170089 (625470), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Оцінювання змін стану навколишнього природного середовища дає змогу визначити можливі збитки, спричинені природними й антропогенними діями, з’ясувати оптимальні умови людської дiяльностi, а також додаткові природні можливості, якими може скористатися людина.
Прогнозування перспектив розвитку певного явища є однією з функцій системи моніторингу. Усі прогнози мають ймовiрнiсний характер i ґрунтуються на даних про стан навколишнього природного середовища на певний момент часу i в минулому. Отримують ці дані завдяки дослідженням, спрямованим на виявлення закономірностей природних процесів, поширення, мiграцiї i перетворення у навколишньому середовищі забруднюючих речовин та їх впливу на рiзнi організми. За масштабом усі прогнози подiляютъ на глобальні (всесвiтнi), регiональнi (для певних регiонiв) та локальні (мiсцевi).
У системі моніторингу найчастіше використовують такі методи прогнозування:
— експертне оцінювання. Сутність його полягає в отриманні i спецiалiзованому обробленні прогнозних оцінок об’єкта через опитування висококвалiфiкованих фахiвцiв (експертів) у певній сфері науки, техніки, виробництва. Оцінки експертів суттєво підвищують надiйнiсть прогнозів, отриманих за допомогою інших методів прогнозування;
— екстраполяція (поширення висновків, отриманих унаслідок спостереження за однією частиною явища, на іншу частину) та iнтерполяцiя (встановлення проміжних значень об’єкта на пiдставi деяких відомих його значень). Ці методи ефективні при короткостроковому прогнозуванні стосовно об’єкта, який тривалий час розвивався рiвномiрно без значних відхилень. Грунтуються вони на вивченні кiлькiсних i якісних параметрів досліджуваного об’єкта за попередні роки з подальшим логічним продовженням, окресленням тенденцій його розвитку у прогнозованому перiодi;
— моделювання. Метод полягає у побудові моделей, які розглядають з урахуванням iмовiрної або бажаної зміни прогнозованого явища на певний період, користуючись прямими або опосередкованими даними про масштаби та напрями змін. Методи моделювання використовують для складання глобальних, локальних та інших прогнозів.
Особливість прогнозування стану довкілля полягає в тому, що в бiльшостi випадків доводиться оперувати ймовiрнiсними та випадковими складовими розвитку процесів. Це зумовлює необхiднiсть постійного вдосконалення його методології, уточнення iнформацiйної системи, оптимiзацiї системи спостережень тощо.
1.4 Організація спостережень за станом природного середовища
Контроль за станом довкілля в Україні, як i в бiльшостi країн, було розпочато у 3О-тi роки ХХ ст. на кількох водних об’єктах. Однак кiлькiсть контрольованих iнгредiєнтiв була незначною. У 50-тi роки гідрометеослужба СРСР почала відстежувати радіоактивне забруднення природного середовища, а з I96Зр. — забруднення повітря i водних об’єктів. У 1972 р. було організовано загальнодержавну службу спостереження i контролю за забрудненням природного середовища, сформовану з підсистем, які відстежували забруднення атмосферного повітря, вод суші, морів i океанів, ґрунтів, фонового забруднення різних середовищ на регіональних i базових станціях. Органiзацiя такої служби була зумовлена інтенсивним розвитком народного господарства, внаслiдок чого посилилося забруднення довкілля.
Загальнодержавна служба спостережень i контролю виконувала такі завдання:
— спостереження й контроль за рівнем забруднення атмосфери, водних об’єктів i ґрунтів за їх фізичними, хімічними i гiдробiологiчними характеристиками;
— виявлення джерел забруднення;
— оцінювання ефективності заходів щодо захисту
забруднення об’єктів навколишнього середовища;
— забезпечення зацікавлених органiзацiй оперативною i режимною iнформацiєю про зміну або можливість зміни рівня забруднення об’єктів під впливом господарської дiяльностi i гiдрометеорологiчних умов, а також прогнозами про ймовiрнi зміни рівня забруднення довкілля.
На сучасному етапі моніторинг навколишнього природного середовища України вiдповiдно до «Положення про державний моніторинг навколишнього природного середовища» здійснюють:
1) Мiнiстерство екології та природних ресурсів;
2) Науковий комітет НАН України;
3) Мiнiстерство охорони здоров’я;
4) Мiнiстерство сільського господарства;
5) Мiнiстерство лісового господарства;
6) Державний комітет гідрометеослужби;
7) Державний комітет водного господарства
8)Державний комітет геології;
9) Державний комітет земельних ресурсів;
10) Державне житлове комунальне господарство.
1.5 Спеціальні методи спостережень за рівнем забруднення природного середовища
Під час дослідження стану довкілля використовують методи якісного і кiлькiсного аналiзiв довкілля. Залежно вiд параметрів, які підлягають вимірюванню, методи кiлькiсного аналізу поділяють на хiмiчнi, фiзико-хiмiчнi, фiзичнi та бiологiчнi.
Хiмiчнi методи кількісного аналізу концентрації хiмiчних елементів (сполук) у довкiллi. Вони грунтуються на виявленнi певних речовин за допомогою хімічних реакцій.
До хімічних методів належать титрометричний i гравіметричний методи.
Фiзико-хiмiчнi методи кількісного аналізу концентрацi хімічних елементів (сполук) у довкiллi. Ці методи грунтуються на хімічних реакціях, однак за їх допомогою визначають фізичну характеристику (оптичну густину, електропровiднiсть, окисно-вiдновний потенціал), що залежить вiд вмісту аналізованої речовини. До цієї групи належать фотометричний і хроматографічний аналізи.
Фізичні методи (iнструментальнi) методи аналізу концентрацій хімічних елементів (сполук) у довкiллi. Це кількісні аналiтичнi методи, для виконання яких необхідна електрохiмiчна, оптична, радiохiмiчна та інша апаратура, а також методи, що грунтуються на емiсiї ЧИ абсорбції випромінювання: фотометрія, спектральний аналіз, атомно-абсорбцiйний спектральний аналіз, маспектрометрiя, метод ядерного магнітного резонансу.
Розділ 2. Принципи класифікації систем моніторингу
Унiверсальнi системи (територiально-просторово органiзованi). Глобальний моніторинг (базовий, регіональний, iмпактний рiвнi), у т.ч. фоновий i палеомонiторинг, державний, міждержавний, міжнародний моніторинги (моніторинг транскордонного переносу забруднюючих речовин).
Реакція основних складових біосфери. Геофізичний, бiологiчний (у т.ч. генетичний), екологічний, медико-бiологiчний, кліматичний, бiоекологiчний, геоекологiчний, біосферний моніторинги.
Ступінь антропогенного порушення середовища. Моніторинг антропогенних змін в атмосфері, гiдросферi, грунтi, крiосферi, бiотi. Моніторинг джерел забруднення, iнгредiєнтний моніторинг (окремих забруднюючих речовин, радіоактивних випромінювань).
Просторово-часовий пiдхiд. Дистанційний, авiацiйний, космічний, історичний моніторинги.
2.1 Екологічний моніторинг і його завдання
Завдання екологічного моніторингу полягає у виявленнi в екосистемах змін антропогенного характеру. Для його здійснення придатні методи, що грунтуються як на окремих вимірюваннях параметрів забруднення біоти, реакції на дію антропогенних факторів, так i на безперервному визначенні інтегральних показників на великих територіях.
Екологічний моніторинг— комплексна підсистема моніторингу біосфери, яка охоплює спостереження, оцінювання і прогнозування антропогенних змін (бiологiчних, геофізичних) стану біосфери загалом i екосистем, спричинених дією забруданювачiв сільськогосподарським використанням земель, вирубуванням лісів, урбанізацією, а також оцінювання екологічної( рівноваги в екосистемах.
Екологічний моніторинг передбачає обов’язковість спостережень на таких рівнях:
1) iмпактний рівень — спостереження за територіями, які піддаються антропогенному впливу, що зумовлює небезпечні або критичні наслідки;
2) регіональний рівень — спостереження за процесами та явищами в межах певного регіону;
З) фоновий (базовий) рівень — глобальні, регiональнi спостереження за станом екосистем i прогнозування в них змін, що відбуваються без прямого впливу антропогенних факторів.
Для створення системи екологічного моніторингу довкілля необхiднi:
— районування території (розподіл усіє території, на якій буде здійснюватися екологічний моніторинг на таксони — групи споріднених за певними ознаками об’єктів різних розмiрiв i екологічної значущості: ландшафтні райони в межах області, адмiнiстративних районів, водозбiрнi басейни, мiськi агломерації, агропромислові комплекси);
— створення мережі об’єктів спостереження (розміщування на пiдконтрольнiй території місць (об’єктів) спостереження стану компонентів Природного середовища (атмосферного повітря і опадів, поверхневих, грунтових, підземних вод, грунту i рослинності);
-
визначення методів i показників, які необхідно контролювати.
2.2 Фоновий моніторинг, його роль в оцінюванні і прогнозуванні глобального стану біосфери
Дослідження екологічних змін і органiзацiя екологічного моніторингу на фоновому рiвнi передбачає спостереження у віддалених вiд локальних джерел забруднення зонах, тобто фонові спостереження, сутність яких полягає у вiдстежуваннi змін стану атмосфери, ґрунту, природних вод, структури земної поверхні на територіях, на які безпосередньо не діють антропогенні фактори.
Фоновий моніторинг — багаторiчнi комплексні спостереження за визначеними об’єктами природоохоронних зон для оцінювання і прогнозування змін стану екосистем, віддалених від об’єктів промислової і господарської діяльності.
Основним завданням фонового моніторингу є з’ясування і фiксацiя показників, що характеризують природний фон (стан природного середовища, який не зазнав прямого впливу людської дiяльностi), а також глобальні й регiональнi зміни в процесі розвитку біосфери. Його організовують у біосферних заповідниках, де вивчають, контролюють i прогнозують антропогенні зміни біосфери, абіотичних факторів середовища, а також внутрiшнi процеси і явища, що відбуваються в екосистемах.
Фоновий глобальний стан біосфери вивчають на фонових станціях, які формуються зi стаціонарного спостережувального полігона (ділянки для відбору проб, гiдропости, спостережувальнi свердловини) і хiмiчної лабораторії, розміщених на територіях біосферних заповiдникiв, де заборонена будь-яка господарська дiяльнiсть.
Програма фонового екологічного моніторингу на основі біосферних заповідників охоплює такі напрями:
-
моніторинг забруднення природного середовища та інших факторів антропогенного впливу;
-
моніторинг реакції біоти на антропогенний вплив, передусім на фонові рiвнi забруднення;
-
спостереження за зміною функціональних i структурних характеристик еталонних (незайманих) природних екосистем і їх антропогенних модифiкацiй.
Програма фонового моніторингу формується з абіотичної та біотичної складових.
Глобальний моніторинг — система спостережень за планетарними процесами i явищами, які відбуваються у бiосферi, з метою оцінювання та прогнозування глобальних проблем охорони навколишнього природного середовища.
Система глобального моніторингу реалізується на iмпактному, регіональному, фоновому рівнях, для яких розроблені спецiальнi програми.
2.3 Кліматичний моніторинг і його завдання
При глобальних перетвореннях довкілля визначальну роль вiдiграють клiматичнi зміни, спричинені природними та антропогенними факторами (парниковий ефект, озонові діри, техногенні забруднення довкілля). Перебуваючи в тісному взаємозв’язку з усіма компонентами природного середовища, клімат (багаторічний режим погоди, властивий даній мiсцевостi) відчутно впливає на них, на умови життя i самопочуття людини.
З’ясування антропогенних змін i коливань клімату неможливе без вивчення його природної динаміки, яка грунтується на даних про стан кліматичної системи «атмосфера — океан — поверхня суші (з річками й озерами) — літосфера бiота» i взаємодію елементів цієї системи за тривалий час. Спостереження за станом кліматичної системи, оцінювання та прогнозування її подальшого розвитку здійснюють за допомогою кліматичного моніторингу.
Кліматичний моніторинг — система спостережень, оцінювання i прогнозування зміни клімату.
Кліматичний моніторинг пов’язаний з екологічним. Він потребує спеціальної системи спостережень, спроможної забезпечити виконання наукових i практичних завдань, зокрема надати широку кліматичну iнформацiю. З цією метою, як правило, створюють службу збору кліматичних даних, сфера дiяльностi якої простягається i за межі моніторингу антропогенних змін клімату. для пізнання сутності й антропогенної складової змін i коливань клімату необхідний великий масив даних про параметри елементів біосфери, процеси, які характеризують її зміни. Особливо це важливо при простежуванні змiнюваностi клімату в просторі i часі. Прогнозування сезонних i річних коливань клімату відбувається на основі інформації яку забезпечує глобальна система спостережень. При цьому слід мати на увазі, що спостереження, спрямовані на вивчення змiнюваностi клімату, повинні обов’язково враховувати iнерцiйнiсть кліматичної системи.
Моніторинг клімату зосереджується на реалiзацiї таких завдань: