книги / Экологический мониторинг

Мониторинг биологических эффектов воздействия загрязнения воздуха на растительность с использованием индикаторных и аккумулирующих видов растений применяется для оценки воздействия в локальном, региональном и национальном масштабах.

На уровне локального мониторинга растения используют для оценки влияния одного или группы источников загрязнения воздуха на урожаи садовых, сельскохозяйственных, лесных и дикорастущих растений.

На региональном и национальном уровнях биомониторинг позволяет оценить биологические эффекты воздействия загрязнения воздуха на растительность, их пространственно-временное распределение на значительной территории, выделить основные районы

121

внутри региона либо государства, подверженные воздействию загрязнения воздуха, выполнить сравнительный анализ территорий по степени воздействия на них загрязняющих веществ.

Продолжительные наблюдения дают возможность изучать тенденции изменчивости эффектов воздействия загрязнения, повторяемость эпизодов значительного загрязнения воздуха (например, влияние максимальных концентраций озона на состояние растительности).

Выбор определенного вида растений и условий, при которых проводятся наблюдения, должны соответствовать цели исследования. Если известны основные загрязняющие вещества, то необходимо выбрать виды растений, обладающих особой чувствительностью к воздействию этих веществ. Если состав воздуха неизвестен, целесообразно последовательно использовать различные виды растений, обладающих высокой чувствительностью к действию различных загрязняющих веществ. Биоиндикация, как правило, проводится в ве- сеннее-летний вегетационный период.

Основной проблемой использования растений-биоиндикаторов в мониторинге является оценка эффекта одновременного воздействия на растения нескольких загрязняющих веществ, находящихся в воздухе. Воздействие двух или нескольких примесей может быть аддитивным, антагонистическим или синергетическим. Это означает, что интенсивность воздействия сочетания загрязняющих соединений может быть равной, меньшей или превышающей сумму интенсивности воздействия каждого вещества в отдельности при одних и тех же концентрациях и внешних условиях. Более того, интенсивность суммарных эффектов может быть различной для смеси одних и тех же загрязняющих веществ, но отличающихся соотношением между концентрациями поллютантов в смеси, периодом воздействия, значениями уровня концентраций.

При отсутствии необходимой информации о составе загрязняющих веществ и их концентрациях чрезвычайно трудно интерпретировать эффекты воздействия смеси этих веществ на растительность. По этой причине идеальное растение-индикатор должно обладать исключительной чувствительностью к действию только одного загрязняющего вещества. Поскольку такими свойствами не обладает подавляющее большинство растений, среди индикаторных видов целесообразно выбирать такие, которые бы обладали, возможно, большей чувствительностью к воздействию только одного вещества.

122

Список литературы

1.Мониторинг загрязнения снежного покрова / В. Н. Василенко [и др.]. – Л.: Гидрометеоиздат, 1985. – 256 с.

2.Израэль Ю. А. Экология и контроль состояния природной среды / Ю. А. Израэль. – М.: Гидрометеоиздат, 1986. – 375 с.

3.Исидоров В. А. Органическая химия атмосферы / В. А. Исидоров. – СПб.: Химия, 1992. – 288 с.

4.Оптико-электронные системы экологического мониторинга природной среды: учеб. пособие для вузов / В. И. Козинцев [и др.]; под ред. В. Н. Рождествина. – М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. – 528 с.

5.Рекомендации по качеству воздуха в Европе: пер. с англ. – М.: Весь Мир, 2004. – 312 с.

6. Руководство по контролю загрязнения атмосферы. РД 52.04.189–89. – М.: Гидрометеоиздат, 1991. – 693 с.

7.Положение о методическом руководстве наблюдениями за состоянием и загрязнением окружающей природной среды. Общие требования. РД 52.04.576–97. – СПб.: Гидрометеоиздат, 1997. – 23 с.

8.Тарасов В. В. Мониторинг атмосферного воздуха: учеб. пособие / В. В. Тарасов, И. О. Тихонова, Н. Е. Кручинина; РХТУ им. Д. И. Менделеева. – М., 2000. – 97 с.

9.Экологический мониторинг окружающей среды: учеб. пособие для вузов: в 2 т. / под ред. П. Д. Саркисова – М.: Химия, 2005.

10.Экологический мониторинг: методы биомониторинга: учеб. пособие: в 2 ч. / под ред. проф. Д. Б. Гелашвили. – Н. Новгород: Èçä-âî ÍÍÃÓ, 1995.

11.Экологический мониторинг: учеб.-метод. пособие/ под ред.

Ò.Я. Ашихминой. – М.: Академический проект, 2006. – 416 с.

12.Безуглая Э. Ю. Мониторинг состояния загрязнения атмосферы в городах / Э. Ю. Безуглая. – Л.: Гидрометиоиздат, 1986. – 96 с.

13.Берлянд М. Е. Актуальные вопросы совершенствования системы мониторинга фонового загрязнения атмосферы. Комплексный глобальный мониторинг состояния биосферы / М. Е. Берлянд. – Л.: Гидрометеоиздат, 1986. – 432 с.

123

14. Бязров Л. Г. Лишайники в экологическом мониторинге /

Ë.Г. Бязров. – М.: Научный мир, 2002. – 336 с.

15.Горелик Д. О. Мониторинг загрязнения атмосферы и источ-

ников выбросов. Аэроаналитические измерения / Д. О. Горелик,

Ë.Я. Конопелько. – М.: Изд-во стандартов, 1992. – 432 с.

16.Дегтев М. И. Экологический мониторинг: учеб. пособие / М. И. Дегтев, И. В. Стрелков, И. В. Гельфенбуйм. – Пермь, 1999.

Í.И. Казнина, И. А. Пинигина. – М.: Химия, 1989. – 368 с.

18.Мониторинг и методы контроля окружающей среды: учеб. пособие: в 2 ч. / Ю. А. Афанасьев [и др.]. – М.: Изд-во МНЭПУ, 2001. – 337 с.

19.Муравьева С. И. Руководство по контролю вредных веществ

в воздухе рабочей зоны / С. И. Муравьева, М. И. Буковский,

Å.К. Прохорова. – М.: Химия, 1991. – 368 с.

20.Муравьева С. И. Справочник по контролю вредных веществ в воздухе / С. И. Муравьева, Н. И. Казнина, Е. К. Прохорова. – М.: Химия, 1988. – 320 с.

21.Проблемы мониторинга / под ред. В. Ф. Крапивина. – М.: Знание, 1991. – 326 с.

Вопросы для контроля

1.Что входит в понятие неблагоприятных метеорологических условий?

2.Что такое организованный и неорганизованный источник загрязнения?

3.Назовите категории постов, для каких целей они служат? Какова цель организации маршрутного поста?

4.Какие примеси входят в основной перечень при оценке уровня загрязнения городов? Как определяется перечень специфических загрязняющих веществ?

5.Какие виды обследования возможны для оценки состояния загрязнения атмосферы в населенных пунктах? Какая информация необходима для организации обследования загрязнения атмосферы?

124

6. Как организуют наблюдения для оценки влияния автотранспорта на загрязнение атмосферного воздуха с целью?

7. Какие уровни загрязнения атмосферы относят к высоким и экстремально высоким? Какой уровень загрязнения атмосферы по показателю ИЗА относится к повышенному?

8.Что такое газоанализатор? Для каких загрязняющих веществ имеется наибольшее количество типов приборов? Какие методы физико-химического анализа положены в основу количественных определений содержания примесей в воздушной среде?

9.В чем заключаются особенности мониторинга снежного покрова? Какие показатели, определяемые в талой снеговой воде, могут помочь в оценке загрязнения атмосферного воздуха?

10.Что такое биомониторинг и как он используется для определения уровня загрязнения атмосферы? Перечислите требования, предъявляемые к растениям для оценки степени загрязнения атмосферного воздуха.

Задания

1.Найдите информацию об организации мониторинга атмосферного воздуха и количестве стационарных постов наблюдений

âвашем городе, городах России. Источником информации могут быть ежегодные сборники о «Состоянии и охране окружающей среды», доклад краевого (областного, городского) управления по охране окружающей среды в виде печатной продукции и электронной информации. Оцените достаточность (в %) существующего коли- чества постов наблюдения в сравнении с рекомендованным коли- чеством (см. подразд. 3.3).

2.Обоснуйте выбор веществ, подлежащих контролю при проведении эпизодических обследований. Воспользуйтесь данными о приоритетных источниках загрязнения атмосферы в вашем регионе (городе, районе) и суммарным выбросам (т/год) для расчета показателей КОВi, ÏÂði è ÏÂòi.

3.Оцените уровень загрязнения атмосферного воздуха в вашем городе по индексу загрязнения атмосферы (для индивидуальных веществ) – Ii и по комплексному показателю загрязнения (ИЗА5),

125

Приведены сведения, характеризующие водную среду как объект экологических исследований. Изложены основные прин1 ципы организации наблюдений за состоянием и загрязнением поверхностных вод суши и территориальных морей, состоянием донных отложений. Рассмотрены принципы оценки загрязнения воды по критериям, индексам и отдельным показателям. При1 ведены сведения о физико1химических и биологических мето1 дах анализа водной среды.

4.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОРГАНИЗАЦИИ

МОНИТОРИНГА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПРИРОДНЫХ ВОД

Мониторинг природных вод – система регулярных наблюдений за гидрологическими, гидрохимическими и гидробиологическими показателями состояния вод, обеспечивающую сбор, передачу

èобработку полученной информации в целях своевременного выявления негативных процессов, прогнозирования их развития, предотвращения вредных последствий и определения степени эффективности мероприятий, направленных на рациональное использование и охрану вод.

Изменения состава природных вод происходит с нарастающей скоростью, так как в водотоки и водоемы поступает огромное количество взвешенных и растворенных веществ. Основными источ- никами загрязнения природных вод являются: атмосферные осадки, несущие вымываемые из воздуха загрязнители промышленного происхождения; сточные воды (хозяйственно-бытовые, промышленные

èливневые, стоки, образующиеся на объектах сельского хозяйства).

Загрязнение водных систем приводит к нарушениям процессов естественного самоочищения и степени их интенсивности, создает условия для формирования качества воды, накладывает ограничения на использование воды для питьевого водоснабжения и промышленного применения. Загрязнение начинается с момента поступления загрязненных или недостаточно очищенных стоков и зависит не только от свойств загрязняющих веществ, но и от способа поступления стоков, типа источника, длительности поступления, а также гидродинамических, гидрохимических и гидробиологиче- ских характеристик водного объекта, принимающего стоки. Динамика состояния природных вод обусловливает процессы переноса, перемешивания и концентрирования загрязняющих веществ.

128

Особое значение в загрязнении природных вод имеет фактор вторичного загрязнения, связанного с поступлением загрязнения из донных отложений.

При рассмотрении механизмов разбавления загрязненных стоков важными являются начальное разбавление и горизонтальная дисперсия, интенсивность этих процессов определяется основными факторами, способствующими изменению начальной концентрации, – течение, соленость, температура, ветер, приливы и отливы и т. д., а также химические и биологические процессы в водной среде.

Основная цель наблюдений за уровнем загрязнения вод суши заключается в получении информации о качестве вод, необходимой для осуществления мероприятий по охране и по рациональному использованию водных ресурсов. Нормативные документы регламентируют сохранение и использование водных ресурсов, внесенных в Государственный водный кадастр:

•водотоков, озер, водохранилищ и других поверхностных водоемов и водных источников, включая каналы и пруды;

•внутренних морей и других внутренних морских вод;

•ледников и подземных вод.

Все многообразие характеристик качества воды может быть сведено к шести группам показателей. Показатели, рекомендуемые для оценки качества природных вод, в том числе автоматизированного контроля, представлены в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Основные показатели для мониторинга водной среды

129

В условиях изменяющегося качества водной среды, обусловленного разнообразными источниками и видами загрязнения, необходима организация регулярных наблюдений за состоянием природных вод, выявление источников и характера загрязнения, прогнозирования изменений состояния водных объектов. Основная работа по организации и осуществлению наблюдений, сбора и обработки информации о состоянии гидросферы выполняется национальными метеорологическими, гидрологическими, геологическими службами и водохозяйственными организациями. Указанные службы решают задачи контроля за уровнем загрязнения вод по физическим, химическим и гидробиологическим показателям и задачи изучения динамики загрязняющих веществ для прогнозов загрязнения водных объектов [ 4, 7, 8, 11 ].

Мониторинг загрязнения природных вод организован на национальном, региональном (бассейновом) и локальном уровнях.

Сеть наблюдения за состоянием водных объектов может быть:

•стационарной – для оценки состояния и загрязнения природных вод;

•специализированной (экспедиционной) – для решения научноисследовательских и других прикладных задач.

Одной из важных задач мониторинга является изучение процессов самоочищения водных объектов, накопления загрязняющих веществ в донных отложениях, а также закономерностей выноса веществ в водоемы (моря, озера, водохранилища).

4.2.ОРГАНИЗАЦИЯ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА ЗАГРЯЗНЕНИЕМ МОРСКИХ ВОД

Россия омывается водами двенадцати морей, принадлежащих к бассейнам трех океанов (Атлантического, Северного Ледовитого и Тихого) и Каспийским морем, относящимся к внутренней бессточ- ной области Евразии. Внутренними морями являются Белое, Балтийское, Черное, Азовское, все остальные моря – окраинные.

Организация наблюдений за загрязнением морских экосистем необходима для решения следующих задач:

130