связанные с производственной деятельностью бакалавра.

Самообразование студентов осуществляется под учебно-методическим руководством и непосредственным участием преподавателя в аудиторных условиях или библиотеке.

По результатам изученных тем, студенты обязаны, подготовить реферативную работу, оформить её в соответствии ЕСКД и представить на кафедру для проверки и выставления оценочного балла.

Содержание самостоятельных работ.

Для выполнения самостоятельной работы студентам выдаются индивидуальные темы, которые в зависимости от актуальности, содержания и оформления будут представлены как научные доклады на студенческой научной конференции.

Примерные темы, рекомендуемые для самостоятельной работы студента и подготовки ими реферата:

- Современное состояние человеческой экосистемы;

- Состояние экологической безопасности населения в Узбекистане;

- Нормирование и контроль вредных веществ в атмосфере;

- Экологический кризис и его последствия;

- Технологический кризис и его последствия;

- Концепция экологической безопасности Узбекистана;

- Система государственного регулирования и контроля природопользования в Узбекистане;

- управление качеством атмосферного воздуха в США.

Самостоятельные занятия являются одним из видов учебной работы студента. Осуществляются они в неаудиторных условиях (по месту жительства, в читальных залах библиотек, посещением музеев, выставок, индивидуальными консультациями у преподавателей в институте и специалистов на производстве и т.д.).

По результатам самостоятельной работы студент готовится к выполнению семинарских работ и активному участию на аудиторных семинарских занятиях. Каждая оформленная соответствующим образом семинарская работа сдаётся преподавателю, который оценивает её и учитывая активность выступления студента, выставляет оценочные баллы.

Тема 1. Роль мониторинга в защите ОПС

Введение.

С развитием экономической, научно-технической вооруженности общества, окружающая природная среда (ОПС) находится под постоянным воздействием современных антропогенных нагрузок, приводящие к обострению экологических проблем.

Современная эколого-экономическая политика Республики Узбекистан направлена на осуществление перехода от защиты отдельных элементов природы к всеобщей защите экосистем, гарантированию доброкачественных параметров жизненной среды человека.

Среди мероприятий по стабилизации и дальнейшему улучшению экологической обстановки в Узбекистане, особое место отводится формированию системы экологического мониторинга, основной задачей которого являются информационное обеспечение и поддержка процедур принятия решений в области природоохранительной деятельности и экологической безопасности.

Овладение знаниями в области экологического мониторинга является обязательным этапом подготовки бакалавров и магистров для всех отраслей промышленно-хозяйственного комплекса республики. Дисциплина "Экологический мониторинг" базируется и совместно изучается с общеобразовательными, обще-профессиональными и специальными дисциплинами направления, способствующие формированию экологического мировоззрения и отслеживания сложной взаимосвязи и взаимозависимости существования всех объектов живой и неживой природы.

Интеграция знаний об окружающем мире и предметах профессиональной подготовки специалистов позволяет предвидеть последствия производственной деятельности на состояние биосферы и осуществлять инженерное обеспечение сохранения благоприятного состояния среды обитания и природно-ресурсного потенциала.

Цель и задачи преподавания дисциплины

- Изучение дисциплины "Экологический мониторинг" для подготовки бакалавров по направлению 5 850100 - Защита окружающей среды (по отраслям) является неотъемлемой частью государственной программы непрерывного экологического образования населения РУз.

Целью преподавания дисциплины является углубление и формирование экологических знаний, приобретение навыков наблюдения природных сред и природных ресурсов, анализа современной экологической ситуации, её проблем, активного участия в сотрудничестве между человеком и ОПС.

Основной задачей изучения дисциплины, в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего образования к содержанию и уровню подготовки бакалавра по направлению 5 850100 является - дать будущему бакалавру экологические знания, привить чувство гражданской ответственности за состояние ОПС, рациональное использование природных ресурсов и энергии во всех видах деятельности и научить использованию знаний в профессиональной деятельности.

Требования к знаниям и навыкам

Бакалавр должен:

Иметь представление:

- об основных понятиях экологии;

- об основных экологических законах, принципах и правилах;

- о составлении информационной модели для объекта наблюдения;

- о планировании измерении;

- об оценке показателей состояния и функциональной целостности экосистем и среды обитания человека;

- о международном сотрудничестве в области охраны ОПС и рационального природопользования.

Знать и уметь использовать:

- основные понятия, термины и определения в области ОПС;

- методы измерения показателей ОПС и прогнозировать изменение состояния объекта наблюдения;

- представлять информации в удобной для использования форме и

доводить их до потребителя.

Учебные технологии при изучении дисциплины.

Методология изучения дисциплины построена на повышение индивидуальной активности студентов в изучении теоретических вопросов и освоении практических навыков в качественном решении конкретных экологических задач путём самостоятельной работы студентов под руководством и контролем преподавателя.

Обучение ведется стимулированием интенсивного самообразования студентов с использованием ТСО в специализированных аудиториях, оборудованных аудио-видео техникой, оснащенных плакатами, схемами и таблицами, и персональными компьютерами, способствующих глубокому усвоению изучаемого материала.

В учебном процессе используются материалы и результаты учебно-ознакомительных и производственных квалифицированных практик студентов на предприятиях Автотранспортного комплекса и Госкомприроды РУз, экологических акций, проводимых под руководством Международного фонда "Экосан" и экологического марафона ТАДИ.

Семинарские и практические занятия проводятся в игровой форме, методом тренинга, решением ситуационных экологических задач в специализированных кабинетах, оснащенных стенными наглядными пособиями.

Изучение дисциплины в семестрах и методическое обеспечение.

- дисциплина изучается в седьмом семестре бакалавриатуры.

- семестр состоит из 16 недель.

Отчитываются студенты подготовкой реферата и составлением семинарских работ на темы, выдаваемые преподавателем на первом занятии. Качество усвоения материала студентами оценивается, в соответствии "Положения по рейтинговой оценке знаний студентов", по количеству рейтинговых баллов, полученных по итогам рубежных, промежуточных и итоговых тестовых

проверок.

Трудоёмкость учебной нагрузки на семестр составляет 97 часов, из них 32 лекционных, 16 семинарских, 9 часов самообразования и 40 часов на самостоятельные работы.

Объём часов на рейтинговый контроль знаний и аттестацию студентов распределяется в зависимости от их количества в учебной группе.

Тема 2. Система мониторинга

Схема системы мониторинга;

Основные понятия;

Система мониторинга;

Цели и задачи мониторинга;

Функциональные блоки системы мониторинга.

Мониторингом окружающей среды называют регулярные, выполняемые по заданной программе наблюдения природных сред, природных ресурсов, растительного и животного мира, позволяющие выделить их состояния и происходящие в них процессы под влиянием антропогенной деятельности.

В систему мониторинга входят следующие основные направления:

выделение (определение) объекта наблюдения;

обследование выделенного объекта наблюдения;

составление информационной модели для объекта наблюдения;

планирование измерений;

оценка состояния объекта наблюдения и идентификации его информационной модели;

прогнозирование измерения состояния объекта наблюдения;

представление информации в удобной для использования форме и доведения ее до потребителя.

Основные цели экологического мониторинга - обеспечение системы управления природоохранной деятельности и экологической безопасности современной и достоверной информацией, позволяющей:

оценить показатели состояния и функциональной целостности экосистем и среды обитания человека;

выявить причины изменения этих показателей и оценить последствия таких изменений, а также определить корректирующие меры воздействия.

создать предпосылки для определения мер по исправлению возникающих негативных ситуаций до того, как будет нанесен ущерб.

Исходя из этих целей, экологический мониторинг ориентирован на показатели общих видов: наблюдения, диагностики и раннего предупреждения.

Кроме основных целей, экологический мониторинг может ориентироваться на достижение специальных программных задач, связанных с обеспечением необходимой информацией организационных и других мер по выполнению конкретных природоохранных мероприятий, проектов, международных соглашений и обязательств в соответствующих областях.

В основные задачи экологического мониторинга входят:

наблюдение за источниками антропогенного воздействия;

наблюдения за факторами антропогенного воздействия;

наблюдения за состоянием природной среды и происходящими в ней процессами под влиянием антропогенных факторов;

оценка фактического состояния природной среды;

прогноз изменения состояния природной среды под влиянием антропогенного воздействия и оценка прогнозируемого состояния природной среды.

Экологические мониторинги окружающей среды могут разрабатываться на уровне промышленного объекта, города, района, области, края, республики.

Система мониторинга может охватывать как локальные районы, так и земной шар в целом (глобальный мониторинг). Национальным мониторингом называют систему мониторинга в рамках одного государства. Такая система отличается от глобального мониторинга не только масштабами, но и тем, что основными задачами национального мониторинга являются получение информации и оценка состояния окружающей среды в национальных интересах.

Система мониторинга загрязнений является частью существующей службы наблюдений и контроля состояния природной среды. Она использует ее опыт, систему наблюдательных станций (с включением измерений новых элементов), линий телекоммуникаций и центров обработки данных с развитием некоторых элементов.

Универсальным подходом к структуре системы мониторинга антропогенных изменений природной среды являются его блоки, представленные на рис. 1.1.



Рис 1.1 Блок-схема системы мониторинга

Блоки «Наблюдения» и «Прогноз состояния» тесно связаны между собой. Построение прогноза, с одной стороны, подразумевает знание закономерностей изменения состояния природной среды, наличие схемы и возможностей численного расчета, с другой - направленность прогноза определять структуру и состав в наблюдательной сети (обратная связь).

Информационная система мониторинга антропогенных изменений является составной частью системы управления, взаимодействия человека с окружающей средой, поскольку информация о существующем состоянии природной среды и тенденциях ее изменения должна быть положена в основу разработки мер по охране природы и учитываться при планировании развития экономики. Результаты оценки существующего и прогнозируемого состояния биосферы, в свою очередь, дают возможность уточнить требования к системе наблюдений.

Контрольные вопросы:

Какие основные направления включает система мониторинга?

Какие основные цели преследует мониторинг?

Что входить в основные задачи экологического мониторинга?

Какие границы охватывает национальный мониторинг?

Приведите блок схему и системы мониторинга, объясните ее функции

Тема 3. Классификация систем мониторинга

Универсальные подходы организации мониторинга и их функции;

Глобальный геофизический, биологический и экологический мониторинги;

Мониторинг в различных средах.

При осуществлении мониторинга состояния биосферы необходима организация достаточно представительной сети наблюдений (измерений) наиболее важных факторов воздействия, показателей воздействий), а также выявлять элементы биосферы, наиболее подверженные воздействию, или критические, ключевые моменты, повреждение которых может привести к разрушению экосистем.

Прежде чем перейти к классификации существующих или возможных схем мониторинга, рассмотрим некоторые универсальные подходы. Наиболее универсальным подходом является организация глобальной системы мониторинга с одновременным решением всех возникающих при этом задач. Здесь можно выделить мониторинг антропогенных загрязнений и антропогенных воздействий и изменений, не связанных с загрязнением.

Второе направление включает в мониторинг загрязнений и связанных с ним эффектов, возникающих в биосфере ( в первую очередь, реакций биоты) и является составной частью экологического мониторинга.

Наблюдения осуществляются на импактном (от англ. IMPACT) уровне, т.е. на уровне сильного воздействия в локальном масштабе, региональном и фоновом «базовом». Фоновое состояние среды в прошлом до начала интенсивного воздействия человека можно восстановить по данным анализа колец старых или уже погибших деревьев, проб годовых слоев ледников, донных отложений (так называемый исторический мониторинг, или палеомониторинг).

Геофизический мониторинг осуществляет определение данных о загрязнениях, мутности атмосферы, выборочных метеорологических и гидрологических характеристик среды. В эту подсистему можно включены мониторинг различных элементов неживой составляющей биосферы, в том числе конструкций, зданий, сооружений созданных человеком.

Основной задачей биологического мониторинга является определение состояния биотической составляющей биосферы и ее реакции на антропогенное воздействие. Биологический мониторинг включает мониторинг живых организмов -- популяций (по числу, биомассе, плотности и другим признакам), подверженных воздействию. В этой подсистеме мониторинга проводятся следующие наблюдения:

за состоянием здоровья человека, воздействием на него среды (медико-биологический мониторинг);

за наиболее чувствительными к данному виду воздействия (или к комплексу воздействий) популяциями (например, растительности к воздействию двуокиси серы) или за «критическими» популяциями по отношению к данному воздействию (например, зоопланктона в Аральском море).

Особое место в биологическом мониторинге занимает подсистема генетический мониторинг (наблюдение за возможными наследственными изменениями у различных популяций).

Экологический мониторинг является более универсальным, охватывающим вопросы и биологического, и геофизического мониторинга в их тесной связи. Это особенно важно, когда наблюдение осуществляется на уровне экологических систем.

Очень значимым с точки зрения практических действий при организации мониторинга в любых масштабах, с любыми целями является мониторинг загрязняющих веществ и других факторов воздействия в различных средах.

Мониторинг в различных средах (различных сред) включает следующие подсистемы:

· мониторинг приземного слоя атмосферы и верхней атмосферы;

· мониторинг гидросферы;

· мониторинг литосферы (в первую Очередь почвы).

Системы мониторинга классифицируются по факторам и источникам воздействия. Мониторинг факторов воздействия -- мониторинг различных загрязнителей (ингредиентный мониторинг) и других факторов воздействия, к которым относятся электромагнитное излучение, тепло, шумы и т.д. Здесь в первую очередь мониторингу должны быть подвергнуты наиболее вредные факторы: токсичные вещества, наиболее стойкие и подвижные, имеющие токсичные дочерние продукты, образующиеся при распаде и превращениях, и опасные при воздействии в сочетании с другими веществами. Среди источников воздействия, и в первую очередь загрязнений, следует выделить точечные стационарные (заводские трубы), точечные подвижные (транспорт) и пространственные (города, поля с внесенными химическими веществами) источники.

Весьма важным видом мониторинга является мониторинг различных изменений в биосфере, определяемых дистанционными методами (особенно с помощью искусственных спутников Земли).

В таблице 3.1 приведена изложенная выше классификация возможных систем мониторинга.

Таблица 3.1. Классификация систем мониторинга

Принцип классификации	Существующие или разрабатываемые системы мониторинга
Универсальные системы	Глобальный мониторинг (базовый, региональный, импактный уровни), включая фоновый и палеомониторинг Национальный мониторинг Межнациональный «международный» мониторинг (мониторинг трансграничного переноса загрязнителей)
Реакция основных составляющих биосферы	Геофизический мониторинг. Биологический мониторинг, включая генетический, экологический мониторинг (включая вышеназванные).
Различные среды	Мониторинг антропогенных изменений в атмосфере, гидросфере, почве, криосфере, биоте
Факторы и источники воздействия	Мониторинг источников загрязнений, ингредиентный мониторинг (покомпонентный)
Острота и глобальность проблемы	Мониторинг океана Мониторинг озоносферы
Методы наблюдений	Мониторинг по физическим, химическим и биологическим показателям Спутниковый мониторинг (дистанционные методы)
Системный подход	Медико-биологический мониторинг, Экологический мониторинг. Климатический мониторинг, Варианты: биоэкологический, геоэкологический, биосферный мониторинг

Тема 4. Мониторинг биосферы

Назначение мониторинга биосферы;

Роль экологического мониторинга в комплексной оценке состояния биосферы;

Функции мониторинга биосферы;

Человек у природы - самый способный ученик. Сначала охотился, пахал, рубил, строил, затем в погоне за богатством завоевывал, грабил, «покорял природу», нарушал ее естественное равновесие. Главным в его отношениях с окружающей средой стала погоня за удовлетворением своих потребностей. Не давая себе труда особенно размышлять, в какой тонкий механизм и как грубо он вмешивается, человек обрушил массированные удары вокруг себя, безвозвратно стер с Земли многие-виды млекопитающих, птиц, растений.

Глобальная экосистема (биосфера), играющая главную роль в стабилизации окружающей среды, теряет устойчивость. В Узбекистане, нагрузки на человека пока не превышают критические показатели, хотя в европейских странах многие экосистемы нарушены, что ведет к быстрому росту численности распадаемых особей. В связи с этим назрела необходимость в детальной информации о состоянии биосферы.

Экологический мониторинг является комплексной подсистемой мониторинга биосферы и включает в себя как биологический, так и геофизический (физический) аспекты. Необходимым условием успешного функционирования экологического мониторинга является требование, чтобы в качестве конечного результата выступали оценка и прогноз состояния экосистем, оценка экологического равновесии в экосистемах.

Данное требование отличает систему экологического мониторинга от других подсистем мониторинга биосферы. Особое значение экологический мониторинг приобретает для оценки состояния биосферы в широких масштабах, вплоть до глобального. К экологическому мониторингу отнесены также мониторинг состояния почвы, растительного покрова, и водных ресурсов, морских ресурсов, а также мониторинг биосферы.

В рамках глобального мониторинга рассматривается проблема оценки ответных реакции морских и наземных экосистем на воздействие окружающей среды, которая, является важнейшей составной частью экологического мониторинга. Для оценки воздействия на наземные экосистемы в крупных масштабах может быть использована, например, информация об изменении площади тропических и лиственных лесов. Такие данные имеют важное значение и для модели глобального цикла углерода.

Для оценки критических проблем, связанных с практикой сельского хозяйства и землепользования, необходимо производить периодическое картирование городских районов, зон опустынивания, вырубки и насаждений лесов, прибрежных зон, орошаемых и неорошаемых сельскохозяйственных земель, зон вечной мерзлоты, заболоченных земель, открытых горных разработок. Районы опустынивания могут служить индикаторами климатических изменений.

Распространение тяжелых металлов отрицательно сказывается на состоянии растительности (как за счет осаждения вредных веществ на листве, так и за счет корневого поступления). Попадание загрязнителей в растительные организмы вызывает у них пороки развития вегетативных и репродуктивных органов, а также образующих их тканей и клеточных препаратов.

Попадание загрязняющих веществ в окружающую среду в значительных количествах (окислов серы, азота и др.) может привести к серьезным экологическим последствиям. В результате существенного загрязнения атмосферы и выпадения кислотных дождей, в Европе наблюдается поражение древесной растительности. Исследования, проведенные в ФРГ, показали, что в 1982 г. 8% лесных территорий были оценены как пострадавшие, а в 1983 г. к пострадавшим было отнесено 34% лесов. Сопровождающиеся пожелтением и опадением хвои, изрежением крон, поражением растительности микозом.

При экологическом мониторинге особое внимание уделяется организации наблюдений за возможными изменениями при различной интенсивности воздействия и мониторингу на фоновом уровне. Изменения состояния биосферы, проявляющиеся на больших территориях (даже незначительного уровня), отслеживаются с помощью спутниковых систем наблюдения.

На территории всей планеты система контроля за состоянием природной среды развивается чрезвычайно интенсивно. В США функционируют 5290 станций местного контроля и 490 общенациональных станций мониторинга, в Японии -- 1532 наземные станции, во Франции на 120 станциях работают 2 тыс. приборов.

Контрольные вопросы:

1. Для чего осуществляется мониторинг биосферы?

2. Что является необходимым условием экологического мониторинга?

3. Для чего производится картирование районов?

4. Что отслеживается с помощью спутниковых систем наблюдения?

Тема 5. Организация мониторинга в Узбекистане

Ведомства организующие мониторинг;

Ведомственные службы системы мониторинга

Мониторинг радиационной обстановки в Узбекистане;

В Узбекистане функционируют ведомственные системы мониторинга: Главгидромета, Минсельводхоза, Госкомгеологии, Минздрава и Госкомприроды, состоящие из следующих служб:

мониторинга лесного фонда;

мониторинга водных ресурсов;

агрохимических наблюдений и мониторинга загрязнения сельскохозяйственных земель;

санитарно-гигиенического контроля среды обитания человека и его здоровья;

контрольно-инспекционная;

мониторинга геологической среды.

Государственная служба наблюдений (ГСН) за состоянием ОПС обеспечивается органами гидрометеорологической, геологической и санитарно-эпидемиологической служб, соответствующими организациями в области управления водным, лесным и рыбным хозяйствами, недрами, а также службами наблюдений отраслевых министерств.

Перечисленные службы и системы мониторинга ориентированы на наблюдения и оценку состояния отдельных компонентов окружающей среды и природных ресурсов. Каждая из этих систем функционирует по самостоятельной программе, практически не скоординированной с другими программами.

Создаваемая в настоящее время Единая государственная система экологического мониторинга (ЕГСЭМ) в части наблюдений в дополнение к ГСН обеспечивает наблюдение за биотической составляющей природной среды (растительного и животного мира, состояния экосистем), а также источников антропогенных воздействий.

В нашей стране мониторинг осуществляется как в региональных, так и в глобальных масштабах. Разрабатываются и опробываются методики контроля и аппаратуры, проводится работа по стандартизации наблюдений. Узбекистан входит в глобальную систему мониторинга окружающей среды (ГСМОС), активно участвует в работе ИСО (Международной организации стандартизации) в области охраны природной среды.

Государственная система мониторинг базируется на сети пунктов режимных наблюдений.

Наблюдения за уровнем загрязнения атмосферного воздуха проводятся во всех городах и поселках - из них регулярно -- на стационарных постах измеряются концентрации от 5 до 25 ингредиентов. Общий объем определений содержания вредных веществ в атмосферном воздухе городов и населенных пунктов за год составляет более млн. проб.

Степень загрязнения почв оценивается по результатам определений из проб, отбираемых почти во всех хозяйствах республики.

Загрязнение поверхностных вод и суши контролируется по всем основным водотокам и водоемам.3а год отбираются и анализируются несколько тыс. проб воды, выполняются около 900 тыс. определений по всем гидрохимическим показателям. Гидробиологическими наблюдениями охвачено почти все водные объекты Узбекистана.

Сеть станций наблюдения граничного переноса вредных веществ ориентирована по периметру границы Узбекистана.

На этих станциях наблюдения проводится отбор проб на атмосферный аэрозоль, диоксиды серы и азота, а также отбор проб атмосферных осадков.

Система контроля загрязнения снежного покрова на территории Узбекистана осуществляется на метеостанциях, охватываются площадь криосферы. В пробах определяются ионы сульфата, нитрата, аммония, значения рН, а также бенз(а)пирен и тяжелые металлы.

Сеть системы глобального атмосферного фонового мониторинга (БАПМОН) состоит из станций трех типов: базовых, региональных и региональных с расширенной программой.

На территории Узбекистана станции комплексного фонового мониторинга (СКФМ) расположены в биосферных заповедниках. Создана система мониторинга важнейших компонентов атмосферы: озона, диоксида углерода, оптической плотности аэрозоля, химического состава осадков, атмосферно-электрических характеристик. Наблюдения за этими компонентами входят в обязательную программу исследований в рамках ГСА (глобальной службы атмосферы) БАПМОН, а входящие в них станции являются частью наблюдательных глобальных международных сетей. Наблюдения за радиационной обстановкой на территории Узбекистана ведутся ежедневно. На всех метеостанциях измеряются уровни радиации на местности, уровни радиационных выпадений (на 50 из них -- концентрации). Кроме того, проводятся интенсивные работы по обследованию территорий, добычи урановых руд и радиоактивных захоронений, в том числе подводные обследования в населенных пунктах с плотностью загрязнения более 5 К/км².

В Главгидромете Республики создана система оперативного выявления и расследования, опасных эколого-токсикологических ситуаций, связанных с аварийным загрязнением ОПС.

Мониторинг радиационной обстановки в Узбекистане.

Радиационная обстановка на территории Республики Узбекистан в целом находится в пределах нормы. Естественный фон гамма-излучения на преобладающей части территории составляет 10-30 мкР/ч. Указанная мощность экспозиционной дозы (МЭД) гамма-излучения формируется, главным образом, естественными радионуклидами: ураном, торием и калием, входящими в состав горных пород. Радионуклидов техногенного происхождения (цезий-137, стронций-90 и др.) в количествах, превышающих допустимые нормы, к настоящему времени на территории Узбекистана не обнаружено.

По величине и характеру естественного фона гамма-излучения всю территорию республики условно можно разделить на следующие, основные зоны:

- Северо-западная (Устюртская). В центре этой зоны располагается долина и дельта реки Амударьи. Сложена долина Амударьи песчано-глинистыми аллювиальными отложениями, характеризующимися гамма-полем, МЭД которого изменяется в пределах 15-20 мкР/ч. К западу от долины находится плато Устюрт, его поверхность сложена известняками и мергелями верхнего миоцена (сарматский ярус). Здесь отмечаются наиболее высокие для этой зоны МЭД гамма-излучения - 20-30 мкР/ч. Обширная территория, примыкающая с востока к долине реки, характеризуется полями радиоактивности с МЭД гамма-излучения 10-15 мкР/ч, которая по мере приближения к Кызылкумам, возрастает до 15-20 мкР/ч;

- Центральная (Кызылкумская) зона. Преобладающим элементом рельефа в этой зоне является песчано-глинистая равнина. Невысокие горные сооружения (Букантау, Тамдытау, Кульджуктау и др.) сложенные горными породами палеозойского возраста, имеют подчиненное значение. В последние десятилетия в этой зоне стали бурно развиваться нефтедобывающая и горная промышленность (золото, уран и другие полезные ископаемые). По данным исследований, пески и суглинки здесь характеризуются невысокими значениями МЭД гамма-излучения - 10-12мкР/ч Коренные породы обладают различной МЭД гамма-излучения, от низкой 5-10 мкР/ч (известняки), до средней 15-30 мкР/ч (песчано-глинистые породы),или повышенной 30-40 мкР/ч (образования углеродисто-кремнистой формации). Высокой МЭД гамма-излучения 40-60 мкР/ч характеризуются большинство обнажающихся здесь гранитоидных интрузивов (Атынтауский, Чарыкгинский и др.)

- Юго-Восточная (Предгорная) зона. В этой зоне располагаются наиболее крупные города: Ташкент, Самарканд, Андижан и др , а также большинство промышленных центров Алмалык, Ангрен, Чирчик, Коканд и другие. Здесь отмечается более высокая дифференциация фоновых значений МЭД гамма излучения, что обусловлено большим разнообразием горных пород.

Контрольные вопросы:

1.Какие функционируют системы мониторинга в Узбекистане?

2. Какими органами обеспечивается государственной службы наблюдений за состоянием ОПС?

3. Какое количество ингредиентов измеряются концентрации загрязнений в атмосферном воздухе?

4. Как ориентирована сеть станций наблюдений граничного переноса ВВ в Узбекистан?

5. какие компоненты атмосферы входят при осуществлении при комплексном мониторинге атмосферы?

6. Охарактеризуйте радиационную обстановку в Узбекистане?

7. На какие основные зоны делится территория в Узбекистане по естественному фону гамма - излучения?

8. Какие города Узбекистана входят в Юго-Восточную зону естественного фона гамма - излучения?

Тема 6.Обеспечение мониторинга окружающей среды

Назначение;

Информационное, программное, картографическое обеспечение мониторинга и их структура;

Подсистемы обеспечения мониторинга ОС.

Экологическая информация является основой всесторонней оценки технических нововведений, природопреобразующих действий человека состоит из трехосновных блока:

Информационного;

Программного;

Картографического.

Работы по созданию комплексного мониторинга антропогенных изменений окружающей среды, должны представлять, систему контроля, основанную на всестороннем наблюдении, анализе конкретного состояния и на прогнозировании тенденций изменения важнейших экологических факторов. К последним относятся физические, химические и биологические параметры природной среды. Они фиксируются по некоторой пространственно-временной структуре, определяемой в зависимости от интенсивности загрязнителей, закономерностей их распространения, близости к населенным пунктам. Структура мониторинга окружающей среды приведена на рис. 6.1.

Общая схема математического обеспечения системы мониторинга содержит монитор (центральный диспетчер), управляющий работой отдельных подсистем. Среди них подсистема сбора информации, ее хранения и первичной обработки, подсистема отображения информации, подсистема расчета концентрации, составления прогнозов и т.п. Монитор выполняет следующие функции: организацию взаимодействия между отдельными подсистемами, организацию службы времени, тестовый контроль системы наземных измерений и другие служебные функции.

Подсистема сбора информации осуществляет связь между вычислительным центром и аппаратурой стационарных постов и передвижных лабораторий, первичную сортировку и оперативное хранение собранных данных, тестовый контроль блоков сети наземных измерений.

Подсистема передачи информации осуществляет передачу собранной и обработанной информации ее пользователям.

Подсистема хранения и первичной обработки информации состоит из различных баз данных. Подсистема расчетов и прогнозов содержит базу моделей переноса загрязнений с учетом метеорологических факторов рельефа и т.п., а также базу моделей для построения прогнозов.

Подсистема отображения предназначена для документирования результатов контроля загрязнений и выбросов, а также для расчетов и прогнозов. Отображение результатов может осуществляться в картографической форме либо в виде таблиц, текстовых справок и т.п. Возможно и сочетание различных форм отображения информации.

Базой данных называется совокупность хранимых операционных данных, используемых прикладными системами некоторого предприятия. В соответствии с общей структурой сети наземных измерений созданы следующие основные базы данных: по воздуху; выбросам и отходам; водным объектам; картографии.

Система сбора данных по качеству воздуха получает информацию о качественном и количественном состоянии метеорологических и физических величин, полученных от автоматических приборов для измерения выбросов, фоновых параметров, метеорологических автоматических приборов, передвижных лабораторий и при изучении движения автотранспорта. Информация заносится в память и обрабатывается для дальнейшего получения параметров, которые будут использоваться непосредственно при планировании природоохранных мероприятий.

Весь массив данных по водным объектам делится на две части: MACRO и MICRO. В MACRO потребитель получает данные по запрашиваемому региону либо в рамках экономических границ, либо в пределах административного деления. В MICRO содержатся сведения по предметной области и организациям (различной детализации).



Рис 6.1. Структура информационного и программного обеспечения мониторинга

Картографическое обеспечение мониторинга. Специфические задачи мониторинга предъявляют особые требования к картографическому методу в отношении его оперативности при анализе и обработке полученной информации. В рамках этих требований картографический метод определяется как многоцелевая система слежения за состоянием окружающей среды и факторами, воздействующими на нее с помощью комплекса базовых, оценочных и оперативных карт.

Картографическое обеспечение предусматривает следующие блоки:

Исходной (базовой) информации, включающей в себя картографические данные о природных условиях, хозяйственном использовании территории, а также о состоянии явления, процесса или параметра окружающей среды, за которым ведется наблюдение.

оценочно-прогнозной информации, содержащей карты оценки наблюдаемого явления, прогнозы его развития во времени и в пространстве и, кроме того, рекомендательные карты для принятия решений.

оперативного прогноза и контроля, где создаются оперативные данные наблюдаемого явления. Этот блок непосредственно связан с поступающими данными Гидрометеослужбы, наблюдениями на станциях мониторинга. Главная цель блока -- оперативное представление текущей информации в картографическом виде.

картографических данных оценивает результаты изменений в окружающей среде, их влияние на хозяйственную деятельность и здоровье человека, намечает долгосрочные мероприятия по рациональному использованию благоприятных тенденций или уменьшению отрицательных факторов.

Первые два блока образуют фонд исходной картографической информации. Они обеспечивают мониторинг необходимыми картографическими данными. Базы картографической информации имеют большое значение для реализации системы мониторинга.

Для формирования и функционирования баз данных и картографического отображения данных применяются автоматические картографические системы. Их отличительной особенностью является то, что в состав технических средств этой системы должны входить как минимум ЭВМ, графический видеоэкран, цифрователь и графопостроитель. Общая схема работы такова: на первом этапе используются цифрователи для цифрования информации и ввода ее в базу данных, на втором -- видеоэкран для интерактивной переработки информации, на третьем -- строятся карты на графопостроителе, цветном струйном печатающем устройстве или графическом видеоэкране.

К блоку оценочно-прогнозной информации можно отнести карты распределения температур, влажности, направления и скорости ветра по метеорологическим станциям и постам.

На основании этой информации получаются серии гидрологических, метеорологических карт и карт распределения промышленных отходов, карты распределения температур и загрязнения воздуха по различным показателям по всей территории, карты показателей водных объектов в черте города. Таким образом можно создавать различные блоки и серии карт, необходимые для анализа экологической обстановки.

Экологической информатизации придается такое важное значение -- именно на ее основе можно решить глобальные проблемы, и прежде всего экологическую. Без создания баз данных и знания экологической информации, без полного развития экологической гласносности как свободного движения упомянутой информации нельзя будет перейти к планетарному управлению экоразвитием. Без него модель устойчивого развития не более чем утопия, да и сам переход на безбумажную (электронную, а в перспективе и фотонную) информатику поможет сберечь биосферу. Уже в ходе создания концепции информатизации общества было установлено, что в области экологии и здравоохранения убытки и потери из-за отсутствия современных средств информационного обеспечения во много раз превышают все допустимые затраты на информатизацию.

Экологическое районирование и состояние здоровья населения республики Узбекистан.

Для оценки экологической ситуации институтами (НИПТИ «Атмосфера» и НПХЦ «Экология водного хозяйства») Госкомприроды разработана методология и проведено экологическое районирование территории Республики Узбекистан. В основу районирования положено административно-территориальное деление республики; за минимальную районируемую территориальную единицу (таксой) принят административный район, город республиканского или областного подчинения. Экологически ситуация каждого таксона оценивается по 18 экологическим индикаторам (критериям), которые, наряду с традиционным делением территорий по степени экологической напряжённости (допустимая, критическая, чрезвычайная, экологическое бедствия), имеют балльную оценку и с учётом средне-взвешенной балльной оценки подразделяются на две категории опасные и особо опасные.

Рис. 6.2 Экологическое районирование территории республики Узбекистан

Районирование территории по степени экологической напряжённости (в разрезе областей) осуществляется следующим образом: 400 и более

баллов - чрезвычайно-напряжённая; 250 ...400 - сильно-напряжённая, 150..250 - средне-напряжённая, 120 ...150 - слабо-напряжённая и менее 120 баллов - ненапряжённая.

Самой неблагополучной в экологическом отношении является территория Республики Каракалпакстан, где сложилась и продолжает усугубляться чрезвычайно-напряженная экологическая обстановка.

Сильно-напряжённая экологическая обстановка - в Хорезмской, Ферганской и Навоийской областях.

Экологическая обстановка Самаркандской и Бухарской областей характеризуется как средне-напряжённая; Сурхандарьинской, Ташкентской, Сырдарьинской и Андижанской областей - как слабо-напряжённая; Наманганской, Джизакской, Кашкадарьинской областей и города Ташкента ненапряжённой).

Следует отметить, что приведённое ранжирование территории по степени экологической напряжённости не исключает наличия чрезвычайно неблагополучных «горячих точек» и в относительно "благополучных" областях. Так, например, в Сурхандарьинской области, в зону чрезвычайной экологической ситуации попадают Термезский и Музрабадский районы, в Бухарской области - г.Гиждуван, в Ташкентской - г.Янгиюль и другие.

Результаты районирования станут основой для разработки законодательства, направленного на социальную защиту населения, проживающего в зонах экологического бедствия, и могут быть использованы при разработке Национальных планов действий по охране окружающей среды и экологическому обеспечению устойчивого развития Республики Узбекистан.

Влияние состояния окружающей среды на здоровье населения.

К началу 1997 года численность населения, постоянно проживающего на территории республики, составило 23,5 млн. человек. Плотность - 52,7 чел/км². Значительная часть населения (62%) проживает в сельской местности (табл. 6.2).

Многолетний анализ показал, что средняя продолжительность жизни в республике довольно низка и составляет 69,3 года (мужчины - 66,1 и женщины - 72,4)*. В республике достаточно высок уровень рождаемости. В 1996 году он составил 27,3 новорожденных на 1000 человек населения. Число лиц младше 15 лет достигает 41%. В то же время число престарелых значительно ниже, чем во многих других странах мира.

Неординарная структура и высокий естественный прирост населения увеличивает требования к системе службы здравоохранения и определяет приоритеты.

Таблица 6.2. Численность населения Республики Узбекистан за период 1992-1996 гг.

1992	1993	1994	1995	1996
21,455	21.852	22,335	22,600	22,800

Несмотря на то, что младенческая смертность на 1000 родившихся в 1996 г. по сравнению с 1985 г. снизилась с 45,3 в до 24,2, этот важнейший демографический показатель по-прежнему выше, чем во многих других республиках СНГ, и гораздо выше, чем в развитых странах*. Кроме того, в последние 10-15 лет наблюдается устойчивый рост показателей общей заболеваемости по первичной обращаемости среди взрослого и детского населения. Показатель общей заболеваемости (без инфекционной) взрослых и подростков возрос с 2925,3 в 1985 г. до 3743,6 в 1996 г.

В 1996 г. лица с заболеваниями органов дыхания составили 22,9%, органов пищеварения - 12,9%. Преобладание этих заболеваний в общей структуре даёт основание сделать вывод об их связи с неблагоприятной экологической ситуацией (табл. 6.3, 6.4).

Особенно неблагоприятное воздействие на здоровье населения оказывает состояние окружающей среды в Приаралье, в Сарыассийском районе Сурхандарьинской области, а также в районах с интенсивным применением пестицидов В Хорезмской области к группе риска (возможное развитие различных заболеваний) отнесено свыше 370 тыс. человек (37% от числа обследованных), в Республике Каракалпакстан - свыше 550 тыс. человек (45% обследованных). Предрасположенность к болезням в Хорезмской области составляет 72,3% населения, в Республике Каракалпакстан -70%.

Заболеваемость населения туберкулезом, раком пищевода, болезнями крови, кроветворной системы, органов пищеварения в Приаралье в несколько раз превышает среднереспубликанские показатели.

* В Японии - у мужчин она равна 75,8 лет, у женщин - 81,9.

Таблица 6.3 Структура заболеваемости населения республики с впервые установленным диагнозом, %

	1992	1993	1994	1995	1996
Болезни органов дыхания	39,4	41.6	30.2	27,8	22,9
Болезни органов пищеварения	10,2	11,5	13,2	14,7	12,9
Болезни нерв. сист. И органов чувств	8,1	7,9	8,6	8,8	8,2
Болезни крови и кретв.х органов	5,1	6.3	10.3	14.2	16,6
в т.ч. анемия	4,4	5,6	9,3	12,8	13,4
Травмы и отравления	8,1	7,4	5,3	4,9	4,4
Болезни сист. Кровообращения	2,3	2,3	5,2	5,8	5,4
Ингр. и паразиты бол-х	4,9	4,4	4.3	4,7	5.7
Болезни эндокр. сист.	2,2	2,2	3,9	2.3	5,4
Психические растройства	0.6	0,6	2,1	2,4	2,2
Осложнение берем, и родов	2,4	2,3	2,2	2,1	1,8
Новообразрование	0,35	0.5	0,7	0,8	0,8
Отдельное состояние, возникшее в перинатальном периоде	0,75	0,75	0,8	0,9	0,9
Врожденные анемии	0,3	0,15	0.4	0,5	0,5

Таблица 6.4 Динамика смертности по республике с учётом причин смертности (на 100 000 чел. населения)

		1992	1993	1994	1995	1996
	Всего умерших от всех	655,3	658,5	663.3	638.4	623,6
	Причин
	в т.ч. от:
1	Болезней кровообращения	284,3	298,7	306,5	297	291.3
2	Болезней органов дыхания	116,6	113.2	112,9	104.7	97.1
	Злокачественных
3	Новообразований	51,5	49,2	45	44,4	42.2
4	Инфекц. и параз.	40,8	37.8	37,7	34,2	29.3
5	Несчаст-х случ., травм и отравлений	53,0	48,6	45,6	45,6	49,5
	Младенческая смертность
	(до одного года) от
6	Врожденных аномалий *	16.8	14,8	12,9	12,9	12,8

* на 10 000 родившихся

В Сарыассийском районе из-за влияния выбросов Таджикского алюминиевого завода наблюдается повышение общей заболеваемости взрослых и детей в 2 (и более) раза. Выявлены также специфические поражения соединениями фтора - флюороз.

Научными и практическими исследованиями установлено, что в 24 районах республики с интенсивным применением пестицидов число заболеваний у взрослого и детского населения в 2-3 раза выше, чем у населения, проживающего в районах с меньшим применением ядохимикатов.

Проведенная госсанэпидемслужбой оценка эколого-гигиенической характеристики объектов народного хозяйства и соцкультбыта показала, что в республике полностью не отвечают санитарным требованиям 80% промышленных предприятий, 79% коммунальных объектов, 82% детских учреждений, 81% объектов общественного питания.

...