Principi dell'organizzazione del monitoraggio ambientale nella Federazione Russa. Caratteristiche del monitoraggio ambientale
Il tema più importante della strategia di regolazione della qualità dei sistemi di protezione ambientale è il tema della creazione di un sistema in grado di determinare le fonti e i fattori più critici di impatto antropico sulla salute pubblica e sulla protezione ambientale, individuando gli elementi e i legami più vulnerabili della biosfera soggetta a tale impatto.
Tale sistema è riconosciuto come un sistema per il monitoraggio dei cambiamenti antropogenici nello stato dell'ambiente naturale, in grado di fornire le informazioni necessarie per il processo decisionale da parte dei servizi, dei dipartimenti e delle organizzazioni competenti.
Monitoraggio ambientale- un sistema integrato di osservazione, valutazione e previsione dello stato dell'ambiente sotto l'influenza di fattori naturali e antropici.
Il principio di base del monitoraggio è il monitoraggio continuo.
Lo scopo del monitoraggio ambientale è il supporto informativo per la gestione delle attività ambientali e la sicurezza ambientale, l'ottimizzazione delle relazioni umane con la natura.
Esistono diversi tipi di monitoraggio a seconda dei criteri:
Bioecologico (sanitario e igienico),
Geoecologico (naturale ed economico),
Biosfera (globale),
Spazio,
Climatico, biologico, sanitario, sociale, ecc.
A seconda del grado di impatto antropogenico, sono previsti monitoraggi di impatto e di background. Monitoraggio in background (di base).- monitoraggio di fenomeni e processi naturali che si verificano in un ambiente naturale, senza influenza antropica. Viene effettuato sulla base delle riserve della biosfera. Monitoraggio dell'impatto- monitoraggio degli impatti antropici in aree particolarmente pericolose.
A seconda della scala di osservazione, si distinguono il monitoraggio globale, regionale e locale.
Monitoraggio globale– tracciare lo sviluppo di processi e fenomeni biosferici globali (ad esempio, lo stato dello strato di ozono, il cambiamento climatico).
Monitoraggio regionale– monitoraggio di processi e fenomeni naturali e antropici all'interno di una determinata regione (ad esempio, lo stato del lago Baikal).
Monitoraggio locale– monitoraggio all'interno di una piccola area (ad esempio, monitoraggio della qualità dell'aria in una città).
Il Sistema di monitoraggio ambientale statale unificato (EGSEM) funziona e si sviluppa nella Federazione Russa, formato a tre livelli organizzativi principali: federale, entità costituenti della Federazione Russa e locale (oggetto) al fine di aumentare radicalmente l'efficienza del servizio di monitoraggio. Sulla base dei risultati del monitoraggio, vengono sviluppate raccomandazioni per ridurre il livello di inquinamento ambientale e una previsione per il futuro.
I sistemi di monitoraggio sono collegati alla perizia ambientale e alla valutazione dell'impatto ambientale (VIA).
Regolazione della qualità ambientale (regolazione ambientale)
Sotto qualità ambientale comprendere il grado in cui l'ambiente di vita di una persona soddisfa i suoi bisogni. L'ambiente umano è condizioni naturali, condizioni sul posto di lavoro e condizioni di vita. L'aspettativa di vita, la salute, il livello di morbilità della popolazione, ecc. Dipende dalla sua qualità.
Normativa ambientale– il processo di definizione degli indicatori dell'impatto umano massimo ammissibile sull'ambiente. Il suo obiettivo principale è garantire un equilibrio accettabile tra ecologia ed economia. Tale razionamento consente di condurre attività economiche e preservare l'ambiente naturale.
Nella Federazione Russa sono soggetti a regolamentazione:
Fattori di impatto fisico (rumore, vibrazioni, campi elettromagnetici, radiazioni radioattive);
Fattori chimici: concentrazioni di sostanze nocive nell'aria, nell'acqua, nel suolo, nel cibo;
Fattori biologici: il contenuto di microrganismi patogeni nell'aria, nell'acqua, nel cibo.
Gli standard ambientali sono divisi in 3 gruppi principali:
Standard tecnologici - fissati per vari settori e processi, uso razionale delle materie prime e dell'energia, riduzione al minimo degli sprechi;
Standard scientifici e tecnici - prevedere un sistema di calcoli e revisione periodica degli standard, controllo dell'impatto sull'ambiente;
Standard medici: determinare il livello di pericolo per la salute pubblica.
Regolazione della qualità ambientale– definizione di indicatori e limiti entro i quali tali indicatori possono essere modificati (per aria, acqua, suolo, ecc.).
Lo scopo del regolamento è quello di stabilire le norme massime ammissibili (standard ambientali) dell'impatto umano sull'ambiente. Il rispetto degli standard ambientali dovrebbe garantire la sicurezza ambientale della popolazione, la conservazione del patrimonio genetico di esseri umani, piante e animali, l'uso razionale e la riproduzione delle risorse naturali.
Gli standard per gli effetti dannosi massimi consentiti, nonché i metodi per la loro determinazione, sono temporanei e possono essere migliorati con lo sviluppo della scienza e della tecnologia, tenendo conto degli standard internazionali.
I principali standard ambientali per la qualità dell'ambiente e l'impatto su di esso sono i seguenti:
1. Standard di qualità (sanitari e igienici):
Concentrazioni massime ammissibili (MPC) di sostanze nocive;
Il livello massimo consentito (MPL) di effetti fisici dannosi (radiazioni, rumore, vibrazioni, campi magnetici, ecc.)
2. Standard di impatto (industriale ed economico):
Massima emissione ammissibile (MAE) di sostanze nocive;
Scarico massimo consentito (MPD) di sostanze nocive.
3. Regolamento completo:
Carico ecologico (antropogenico) massimo ammissibile sull'ambiente.
Concentrazione massima ammissibile (MAC)- la quantità di un inquinante nell'ambiente (suolo, aria, acqua, cibo), che, con esposizione permanente o temporanea a una persona, non influisce sulla sua salute e non provoca effetti negativi sulla sua prole. L'MPC è calcolato per unità di volume (per aria, acqua), massa (per suolo, cibo) o superficie (per la pelle dei lavoratori). MPC è stabilito sulla base di studi complessi. Nel determinarlo, viene preso in considerazione il grado di influenza degli inquinanti non solo sulla salute umana, ma anche su animali, piante, microrganismi, nonché sulle comunità naturali nel loro insieme.
Livello massimo consentito (MPL)- questo è il livello massimo di esposizione a radiazioni, rumore di vibrazione, campi magnetici e altri effetti fisici dannosi, che non rappresentano un pericolo per la salute umana, la condizione di animali, piante, il loro patrimonio genetico. MPC è uguale a MPC, ma per gli impatti fisici.
Nei casi in cui MPC o MPC non sono definiti e sono solo in fase di sviluppo, vengono utilizzati rispettivamente indicatori come APC - concentrazione approssimativamente ammissibile o TAC - livello approssimativamente ammissibile.
Massima emissione ammissibile (MPE) o scarica (MPD)- è la quantità massima di sostanze inquinanti che una determinata impresa può emettere nell'atmosfera o scaricare in un corpo idrico nell'unità di tempo senza farle superare le concentrazioni massime ammissibili di sostanze inquinanti e conseguenze ambientali negative.
Un indicatore complesso della qualità ambientale è il carico ambientale massimo ammissibile.
Carico ecologico (antropogenico) massimo ammissibile sull'ambiente (MPEL)- questa è l'intensità massima dell'impatto antropico sull'ambiente, che non porta a una violazione della sostenibilità dei sistemi ecologici (o, in altre parole, all'uscita dell'ecosistema oltre la capacità ecologica).
La potenziale capacità dell'ambiente naturale di trasferire l'uno o l'altro carico antropogenico senza disturbare le funzioni di base degli ecosistemi è definita come la capacità dell'ambiente naturale, o la capacità ecologica del territorio.
La sostenibilità degli ecosistemi agli impatti antropici dipende dai seguenti indicatori:
Scorte di materia organica animale e morta;
Efficienza della formazione della materia organica o della produzione della chioma;
Specie e diversità strutturale.
Più alti sono questi indicatori, più stabile è l'ecosistema.
Il concetto di monitoraggio ambientale Il monitoraggio è un sistema di osservazioni ripetute di uno o più elementi dell'ambiente naturale nello spazio e nel tempo con obiettivi specifici e in conformità con un programma pre-preparato Menn 1972. Il concetto di monitoraggio ambientale è stato introdotto per la prima volta da R. Chiarire la definizione di monitoraggio ambientale di Yu.
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Conferenza #14
Monitoraggio ambientale
- Il concetto di monitoraggio ambientale
- Compiti di monitoraggio ambientale
- Classificazione del monitoraggio
- Valutazione dello stato effettivo dell'ambiente (monitoraggio igienico-sanitario, ambientale)
- Previsione e valutazione dello stato previsto
1. Il concetto di monitoraggio ambientale
Il monitoraggio è un sistema di osservazioni ripetute di uno o più elementi dell'ambiente naturale nello spazio e nel tempo con obiettivi specifici e secondo un programma prestabilito (Menn, 1972). La necessità di informazioni dettagliate sullo stato della biosfera è diventata ancora più evidente negli ultimi decenni a causa delle gravi conseguenze negative causate dallo sfruttamento umano incontrollato delle risorse naturali.
Per rilevare i cambiamenti nello stato della biosfera sotto l'influenza dell'attività umana, è necessario un sistema di osservazione. Tale sistema è ora comunemente indicato come monitoraggio.
La parola "monitoraggio" è entrata nella circolazione scientifica dalla letteratura in lingua inglese e deriva dalla parola inglese " monitoraggio "deriva dalla parola" tenere sotto controllo ”, che in inglese ha il seguente significato: monitor, dispositivo o dispositivo per il monitoraggio e il controllo costante su qualcosa.
Il concetto di monitoraggio ambientale è stato introdotto per la prima volta da R. Menn nel 1972. alla Conferenza ONU di Stoccolma.
Nel nostro paese, uno dei primi a sviluppare la teoria del monitoraggio è stato Yu.A. Israele. Pur affinando la definizione di monitoraggio ambientale, Yu.A.Izrael già nel 1974 si è concentrato non solo sull'osservazione, ma anche sulla previsione, introducendo il fattore antropico come causa principale di questi cambiamenti nella definizione del termine “monitoraggio ambientale”. Monitoraggio ambientechiama il sistema di osservazione, valutazione e previsione dei cambiamenti antropogenici nello stato dell'ambiente naturale. (Fig. 1) . La Conferenza di Stoccolma (1972) sull'ambiente ha segnato l'inizio della creazione di sistemi globali per il monitoraggio dello stato dell'ambiente (GEMS / GEMME).
Il monitoraggio include quanto seguedirezioni principali attività:
- Osservazioni di fattori che influenzano l'ambiente naturale e lo stato dell'ambiente;
- Valutazione dello stato attuale dell'ambiente naturale;
- Previsione dello stato dell'ambiente naturale. E una valutazione di questo stato.
Pertanto, il monitoraggio è un sistema informativo multiuso per l'osservazione, l'analisi, la diagnosi e la previsione dello stato dell'ambiente naturale, che non include la gestione della qualità ambientale, ma fornisce le informazioni necessarie per tale gestione (Fig. 2.) .
Sistema informativo/monitoraggio/gestione
Riso. 2. Schema a blocchi del sistema di monitoraggio.
2. Compiti di monitoraggio ambientale
- Supporto scientifico e tecnico per l'osservazione, valutazione della previsione dello stato dell'ambiente;
- Monitoraggio delle fonti di inquinanti e del livello di inquinamento ambientale;
- Individuazione delle fonti e dei fattori di inquinamento e valutazione del grado del loro impatto sull'ambiente;
- Valutazione dello stato effettivo dell'ambiente;
- Previsione dei cambiamenti nello stato dell'ambiente e modi per migliorare la situazione. (Fig.3.) .
L'essenza e il contenuto del monitoraggio ambientale consiste in un insieme ordinato di procedure organizzate in cicli: N 1 osservazione, O 1 stima, P 1 previsione e U 1 gestione. Quindi le osservazioni vengono integrate con nuovi dati, su un nuovo ciclo, e quindi i cicli vengono ripetuti su un nuovo intervallo di tempo H 2, O 2, P 2, U 2, ecc. (Fig. 4.) .
Pertanto, il monitoraggio è un sistema complesso, funzionante ciclicamente e che si sviluppa nella spirale del tempo, un sistema costantemente operativo.
Riso. 4. Schema di funzionamento del monitoraggio nel tempo.
3. Classificazione del monitoraggio.
- Dall'ambito di osservazione;
- Da oggetti di osservazione;
- Secondo il livello di contaminazione degli oggetti di osservazione;
- Secondo i fattori e le fonti di inquinamento;
- Metodi di osservazione.
Secondo la scala di osservazione
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Nome del livello monitoraggio |
Organizzazioni di monitoraggio |
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Globale |
Sistema di monitoraggio interstatale ambiente |
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Nazionale |
Sistema statale per il monitoraggio dell'ambiente del territorio della Russia |
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Regionale |
Sistemi di monitoraggio ambientale territoriale, regionale |
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Locale |
Sistemi di monitoraggio ambientale di città e distretti |
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Dettagliato |
Sistemi di monitoraggio ambientale per aziende, depositi, fabbriche, ecc. |
Monitoraggio dettagliato
Il livello gerarchico più basso è il livello di dettagliomonitoraggio ambientale, attuato nei territori e alla scala delle singole imprese, fabbriche, singole strutture ingegneristiche, complessi economici, depositi, ecc. I sistemi di monitoraggio ambientale dettagliato sono l'anello più importante del sistema di rango superiore. La loro integrazione in una rete più ampia costituisce un sistema di monitoraggio a livello locale.
Monitoraggio locale (impatto)
Viene eseguito in luoghi fortemente inquinati (città, insediamenti, corpi idrici, ecc.) E si concentra sulla fonte dell'inquinamento. IN
A causa della vicinanza a fonti di inquinamento, tutte le principali sostanze che costituiscono le emissioni in atmosfera e gli scarichi nei corpi idrici sono solitamente presenti in quantità significative. I sistemi locali, a loro volta, sono combinati in sistemi di monitoraggio regionali ancora più ampi.
Monitoraggio regionale
Viene effettuato all'interno di una determinata regione, tenendo conto del carattere naturale, del tipo e dell'intensità dell'impatto tecnogenico. I sistemi di monitoraggio ambientale regionale sono combinati all'interno di uno stato in un'unica rete di monitoraggio nazionale.
Monitoraggio nazionale
Sistema di monitoraggio all'interno di uno stato. Tale sistema differisce dal monitoraggio globale non solo per la scala, ma anche per il fatto che il compito principale del monitoraggio nazionale è ottenere informazioni e valutare lo stato dell'ambiente nell'interesse nazionale. In Russia, viene svolto sotto la guida del Ministero delle risorse naturali. Nell'ambito del programma ambientale delle Nazioni Unite, il compito era quello di unire i sistemi di monitoraggio nazionali in un'unica rete interstatale "Global Environmental Monitoring Network" (GEMS)
Monitoraggio globale
Lo scopo del GEMS è monitorare i cambiamenti nell'ambiente sulla Terra nel suo insieme, su scala globale. Il monitoraggio globale è un sistema per monitorare lo stato e prevedere possibili cambiamenti nei processi e nei fenomeni globali, compreso l'impatto antropogenico sulla biosfera nel suo insieme. GEMS si occupa di riscaldamento globale, problemi dello strato di ozono, conservazione delle foreste, siccità, ecc. .
Per oggetti di osservazione
- aria atmosferica
- negli insediamenti;
- diversi strati dell'atmosfera;
- fonti fisse e mobili di inquinamento.
- Corpi idrici sotterranei e superficiali
- acqua dolce e salata;
- zone di miscelazione;
- corpi idrici regolamentati;
- bacini naturali e corsi d'acqua.
- Ambiente geologico
- strato di terreno;
- suoli.
- Monitoraggio biologico
- impianti;
- animali;
- ecosistemi;
- Umano.
- Monitoraggio della neve
- Monitoraggio delle radiazioni di fondo.
Il livello di contaminazione degli oggetti di osservazione
- Contesto (monitoraggio di base)
Queste sono osservazioni di oggetti ambientali in aree naturali relativamente pulite.
2. Impatto
Orientato alla fonte di inquinamento oa un particolare effetto inquinante.
Per fattori e fonti di inquinamento
1. Monitoraggio del gradiente
Questo è l'impatto fisico sull'ambiente. Si tratta di radiazioni, effetti termici, infrarossi, rumore, vibrazioni, ecc.
2. Monitoraggio degli ingredienti
Si tratta del monitoraggio di un singolo inquinante.
Con metodi di osservazione
1. Metodi di contatto
2. Metodi remoti.
4. Valutazione dell'effettivo stato dell'ambiente
La valutazione dello stato di fatto è una direzione chiave nell'ambito del monitoraggio ambientale. Consente di determinare le tendenze nei cambiamenti nello stato dell'ambiente; il grado di difficoltà e le sue cause; aiuta a prendere decisioni sulla normalizzazione della situazione. Si possono inoltre individuare situazioni favorevoli che indicano la presenza di riserve ecologiche naturali.
La riserva ecologica di un ecosistema naturale è la differenza tra lo stato massimo consentito e lo stato effettivo dell'ecosistema.
Il metodo per analizzare i risultati delle osservazioni e valutare lo stato dell'ecosistema dipende dal tipo di monitoraggio. Di solito, la valutazione viene effettuata secondo una serie di indicatori o secondo indici condizionali sviluppati per l'atmosfera, l'idrosfera e la litosfera. Sfortunatamente, non esistono criteri unificati nemmeno per elementi identici dell'ambiente naturale. Ad esempio, considera solo alcuni criteri.
Nel monitoraggio sanitario e igienico, di solito usano:
1) valutazioni complete dello stato sanitario degli oggetti naturali basate sulla totalità degli indicatori misurati (tabella 1) o 2) indici di inquinamento.
Tabella 1.
Valutazione completa dello stato sanitario dei corpi idrici sulla base di una combinazione di indicatori fisici, chimici e idrobiologici
Il principio generale per il calcolo degli indici di inquinamento è il seguente: in primo luogo, viene determinato il grado di deviazione della concentrazione di ciascun inquinante dal suo MAC, quindi i valori ottenuti vengono combinati in un indicatore totale che tiene conto dell'impatto di diversi sostanze.
Facciamo degli esempi di calcolo degli indici di inquinamento utilizzati per valutare l'inquinamento dell'aria atmosferica (AP) e la qualità delle acque superficiali (SWQ).
Calcolo dell'indice di inquinamento atmosferico (API).
Nel lavoro pratico, viene utilizzato un gran numero di API diverse. Alcuni di essi si basano su indicatori indiretti dell'inquinamento atmosferico, ad esempio sulla visibilità dell'atmosfera, sul coefficiente di trasparenza.
Vari ISA, che possono essere suddivisi in 2 gruppi principali:
1. Singoli indici di inquinamento atmosferico per una impurità.
2. Indicatori completi dell'inquinamento atmosferico da più sostanze.
A singoli indici relazionare:
Il coefficiente per esprimere la concentrazione di impurità in unità MPC ( UN ), cioè. il valore della concentrazione massima o media, ridotto a MPC:
a = Сί / MACί
Questa API viene utilizzata come criterio per la qualità dell'aria atmosferica in base alle singole impurità.
Ripetibilità (g ) concentrazioni di impurità nell'aria al di sopra di un determinato livello per posta o per K postazioni della città per l'anno. Questa è la percentuale (%) dei casi in cui il livello specificato viene superato da singoli valori della concentrazione di impurità:
g = (m / n ) ּ100%
dove n - il numero di osservazioni per il periodo in esame, M - il numero di casi di superamento delle concentrazioni una tantum al posto.
Isa (I ) da un'impurità separata - una caratteristica quantitativa del livello di inquinamento atmosferico da un'impurità separata, tenendo conto della classe di pericolo della sostanza attraverso la normalizzazione per il pericolo SO 2 :
I \u003d (C g / MPC) Ki
dove I è un'impurità, Ki - costante per varie classi di pericolo da ridurre al grado di nocività dell'anidride solforosa, C d è la concentrazione media annua di impurità.
Per sostanze di diverse classi di pericolo Ki è accettato:
|
Classe di pericolo |
||||
|
Valore Ki |
Il calcolo dell'API si basa sul presupposto che a livello di MPC tutte le sostanze nocive abbiano lo stesso effetto sull'uomo e, con un ulteriore aumento della concentrazione, il grado della loro nocività aumenta a una velocità diversa, che dipende dalla classe di pericolo della sostanza .
Questa API viene utilizzata per caratterizzare il contributo delle singole impurità al livello complessivo di inquinamento atmosferico in un dato periodo di tempo in un dato territorio e per confrontare il grado di inquinamento atmosferico da varie sostanze.
A indici complessi relazionare:
Il Comprehensive Urban Air Pollution Index (CIPA) è una misura quantitativa del livello di inquinamento atmosferico generato da N sostanze presenti nell'atmosfera della città:
KIZA=
dove II - indice unitario di inquinamento atmosferico da sostanza i-esima.
L'indice complesso dell'inquinamento atmosferico da sostanze prioritarie - una caratteristica quantitativa del livello di inquinamento atmosferico da sostanze prioritarie che determinano l'inquinamento atmosferico nelle città, è calcolato in modo simile al KIZA.
Calcoli dell'indice di inquinamento idrico naturale (WPI)può anche essere fatto in diversi modi.
Riportiamo a titolo esemplificativo il metodo di calcolo consigliato dal documento normativo, parte integrante del Regolamento per la Tutela delle Acque Superficiali (1991) - SanPiN 4630-88.
Innanzitutto, le concentrazioni misurate di inquinanti sono raggruppate in base ai segni limitanti di nocività - LPV (organolettici, tossicologici e sanitari generali). Quindi, per il primo e il secondo gruppo (LPV organolettico e tossicologico), il grado di deviazione (A io ) concentrazioni effettive di sostanze ( C i ) dal loro MPC i , come per l'aria atmosferica ( UN io = C io / MPC io ). Quindi, trova la somma degli indicatori A io , per il primo e il secondo gruppo di sostanze:
dove S è la somma di A i per le sostanze regolate dal punto di vista organolettico ( Sorg ) e tossicologico ( S tox ) LPV; N - numero di indicatori riassuntivi della qualità dell'acqua.
Inoltre, per determinare il WPI, vengono utilizzati il valore dell'ossigeno disciolto in acqua e il BOD. 20 (LPV sanitario generale), indicatore batteriologico - il numero di Escherichia coli lattosio-positivo (LPKP) in 1 litro di acqua, odore e sapore. L'indice di inquinamento delle acque è determinato secondo la classificazione igienica dei corpi idrici in base al grado di inquinamento (Tabella 2).
Confrontando gli indicatori corrispondenti ( S org , S tox , BOD 20 ecc.) con quelli di valutazione (vedi Tabella 2), determinare l'indice di inquinamento, il grado di inquinamento del corpo idrico e la classe di qualità dell'acqua. L'indice di inquinamento è determinato dal valore più stringente dell'indicatore stimato. Quindi, se secondo tutti gli indicatori l'acqua appartiene alla classe di qualità I, ma il contenuto di ossigeno in essa contenuto è inferiore a 4,0 mg/l (ma superiore a 3,0 mg/l), allora il WPI di tale acqua dovrebbe essere considerato come 1 e attribuito alla qualità di II classe (moderato grado di inquinamento).
I tipi di utilizzo dell'acqua dipendono dal grado di inquinamento dell'acqua in un corpo idrico (tabella 3).
Tavolo 2.
Classificazione igienica dei corpi idrici in base al grado di inquinamento (secondo SanPiN 4630-88)
Tabella 3
Possibili tipologie di utilizzo dell'acqua in funzione del grado di inquinamento del corpo idrico (secondo SanPiN 4630-88)
|
Grado di inquinamento |
Possibile utilizzo di un unico oggetto |
|
Consentito |
Adatto a tutti i tipi di utilizzo dell'acqua della popolazione praticamente senza restrizioni |
|
Moderare |
Indica il pericolo di utilizzare un corpo idrico per filiere culturali e domestiche. Utilizzo come fonte di approvvigionamento idrico domestico e potabile senza abbassamento del livello: l'inquinamento chimico negli impianti di trattamento delle acque può portare a sintomi iniziali di intossicazione in una parte della popolazione, soprattutto in presenza di sostanze della 1a e 2a classe di pericolo |
|
Alto |
Pericolo incondizionato dell'uso culturale e domestico dell'acqua in un corpo idrico. È inaccettabile utilizzarlo come fonte di approvvigionamento idrico domestico e potabile a causa della difficoltà di rimuovere sostanze tossiche nel processo di trattamento dell'acqua. L'acqua potabile può portare alla comparsa di sintomi di intossicazione e allo sviluppo di effetti separati, specialmente in presenza di sostanze della 1a e 2a classe di pericolo. |
|
Estremamente alto |
Assoluta inidoneità per tutti i tipi di utilizzo dell'acqua. Anche l'uso a breve termine dell'acqua in un corpo idrico è pericoloso per la salute pubblica |
Nei servizi del Ministero delle risorse naturali della Federazione Russa, per valutare la qualità dell'acqua, utilizzano il metodo di calcolo del WPI solo mediante indicatori chimici, ma tenendo conto di MPC di pesca più rigorosi. Allo stesso tempo, non si distinguono 4, ma 7 classi di qualità:
I - acqua molto pura (WPI = 0,3);
II - puro (WPI = 0,3 - 1,0);
III - moderatamente inquinato (WPI = 1,0 - 2,5);
IV - inquinato (WPI = 2,5 - 4,0);
V - sporco (WPI = 4.0 - 6.0);
VI - molto sporco (WPI = 6.0 - 10.0);
VII - estremamente sporco (WPI superiore a 10.0).
Valutazione del livello di contaminazione chimica del suoloviene effettuato secondo gli indicatori sviluppati negli studi geochimici e geoigienici. Questi indicatori sono:
- fattore di concentrazione chimico (K io ),
K i \u003d C i / C fi
dove C i contenuto effettivo di analita nel suolo, mg/kg;
C fi contenuto di fondo regionale della sostanza nel suolo, mg/kg.
In presenza di MPC i per il tipo di suolo considerato, K io determinato dalla molteplicità del superamento dello standard igienico, vale a dire secondo la formula
K i = С i / MPC i
- indice di inquinamento totale Z C , che è determinato dalla somma dei coefficienti di concentrazione chimica:
Zc = ∑ K io (n -1)
Dove n numero di inquinanti nel suolo, K io - fattore di concentrazione.
Una scala di valutazione approssimativa per il pericolo di inquinamento del suolo in termini di indicatore totale è presentata nella tabella. 3.
Tabella 3
|
Pericolo |
Cambiamento di salute |
|
|
ammissibile |
16 |
bassa morbilità nei bambini, deviazioni funzionali minime |
|
moderatamente pericoloso |
16-32 |
un aumento dell'incidenza complessiva |
|
pericoloso |
32-128 |
un aumento del tasso di incidenza complessivo; un aumento del numero di bambini malati, bambini con malattie croniche, disturbi del sistema cardiovascolare |
|
estremamente pericoloso |
> 128 |
un aumento del tasso di incidenza complessivo; aumento del numero di bambini malati, compromissione della funzione riproduttiva |
Il monitoraggio ambientale è di particolare importanza nel sistema globalemonitoraggio dell'ambiente e, prima di tutto, nel monitoraggio delle risorse rinnovabili della biosfera. Include osservazioni dello stato ecologico degli ecosistemi terrestri, acquatici e marini.
Come criteri che caratterizzano i cambiamenti nello stato dei sistemi naturali, possono essere utilizzati: l'equilibrio della produzione e della distruzione; il valore della produzione primaria, la struttura della biocenosi; il tasso di circolazione dei nutrienti, ecc. Tutti questi criteri sono espressi numericamente da vari indicatori chimici e biologici. Pertanto, i cambiamenti nella copertura vegetale della Terra sono determinati dai cambiamenti nell'area delle foreste.
Il risultato principale del monitoraggio ambientale dovrebbe essere una valutazione delle risposte degli ecosistemi nel loro insieme ai disturbi antropogenici.
La risposta, o reazione di un ecosistema, è un cambiamento nel suo stato ecologico in risposta a influenze esterne. È meglio valutare la reazione del sistema in base agli indicatori integrali del suo stato, che possono essere utilizzati come vari indici e altre caratteristiche funzionali. Consideriamo alcuni di loro:
1. Una delle risposte più comuni degli ecosistemi acquatici agli impatti antropici è l'eutrofizzazione. Pertanto, monitorare il cambiamento degli indicatori che riflettono integralmente il grado di eutrofizzazione di un serbatoio, ad esempio il pH 100% , - l'elemento più importante del monitoraggio ambientale.
2. La risposta alle "piogge acide" e ad altri impatti antropogenici può essere un cambiamento nella struttura delle biocenosi degli ecosistemi terrestri e acquatici. Per valutare tale risposta, sono ampiamente utilizzati vari indici di diversità delle specie, che riflettono il fatto che in qualsiasi condizione avversa, la diversità delle specie nella biocenosi diminuisce e aumenta il numero di specie resistenti.
Decine di tali indici sono stati proposti da vari autori. Gli indici basati sulla teoria dell'informazione hanno trovato il massimo utilizzo, ad esempio l'indice di Shannon:
dove n - numero totale di individui; S - numero di specie; N i - il numero di individui dell'i-esima specie.
In pratica non si tratta dell'abbondanza di una specie nell'intera popolazione (in un campione), ma dell'abbondanza di una specie in un campione; sostituendo n i /N per n i / n , otteniamo:
La massima diversità si osserva quando il numero di tutte le specie è uguale e il minimo - quando tutte le specie, tranne una, sono rappresentate da un esemplare. Indici di diversità ( D ) riflettono la struttura della comunità, dipendono debolmente dalla dimensione del campione e sono adimensionali.
Yu. L. Wilm (1970) ha calcolato gli indici di diversità di Shannon ( D ) in 22 sezioni incontaminate e 21 inquinate di diversi fiumi statunitensi. Nelle aree incontaminate, l'indice variava da 2,6 a 4,6 e nelle aree contaminate da 0,4 a 1,6.
La valutazione dello stato degli ecosistemi in termini di diversità delle specie è applicabile a qualsiasi tipo di impatto ea qualsiasi ecosistema.
3. La reazione del sistema può manifestarsi in una diminuzione della sua resistenza agli stress antropici. Come criterio integrale universale per valutare la sostenibilità degli ecosistemi, V. D. Fedorov (1975) ha proposto una funzione chiamata misura dell'omeostasi e uguale al rapporto tra indicatori funzionali (ad esempio, pH 100% o velocità di fotosintesi) a strutturali (indici di diversità).
Una caratteristica del monitoraggio ecologico è che gli effetti degli impatti, appena percettibili quando si studia un singolo organismo o specie, vengono rivelati quando si considera il sistema nel suo insieme.
5. Previsione e valutazione dello stato previsto
La previsione e la valutazione dello stato previsto degli ecosistemi e della biosfera si basano sui risultati del monitoraggio ambientale nel passato e nel presente, sullo studio di serie informative di osservazioni e sull'analisi delle tendenze nei cambiamenti.
Nella fase iniziale, è necessario prevedere i cambiamenti nell'intensità delle fonti di impatti e inquinamento, prevedere il grado della loro influenza: prevedere, ad esempio, la quantità di inquinanti nei vari media, la loro distribuzione nello spazio, i cambiamenti nella loro proprietà e concentrazioni nel tempo. Per fare tali previsioni, sono necessari dati sui piani di attività umana.
La fase successiva è una previsione di possibili cambiamenti nella biosfera sotto l'influenza dell'inquinamento esistente e di altri fattori, poiché i cambiamenti già avvenuti (soprattutto genetici) possono agire per molti altri anni. L'analisi dello stato previsto consente di scegliere le misure ambientali prioritarie e di adeguare le attività economiche a livello regionale.
La previsione dello stato degli ecosistemi è un tassello necessario nella gestione della qualità dell'ambiente naturale.
Nella valutazione dello stato ecologico della biosfera su scala globale mediante caratteristiche integrali (media nello spazio e nel tempo), i metodi di osservazione a distanza svolgono un ruolo eccezionale. I principali tra questi sono i metodi basati sull'uso delle strutture spaziali. A tal fine vengono creati speciali sistemi satellitari (Meteor in Russia, Landsat negli Stati Uniti, ecc.). Particolarmente efficaci sono le osservazioni sincrone a tre livelli con l'ausilio di sistemi satellitari, aeromobili e servizi di terra. Consentono di ottenere informazioni sullo stato delle foreste, dei terreni agricoli, del fitoplancton marino, dell'erosione del suolo, delle aree urbane, della ridistribuzione delle risorse idriche, dell'inquinamento atmosferico, ecc. Esiste, ad esempio, una correlazione tra la luminosità spettrale del pianeta superficie e il contenuto di humus nei suoli e la loro salinità.
La fotografia spaziale offre ampie opportunità per la zonizzazione geobotanica; consente di giudicare la crescita della popolazione dalle aree degli insediamenti; consumo di energia per la luminosità delle luci notturne; identificare chiaramente gli strati di polvere e le anomalie di temperatura associate al decadimento radioattivo; correggere l'aumento delle concentrazioni di clorofilla nei corpi idrici; rilevare gli incendi boschivi e molto altro.
in Russia dalla fine degli anni '60. esiste un sistema unificato a livello nazionale per il monitoraggio e il controllo dell'inquinamento ambientale. Si basa sul principio della complessità delle osservazioni degli ambienti naturali in termini di parametri idrometeorologici, fisico-chimici, biochimici e biologici. Le osservazioni sono costruite su un principio gerarchico.
La prima fase sono punti di osservazione locali a servizio della città, della regione e costituiti da stazioni di controllo e misurazione e da un centro informatico per la raccolta e l'elaborazione delle informazioni (CSI). Quindi i dati passano al secondo livello - regionale (territoriale), da dove le informazioni vengono trasferite alle organizzazioni locali interessate. Il terzo livello è il Main Data Center, che raccoglie e sintetizza le informazioni su scala nazionale. Per questo, i PC sono ormai ampiamente utilizzati e vengono create mappe raster digitali.
Attualmente è in fase di creazione il Sistema di monitoraggio ambientale statale unificato (EGSEM), il cui scopo è quello di fornire informazioni obiettive e complete sullo stato dell'ambiente. USSEM include il monitoraggio: fonti di impatto antropico sull'ambiente; inquinamento della componente abiotica dell'ambiente naturale; componente biotica dell'ambiente naturale.
EGSEM prevede la creazione di servizi di informazione ambientale. Il monitoraggio è effettuato dal Servizio di osservazione statale (GOS).
Le osservazioni dell'aria atmosferica nel 1996 sono state effettuate in 284 città in 664 postazioni. Al 1 gennaio 1996, la rete di monitoraggio dell'inquinamento delle acque superficiali della Federazione Russa era composta da 1928 punti, 2617 allineamenti, 2958 verticali, 3407 orizzonti situati su 1363 corpi idrici (1979 - 1200 corpi idrici); di questi - 1204 corsi d'acqua e 159 bacini idrici. Nell'ambito del Monitoraggio Statale dell'Ambiente Geologico (GMGS), la rete di osservazione comprendeva 15.000 punti di osservazione delle acque sotterranee, 700 siti di osservazione dei processi esogeni pericolosi, 5 poligoni e 30 pozzi per lo studio dei precursori dei terremoti.
Tra tutti i blocchi dell'USSEM, il più complesso e meno sviluppato non solo in Russia, ma anche nel mondo è il monitoraggio della componente biotica. Non esiste un'unica metodologia per l'uso di oggetti viventi né per valutare né per regolare la qualità dell'ambiente. Pertanto, il compito principale è determinare indicatori biotici per ciascuno dei blocchi di monitoraggio a livello federale e territoriale in modo differenziato per ecosistemi terrestri, acquatici e del suolo.
Per gestire la qualità dell'ambiente naturale, è importante non solo disporre di informazioni sul suo stato, ma anche determinare il danno da impatti antropici, l'efficienza economica, le misure di protezione ambientale e i propri meccanismi economici per proteggere l'ambiente naturale.
condizione reale
ambiente
Lo stato dell'ambiente
ambienti
Dietro lo Stato
ambiente
E i fattori su
influenzandola
Previsione
segno
Osservazioni
Monitoraggio
osservazioni
Previsione dello stato
Valutazione dello stato di fatto
Stima dello stato previsto
Regolamentazione della qualità ambientale
MONITORAGGIO AMBIENTALE
COMPITO
BERSAGLIO
OSSERVAZIONE
GRADO
PREVISIONE
IL PROCESSO DECISIONALE
SVILUPPO DELLA STRATEGIA
RILEVAMENTO
dietro il cambiamento nello stato dell'ambiente
modifiche ambientali proposte
cambiamenti osservati e identificazione dell'effetto dell'attività umana
cause dei cambiamenti ambientali associati alle attività umane
impedire
conseguenze negative dell'attività umana
rapporto ottimale tra società e ambiente
Fig.3. Compiti principali e finalità del monitoraggio
H 1
Circa 2
H 2
P 1
Circa 1
Di grande importanza nell'organizzazione della gestione razionale della natura è lo studio dei problemi della gestione della natura a livello globale, regionale e locale, nonché la valutazione della qualità dell'ambiente umano in aree specifiche, in ecosistemi di vari ranghi.
Monitoraggioè un sistema di osservazione, valutazione e previsione, che consente di identificare i cambiamenti nello stato dell'ambiente sotto l'influenza dell'attività antropica.
Insieme a un impatto negativo sulla natura, una persona può anche avere un impatto positivo a causa dell'attività economica.
Il monitoraggio include:
monitorare i cambiamenti nella qualità dell'ambiente, i fattori che influenzano l'ambiente;
valutazione dello stato effettivo dell'ambiente naturale;
previsione dei cambiamenti nella qualità dell'ambiente.
Le osservazioni possono essere effettuate su indicatori fisici, chimici e biologici, gli indicatori integrati dello stato dell'ambiente sono promettenti.
Tipi di monitoraggio. Allocare il monitoraggio globale, regionale e locale. (Cosa è alla base di una tale selezione?)
Il monitoraggio globale consente di valutare lo stato attuale dell'intero sistema naturale della Terra.
Il monitoraggio regionale è svolto a spese delle stazioni del sistema, dove confluiscono le informazioni sui territori soggetti all'influenza antropica.
La gestione razionale della natura è possibile se le informazioni fornite dal sistema di monitoraggio sono disponibili e correttamente utilizzate.
Monitoraggio ambientaleè un sistema per il monitoraggio, la valutazione e la previsione dei cambiamenti nello stato dell'ambiente sotto l'influenza dell'impatto antropico.
Le attività di monitoraggio sono:
Valutazione quantitativa e qualitativa dello stato dell'aria, delle acque superficiali, dei cambiamenti climatici, della copertura del suolo, della flora e della fauna, controllo del deflusso e delle emissioni di polveri e gas nelle imprese industriali;
Elaborazione di una previsione sullo stato dell'ambiente;
Informare i cittadini sui cambiamenti nell'ambiente.
Previsioni e previsione.
Cosa sono le previsioni e le previsioni? In vari periodi dello sviluppo della società, i modi di studiare l'ambiente sono cambiati. Uno degli "strumenti" più importanti della gestione della natura è attualmente considerato la previsione. Tradotta in russo, la parola "previsione" significa lungimiranza, previsione.
Pertanto, una previsione nella gestione della natura è una previsione dei cambiamenti nel potenziale delle risorse naturali e nel fabbisogno di risorse naturali su scala globale, regionale e locale.
La previsione è un insieme di azioni che consentono di formulare giudizi sul comportamento dei sistemi naturali e sono determinate dai processi naturali e dall'impatto dell'umanità su di essi in futuro.
Lo scopo principale della previsione è valutare la reazione prevista dell'ambiente naturale all'impatto umano diretto o indiretto, nonché risolvere i problemi della futura gestione razionale della natura in relazione agli stati previsti dell'ambiente naturale.
In connessione con la rivalutazione del sistema di valori, il passaggio dal pensiero tecnocratico al pensiero ecologico, ci sono cambiamenti nelle previsioni. Le previsioni moderne dovrebbero essere effettuate dal punto di vista dei valori umani universali, i principali dei quali sono una persona, la sua salute, la qualità dell'ambiente e la conservazione del pianeta come casa per l'umanità. Pertanto, l'attenzione alla natura vivente, all'uomo, rende ecologici i compiti di previsione.
Tipi di previsioni. In base al lead time si distinguono le seguenti tipologie di previsione: a brevissimo termine (fino a un anno), a breve termine (fino a 3-5 anni), a medio termine (fino a 10-15 anni), a lungo termine (fino a diversi decenni a venire), a lunghissimo termine (per millenni e più). Il lead time della previsione, ovvero il periodo per il quale viene fornita la previsione, può essere molto diverso. Quando si progetta un grande impianto industriale con una durata di servizio di 100-120 anni, è necessario sapere quali cambiamenti nell'ambiente possono verificarsi sotto l'influenza di questo impianto nel 2100-2200. Non c'è da stupirsi che dicano: "Il futuro è controllato dal presente".
In base alla copertura del territorio si distinguono previsioni globali, regionali e locali.
Esistono previsioni in specifici rami della scienza, ad esempio previsioni geologiche e meteorologiche. In geografia, una previsione complessa, che molti considerano scientifica generale.
Le principali funzioni del monitoraggio sono il controllo della qualità dei singoli componenti dell'ambiente naturale e l'identificazione delle principali fonti di inquinamento. Sulla base dei dati di monitoraggio, vengono prese decisioni per migliorare la situazione ambientale, costruire nuovi impianti di trattamento presso le imprese che inquinano la terra, l'atmosfera e l'acqua, modificare i sistemi di registrazione e piantare nuove foreste, introdurre rotazioni delle colture per la protezione del suolo, ecc.
Il monitoraggio è più spesso effettuato dai comitati regionali per il servizio idrometeorologico attraverso una rete di punti che effettuano le seguenti osservazioni: meteorologiche di superficie, bilancio termico, idrologiche, marine, ecc.
Ad esempio, il monitoraggio di Mosca include un'analisi costante del contenuto di monossido di carbonio, idrocarburi, anidride solforosa, quantità di ossidi di azoto, ozono e polvere. Le osservazioni sono effettuate da 30 stazioni che operano in modalità automatica. Le informazioni provenienti dai sensori situati nelle stazioni fluiscono verso il centro di elaborazione delle informazioni. Le informazioni sul superamento dell'MPC degli inquinanti vengono ricevute dal Comitato di Mosca per la protezione ambientale e dal governo della capitale. Sia le emissioni industriali delle grandi imprese che il livello di inquinamento delle acque nel fiume Moscova sono controllati automaticamente.
Attualmente esistono 344 stazioni di monitoraggio dell'acqua in 59 paesi del mondo, che costituiscono il sistema globale di monitoraggio ambientale.
Monitoraggio ambientale
Monitoraggio(lat. monitorare l'osservazione, l'avvertimento) - un complesso sistema di osservazioni, valutazione e previsione dei cambiamenti nello stato della biosfera o dei suoi singoli elementi sotto l'influenza di influenze antropiche
Principali compiti di monitoraggio:
monitoraggio delle fonti di impatto antropico; monitorare lo stato dell'ambiente naturale e i processi che si verificano in esso sotto l'influenza di fattori antropogenici;
previsione dei cambiamenti nell'ambiente naturale sotto l'influenza di fattori antropogenici e valutazione dello stato previsto dell'ambiente naturale.
Classificazioni del monitoraggio per caratteristiche:
Metodi di controllo:
Bioindicazione: rilevamento e determinazione dei carichi antropogenici mediante le reazioni degli organismi viventi e delle loro comunità ad essi;
Metodi remoti (fotografia aerea, sondaggi, ecc.);
Metodi fisici e chimici (analisi di singoli campioni di aria, acqua, suolo).
ambiente. Questo sistema è amministrato dall'UNEP, un organismo speciale per la protezione ambientale delle Nazioni Unite.
Tipi di monitoraggio. Secondo la scala di generalizzazione delle informazioni, distinguono: globale, regionale, monitoraggio dell'impatto.
Monitoraggio globale- questo è il monitoraggio dei processi e dei fenomeni mondiali nella biosfera e l'attuazione di una previsione di possibili cambiamenti.
Monitoraggio regionale copre singole regioni in cui si osservano processi e fenomeni che differiscono dalla natura naturale oa causa dell'impatto antropico.
Impatto il monitoraggio viene effettuato in aree particolarmente pericolose direttamente adiacenti a fonti di inquinanti.
Secondo i metodi di conduzione, si distinguono i seguenti tipi di monitoraggio:
Biologico (utilizzando bioindicatori);
Remoto (aviazione e spazio);
Analitiche (analisi chimiche e fisico-chimiche).
Gli oggetti di osservazione sono:
Monitoraggio delle singole componenti dell'ambiente (suolo, acqua, aria);
Monitoraggio biologico (flora e fauna).
Un tipo speciale di monitoraggio è il monitoraggio di base, ovvero il monitoraggio dello stato dei sistemi naturali, che praticamente non sono sovrapposti da impatti antropici regionali (riserve della biosfera). L'intero scopo del monitoraggio di base è quello di ottenere dati rispetto ai quali confrontare i risultati ottenuti da altri tipi di monitoraggio.
Metodi di controllo. La composizione degli inquinanti è determinata mediante metodi di analisi fisica e chimica (nell'aria, nel suolo, nell'acqua). Il grado di stabilità degli ecosistemi naturali è effettuato con il metodo della bioindicazione.
Bioindicazioneè il rilevamento e la determinazione dei carichi antropogenici dalle reazioni degli organismi viventi e delle loro comunità ad essi. L'essenza della bioindicazione è che determinati fattori ambientali creano la possibilità dell'esistenza di una particolare specie. Gli oggetti degli studi bioindicativi possono essere singole specie di animali e piante, nonché interi ecosistemi. Ad esempio, la contaminazione radioattiva è determinata dallo stato delle conifere; inquinamento industriale - per molti rappresentanti della fauna del suolo; l'inquinamento atmosferico è percepito in modo molto sensibile da muschi, licheni, farfalle.
La diversità delle specie e l'elevata abbondanza o, al contrario, l'assenza di libellule (odonata) sulla riva del bacino parlano della sua composizione faunistica: molte libellule - la fauna è ricca, poche - la fauna acquatica è esaurita.
Se i licheni scompaiono sui tronchi degli alberi nella foresta, nell'aria è presente anidride solforosa. Le larve di tricotteri (tricotteri) si trovano solo in acque pulite. Ma il verme su piccola scala (Tubifex), le larve di chironomidi (Chironomidae) vivono solo in corpi idrici fortemente inquinati. Molti insetti, alghe verdi unicellulari e crostacei vivono in corpi idrici leggermente inquinati.
La bioindicazione consente di rilevare tempestivamente un livello di inquinamento non ancora pericoloso e di adottare misure per ripristinare l'equilibrio ecologico dell'ambiente.
In alcuni casi si preferisce il metodo della bioindicazione, in quanto più semplice rispetto, ad esempio, ai metodi di analisi fisico-chimici.
Quindi, gli scienziati britannici hanno trovato diverse molecole nel fegato della passera - indicatori di inquinamento. Quando la concentrazione totale di sostanze pericolose per la vita raggiunge valori critici, una proteina potenzialmente cancerogena inizia ad accumularsi nelle cellule del fegato. La sua determinazione quantitativa è più semplice dell'analisi chimica dell'acqua e fornisce maggiori informazioni sul suo pericolo per la vita e la salute umana.
I metodi remoti sono utilizzati principalmente per il monitoraggio globale. Ad esempio, la fotografia aerea è un metodo efficace per determinare l'entità e l'entità dell'inquinamento da fuoriuscite di petrolio in mare oa terra, ad esempio incidenti di petroliere o rotture di oleodotti. Altri metodi in queste situazioni estreme non forniscono informazioni complete.
OKB im. Ilyushin, i costruttori di aerei dello stabilimento Lukhovitsky, hanno progettato e costruito l'Il-10Z, un velivolo unico per svolgere quasi tutti i compiti di monitoraggio ambientale e del territorio statale. L'aeromobile è dotato di apparecchiature di controllo, misurazione e telemetria, un sistema di navigazione satellitare (СPS), un sistema di comunicazione satellitare, un complesso interattivo di misurazione e registrazione a bordo ea terra. L'aeromobile può volare ad altitudini da 100 a 3000 m, rimanere in aria fino a 5 ore, consuma solo 10-15 litri di carburante ogni 100 km e imbarca due specialisti oltre al pilota. Il nuovo velivolo Il-103 del Centro aeronautico per scopi ambientali speciali, con sede presso l'aeroporto di Myachikovo vicino a Mosca, esegue il monitoraggio remoto per ambientalisti, protezione forestale dell'aviazione, servizi di emergenza e trasporto di oleodotti e gasdotti.
Metodi fisici e chimici vengono utilizzati per monitorare i singoli componenti dell'ambiente naturale: suolo, acqua, aria. Questi metodi si basano sull'analisi di singoli campioni.
Il monitoraggio del suolo prevede la determinazione di acidità, perdita di humus, salinità. L'acidità del suolo è determinata dal valore del valore del pH (pH) nelle soluzioni acquose del suolo. Il valore del pH viene misurato utilizzando un pHmetro o un potenziometro. Il contenuto di humus è determinato dall'ossidabilità della materia organica. La quantità di agente ossidante viene stimata mediante metodi titrimetrici o spettrometrici. La salinità del suolo, cioè il contenuto di sali in essi contenuti, è determinata dal valore della conduttività elettrica, poiché è noto che le soluzioni saline sono elettroliti.
L'inquinamento dell'acqua è determinato dal consumo di ossigeno chimico (COD) o biochimico (BOD), ovvero la quantità di ossigeno consumata per l'ossidazione delle sostanze organiche e inorganiche contenute nell'acqua inquinata.
L'inquinamento atmosferico viene analizzato da analizzatori di gas, che forniscono informazioni sulla concentrazione di inquinanti gassosi nell'aria. Vengono utilizzati metodi di analisi "multicomponente": analizzatori C-, H-, N e altri dispositivi che forniscono caratteristiche temporali continue dell'inquinamento atmosferico. I dispositivi automatizzati per l'analisi remota dell'inquinamento atmosferico, che combinano un laser e un localizzatore, sono chiamati lidar.
Valutazione della qualità ambientale
Cos'è la valutazione e la valutazione?
Un'area importante della ricerca di monitoraggio è la valutazione della qualità dell'ambiente. Questa direzione, come già sapete, ha ricevuto la priorità nella moderna gestione della natura, poiché la qualità dell'ambiente è associata alla salute fisica e spirituale di una persona.
In effetti, distinguono tra un ambiente naturale sano (confortevole), in cui la salute di una persona è normale o in miglioramento, e malsano, in cui lo stato di salute della popolazione è disturbato. Pertanto, al fine di preservare la salute della popolazione, è necessario monitorare la qualità dell'ambiente. Qualità ambientale- questo è il grado di conformità delle condizioni naturali con le capacità fisiologiche di una persona.
Esistono criteri scientifici per valutare la qualità dell'ambiente. Questi includono gli standard.
Standard di qualità ambientale. Gli standard di qualità si dividono in ambientali ed economici di produzione.
Gli standard ecologici stabiliscono le norme massime ammissibili di impatto antropogenico sull'ambiente, il cui eccesso minaccia la salute umana, è dannoso per la vegetazione e gli animali. Tali norme sono stabilite sotto forma di concentrazioni massime ammissibili di inquinanti (MPC) e livelli massimi ammissibili di effetti fisici nocivi (MPL). Vengono installati telecomandi, ad esempio, per il rumore e l'inquinamento elettromagnetico.
MPC è la quantità di una sostanza nociva nell'ambiente, che per un certo periodo di tempo non influisce sulla salute umana e non provoca conseguenze negative per la sua progenie.
Recentemente, quando si determina l'MPC, non viene preso in considerazione solo il grado di influenza degli inquinanti sulla salute umana, ma anche l'impatto di questi inquinanti sulle comunità naturali nel loro insieme. Ogni anno vengono impostati sempre più MPC per le sostanze nell'aria, nel suolo e nell'acqua.
Gli standard di qualità ambientale industriale ed economica regolano la modalità di funzionamento ecologicamente sicura di una produzione, di un servizio pubblico e di qualsiasi altro impianto. Gli standard di qualità ambientale produttiva ed economica prevedono la massima emissione ammissibile di sostanze inquinanti nell'ambiente (MAE). Come migliorare la qualità dell'ambiente? Molti esperti pensano a questo problema. Il controllo della qualità ambientale è effettuato da un servizio statale speciale. Misure per migliorare la qualità dell'ambiente. Sono combinati nei seguenti gruppi. Le più importanti sono le misure tecnologiche, che comprendono lo sviluppo di moderne tecnologie che assicurano l'uso integrato delle materie prime e lo smaltimento dei rifiuti. La scelta di un combustibile a minor prodotto di combustione ridurrà sensibilmente le emissioni di sostanze in atmosfera. Ciò è facilitato anche dall'elettrificazione della produzione moderna, dei trasporti e della vita quotidiana.
Le misure igienico-sanitarie contribuiscono al trattamento delle emissioni industriali attraverso varie progettazioni di impianti di trattamento. (Ci sono strutture di trattamento presso le imprese più vicine nella tua località? Quanto sono efficaci?)
L'insieme delle misure che migliorano la qualità dell'ambiente comprende progettazione architettonica attività che incidono non solo sulla salute fisica ma anche spirituale. Includono il controllo della polvere, il posizionamento razionale delle imprese (sono spesso portate fuori dal territorio di un insediamento) e delle aree residenziali, l'abbellimento di aree popolate, ad esempio, con i moderni standard di pianificazione urbana, città con una popolazione di un milione e mezzo le persone hanno bisogno di 40-50 m2 di spazio verde, è obbligatorio assegnare zone di protezione sanitaria nell'insediamento.
A ingegneristico e organizzativo le misure includono la riduzione dei parcheggi ai semafori, la riduzione dell'intensità del traffico sulle autostrade congestionate.
Al legale le misure comprendono l'istituzione e l'osservanza di atti legislativi per mantenere la qualità dell'atmosfera, dei corpi idrici, del suolo, ecc.
I requisiti relativi alla protezione della natura, al miglioramento della qualità dell'ambiente si riflettono in leggi, decreti e regolamenti statali. L'esperienza mondiale mostra che nei paesi sviluppati del mondo, le autorità risolvono i problemi relativi al miglioramento della qualità dell'ambiente attraverso atti legislativi e strutture esecutive, che, insieme al sistema giudiziario, sono chiamate a garantire l'attuazione delle leggi, la finanza grandi progetti ambientali e sviluppi scientifici, controllo dell'applicazione delle leggi e dei costi finanziari.
Non c'è dubbio che il miglioramento della qualità dell'ambiente sarà realizzato attraverso attività economiche. Le misure economiche sono associate, prima di tutto, all'investimento di fondi nel cambiamento e nello sviluppo di nuove tecnologie che garantiscano il risparmio di energia e risorse e riducano le emissioni di sostanze nocive nell'ambiente. I mezzi della politica fiscale e dei prezzi statali dovrebbero creare le condizioni per l'inclusione della Russia nel sistema internazionale per garantire la sicurezza ambientale. Allo stesso tempo, nel nostro Paese, a causa della recessione economica, il volume dell'introduzione di nuove tecnologie ambientali nel settore è notevolmente diminuito.
misure educative mirano alla formazione di una cultura ecologica della popolazione. La qualità dell'ambiente dipende in gran parte dalla formazione di nuovi valori e atteggiamenti morali, dalla revisione delle priorità, dei bisogni e dei metodi dell'attività umana. Nel nostro Paese, nell'ambito del programma statale "Ecologia della Russia", sono stati sviluppati programmi e manuali di educazione ambientale in tutte le fasi dell'acquisizione delle conoscenze dalle istituzioni prescolari al sistema di formazione avanzata. I mass media sono un mezzo importante nella formazione della cultura ecologica. Solo in Russia ci sono più di 50 tipi di periodici ambientali.
Tutte le attività volte a migliorare la qualità dell'ambiente sono strettamente interconnesse e dipendono in gran parte dallo sviluppo della scienza. Pertanto, la condizione più importante per l'esistenza di tutte le misure è lo svolgimento di ricerche scientifiche che migliorino la qualità dell'ambiente e la sostenibilità ambientale sia del pianeta nel suo insieme che delle singole regioni.
Tuttavia, va notato che le misure adottate per migliorare la qualità dell'ambiente non sempre portano un effetto notevole. Un aumento dell'incidenza della popolazione, una diminuzione dell'aspettativa di vita media delle persone, un aumento della mortalità indicano lo sviluppo di fenomeni ambientali negativi nel nostro Paese.
Finalità e obiettivi del monitoraggio ambientale. Classificazione dei tipi di monitoraggio
Il programma UNESCO del 1974 definisce monitoraggio come sistema di osservazioni regolari a lungo termine nello spazio e nel tempo, fornendo informazioni sullo stato passato e presente dell'ambiente, consentendo di prevedere i futuri cambiamenti nei suoi parametri, che sono di particolare importanza per l'umanità.
Monitoraggio ambientale- un sistema informativo per l'osservazione, la valutazione e la previsione dei cambiamenti nello stato dell'ambiente, creato per evidenziare la componente antropica di questi cambiamenti sullo sfondo dei processi naturali.
Il sistema di monitoraggio ambientale dovrebbe raccogliere, sistematizzare e analizzare le informazioni:
1) sullo stato dell'ambiente;
2) ragioni per i cambiamenti di stato osservati e probabili (ad esempio, fonti e fattori di impatto);
3) sull'ammissibilità di modifiche e carichi sull'ambiente nel suo complesso;
4) sulle riserve esistenti della biosfera.
Pertanto, il sistema di monitoraggio comprende le seguenti procedure principali:
1) selezione (definizione) dell'oggetto di osservazione;
2) esame dell'oggetto di osservazione selezionato;
3) compilazione di un modello informativo per l'oggetto di osservazione;
4) pianificazione delle misurazioni;
5) valutazione dello stato dell'oggetto di osservazione e identificazione del suo modello informativo;
6) prevedere i cambiamenti nello stato dell'oggetto di osservazione;
7) presentazione delle informazioni in una forma di facile utilizzo e portarle al consumatore.
Principale obiettivi il monitoraggio ambientale consiste nel fornire al sistema di gestione della tutela ambientale e della sicurezza ambientale informazioni tempestive e affidabili che consentano:
1) valutare gli indicatori dello stato e dell'integrità funzionale degli ecosistemi e dell'ambiente umano;
2) identificare le cause dei cambiamenti in questi indicatori e valutare le conseguenze di tali cambiamenti;
3) creare i presupposti per determinare le misure per correggere situazioni negative emergenti prima che il danno sia causato.
Sulla base di questi tre obiettivi principali, il monitoraggio ambientale dovrebbe concentrarsi su una serie di indicatori di tre tipi generali: conformità, diagnostica e allerta precoce.
Oltre agli obiettivi principali di cui sopra, il monitoraggio ambientale può essere finalizzato al raggiungimento di obiettivi programmatici speciali relativi alla fornitura delle informazioni necessarie per misure organizzative e di altro tipo per l'attuazione di specifiche misure ambientali, progetti, accordi internazionali e obblighi degli stati nelle aree pertinenti.
Principale compiti monitoraggio ambientale:
1) monitoraggio delle fonti di impatto antropico;
2) monitoraggio dei fattori di impatto antropico;
3) monitoraggio dello stato dell'area grigia naturale e dei processi che si verificano in essa sotto l'influenza di fattori antropici;
4) valutazione dell'effettivo stato dell'ambiente naturale;
5) previsione dei cambiamenti nello stato dell'ambiente naturale sotto l'influenza di fattori di impatto antropico e valutazione dello stato previsto dell'ambiente naturale.
Il sistema di monitoraggio passivo non include attività di gestione della qualità ambientale, ma è una fonte di informazioni necessarie per prendere decisioni significative dal punto di vista ambientale. Il monitoraggio attivo comporta l'adozione di decisioni significative dal punto di vista ambientale e azioni normative attive, strettamente correlate al controllo ambientale.
Monitoraggio globale del sistema operativo
Negli anni '60, l'Organizzazione meteorologica mondiale (WMO) ha istituito una rete mondiale di stazioni di monitoraggio dell'inquinamento atmosferico di fondo (BAPMON). Il suo obiettivo era ottenere informazioni sui livelli di fondo delle concentrazioni dei costituenti atmosferici, le loro variazioni ei cambiamenti a lungo termine, che possono essere utilizzate per giudicare l'impatto delle attività umane sullo stato dell'atmosfera.
Negli anni '70 è stata presa la decisione di creare un Global Environmental Monitoring System (GEMS) progettato per monitorare lo stato di fondo della biosfera nel suo insieme e, prima di tutto, i suoi processi di inquinamento.
Nel 1974, nell'ambito del programma delle Nazioni Unite, è stato sviluppato il concetto di monitoraggio globale dell'ambiente. In questo programma, l'accento è posto sulla definizione degli obiettivi di monitoraggio.
Nel 1986, l'ONU ha pubblicato una guida sul "Monitoraggio ambientale" ed. Clarna. Il programma "Global Environmental Monitoring Systems" distribuito lì ha 7 direzioni:
1) organizzazione ed espansione di un sistema di allerta su una minaccia per la salute umana;
2) valutazione dell'inquinamento atmosferico globale e del suo impatto sul clima;
3) valutazione e distribuzione dei contaminanti nelle filiere alimentari;
4) valutazione dei problemi critici di uso del suolo;
5) valutazione delle risposte degli ecosistemi all'inquinamento ambientale;
6) valutazione dell'inquinamento degli oceani;
7) sistema di allarme per calamità naturali.
Il monitoraggio globale prevede lo sviluppo di modelli di simulazione al computer in scala reale: oceano, atmosfera, clima, litosfera, modelli di interazione tra le geosfere elencate. Sulla base di questi modelli globali, è possibile riprodurre diversi scenari per lo sviluppo della società, ad esempio: conflitti nucleari locali; disastri locali causati dall'uomo associati a incidenti in impianti nucleari; scenario di sviluppo sfavorevole dell'industria e della tecnosfera; scenario di sviluppo sfavorevole delle relazioni economiche, che porta a una catena di disastri causati dall'uomo.
Questi modelli hanno senso solo quando vengono ricevute informazioni di misurazione complete da altre parti del monitoraggio. Ci sono diversi sistemi di monitoraggio dello spazio operativo qui. Questo è il sistema di osservazione della Terra "EOS", operativo dal 1995. I satelliti vengono lanciati in orbita a un'altitudine di 824 km.
Le stazioni di monitoraggio atmosferico di fondo (stazioni BAPMON) sono responsabili dello svolgimento delle osservazioni e dell'invio tempestivo dei dati primari ricevuti ai dipartimenti idrometeorologici (UGM) e all'Osservatorio geofisico principale (GGO) intitolato a A.I. AI Voeikova.
Stazioni di monitoraggio in background integrate(SCFM) - la loro ubicazione in termini di caratteristiche paesaggistiche e climatiche dovrebbe essere rappresentativa della regione. La valutazione della rappresentatività inizia con l'analisi dei materiali climatici, topografici, pedologici, botanici, geologici e di altro tipo.
L'SCFM comprende un sito di osservazione fisso e un laboratorio chimico. L'area di osservazione è costituita da siti di campionamento, stazioni idroelettriche e, in alcuni casi, pozzi di osservazione. Il laboratorio chimico della stazione è situato a una distanza non inferiore a 500 m dal sito di riferimento; il laboratorio elabora e analizza quella parte dei campioni che non può essere inviata al laboratorio regionale.
Stazioni BAPMON- le stazioni di sfondo sono suddivise in tre categorie: base, regionale e continentale.
Di base le stazioni dovrebbero essere situate nei luoghi più puliti, in montagna, su isole isolate. Il compito principale delle stazioni base è controllare il livello di fondo globale dell'inquinamento atmosferico, che non è influenzato da alcuna fonte locale.
Regionale le stazioni dovrebbero essere situate in aree rurali, ad almeno 40 km dalle principali fonti di inquinamento. Il loro scopo è rilevare le fluttuazioni a lungo termine delle componenti atmosferiche nell'area della stazione a causa dei cambiamenti nell'uso del suolo e di altri impatti antropogenici.
Continentale le stazioni coprono una gamma più ampia di studi rispetto alle stazioni regionali. Dovrebbero essere situati in aree remote in modo che non vi siano fonti entro un raggio di 100 km che potrebbero influenzare i livelli di inquinamento locali.
Programmi di sorveglianza nelle stazioni
Presso le stazioni CFM è in corso di realizzazione uno studio completo del contenuto di inquinanti nei componenti degli ecosistemi. A questo proposito, il programma di osservazione SCFM include misurazioni sistematiche del contenuto di inquinanti simultaneamente in tutti i media, integrate da dati idrometeorologici.
IN aria atmosferica sono oggetto di misurazione le concentrazioni medie giornaliere: solidi sospesi; ozono; ossidi di carbonio e azoto; diossido di zolfo; solfati; 3,4-benz(a)pirene; DDT e altri composti organoclorurati; piombo, cadmio, mercurio, arsenico, indicatore della torbidità aerosol dell'atmosfera.
Le osservazioni meteorologiche includono osservazioni di: temperatura e umidità dell'aria; velocità e direzione del vento; pressione atmosferica; nuvolosità; luce del sole; fenomeni atmosferici (nebbia, bufere di neve, temporali, tempeste di polvere, ecc.); precipitazioni atmosferiche; manto nevoso; temperatura del suolo; radiazione e bilancio di radiazione, ecc.
Suono spaziale.
Le immagini spaziali della Terra sono ottenute da un'altezza di oltre cento chilometri. Tre gruppi delle orbite più comunemente utilizzate possono essere distinti in base all'altezza:
a) 100-500 km (queste sono le orbite di veicoli spaziali con equipaggio, stazioni orbitali e satelliti da ricognizione con le altezze più caratteristiche di 200-400 km); per riprese dettagliate
b) 500-2000 km (orbita di risorse e satelliti meteorologici, risorsa inferiore (600-900 km), meteorologica - superiore (900-1400 km)); per riprese meno dettagliate, ma più operative e territorialmente più accattivanti
c) 36000-40000 km (orbita satellitare geostazionaria) per osservazione continua.
La risoluzione geometrica di un'immagine è l'area fisica di un'area rettangolare (solitamente quadrata) del terreno, che viene visualizzata sull'immagine come il punto più piccolo (pixel). Il valore della risoluzione geometrica è espresso nella lunghezza dei lati di questo rettangolo (solitamente un quadrato).
Le immagini satellitari consentono di creare rapidamente (entro 1-2 mesi dal momento del rilievo) mappe digitali per vaste aree del territorio, materiali cartografici speciali. Problemi come la scelta dei siti per le ispezioni (“ricognizioni”) possono essere risolti con l'uso di immagini satellitari.
Il costo di un'immagine scattata da un veicolo spaziale straniero è raramente inferiore a $ 2.000.
Più complessa si suppone che l'immagine venga utilizzata, più redditizio diventa acquisirla.
Basi fisiche del telerilevamento.
I metodi per il telerilevamento della Terra dallo spazio possono essere suddivisi in due grandi classi: passivi e attivi.
Metodi passivo Il telerilevamento della Terra (ERS) dallo spazio si basa sulla registrazione della radiazione solare riflessa, sommata alla radiazione propria dell'atmosfera, delle nuvole e della copertura del suolo e attenuata nell'atmosfera.
Allo stato attuale, i sistemi multispettrali spaziali con canali IR, funzionanti in modo affidabile in orbita, consentono, sulla base di informazioni a priori sulle proprietà termiche di suoli, rocce, minerali, minerali e materiali, di interpretare con successo immagini satellitari, rilevare varie anomalie e costruire mappe della temperatura della superficie terrestre e degli oceani, lo stato della copertura vegetale ecc.
Inoltre, l'imaging IR viene utilizzato con successo per rilevare e delineare incendi sotterranei, un campo geotermico permanente e condutture di riscaldamento sotterranee.
L'utilizzo delle indagini multizonali per lo studio dei corpi idrici è molto specifico ed efficace. Per loro, fornisce funzionalità aggiuntive che non sono implementate da altri metodi. Gli oggetti sottomarini vengono decifrati a profondità da diversi metri a decine di metri. Un vantaggio speciale risiede nell'uso di una serie di immagini zonali come sezioni di diversa profondità della colonna d'acqua e della superficie inferiore grazie alla capacità dei raggi di diverse gamme spettrali di penetrare a profondità diverse - la più grande (fino a 20 m) per i raggi della gamma blu e il più piccolo - per i raggi della regione spettrale del vicino IR. Queste proprietà aprono possibilità per lo studio della distribuzione della materia sospesa nell'acqua - inquinamento naturale dei corpi idrici dovuto al deflusso solido dei fiumi, ecc. Ciò consente di elaborare mappe di paesaggi sottomarini con le loro caratteristiche complesse per le aree di acque basse, ma sono proprio i compiti di sviluppo e monitoraggio della piattaforma che sono diventati oggi di fondamentale importanza.
Le immagini satellitari multizona sono molto istruttive per determinare il manto nevoso. La neve appena caduta riflette circa il 95% della radiazione solare nell'intervallo di lunghezze d'onda di 0,3 - 0,9 µm. Nella regione visibile dello spettro, la neve è un corpo bianco e nella regione IR (lunghezza d'onda 10 μm) è un corpo assolutamente nero con una temperatura inferiore a 0 gradi. CON.
Attivo Il telerilevamento viene effettuato nell'intervallo visibile utilizzando lidar(532 nm), ma principalmente nella gamma radio.
Quando si suona dallo spazio, viene utilizzata la gamma di onde a microonde, da millimetri a diversi centimetri. In questa fascia l'atmosfera terrestre è altamente trasparente, pertanto radiometri e radar consentono quasi sempre di effettuare sondaggi delle coperture terrestri e, inoltre, indipendentemente dalla presenza di nuvole.
Il potere penetrante delle onde radio consente di ottenere informazioni speciali sulla copertura del suolo che non possono essere estratte dalle osservazioni nel campo ottico. Quindi, in una certa misura, le onde radio consentono di "superare" l'effetto schermante della copertura vegetale e di ottenere direttamente informazioni proprietà dei suoli terrestri.
D'altra parte, con l'aiuto delle onde radio, in profondità suono di suolo, neve, ghiaccio, che consente di formulare giudizi più oggettivi sullo stato fisico delle coperture terrestri.
Studio completo delle risorse naturali
Il massimo effetto tecnico ed economico dall'uso dei dati di rilevamento dello spazio terrestre può essere ottenuto con uno studio e una mappatura completi delle risorse naturali. Lo studio e la mappatura integrati basati sulle informazioni spaziali implicano l'ottenimento di nuove informazioni sulle risorse naturali per i loro principali tipi e combinazioni territoriali interpretando i materiali delle immagini satellitari e la loro analisi congiunta con i dati degli studi tradizionali.
I rilievi scanner della Terra e la ricezione di immagini spaziali digitali dai moderni satelliti, nonché lo sviluppo diffuso dei sistemi di geoinformazione, consentono di compilare mappe tematiche elettroniche digitali. Questa è una fase qualitativamente nuova nella cartografia, che apre ampie opportunità per analisi e applicazioni complesse da parte di vari consumatori.
Cerca minerali.
L'uso di metodi spaziali consente di condurre indagini geologiche regionali in modo più rapido ed efficiente. Allo stesso tempo, il costo del rilevamento geologico di 1 km2 del territorio è ridotto del 15-20%.
L'introduzione della ricerca spaziale nel complesso della prospezione di petrolio e gas fornisce informazioni sulla tettonica discontinua e piegata e sulla struttura profonda della crosta terrestre. I metodi aerospaziali svolgono un ruolo importante sia nell'ulteriore esplorazione dei depositi che nel loro funzionamento.
Studi ambientali
I sistemi spaziali attualmente funzionanti per scopi di storia naturale, meteorologici e oceanologici possono essere efficacemente utilizzati nell'interesse di studi ambientali di natura globale, regionale e locale.
Ad esempio, le dinamiche di essiccazione del lago d'Aral sono state registrate dalle stazioni orbitali.
Tali immagini consentono di monitorare la diffusione delle chiazze di petrolio e organizzare un lavoro efficace per eliminare le conseguenze degli incidenti.
Le immagini satellitari non solo rilevano gli incendi boschivi, ma prevedono anche il pericolo del loro verificarsi e valutano i danni causati dagli incendi boschivi.
Regolazione della qualità dell'aria
Qualità dell'aria- un insieme di proprietà atmosferiche che determinano il grado di impatto di fattori fisici, chimici e biologici su persone, flora e fauna, nonché su materiali, strutture e ambiente nel suo complesso.
Gli standard di qualità dell'aria definiscono i limiti ammissibili per il contenuto di sostanze nocive sia nell'area industriale che in quella residenziale (destinata a patrimonio abitativo, edifici e strutture pubbliche) degli insediamenti.
MPC rz - concentrazione, che durante il giorno (tranne i fine settimana) lavora per 8 ore, o per altra durata, ma non più di 41 ore settimanali, durante l'intera esperienza lavorativa non dovrebbe causare malattie o deviazioni nello stato di salute rilevato dal moderno metodi di ricerca, nel corso del lavoro o nei remoti periodi di vita delle generazioni presenti e successive.
È assolutamente inaccettabile confrontare i livelli di inquinamento nell'area residenziale con l'MPC stabilito rz, e anche parlare dell'MPC nell'aria in generale, senza specificare quale standard si sta discutendo.
MPC mr - la concentrazione di una sostanza nociva nell'aria aree popolate, che non provoca reazioni riflesse (comprese quelle subsensoriali) nel corpo umano se inalato per 20 minuti. A seguito della dispersione di impurità nell'aria in condizioni meteorologiche avverse al confine della zona di protezione sanitaria dell'impresa, la concentrazione di una sostanza nociva in qualsiasi momento non deve superare l'MPC mr.
MPC cc è la concentrazione di una sostanza nociva nell'aria aree popolate, che non dovrebbe avere un effetto diretto o indiretto su una persona con un'inalazione illimitata di lunga durata (anni). Pertanto, MPC ss è lo standard sanitario e igienico più rigoroso che stabilisce la concentrazione di una sostanza nociva nell'aria.
Le caratteristiche normalizzate dell'inquinamento atmosferico sono talvolta chiamate INDICE DI INQUINAMENTO ATMOSFERICO (API). Nel lavoro pratico, viene utilizzato un gran numero di API diverse. Alcuni di essi si basano su indicatori indiretti dell'inquinamento atmosferico, ad esempio sulla visibilità dell'atmosfera, sul coefficiente di trasparenza.
Vari ISA, che possono essere suddivisi in 2 gruppi principali:
1. Singoli indici di inquinamento atmosferico per una impurità.
2. Indicatori completi dell'inquinamento atmosferico da più sostanze.
Gli indici singoli includono:
* Coefficiente per esprimere la concentrazione di un'impurità in unità MPC (a), cioè il valore della concentrazione massima o media, ridotto a MPC: a = Ci / MPC
Gli indici complessi includono:
* Il Comprehensive City Air Pollution Index (CIPA) è una caratteristica quantitativa del livello di inquinamento atmosferico creato da n sostanze presenti nell'atmosfera della città: In = SIi
dove Ii è un unico indice di inquinamento atmosferico da parte della sostanza i-esima.
Regolazione della qualità dell'acqua
In accordo con le Regole Sanitarie e le Norme SanPiN 2.1.4.559-96, l'acqua potabile deve essere sicura in termini di epidemia e radiazioni, innocua nella composizione chimica e deve avere proprietà organolettiche favorevoli. La qualità dell'acqua nel suo complesso è intesa come una caratteristica della sua composizione e delle sue proprietà, che ne determina l'idoneità a specifici tipi di utilizzo dell'acqua; allo stesso tempo, gli indicatori di qualità sono segni con cui viene valutata la qualità dell'acqua.
La concentrazione massima consentita nell'acqua di un serbatoio per uso idrico potabile e domestico (PEEP) è la concentrazione di una sostanza nociva nell'acqua, che non dovrebbe avere un effetto diretto o indiretto sul corpo umano per tutta la sua vita e sulla salute di generazioni successive, e non deve peggiorare le condizioni igieniche di utilizzo dell'acqua.
La concentrazione massima ammissibile nell'acqua di un serbatoio utilizzato per scopi di pesca (MPCvr) è la concentrazione di una sostanza nociva nell'acqua, che non dovrebbe avere un effetto dannoso sulle popolazioni ittiche, principalmente quelle commerciali.
La valutazione della qualità dell'acqua e il confronto dello stato attuale del corpo idrico con le caratteristiche stabilite negli anni precedenti vengono effettuati sulla base dell'indice di inquinamento idrico mediante indicatori idrochimici (WPI). Questo indice è una caratteristica formale ed è calcolato calcolando la media di almeno cinque singoli indicatori di qualità dell'acqua. I seguenti indicatori sono obbligatori per la contabilizzazione: concentrazione di ossigeno disciolto, valore pH e domanda biologica di ossigeno BOD5.
Inoltre, per determinare il WPI, vengono utilizzati il \u200b\u200bvalore di ossigeno disciolto in acqua e BOD20 (LPV sanitario generale), un indicatore batteriologico - il numero di Escherichia coli lattosio-positivo (LPKP) in 1 litro di acqua, odore e gusto. L'indice di inquinamento dell'acqua è determinato in conformità con la classificazione igienica dei corpi idrici in base al grado di inquinamento.
Regolazione della qualità del suolo
In URSS è stato stabilito un solo standard che determina il livello ammissibile di inquinamento del suolo con sostanze chimiche dannose - MPC per lo strato di terreno arabile (MPCp) - questa è la concentrazione di una sostanza nociva nello strato di terreno arabile superiore, che non dovrebbe avere un effetto negativo diretto o indiretto su chi è a contatto con l'ambiente del suolo e la salute umana, nonché sulla capacità autopulente del suolo.
La valutazione del livello di inquinamento chimico dei suoli negli insediamenti viene effettuata secondo indicatori sviluppati nel corso di studi geochimici e igienici associati dell'ambiente delle città. Tali indicatori sono il coefficiente di concentrazione dell'elemento chimico Kc e l'indice di inquinamento totale Zc.
Fattore di concentrazioneè definito come il rapporto tra il contenuto effettivo dell'elemento nel suolo C e lo sfondo C f: K c \u003d C / C f.
Poiché i suoli sono spesso contaminati da più elementi contemporaneamente, calcolano indice di inquinamento totale, che riflette l'effetto dell'influenza di un gruppo di elementi:
n è il numero di elementi da prendere in considerazione.
La valutazione del pericolo di contaminazione del suolo da parte di un complesso di elementi in termini di Zc viene effettuata secondo una scala di valutazione, le cui gradazioni sono sviluppate sulla base di uno studio dello stato di salute della popolazione residente in territori con differenti livelli di contaminazione del suolo.
17. Organizzazione del controllo ecoanalitico.
Il monitoraggio si basa sul sistema per determinare le concentrazioni di inquinanti negli oggetti ambientali - il sistema di controllo analitico ambientale (EAC).
EAC è un sistema di misure per identificare e valutare le fonti e il livello di inquinamento di oggetti naturali con sostanze nocive a seguito di scarichi o emissioni di tali sostanze nell'ambiente da parte degli utilizzatori di risorse naturali, nonché a causa della formazione naturale e dell'accumulo in oggetti ambientali, anche a causa della trasformazione chimica e biochimica di sostanze naturali e tecnogeniche in composti con proprietà nocive.
Si possono distinguere tre funzioni principali dell'EAC:
Ottenere informazioni primarie sul contenuto di sostanze nocive nell'ambiente e prendere decisioni sulla base di queste informazioni per impedire l'ulteriore ingresso di queste sostanze nell'acqua, nell'aria, nel suolo, nei sedimenti del fondo, nella copertura vegetale o la necessità di pulire questi oggetti da già accumulati inquinanti;
Ottenere informazioni secondarie sull'efficacia delle attività svolte sulla base di informazioni primarie;
· formazione di dati iniziali per prendere decisioni di natura economica, legale, sociale e ambientale in relazione agli utenti di risorse naturali, distretti e regioni con una situazione ambientale difficile, compresa la valutazione degli immobili durante la loro privatizzazione o vendita.
Organizzazione e fornitura di EAK richiedono la soluzione di un complesso di problemi interconnessi che formano il seguente unico sistema: Supporto normativo e tecnico e regolamentazione legale - Oggetti e componenti controllati - Supporto metodologico - Hardware - Supporto metrologico - Garanzia di qualità delle informazioni chimiche - Personale
Supporto normativo e tecnico e regolazione legale del sistema EAK
Dal punto di vista della legislazione ambientale, la regolamentazione delle singole fasi dell'EAK (prelievo, conservazione e trasporto dei campioni, preparazione dei campioni, elaborazione ed emissione dei risultati delle analisi, loro introduzione nella memoria del computer, nonché la regolamentazione della nomenclatura delle sostanze nocive da determinare e le loro concentrazioni massime ammissibili (MAC)) è la base giuridica per comprovare i requisiti per i metodi di analisi, gli strumenti analitici e altri strumenti di misura che dovrebbero essere utilizzati per l'EAC.
Il supporto normativo e tecnico include anche i documenti che regolano gli algoritmi di analisi. È necessario sviluppare DTN uniformi che regolino i requisiti per l'organizzazione e lo svolgimento dell'EAC, tenendo conto delle sue specificità per ciascuna delle strutture ad esso associate.
Supporto metodologico del sistema EAK
È stato sviluppato un numero enorme di metodi per l'analisi di oggetti dell'ambiente naturale, ma solo una parte di essi può essere applicata nel sistema EAC, poiché in termini di indicatori di prestazione, comprese le caratteristiche analitiche e metrologiche, non soddisfano i requisiti della CAE. Inoltre, un ampio gruppo di tecniche viene implementato su apparecchiature analitiche uniche, disponibili in Russia in copie singole (ad esempio, spettrometri di massa cromatografica ad alta risoluzione). I documenti che regolano i metodi per l'analisi degli oggetti ambientali devono avere un certo status normativo, tecnico e legale: tali metodi devono essere certificati e messi in atto. Finora, la stragrande maggioranza dei metodi utilizzati per EAK non è stata certificata. Condurre un EAC utilizzando metodi non certificati mette immediatamente in dubbio l'affidabilità dei risultati del test. Sulla base di tali risultati non possono essere prese né sanzioni né decisioni gestionali.
Hardware del sistema EAK
Per i dispositivi EAK, la questione della fondatezza dei requisiti per le condizioni del loro funzionamento è fondamentale. Tutti i dispositivi EAK, fabbricati o in fase di sviluppo, possono essere suddivisi in due gruppi: dispositivi generici e dispositivi specializzati.
Il primo gruppo comprende dispositivi il cui utilizzo non è strettamente correlato alle specifiche dell'oggetto controllato o all'indicatore che viene determinato, ad es. è possibile utilizzarli per un gran numero di metodi di analisi. Il secondo gruppo comprende dispositivi progettati per determinare un componente specifico in un oggetto di prova specifico.
I dispositivi di entrambi i gruppi possono essere utilizzati nell'EAC se esiste un supporto metodologico obbligatorio.
Garanzia di qualità delle informazioni chimiche
In EAK, le informazioni ricevute servono come base per prendere decisioni politiche e prescrivere regole. La qualità dell'informazione analitica è determinata dal grado della sua affidabilità. I lavori per garantire la qualità dei risultati delle analisi chimiche nel campo dell'EAC sono di natura strettamente dipartimentale e non si applicano all'intero sistema EAC, poiché il controllo della qualità dei dati degli utenti della natura non viene effettuato affatto. Pertanto, è necessario creare un sistema comune per garantire la qualità del lavoro analitico, che dovrebbe essere regolato dal DTN pertinente.
Oggetti e componenti controllati nel controllo ecoanalitico
L'ambito del controllo analitico ambientale include i seguenti oggetti controllati:
acqua - fresca, superficiale, marina, sotterranea, precipitazioni atmosferiche, acqua di fusione, acque reflue;
aria - atmosferica, riserve naturali (sfondo), città e zone industriali, zona di lavoro;
suolo (in termini di inquinamento);
sedimenti di fondo (nello stesso aspetto);
Piante, alimenti e mangimi, tessuti animali (nello stesso aspetto).
Requisiti per gli strumenti di misura
Vari documenti normativi nel campo della garanzia dell'uniformità delle misurazioni impongono requisiti piuttosto rigorosi sugli strumenti di misurazione (SI) utilizzati nel lavoro eco-analitico.
1. Prima di tutto, MI deve essere testato per approvare il tipo di strumenti di misura.
2. I documenti normativi stabiliscono il limite inferiore per il rilevamento di un inquinante negli oggetti ambientali - di solito varia da 0,1 MPC (per il suolo) a 0,8 MPC (per l'aria atmosferica). Quando si sceglie SI, anche questo fatto deve essere preso in considerazione.
3. Particolare attenzione dovrebbe essere prestata al rispetto degli standard di errore di misurazione stabiliti dai documenti normativi durante il processo di misurazione. Per gli strumenti di misura universali (spettrofotometri, polarografi, cromatografi, ecc.), la fornitura di strumenti di misura con metodi di misura certificati (di seguito MMI) è di grande importanza.
4. Per comodità di memorizzazione ed elaborazione dei risultati della misurazione, il dispositivo deve essere dotato di un'uscita che ne consenta l'interfaccia con un computer.
5. basso costo di funzionamento del dispositivo.
6. I dispositivi destinati all'analisi di massa non dovrebbero richiedere qualifiche molto elevate dell'esecutore.
7. Per i dispositivi importati, è essenziale disporre della documentazione tecnica in russo, nonché del software in lingua russa per SI.
8. Riparare un elettrodomestico non deve essere molto costoso.
9. Requisiti separati sono imposti alle MI contenenti sorgenti di radiazioni ionizzanti. Tali strumenti di misura sono soggetti a registrazione obbligatoria presso gli organi del Ministero degli affari interni e del Ministero della salute della Russia, ed è vietato il funzionamento di tali strumenti di misura senza ottenere un'apposita licenza da Gosatomnadzor della Russia.
Classificazione degli strumenti ecoanalitici
Attualmente esistono diverse classificazioni degli strumenti di misura.
Pertanto, i mezzi delle misurazioni ecoanalitiche possono essere suddivisi in tre gruppi:
Automatico e non automatico
Mobile e stazionario (indossabile, portatile, trasportabile),
analizzatori e dispositivi di segnalazione,
SI universale- misurare il contenuto di quasi tutte le sostanze di varie classi (ad esempio uno spettrofotometro), gruppo- analizzare un numero di sostanze simili della stessa classe o gruppo (analizzatore di gas di scarico di autoveicoli) e mirata- specifico per sostanze specifiche (ad esempio, analizzatore di CO, analizzatore di vapori di mercurio);
per l'ambiente analizzato: analizzatori di gas, analizzatori di acqua, analizzatori di corpi sfusi.
secondo il metodo di registrazione dei risultati: analogico e digitale.
Uno dei più utilizzati è la classificazione per metodo di misurazione.
Quando tutti i motivi di cui sopra sono combinati e con ulteriori dettagli degli strumenti di misura in base alle caratteristiche dei mezzi analizzati, si forma un ampiamente utilizzato attualmente nella pratica. classificazione SI "pragmatica"., che viene utilizzato, anche quando si introduce il registro statale russo di SI. La divisione degli strumenti di misura in gruppi e sottogruppi al suo interno viene effettuata in base all'ambiente controllato, in base alle sue caratteristiche, e quindi in base a metodi, classi e tipi di sostanze da determinare.
19. Sistema nazionale di osservazione e controllo dell'aria atmosferica OGSNK è parte integrante del Sistema Nazionale di Osservazione e Controllo (OGSNK) per lo stato dell'ambiente naturale.
I compiti principali dell'OGCOS sono gli stessi dell'intero sistema OGCOS.
OGSONK è costituito da due livelli di monitoraggio:
1) monitoraggio dell'impatto;
2) monitoraggio regionale, compreso il background.
In Russia esiste una rete di stazioni che monitora il contenuto di inquinanti nell'atmosfera. Queste stazioni si trovano in 253 città. Il numero di posti fissi è determinato in base alla popolazione della città, all'area dell'insediamento, al terreno e al grado di industrializzazione. A seconda della popolazione si stabilisce quanto segue: 1 posto - fino a 50mila abitanti; 2 posti - 50-100 mila abitanti; 2-3 posti - 100-200 mila abitanti; 3-5 posti - 200-500 mila abitanti; 5-10 posti - più di 500mila abitanti; 10-20 posti (fissi e di percorso) - più di 1 milione di abitanti.
Il sistema di osservazione si basa su: regolarità, unità del programma di osservazione, rappresentatività della posizione del posto fisso. Il trattamento dei dati è svolto in GGO li. AI Voeikov a San Pietroburgo. Solitamente ad ogni postazione vengono misurati fino a 8 inquinanti, ma dato che ogni polo industriale ha le proprie specifiche ambientali e il proprio set 3B, si possono misurare fino a 80 componenti.
La prerogativa di controllare le fonti di inquinamento (emissioni, tubazioni, ecc.) spetta ai dipartimenti di tutela ambientale delle stesse imprese a contatto con i servizi igienico-sanitari. I restanti tre livelli di controllo sono svolti da servizi, istituti e istituzioni di Roskomhydromet.
Organizzazione delle osservazioni per l'inquinamento atmosferico
Il monitoraggio del livello di inquinamento atmosferico viene effettuato presso le postazioni. Un posto di osservazione è un luogo prescelto (punto del terreno), dove è collocato un padiglione o un'auto dotata di opportuni dispositivi.
Sono stabiliti posti di osservazione di 3 categorie: stazionario(registrazione continua o campionamento regolare), itinerario(per il campionamento regolare dell'aria quando è impossibile o impraticabile installare un palo fisso), mobile(under-flare - sotto una torcia a fumo (gas) per identificare la zona di influenza di una data fonte di emissioni industriali).
Oltre alle osservazioni nelle città, vengono effettuate osservazioni al di fuori delle aree urbane, anche nelle riserve naturali, che consentono di stimare l'inquinamento di fondo derivante dal trasporto di inquinanti da parte dei flussi atmosferici, e nelle singole stazioni - il contenuto di fondo naturale delle sostanze nell'atmosfera.
Contemporaneamente al campionamento dell'aria, vengono determinate la direzione e la velocità del vento, la temperatura dell'aria, le condizioni meteorologiche e la superficie sottostante.
Elenco delle sostanze per la misurazioneè stabilito sulla base delle informazioni sulla composizione e natura delle emissioni da fonti di inquinamento e sulle condizioni meteorologiche per la dispersione delle impurità.
Dopo aver scelto le principali impurità da controllare, viene determinato l'ordine di organizzazione del controllo su impurità specifiche emesse da diverse fonti.
Il monitoraggio dei principali contenuti 3B è organizzato presso i posti fissi di riferimento: polvere, anidride solforosa, monossido di carbonio, ossido e biossido di azoto, nonché sostanze specifiche tipiche delle emissioni industriali delle imprese di una determinata città.
20. Mezzi di controllo dell'aria e di altri mezzi gassosi. Campionamento dell'aria.
I mezzi di controllo si dividono in: sistemi(complessi), elettrodomestici, altro mezzi tecnici di controllo dell'inquinamento (TSKZ) del bacino aereo con il loro raggruppamento in base alle caratteristiche dell'ambiente aereo analizzato
Per grado di automazione: automatico automazione e rilevatori di gas, e non automatico dispositivi e altri mezzi di controllo.
Nel controllo eco-analitico di laboratorio degli inquinanti nell'aria, viene utilizzata principalmente la tecnologia con procedure separate di campionamento e misurazione dei campioni. Allo stesso tempo, tra gli strumenti universali di analisi da laboratorio, che implementano almeno 130 metodi per misurare gli inquinanti atmosferici, ci sono le seguenti tipologie di strumenti:
fotometri e spettrofotometri 50% (>60 metodi),
cromatografi 20% (30),
spettrometri ad assorbimento atomico 10% (15),
dispositivi potenziometrici 4% (5),
fluorimetri e titolatori 2,5% ciascuno (3 ciascuno),
coulometri e strumenti per pesare 1,5% ciascuno (2 ciascuno),
Il resto (spettrometri di massa cromatografica, fluorescenza a raggi X e
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introduzione
Per molto tempo sono state fatte osservazioni solo sui cambiamenti nello stato dell'ambiente naturale dovuti a cause naturali (naturali). Negli ultimi decenni l'impatto dell'uomo sull'ambiente è notevolmente aumentato in tutto il mondo, è diventato evidente che lo sfruttamento incontrollato della natura può portare a conseguenze negative molto gravi. A questo proposito, c'è un bisogno ancora maggiore di informazioni dettagliate sullo stato della biosfera.
È noto che lo stato della biosfera cambia sotto l'influenza di influenze naturali e antropiche. Lo stato della biosfera, che cambia costantemente sotto l'influenza di cause naturali, di norma ritorna al suo stato originale (cambiamenti di temperatura e pressione, umidità dell'aria e del suolo, le cui fluttuazioni si verificano principalmente attorno ad alcuni valori medi relativamente costanti , variazioni stagionali della biomassa vegetale e animale, ecc.). I valori medi che caratterizzano lo stato della biosfera (le sue caratteristiche climatiche in qualsiasi regione del globo, la composizione naturale dei vari ambienti, la circolazione dell'acqua, del carbonio e di altre sostanze, la produttività biologica globale) cambiano in modo significativo solo per un periodo molto lungo tempo (migliaia, a volte anche centinaia di migliaia e milioni di anni). Anche i grandi sistemi ecologici di equilibrio, i geosistemi, sotto l'influenza dei processi naturali, cambiano molto lentamente.
I cambiamenti nello stato della biosfera sotto l'influenza di fattori antropogenici possono verificarsi molto rapidamente. Pertanto, i cambiamenti che hanno avuto luogo per questi motivi in alcuni elementi della biosfera negli ultimi decenni sono paragonabili ad alcuni cambiamenti naturali che si verificano nel corso di migliaia e persino milioni di anni. I cambiamenti naturali dello stato dell'ambiente, sia a breve che a lungo termine, sono ampiamente osservati e studiati dai servizi geofisici esistenti in molti paesi (idrometeorologici, sismici, ionosferici, gravimetrici, magnetometrici, ecc.). Per evidenziare i cambiamenti antropogenici sullo sfondo dei cambiamenti naturali (naturali), è diventato necessario organizzare osservazioni speciali dei cambiamenti nello stato della biosfera sotto l'influenza dell'attività umana. È stato proposto di chiamare monitoraggio il sistema di osservazioni ripetute di uno o più elementi dell'ambiente naturale nello spazio e nel tempo per determinati scopi, secondo un programma prestabilito.
1. Concetti di base sul monitoraggio
Il termine "monitoraggio" è apparso prima della Conferenza delle Nazioni Unite sull'ambiente di Stoccolma (Stoccolma, 5-16 giugno 1972). Le prime proposte per un tale sistema sono state sviluppate da esperti di una commissione speciale di SCOPE (Comitato scientifico sui problemi ambientali) nel 1971. Questo termine è apparso in opposizione e in aggiunta al termine "controllo", che includeva non solo l'osservazione e l'ottenimento informazioni, ma ed elementi di azioni attive, controlli. Il monitoraggio dei cambiamenti antropogenici nell'ambiente naturale dovrebbe essere considerato un sistema di osservazioni che consente di identificare i cambiamenti nello stato della biosfera sotto l'influenza dell'attività umana.
Il sistema di monitoraggio può coprire sia le aree locali che il globo nel suo complesso (monitoraggio globale). La caratteristica principale del sistema di monitoraggio globale è la possibilità, sulla base dei dati di questo sistema, di valutare lo stato della biosfera su scala globale.
Il monitoraggio nazionale è solitamente indicato come un sistema di monitoraggio all'interno di un singolo stato; un tale sistema differisce dal monitoraggio globale non solo per la scala, ma anche per il fatto che il compito principale del monitoraggio nazionale è ottenere informazioni e valutare lo stato dell'ambiente nell'interesse nazionale. Pertanto, un aumento del livello di inquinamento atmosferico in singole città o aree industriali può non essere significativo per valutare lo stato della biosfera su scala globale, ma sembra essere una questione importante per adottare misure in questo settore, misure a livello livello nazionale. Il sistema di monitoraggio globale dovrebbe basarsi sui sottosistemi di monitoraggio nazionali e includere elementi di tali sottosistemi. A volte viene utilizzato il termine "monitoraggio transfrontaliero" o "internazionale". Apparentemente, è più corretto usare questo termine per i sistemi di monitoraggio utilizzati nell'interesse di diversi stati (per considerare le questioni del trasferimento transfrontaliero dell'inquinamento tra stati, ecc.).
In Russia, il sistema di monitoraggio è implementato a più livelli:
Impatto (studio di forti impatti su scala locale);
Regionale (manifestazione dei problemi di migrazione e trasformazione degli inquinanti, l'impatto combinato di vari fattori caratteristici dell'economia della regione);
Contesto (sulla base delle riserve della biosfera, dove è esclusa qualsiasi attività economica).
Quindi, il monitoraggio è un sistema informativo multiuso. I suoi compiti principali sono: monitorare lo stato della biosfera, valutarne e prevederne lo stato; determinazione del grado di impatto antropogenico sull'ambiente, identificazione dei fattori e delle fonti di tale impatto, nonché del grado del loro impatto.
Il monitoraggio comprende le seguenti principali aree di attività:
1) monitorare i fattori che influenzano l'ambiente naturale e lo stato dell'ambiente;
2) valutazione dell'effettivo stato dell'ambiente naturale;
3) previsione dello stato dell'ambiente naturale e valutazione di questo stato.
Così, monitoraggio- si tratta di un sistema di osservazione, valutazione e previsione dello stato dell'ambiente naturale, che non comprende la gestione della qualità ambientale.
2. Monitoraggio biologico
Il compito principale del monitoraggio biologico è determinare lo stato della componente biotica della biosfera, la sua risposta, la risposta all'impatto antropogenico, determinare la funzione dello stato e la deviazione di questa funzione dal normale stato naturale a vari livelli di organizzazione di biosistemi.
Lo studio del contenuto di vari ingredienti nel biota può essere attribuito solo condizionatamente al monitoraggio biologico. Questa domanda si riferisce alla misurazione degli inquinanti in vari mezzi. Il monitoraggio biologico può includere anche osservazioni dello stato della biosfera con l'ausilio di indicatori biologici.
Il monitoraggio biologico include il monitoraggio delle popolazioni di organismi viventi (in termini di numero, biomassa, densità e altre caratteristiche funzionali e strutturali) interessate. In questo sottosistema di monitoraggio, è opportuno evidenziare le seguenti osservazioni:
a) lo stato della salute umana, l'impatto dell'ambiente sull'uomo (monitoraggio medico e biologico);
b) per le popolazioni più importanti, sia in termini di esistenza di un ecosistema che caratterizza il benessere di un particolare ecosistema per il suo stato, sia in termini di grande valore economico (ad esempio, pregiate varietà di pesci);
c) dietro le popolazioni più sensibili a questo tipo di impatto (o ad impatto complesso) (ad esempio la vegetazione all'impatto dell'anidride solforosa) o per le popolazioni "critiche" rispetto a tale impatto (ad esempio epishura zooplancton nel lago Bajkal agli scarichi delle cartiere);
d) per popolazioni indicatrici (ad esempio licheni).
Un posto speciale nel monitoraggio biologico dovrebbe essere occupato dal monitoraggio genetico (osservazione di possibili cambiamenti nei tratti ereditari in diverse popolazioni).
Il monitoraggio ecologico (monitoraggio globale della biosfera) è più universale, generalizza i risultati del monitoraggio sia biologico che geofisico a livello di sistemi ecologici.
Attualmente il sistema di monitoraggio biologico delle acque superficiali (monitoraggio idrobiologico) e delle foreste è il più sviluppato. Tuttavia, anche in queste aree, il monitoraggio biologico è in netto ritardo rispetto al monitoraggio delle caratteristiche abiotiche dell'ambiente, sia in termini di supporto metodologico, metodologico e normativo, sia in termini di numero di osservazioni. Ad esempio: 1166 corpi idrici sono coperti da osservazioni di inquinamento delle acque superficiali del terreno in termini di indicatori idrochimici. Il campionamento viene effettuato in 1699 punti (2342 sezioni) secondo indicatori fisici e chimici con la determinazione simultanea di indicatori idrologici. Allo stesso tempo, le osservazioni dell'inquinamento delle acque superficiali del terreno in termini di indicatori idrobiologici vengono effettuate solo in cinque regioni idrografiche, in 81 corpi idrici (in 170 sezioni), e il programma di osservazione comprende da 2 a 6 indicatori.
Il Comitato statale per la pesca della Russia (la creazione del Sistema statale unificato per il monitoraggio delle risorse biologiche acquatiche, l'osservazione e il controllo delle attività dei pescherecci russi e stranieri che utilizzano comunicazioni spaziali e tecnologie informatiche specializzate) partecipa ai lavori per la creazione del Sistema statale unificato di monitoraggio ambientale (EGSEM). Il monitoraggio delle risorse biologiche acquatiche prevede:
Monitoraggio di oggetti di fauna selvatica appartenenti a oggetti di pesca;
Monitoraggio dello stato di inquinamento delle risorse biologiche dei bacini di pesca della Federazione Russa e del loro habitat;
Bollettino informativo "Situazione radiativa nelle zone di pesca dell'Oceano Mondiale";
Catasto delle filiali del pesce commerciale della Federazione Russa.
3. Giustificazione della necessità di eseguiremonitoraggio biologico
La copertura del suolo e della vegetazione, come un unico sistema biosferico, risponde adeguatamente ai cambiamenti nella situazione della superficie terrestre ed è un indicatore affidabile che caratterizza i cambiamenti delle condizioni ambientali nelle imprese di estrazione del carbone che sono chiuse. Le osservazioni di monitoraggio del suolo e della vegetazione vengono effettuate su aree campione permanenti (punti di controllo), il cui numero e la cui distribuzione spaziale viene determinata durante l'indagine di ricognizione dell'area della sezione. La ripetizione del campionamento per le analisi di laboratorio non è uguale per tutti gli indicatori, dipende dalla mobilità e dalla dinamica. Il monitoraggio della vegetazione tiene conto della composizione delle specie, della copertura proiettiva, della vitalità, della fitomassa delle comunità vegetali per gruppi economici costituenti.
La frequenza di studio della vegetazione è determinata dal grado di impatto tecnogenico ed è determinata durante la posa dei siti di prova, può variare da un anno (nelle zone di massimo impatto) a 2-3 anni in condizioni più favorevoli. Il compito del monitoraggio del suolo e della copertura vegetale del sito è identificare e valutare qualitativamente il ripristino della produttività biologica dei terreni disturbati. A tale scopo vengono effettuate analisi coniugate (in luogo e nel tempo) dello stato dei suoli e della copertura vegetale. Il livello delle acque sotterranee determina il regime di umidità dello strato suolo-suolo (vegetazione). Ogni regime di umidità corrisponde a una certa composizione di specie di piante e, tenendo conto della composizione delle specie e del cambiamento nello spettro delle piante, fornisce materiale affidabile sul regime idrogeologico dell'una o dell'altra area di osservazione. È inoltre necessario controllare il trasferimento geomeccanico (ruscellamento) di elementi e composti di rocce profonde portate in superficie durante l'estrazione del carbone (durante il loro disfacimento fisico e chimico). Oltre ai metodi idrologici per il monitoraggio del deflusso geochimico, è necessario stabilire il controllo sul contenuto di questi elementi (principalmente metalli pesanti) nella vegetazione e nella copertura del suolo. Nei campioni di suolo è necessario determinare i seguenti indicatori: composizione meccanica; umidità igroscopica; pH (acqua e sale); humus; P2O5 mobile, KrO; ammonio, nitrato, azoto totale, Ca e Mg scambiabili, H mobile e A1; acidità idrologica. In alcuni casi è necessario effettuare un'analisi per la contaminazione del suolo con metalli pesanti (secondo gli 8 elementi più caratteristici).
La base metodologica per il monitoraggio della vegetazione è una valutazione integrale dello stato delle fitocenosi in condizioni di impatto tecnogenico. Per questa valutazione vengono utilizzati i seguenti indicatori:
2. Indice delle variazioni di stato e di produttività delle comunità vegetali (aW), per le quali è necessario disporre dei seguenti dati:
Indicatori biometrici (composizione delle specie, copertura proiettiva (punteggio), stratificazione, vitalità, abbondanza (%), stato fenologico);
Fitomassa delle comunità vegetali e presenza di piante;
Composizione per età delle popolazioni.
Questi dati saranno ottenuti durante il rilevamento geobotanico del territorio, tra cui:
Indagine di ricognizione.
Mappatura con caratterizzazione del contorno.
Istituzione di aree di prova permanenti in luoghi di punti di controllo per la ricerca del suolo.
Conduzione di descrizioni geobotaniche sui siti di prova, a seguito delle quali si otterranno indicatori biometrici.
Determinazione dell'indice di fitomassa delle comunità vegetali.
Per determinare il grado e la natura dell'impatto tecnogenico sugli appezzamenti di prova, vengono prelevati campioni di piante per l'analisi chimica del contenuto lordo dei principali inquinanti durante il calcolo della resa. L'elenco degli inquinanti e la loro concentrazione sono determinati sulla base dei risultati del monitoraggio atmosferico. Sulla base dei risultati del monitoraggio ambientale, vengono fornite raccomandazioni sull'uso dei siti bonificati nell'economia nazionale.
4 . Anch'iomonitoraggio ambientale
Ogni scienza ha un numero enorme di metodi e vengono migliorati e perfezionati con lo sviluppo di ciascuna scienza. Nel monitoraggio, durante ogni tipo di attività (osservazione, valutazione, controllo e previsione), vengono applicati i propri metodi. Ad oggi, solo i metodi osservativi possono essere suddivisi in metodi diretti e indiretti (vedi tabella sotto).
A seconda della gravità di fenomeni, processi e oggetti, il monitoraggio è suddiviso in sfondo, naturale (di base) e impatto (impatto - impatto).
Principi di organizzazione del sistema di monitoraggio. Approcci teorici: per garantire l'efficacia del monitoraggio, la sua costruzione dovrebbe essere basata su una serie di principi fondamentali - principi.
Complessità. Tutto in natura è interconnesso - qualsiasi oggetto materiale, processo o fenomeno dipende da altri oggetti e vari fattori, pertanto il monitoraggio di qualsiasi oggetto dovrebbe essere considerato non come un sistema autonomo, ma in combinazione con altri oggetti, processi e fenomeni, al fine di passare dal fornire una valutazione e informazioni predittive del processo di gestione di questo oggetto al processo di gestione di tutti gli oggetti dell'ambiente, ovvero all'ottimizzazione dell'intero processo di gestione della natura.
Consistenza. Sotto questo aspetto, il monitoraggio è considerato come un sistema di vari tipi di attività e attività (osservazione e controllo, valutazione e previsione) in vari ambiti (scientifico, scientifico e metodologico, metodologico e applicato, applicato, tecnico e informativo), simultaneamente coordinato in tempo e spazio per raggiungere l'obiettivo comune - una più completa e tempestiva fornitura delle informazioni necessarie a tutti i suoi consumatori.
Gerarchia. Qualsiasi oggetto, processo e fenomeno può svilupparsi come un insieme di oggetti di rango superiore, inclusi oggetti di rango inferiore. La gerarchia prevede la costruzione del monitoraggio sotto forma di un sistema subordinato, che garantisce l'interazione dei sottosistemi e la subordinazione degli obiettivi di funzionamento dei sottosistemi di rango inferiore ai compiti dei sottosistemi di rango superiore.
Autonomia. Il monitoraggio a qualsiasi livello di subordinazione è considerato un sistema di attività indipendente che risolve il problema della gestione di un oggetto, fenomeno o processo a un determinato livello e ha un proprio criterio di ottimalità, ovvero la capacità di risolvere problemi di gestione di un oggetto, processo, fenomeno a un dato livello di subordinazione.
Dinamismo. Si presume che il sistema di monitoraggio non sia un sistema congelato, ma un processo del suo costante sviluppo, durante il quale la struttura e la base metodologica del sistema, la composizione e l'elenco dei compiti da risolvere, i mezzi tecnici che supportano il monitoraggio, il i metodi per la generazione, l'aggiornamento e l'utilizzo delle informazioni normative sono in fase di miglioramento.
Ottimalità. La parte più importante, che implica la massima efficienza ambientale ed economica della realizzazione e del funzionamento del sistema di monitoraggio.
Un sistema di monitoraggio ambientale completo può essere costruito solo se suddiviso in livelli (Spazio, Sistema solare e spazio vicino alla Terra, Pianeta Terra), blocchi e oggetti (geosferico, biosferico, geoecologico, bioecologico, naturale-economico, sanitario-igienico ed ecologico) , determinazione delle direzioni (scientifico - metodologico, metodologico - applicato, applicato, informativo - tecnico) scale e principi e altri numerosi aspetti
5 . Monitoraggio del suolo e dell'ambiente
Il sistema di monitoraggio dovrebbe raccogliere, sistematizzare e analizzare informazioni su:
Lo stato dell'ambiente;
Motivi dei cambiamenti di stato osservati e probabili (ovvero fattori di origine e di impatto);
Ammissibilità di modifiche e carichi sull'ambiente nel suo complesso;
Riserve esistenti della biosfera;
Pertanto, il sistema di monitoraggio include osservazioni dello stato degli elementi della biosfera e osservazioni delle fonti e dei fattori di impatto antropico.
Il sistema di monitoraggio in sé non include attività per gestire la qualità dell'ambiente, ma è una fonte di informazioni necessarie per prendere decisioni significative dal punto di vista ambientale (Chupakhin V.M., 1989)
Esistono vari approcci alla classificazione del monitoraggio (a seconda della natura dei compiti da risolvere, dei livelli di organizzazione e degli ambienti naturali monitorati). La classificazione fornita di seguito copre l'intero blocco del monitoraggio ambientale, monitorando la componente abiotica mutevole della biosfera e la risposta degli ecosistemi a questi cambiamenti. Pertanto, il monitoraggio ambientale include sia aspetti geofisici che biologici, il che determina un'ampia gamma di metodi e tecniche di ricerca utilizzati nella sua attuazione.
Il monitoraggio ecologico del suolo dovrebbe basarsi sui seguenti principi di base:
Sviluppo di metodi per monitorare le proprietà del suolo più vulnerabili, il cui cambiamento può causare perdita di fertilità, deterioramento della qualità dei prodotti vegetali, degrado della copertura del suolo;
Monitoraggio costante dei più importanti indicatori di fertilità del suolo;
Diagnosi precoce dei cambiamenti negativi nelle proprietà del suolo
Sviluppo di metodi per monitorare le dinamiche stagionali dei processi del suolo al fine di prevedere le rese attese e la regolazione operativa dello sviluppo delle colture agricole, i cambiamenti nelle proprietà del suolo sotto carichi antropici a lungo termine;
Condurre il monitoraggio dello stato dei suoli in territori disturbati da interventi antropici (monitoraggio di fondo).
I compiti speciali del monitoraggio ecologico del suolo eseguiti a diversi livelli (locale, regionale, globale) differiscono. Sono uniti da un obiettivo comune: rilevamento tempestivo dei cambiamenti nelle proprietà del suolo in vari tipi di utilizzo e non utilizzo.
6 . Caratteristicae il suolo come oggetto di monitoraggio
La specificità dei suoli come oggetto di monitoraggio è determinata dal loro posto e dalle loro funzioni nella biosfera. La copertura del suolo funge da destinatario finale della maggior parte delle sostanze chimiche tecnologiche coinvolte nella biosfera. Possedendo un'elevata capacità di assorbimento, il suolo è il principale accumulatore e distruttore di sostanze tossiche. Rappresentando una barriera geochimica alla migrazione degli inquinanti, la copertura del suolo protegge gli ambienti adiacenti dall'impatto tecnogenico. Tuttavia, le possibilità del suolo come sistema tampone non sono illimitate. L'accumulo di sostanze tossiche e dei prodotti della loro trasformazione nel suolo porta a un cambiamento del suo stato chimico, fisico e biologico, al degrado e, in definitiva, alla distruzione. Questi cambiamenti negativi possono essere accompagnati dall'impatto tossico dei suoli su altri componenti dell'ecosistema: il biota (in primo luogo, la diversità delle specie, la produttività e la stabilità delle fitocenosi), le acque superficiali e sotterranee e gli strati del suolo dell'atmosfera.
L'organizzazione del monitoraggio del suolo è un compito più difficile del monitoraggio degli ambienti idrici e aerei per i seguenti motivi:
Il suolo è un complesso oggetto di studio, in quanto rappresenta un corpo bio-osseo che vive secondo le leggi sia della natura vivente che del regno minerale;
Il suolo è un sistema aperto termodinamico polidisperso eterogeneo multifase, le influenze chimiche in esso si verificano con la partecipazione di fasi solide, soluzione del suolo, aria del suolo, radici delle piante e organismi viventi. I processi fisici del suolo (trasferimento ed evaporazione dell'umidità) hanno un'influenza costante;
Gli elementi chimici pericolosi per l'inquinamento del suolo Hg, Cd, Pb, As, F, Se sono costituenti naturali delle rocce e del suolo. Entrano nel suolo da fonti naturali e antropiche e le attività di monitoraggio richiedono una valutazione della quota di influenza della sola componente antropica;
Varie sostanze chimiche di origine antropica entrano quasi costantemente nel suolo;
Molte questioni metodologiche del monitoraggio del suolo non sono state risolte. Il concetto di "sfondo", "contenuto di sfondo" non è stato definitivamente definito. Spesso lo stato attuale della biosfera viene valutato confrontandolo con lo stato passato utilizzando metodi indiretti: mediante estrapolazione retrospettiva di dati moderni, confronto con informazioni in pubblicazioni precedenti, determinazione del contenuto di inquinanti in terreni sepolti e campioni museali, utilizzando isotopi analisi di prodotti chimici. Tutti questi metodi non sono esenti da difetti. Per valutare l'inquinamento locale, sembra più efficace confrontare suoli contaminati con suoli simili non contaminati, e nel monitoraggio di fondo per valutare il cambiamento nel tempo dei suoli di fondo.
monitoraggio ambientale inquinamento del suolo
Conclusione
Il monitoraggio ambientale (monitoraggio ambientale) è un sistema di osservazione e controllo effettuato regolarmente, secondo un programma specifico, per valutare lo stato dell'ambiente, analizzare i processi che si verificano in esso e identificare tempestivamente le tendenze nei suoi cambiamenti.
Gli oggetti del monitoraggio sono l'ambiente nel suo insieme e i suoi singoli elementi, nonché tutti i tipi di attività economiche che rappresentano una potenziale minaccia per la salute umana e la sicurezza ambientale. Gli oggetti del monitoraggio sono innanzitutto: l'atmosfera (monitoraggio dello strato superficiale dell'atmosfera e dell'alta atmosfera); precipitazioni atmosferiche (monitoraggio delle precipitazioni atmosferiche); acque superficiali di terra, oceani e mari, acque sotterranee (monitoraggio dell'idrosfera), criosfera (monitoraggio dei componenti del sistema climatico).
Lo scopo del monitoraggio ambientale è quello di fornire al sistema di gestione della sicurezza informazioni tempestive e affidabili.
Il quadro legislativo per il controllo ambientale è regolato dalla legge della Federazione Russa "Sulla protezione dell'ambiente".
Livelli di monitoraggio: globale (l'intero pianeta, svolto da organizzazioni ambientaliste internazionali), nazionale (all'interno di uno stato al fine di ottenere informazioni e garantire la sicurezza ambientale nazionale), regionale (per la Russia - all'interno di un'entità costituente della Federazione) e locale ( all'interno di una città o di un oggetto industriale).
Principi base dell'organizzazione del monitoraggio: completezza, regolarità, uniformità.
Il monitoraggio è effettuato da un'apposita rete di osservazione, che comprende: il Ministero delle Risorse Naturali e sue agenzie, il Ministero della Salute e sue agenzie, il Ministero dell'Agricoltura e sue agenzie, il Ministero dell'Industria e dell'Energia e sue agenzie, ecc. Sulla base dei dati di monitoraggio, viene creato un sistema di catasti delle risorse naturali.
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