Расчет возможного и реального экологического ущерба при ЧС (1231884), страница 2
Текст из файла (страница 2)
- резонансное рассеяние.
Сущность вынужденного комбинационного рассеяния заключается в следующем: при взаимодействии лазерного луча с загрязненной атмосферой в спектре отраженного сигнала появляется ряд частотных линий комбинационного рассеяния. Эти линии смещены относительно частоты излучения лазера на определенные величины, обусловленные вынужденными переходами молекул при воздействии излучения лазера. По величине смещения спектральных линий можно судить о наличии в атмосфере конкретных загрязняющих веществ. Спектры комбинационного рассеяния устраняют неоднозначность расшифровки полученной лидаром информации и дают возможность обнаружить на фиксированной длине волны большую гамму веществ, загрязняющих атмосферу. Основным достоинством метода комбинационного рассеяния является возможность совмещения излучателя и приемника в одном устройстве. Оптимальные длины волн, обеспечивающие наибольшую эффективность лидара, работающего по принципу комбинационного рассеяния, лежат в 250-400 нм.
Сущность резонансного поглощения заключается в том, что главные компоненты атмосферы селективно поглощают ЭМИ лазера, в этом случае излучение совпадает с областями собственного поглощения электронов (УФ, или видимый диапазон) или молекул и атомов (инфракрасный (ИК) диапазон) конкретного загрязнителя. Поглощенная энергия спустя некоторое время спонтанно переизлучается, причем частота переизлученного сигнала зависит от частоты поглощенного излучения.
Сущность резонансного рассеяния совпадает с явлением комбинационного рассеяния, с той лишь разницей, что интенсивность резонансного рассеяния на несколько порядков превышает интенсивность комбинационного рассеяния, что обусловлено природой рассеивателя. Метод резонансного рассеяния находит применение при оценке загрязняющих атмосферу паров металлов – ртути, кадмия, цинка, натрия, мышьяка.
Выбор длины волны зондирующего лазера играет большую роль для всех рассмотренных выше методов исследования биосферы. Обычно в лидарах используются лазеры с перестраиваемыми частотами генерации, позволяющие перекрыть диапазон волн 360–1000 нм (например, лазеры с блоком удвоения, часто на красителях).[19]
В 1975 г. была организована Глобальная система мониторинга окружающей среды (ГСМОС) под эгидой ООН, но эффективно действовать она начала только в последнее время. Эта система состоит из пяти взаимосвязанных подсистем:
- изучение климатических изменений;
- дальний перенос загрязняющих среду веществ;
- гигиенические аспекты среды;
- исследования Мирового океана;
- исследования ресурсов суши.
Существуют 22 сети действующих станций системы глобального мониторинга, а также международные и национальные системы мониторинга. Одна из главных идей мониторинга – выход на принципиально новый уровень компетентности во время принятия решений локального, регионального и глобального масштабов.
Технологии единого экологического мониторинга (ЕЭМ) охватывают разработку и использование средств, систем и методов наблюдений, оценки и выработки рекомендаций и управляющего воздействия в природно-техногенной сфере, прогнозы ее эволюции, энерго-экологические и технологические характеристики производственной сферы, медико-биологические и санитарно-гигиенические условия существования человека и биоты. Комплексность экологических проблем, их многоаспектность, теснейшая связь с ключевыми отраслями экономики, обороны и обеспечением защиты здоровья и благополучия населения требует единого системного подхода к решению проблемы. Мониторинг создан, чтобы предотвратить различные экологические проблемы, а также разрушение экосистем. Мониторинг подразделяют на следующие виды:
- по методам ведения: биологический, химический, геофизический, автоматический (чаще говорят "автоматический контроль"), дистанционный (космический, авиационный и др.);
- по объектам наблюдения
экологический мониторинг подразделяется на биосферный, климатический, мониторинг океана, генетический, источников загрязнения и др.
- по масштабам обобщения информации различают глобальный (биосферный) мониторинг (осуществляется на основе международного сотрудничества, позволяет оценить современное состояние всей природной системы Земли), национальный мониторинг (осуществляется в пределах государства специально созданными органами), региональный мониторинг (осуществляется за счет станций системы, куда поступает информация в пределах крупных районов, интенсивно осваиваемых народным хозяйством, а следовательно, подверженных антропогенному воздействию), локальный мониторинг (к нему относятся наблюдения за воздушной средой различных зон города, промышленных и сельскохозяйственных районов и отдельных предприятий), импактный – "точечный" мониторинг источников загрязнения (МИЗ).
Классификация систем мониторинга приведена в таблице 1.1 [7].
Таблица 1.1
Классификация систем (подсистем) мониторинга
| Принцип классификации | Существующие или разрабатываемые системы (подсистемы) мониторинга |
| Универсальные системы | Глобальный (базовый, региональный, импактный уровни), включая фоновый и палеомониторинг |
| Национальный (общегосударственная служба наблюдения и контроля за уровнем загрязнения внешней среды) | |
| Межнациональный (мониторинг трансграничного переноса загрязняющих веществ) | |
| Реакция основных составляющих биосферы | Геофизический |
| Биологический (включая генетический) | |
| Экологический | |
| Различные среды | Антропогенных изменений (включая загрязнение и реакцию на него) в атмосфере, гидросфере, почве, криосфере и биоте |
| Факторы и источники воздействия | Источников загрязнения |
| Ингредиентный (например, отдельных загрязняющих веществ, радиоактивных загрязнений, шумов) | |
| Острота и глобальность проблемы | Океана |
| Озоносферы |
Продолжение таблицы 1.1
| Методы наблюдения | По физическим, химическим и биологическим показателям |
| Спутниковый (дистанционные методы) | |
| Системный подход | Медико-биологический (состояние здоровья) |
| Экологический | |
| Климатический |
Мониторинг источников воздействия. Классификация источников воздействия.
Экологический мониторинг необходим для принятия как оперативных и чрезвычайных, так и профилактических мер для защиты окружающей среды.
Комплексный экологический мониторинг – это сложная система, предусматривающая:
- выделение объекта наблюдения, иррациональное размещение пунктов наблюдения на контролируемой территории;
- обеспечение наблюдений техническими средствами измерений, транспортом, связью для проведения обследования;
- оценку состояния объекта, прогнозирование его изменений;
- обеспечение периодического сбора, обработки, хранения и выдачи потребителям необходимой информации.
Классы загрязняющих веществ разделены по принципу приоритетности, и для них определены соответствующие уровни мониторинга (таблица 1.2).
Система мониторинга преследует различные цели:
- определение уровней загрязнителей в различных средах, их распределение в пространстве и во времени;
- определение величин и скоростей распространения потоков загрязняющих веществ, возможных путей их трансформации;
- решение проблемы сопоставимости результатов анализов, проводимых разными лабораториями;
- обеспечение заинтересованных пользователей информацией, необходимой для принятия решений по устранению загрязнений на различных административных уровнях.
Таблица 1.2
Классификация приоритетных загрязняющих веществ и контроль за их содержанием в различных средах [8], [19]
| Класс приоритетности | Загрязняющее вещество | Среда | Тип программы (уровень мониторинга) |
| 1 | Диоксид серы, взвешенные частицы | Воздух | Локальный |
| Региональный | |||
| Фоновый | |||
| Радионуклиды (Sr-90, Cs-197) | Пища | Локальный | |
| Региональный | |||
| 2 | Тропосферный озон | Воздух | Локальный |
| Фоновый | |||
| ДДТ (инсектицид наружного действия) и другие хлорорганические соединения и диоксины | Биота, человек | Локальный | |
| Региональный | |||
| Кадмий и его соединения | Пища, вода, человек | Локальный | |
| 3 | Нитраты и нитриты | Пища, вода, воздух | Локальный |
| Оксиды азота | |||
| 4 | Ртуть и ее соединения | Пища, вода | Локальный |
| Региональный | |||
| Свинец | Воздух, пища | Локальный | |
| Диоксид углерода | Воздух | Фоновый | |
| 5 | Оксид углерода | Воздух | Локальный |
| Углеводороды нефти | Морская вода | Региональный | |
| Фоновый | |||
| 6 | Фториды | Пресная вода | Локальный |
| 7 | Асбест | Воздух | Локальный |
| Мышьяк | Питьевая вода | ||
| 8 | Микробиологическое загрязнение | Пиша | Локальный |
| Реакционноспособные углеводороды | Воздух | Локальный | |
| Региональный |
В соответствии с приведенными определениями и возложенными на систему функциями мониторинг включает три основных направления деятельности:
- наблюдения за факторами воздействия и состоянием среды;
- оценка фактического состояния среды;
- прогноз состояния окружающей природной среды и оценка прогнозируемого состояния.
Следует принять во внимание, что сама система мониторинга не включает деятельность по управлению качеством среды, но является источником необходимой для принятия экологически значимых решений информации.
Экологические мониторинги окружающей среды могут разрабатываться на уровне промышленного объекта, города, области, края, республики в составе федерации. Основой мониторинга в отдельных странах являются системы национального мониторинга, включающие обязательное наблюдение и передачу информации в центр по объектам, имеющим глобальную значимость. Предпочтение в системах государственного мониторинга отдается городам, источникам питьевой воды и местам нерестилищ рыб. В отношении сред наблюдений важное внимание уделяется атмосферному воздуху и состоянию пресноводных водоемов. Приоритетность ингредиентов определяется с учетом специфики загрязнения сред в конкретных условиях.
Сброс загрязняющих веществ может осуществляться в различные среды: атмосферу, воду, почву. Выбросы в атмосферу являются основными источниками последующего загрязнения вод и почв в региональном масштабе, а в ряде случаев и в глобальном.
















