Данные экологического мониторинга используются. Государственный экологический мониторинг
Экологический мониторинг
Экологический мониторинг (мониторинг окружающей среды) - это комплексная система наблюдений за состоянием окружающей среды , оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов.
Обычно на территории уже имеется ряд сетей наблюдений, принадлежащих различным службам, и которые ведомственно разобщены, не скоординированы в хронологическом, параметрическом и других аспектах. Поэтому задача подготовки оценок, прогнозов, критериев альтернатив выбора управленческих решений на базе имеющихся в регионе ведомственных данных становится, в общем случае, неопределенной. В связи с этим, центральными проблемами организации экологического мониторинга являются эколого-хозяйственное районирование и выбор «информативных показателей» экологического состояния территорий с проверкой их системной достаточности .
Виды мониторинга
В общем виде процесс экологического мониторинга можно представить схемой: окружающая среда (либо конкретный объект окружающей среды) -> измерение параметров -> сбор и передача информации -> обработка и представление данных, прогноз. Измерение параметров, сбор и передачу информации, обработку и представление данных осуществляет система мониторинга. Система экологического мониторинга предназначена обслуживать систему управления качеством окружающей среды (далее для краткости «система управления»). Информация о состоянии окружающей среды, полученная в системе мониторинга, используется системой управления для устранения негативной экологической ситуации или уменьшения неблагоприятных последствий изменения состояния окружающей среды, а также для разработки прогнозов социально-экономического развития, разработки программ в области экологического развития и охраны окружающей среды.
В системе управления можно также выделить три подсистемы: принятие решения (специально уполномоченный государственный орган), управление выполнением решения (например, администрация предприятий), выполнение решения с помощью различных технических или иных средств.
Системы мониторинга или его виды различаются по объектам наблюдения. Поскольку компонентами окружающей среды являются воздух , вода , минерально-сырьевые и энергетические ресурсы , биоресурсы , почвы и др., то выделяют соответствующие им подсистемы мониторинга. Однако, подсистемы мониторинга не имеют единой системы показателей, единых подходов для районирования территорий, периодичности отслеживая и др., что делает невозможным принятие адекватных мер при управлении развитием и экологическим состоянием территорий . Поэтому при принятии решений важно ориентироваться не только на данные "частных систем" мониторинга(гидрометеослужбы, мониторинга ресурсов, социально-гигиенического, биоты и др.), а создавать на их основе комплексные системы экологического мониторинга.
Уровни мониторинга
Мониторинг является многоуровневой системой. В хорологическом аспекте обычно выделяют системы (или подсистемы) детального, локального, регионального, национального и глобального уровней .
Низшим иерархическим уровнем является уровень детального мониторинга реализуемого в пределах небольших территорий (участков) и т.д.
При объединении систем детального мониторинга в более крупную сеть (например, в пределах района и т.п.) образуется система мониторинга локального уровня. Локальный мониторинг предназначен обеспечить оценку изменений системы на большей площади: территории города , района .
Локальные системы могут объединяться в более крупные – системы регионального мониторинга , охватывающие территории регионов в пределах края или области , или в пределах нескольких из них. Подобные системы регионального мониторинга, интегрируя данные сетей наблюдений, различающихся по подходам, параметрам, территориям отслеживания и периодичности, позволяют адекватно формировать комплексные оценки состояния территорий и давать прогнозы их развития.
Системы регионального мониторинга могут объединяться в пределах одного государства в единую национальную (или государственную) сеть мониторинга, образуя, таким образом, национальный уровень ) системы мониторинга. Примером такой системы являлась "Единая государственная система экологического мониторинга Российской Федерации" (ЕГСЭМ) и ее территориальные подсистемы, успешно создаваемые в 90-е годы ХХ века для адекватного решения задач управления территориями. Однако, вслед за Министерством экологии в 2002г ЕГСЭМ была также упразднена и в настоящее время в России имеются лишь ведомственно-разрозненные сети наблюдений, что не позволяет адекватно решать стратегические задачи управления территориями с учетом экологического императива.
В рамках экологической программы ООН поставлена задача объединения национальных систем мониторинга в единую межгосударственную сеть - «Глобальную систему мониторинга окружающей среды» (ГСМОС). Это высший глобальный уровень организации системы экологического мониторинга. Ее назначение - осуществление мониторинга за изменениями в окружающей среде на Земле и ее ресурсами в целом, в глобальном масштабе. Глобальный мониторинг - это система слежения за состоянием и прогнозирование возможных изменений общемировых процессов и явлений, включая антропогенные воздействия на биосферу Земли в целом. Пока создание такой системы в полном объеме, действующей под эгидой ООН , является задачей будущего, так как многие государства не имеют еще собственных национальных систем.
Глобальная система мониторинга окружающей среды и ресурсов призвана решать общечеловеческие экологические проблемы в рамках всей Земли, такие как глобальное потепление климата , проблема сохранения озонового слоя , прогноз землетрясений , сохранение лесов , глобальное опустынивание и эрозия почв , наводнения , запасы пищевых и энергетических ресурсов и др. Примером такой системы является глобальная наблюдательная сеть сейсмомониторинга Земли, действующая в рамках Международной программы контроля за очагами землетрясений (http://www.usgu.gov/) и др.
Программа мониторинга окружающей среды
Научно обоснованный мониторинг окружающей среды осуществляется в соответствии с Программой. Программа должна включать в себя общие цели организации, конкретные стратегии его проведения и механизмы реализации.
Ключевыми элементами Программ мониторинга окружающей среды являются :
- перечень объектов, находящихся под контролем с их строгой территориальной привязкой (хорологическая организация мониторинга);
- перечень показателей контроля и допустимых областей их изменения (параметрическая организация мониторинга);
- временные масштабы – периодичность отбора проб, частота и время представления данных (хронологическая организация мониторинга).
Кроме того, в приложении в Программе мониторинга должны присутствовать схемы, карты, таблицы с указанием места, даты и метода отбора проб и представления данных.
Системы наземного дистанционного наблюдения
В настоящее время в программах мониторинга помимо традиционного "ручного" пробоотбора сделан упор на сбор данных с использованием электронных измерительных устройств дистанционного наблюдения в режиме реального времени.
Использование электронных измерительных устройств дистанционного наблюдения проводят используя подключения к базовой станции либо через телеметрической сети, либо через наземные линии, сотовые телефонные сети или другие телеметрические системы.
Преимуществом дистанционного наблюдения является то, что в одной базовой станции для хранения и анализа могут использоваться многие каналы данных. Это резко повышает оперативность мониторинга при достижении пороговых уровней контролируемых показателей, например, на отдельных участках контроля. Такой подход позволяет по данным мониторинга предпринять немедленные действия, если пороговый уровень превышен.
Использование систем дистанционного наблюдения требует установки специального оборудования (датчиков мониторинга), которые обычно маскируются для снижения вандализма и воровства, когда мониторинг проводится в легко доступных местах.
Системы дистанционного зондирования
В программах мониторинга широко задействовано дистанционное зондирование окружающей среды с использованием самолетов или спутников, снабженных многоканальными датчиками.
Различают два вида дистанционного зондирования.
- Пассивное обнаружение земного излучения, испускаемого или отраженного от объекта или в окрестностях наблюдения. Наиболее распространенным источником излучения является отраженный солнечный свет, интенсивность которого измеряется пассивными датчиками. Датчики дистанционного зондирования окружающей среды настроены на конкретные длины волн - от далекого инфракрасного, до далекого ультрафиолета, включая и частоты видимого света. Громадные объемы данных, которые собираются при дистанционном зондировании окружающей среды требуют мощной вычислительной поддержки. Это позволяет проводить анализ слабоотличающихся различий в радиационных характеристиках среды в данных дистанционного зондирования, успешно исключать шумы и «ложные цветовые изображения». При нескольких спектральных каналах удается усилить контрасты, которые незаметны для человеческого глаза. В частности, при задачах мониторинга биоресурсов можно различать тонкие отличия изменения концентрации в растениях хлорофилла, обнаружив области с различием питательных режимов.
- При активном дистанционном зондировании со спутника или самолета излучается поток энергии и используется пассивный датчик для обнаружения и измерения излучения, отраженного или рассеянного объектом изучения. Для получения информации о топографических характеристиках исследуемой области часто используется ЛИДАР, что особенно эффективно, когда территория велика и ручная съемка будет дорогостояща.
Дистанционное зондирование позволяет собирать данные об опасных или труднодоступных районах. Применение дистанционного зондирования включают мониторинг лесов, последствия действия изменения климата на ледники Арктики и Антарктики, исследованиях прибрежных и океанских глубин.
Данные с орбитальных платформ, полученные из различных частей электромагнитного спектра в сочетании с наземными данными, представляет информацию для контроля тенденций проявления долгосрочных и краткосрочных явлений, природных и антропогенных. Другие области применения включают управление природными ресурсами, планирование использования земли, а также различные области наук о Земле.
Интерпретация и представление данных
Интерпретации данных экологических мониторинга, даже полученных от хорошо продуманной программы, является часто неоднозначной. Часто имеются результаты анализа или «предвзятых результатов» мониторинга, или достаточно спорное использование статистики, чтобы продемонстрировать правильность той или иной точки зрения. Это хорошо видно, например, в трактовке глобального потепления, где сторонники утверждают, что СО 2 уровни увеличились на 25% за последние сто лет в то время как противники утверждают, что уровень CO 2 только поднялся на один процент.
В новых научно-обоснованных программах мониторинга окружающей среды разработан ряд показателей качества, чтобы интегрировать значительные объемы обрабатываемых данных, классифицировать их и интерпретировать смысл интегральных оценок. Так, например, в Великобритании используется система GQA. Эти общие оценки качества классифицируют реки на шесть групп по химическим критериям и биологическим критериям.
Для принятия решений пользоваться оценкой в системе GQA более удобно, чем множеством частных показателей.
Литература
1. Израэль Ю. А. Экология и контроль состояния природной среды. - Л.: Гидрометеоиздат, 1979, - 376 с.
2. Израэль Ю.А Глобальная система наблюдений. Прогноз и оценка окружающей природной среды. Основы мониторинга. - Метеорология и гидрология. 1974, № 7. - С.3-8.
3.Сюткин В. М. Экологический мониторинг административного региона (концепция, методы, практика на примере Кировской области). - Киров: ВГПУ, 1999. - 232 с.
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
Введение
Длительное время наблюдения производились лишь за изменениями состояния природной среды, обусловленными естественными (природными) причинами. В последние десятилетия во всем мире резко возросло воздействие человека на окружающую среду, стало очевидным, что бесконтрольная эксплуатация природы может привести к весьма серьезным негативным последствиям. В связи с этим возникла еще большая необходимость в детальной информации о состоянии биосферы.
Известно, что состояние биосферы изменяется под влиянием естественных и антропогенных воздействий. Состояние биосферы, непрерывно меняющееся под влиянием естественных причин, как правило, возвращается в первоначальное (изменения температуры и давления, влажности воздуха и почвы, колебания которых в основном происходят около некоторых относительно постоянных средних значений, сезонные изменения биомассы растительности и животных, и т.д.). Средние величины, характеризующие состояние биосферы (ее климатические характеристики в любом районе земного шара, природный состав различных сред, круговорот воды, углерода и других веществ, глобальная биологическая продуктивность) существенно изменяются лишь в течение очень длительного времени (тысяч, иногда даже сотен тысяч и миллионов лет). Крупные равновесные экологические системы, геосистемы под влиянием природных процессов меняются также чрезвычайно медленно.
Изменения состояния биосферы под влиянием антропогенных факторов могут происходить весьма быстро. Так, изменения, происшедшие по этим причинам в некоторых элементах биосферы за последние несколько десятков лет, сравнимы с некоторыми естественными изменениями, происходящими за тысячи и даже миллионы лет. Естественные изменения состояния окружающей природной среды, как кратковременные, так и длительные, в значительной степени наблюдаются, изучаются существующими во многих странах геофизическими службами (гидрометеорологической, сейсмической, ионосферной, гравиметрической, магнитометрической и др.). Для того чтобы выделить антропогенные изменения на фоне естественных (природных), возникла необходимость в организации специальных наблюдений за изменением состояния биосферы под влиянием человеческой деятельности. Систему повторных наблюдений одного и более элементов окружающей природной среды в пространстве и во времени с определенными целями, в соответствии с заранее подготовленной программой, было предложено называть мониторингом.
1. Основные понятия о мониторинге
Термин "мониторинг" появился перед проведением Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде (Стокгольм, 5--16 июня 1972 г.). Первые предложения по поводу такой системы были разработаны экспертами специальной комиссии СКОПЕ (Научный комитет по проблемам окружающей среды) в 1971 г. Данный термин появился в противовес и в дополнение к термину "контроль", в трактовку которого включалось не только наблюдение и получение информации, но и элементы активных действий, элементы управления. Мониторингом антропогенных изменений окружающей природной среды следует считать систему наблюдений, позволяющую выделить изменения состояния биосферы под влиянием, человеческой деятельности.
Система мониторинга может охватывать как локальные районы, так и земной шар в целом (глобальный мониторинг). Основной особенностью системы глобального мониторинга является возможность на основании данных этой системы оценки состояния биосферы в глобальном масштабе.
Национальным мониторингом обычно называют систему мониторинга в рамках одного государства; такая система отличается от глобального мониторинга не только масштабами, но и тем, что основной задачей национального мониторинга является получение информации и оценка состояния окружающей среды в национальных интересах. Так, повышение уровня загрязнения атмосферы в отдельных городах или промышленных районах может и не иметь существенного значения для оценки состояния биосферы в глобальном масштабе, но представляется важным вопросом для принятия мер в данном районе, мер на национальном уровне. Глобальная система мониторинга должна основываться на подсистемах национального мониторинга, включать элементы этих подсистем. Иногда применяют термин "трансграничный", или "международный", мониторинг. По-видимому, правильнее всего этот термин употреблять для систем мониторинга, используемых в интересах нескольких государств (для рассмотрения вопросов трансграничного переноса загрязнений между государствами и т. п.).
В России система мониторинга реализуется на нескольких уровнях:
Импактном (изучение сильных воздействий в локальном масштабе);
Региональном (проявление проблем миграции и трансформации загрязняющих веществ, совместного воздействия различных факторов, характерных для экономики региона);
Фоновом (на базе биосферных заповедников, где исключена всякая хозяйственная деятельность).
Итак, мониторинг является многоцелевой информационной системой. Его основные задачи: наблюдение за состоянием биосферы, оценка и прогноз ее состояния; определение степени антропогенного воздействия на окружающую среду, выявление факторов и источников такого воздействия, а также степени их воздействия.
Мониторинг включает следующие основные направления деятельности:
1) наблюдение за факторами, воздействующими на окружающую природную среду, и за состоянием среды;
2) оценку фактического состояния природной среды;
3) прогноз состояния окружающей природной среды и оценку этого состояния.
Таким образом, мониторинг - это система наблюдений, оценки и прогноза состояния природной среды, не включающая управление качеством окружающей среды.
2. Биологический мониторинг
Основной задачей биологического мониторинга является определение состояния биотической составляющей биосферы, ее отклика, реакции на антропогенное воздействие, определение функции состояния и отклонения этой функции от нормального естественного состояния на различных уровнях организации биосистем.
Исследование содержания различных ингредиентов в биоте лишь условно можно отнести к биологическому мониторингу. Этот вопрос относится к измерению загрязнителей в различных средах. К биологическому мониторингу можно отнести также наблюдения за состоянием биосферы с помощью биологических индикаторов.
Биологический мониторинг включает мониторинг живых организмов-популяций (по их числу, биомассе, плотности и другим функциональным и структурным признакам), подверженных воздействию. В этой подсистеме мониторинга целесообразно выделить следующие наблюдения:
а) за состоянием здоровья человека, воздействием окружающей среды на человека (медико-биологический мониторинг);
б) за важнейшими популяциями как с точки зрения существования экосистемы, характеризующей своим состоянием благополучие той или иной экосистемы, так и с точки зрения большой хозяйственной ценности (например, ценные сорта рыб);
в) за наиболее чувствительными к данному виду воздействия (либо к комплексному воздействию) популяциями (например, растительность к воздействию двуокиси серы) или за "критическими" популяциями по отношению к данному воздействию (например, зоопланктон эпишура в оз. Байкал к сбросам целлюлозных предприятий);
г) за популяциями-индикаторами (например, лишайники).
Особое место в биологическом мониторинге должен занять генетический мониторинг (наблюдение возможных изменений наследственных признаков у различных популяций).
Экологический мониторинг (глобальный мониторинг биосферы) является более универсальным, он обобщает результаты и биологического, и геофизического мониторинга на уровне экологических систем.
В настоящее время наиболее развита система биологического мониторинга поверхностных вод (гидробиологический мониторинг) и лесов. Однако даже в этих областях биологический мониторинг существенно отстает от мониторинга абиотических характеристик среды - как по методологическому, методическому и нормативному обеспечению, так и по количеству наблюдений. Например: наблюдениями за загрязнением поверхностных вод суши по гидрохимическим показателям охвачены 1166 водных объектов. Отбор проб ведется на 1699 пунктах (2342 створа) по физическим и химическим показателям с одновременным определением гидрологических показателей. В то же время, наблюдения за загрязнением поверхностных вод суши по гидробиологическим показателям производятся лишь в пяти гидрографических районах, на 81 водном объекте (по 170 створам), причем программа наблюдений включает от 2 до 6 показателей.
В работах по созданию Единой государственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ) принимает участие Госкомрыболовство России (создание Единой государственной системы мониторинга водных биоресурсов, наблюдений и контроля за деятельностью российских и иностранных рыболовных судов с использованием космических средств связи и специализированных информационных технологий). Мониторинг водных биоресурсов предусматривает:
Мониторинг объектов животного мира, принадлежащих к объектам рыболовства;
Мониторинг состояния загрязнения биоресурсов рыбохозяйственных водоемов Российской Федерации и среды их обитания;
Информационный бюллетень "Радиационная обстановка в рыбопромысловых районах Мирового океана";
Отраслевой кадастр промысловых рыб Российской Федерации.
3. Обоснование необходимости выполн ения биологического мониторинга
Почвенный и растительный покров, как единая биосферная система, адекватно реагирует на изменения обстановки в земной поверхности и является достоверным показателем, характеризующим изменения экологических условий на закрывающихся угледобывающих предприятиях. Мониторинговые наблюдения за почвой и растительностью производятся на постоянных пробных площадях (контрольных точках), количество и пространственное размещение которых определяется при рекогносцировочном обследовании территории разреза. Повторность отбора образцов для лабораторных анализов не является единой для всех показателей, зависит от подвижности и динамики. При мониторинге растительности учитывается видовой состав, проективное покрытие, жизненность, фитомасса растительных сообществ по составляющим хозяйственным группам.
Повторность изучения растительности определяется степенью техногенного воздействия и определяется при закладке пробных площадок, может быть от одного года (в зонах максимального воздействия) до 2-3 лет при более щадящих условиях. Задачей мониторинга почвенного и растительного покрова на участке является выявить и качественно оценить восстановление биологической продуктивности нарушенных земель. С этой целью проводятся сопряженные (по месту и времени) анализы состояния почв и растительного покрова. Уровень грунтовых вод определяет режим влажности почвенно-грунтового (растительного слоя). Каждому режиму влажности соответствует определенный видовой состав растений, учет видового состава и смены растительного спектра дает достоверный материал о гидрогеологическом режиме того или иного участка наблюдения. Необходим также контроль за геомеханическим переносом (стоком) элементов и соединений глубинных горных пород вынесенных на поверхность при угледобыче (при их физико-химическом выветривании). Кроме гидрологических методов контроля за геохимическим стоком, следует установить контроль за содержанием этих элементов (в основном тяжелых металлов) в растительном и почвенном покрове. В почвенных образцах необходимо определить следующие показатели: механический состав; гигроскопическая влажность; рН (водный и солевой); гумус; подвижные Р2О5, КгО; азот аммиачный, нитратный, валовый, обменные Са и Mg, подвижные Н и А1; гидрологическая кислотность. В отдельных случаях необходимо провести анализ на загрязнение почв тяжелыми металлами (по 8 наиболее характерным элементам).
Методической основой мониторинга растительности является интегральная оценка состояния фитоценозов в условиях техногенного воздействия. Для этой оценки используются следующие показатели:
2. Индекс изменения состояния и продуктивности растительных сообществ (aW), для получения которых необходимо иметь следующие данные:
Биометрические показатели (видовой состав, проективное покрытие (балл), ярусность, жизненность, обилие (%), фенологическое состояние);
Фитомасса растительных сообществ и встречаемость растений;
Возрастной состав популяций.
Эти данные будут получены при геоботаническом обследовании территории, включающие:
Рекогносцировочное обследование.
Картирование с составлением характеристик контуров.
Закладка постоянных пробных площадей в местах контрольных точек на проведение почвенных исследований.
Проведение на пробных площадках геоботанических описаний, в результате которых будут получены биометрические показатели.
Определение индекса фитомассы растительных сообществ.
Для определения степени и характера техногенного воздействия на пробных площадях во время учета урожайности берутся растительные образцы для химического анализа валового содержания основных загрязнителей. Перечень загрязняющих веществ и их концентрация определяются по результатам мониторинга атмосферы. По результатам выполнения мониторинга окружающей среды даются рекомендации по использованию рекультивированных площадок в народном хозяйстве.
4 . Мето ды мониторинга окружающей среды
Каждая наука имеет огромное количество методов, и они улучшаются и уточняются с развитием каждой из наук. При мониторинге, во время каждого вида деятельности (наблюдении, оценке, контроле и прогнозе) применяются свои собственные методы. На сегодняшний день только методы наблюдений можно разделить на прямые и опосредованные методы (см. таблицу ниже).
В зависимости от выраженности явлений, процессов и объектов мониторинг разделяют на фоновый, естественно-природный (базовый) и импактный (импакт - воздействие).
Принципы организации системы мониторинга. Теоретические подходы: для обеспечения эффективности мониторинга его построение должно базироваться на ряде основополагающих установок - принципах.
Комплексность. Все в природе взаимосвязано - любой материальный объект, процесс или явление зависит от других объектов и различных факторов, поэтому мониторинг какого-либо объекта должен рассматриваться не как автономная система, а в совокупности с другими объектами, процессами и явлениями, для перехода от обеспечения оценочной и прогнозной информацией процесса управления данным объектом к процессу управления всеми объектами окружающей среды, т. е. к оптимизации всего процесса природопользования.
Системность. В данном аспекте мониторинг рассматривается как система различных видов деятельности и мероприятий (наблюдение и контроль, оценка и прогноз) по различным направлениям (научной, научно-методической, методико-прикладной, прикладной, техническо-информационной), одновременно скоординированных во времени и пространстве для достижения общей цели - более полного и оперативного обеспечения необходимой информацией всех ее потребителей.
Иерархичность. Любые объекты, процессы и явления могут развиваться, как совокупность объектов высшего ранга, включающие объекты низшего ранга. Иерархичность предусматривает построение мониторинга в виде соподчиненной системы, в которой обеспечивается взаимодействие подсистем и подчиненность целей функционирования подсистем низшего ранга задачам подсистем более высокого ранга.
Автономность. Мониторинг на любом уровне соподчиненности рассматривается, как самостоятельная система деятельности, решающая проблему управления объектом, явлением или процессом на данном уровне и обладающая собственным критерием оптимальности, т. е. возможностью решения проблем управления объектом, процессом, явлением на данном уровне соподчиненности.
Динамичность. Предполагается, что система мониторинга не застывшая система, а процесс постоянного его развития, в ходе которого совершенствуется структура и методическая основа системы, состав и перечень решаемых задач, технические средства, обслуживающие мониторинг, методы формирования, обновления и использования нормативной информации.
Оптимальность. Наиболее важная часть, предполагающая максимальную экологическую и экономическую эффективность создания и эксплуатации системы мониторинга.
Полноценную систему мониторинга окружающей среды можно построить только при разделении на уровни (Космический, Солнечной системы и околоземного пространства, Планеты Земля), блоки и объекты (геосферный, биосферный, геоэкологический, биоэкологический, природно-хозяйственный, санитарно-гигиенический и экологический), определении направлений (научно - методический, методико - прикладной, прикладной, информационно - технический) масштабов и принципов и других многочисленных аспектов
5 . Почвенно-экологический мониторинг
Система мониторинга должна накапливать, систематизировать и анализировать информацию о:
Состоянии окружающей среды;
Причинах наблюдаемых и вероятных изменений состояния (т.е. об источника и факторах воздействия);
Допустимости изменений и нагрузок на среду в целом;
Существующих резервах биосферы;
Таким образом, в систему мониторинга входят наблюдения за состоянием элементов биосферы и наблюдения за источниками и факторами антропогенного воздействия.
В Сама система мониторинга не включает деятельность по управлению качеством среды, но является источником необходимой для принятия экологически значимых решений информации (Чупахин В.М.,1989)
Существуют различные подходы к классификации мониторинга (по характеру решаемых задач, по уровням организации, по природным средам, за которыми ведутся наблюдения). Классификация, приведенная ниже, охватывает весь блок экологического мониторинга, наблюдения за меняющейся абиотической составляющей биосферы и ответной реакцией экосистем на эти изменения. Таким образом, экологический мониторинг включает как геофизические, так и биологические аспекты, что определяет широкий спектр методов и приемов исследований, используемых при его осуществлении.
В основе почвенно-экологического мониторинга должны лежать следующие основные принципы:
Разработка методов контроля за наиболее уязвимыми свойствами почв, изменение которых может вызвать потерю плодородия, ухудшение качества растительной продукции, деградацию почвенного покрова;
Постоянный контроль за важнейшими показателями почвенного плодородия;
Ранняя диагностика негативных изменений почвенных свойств
Разработка методов контроля за сезонной динамикой почвенных процессов с целью прогноза ожидаемых урожаев и оперативного регулирования развития сельскохозяйственных культур, изменением свойств почв при длителных антропогенных нагрузках;
Ведение мониторинга за состоянием почв территорий нарушенных антропогенными вмешательствами(фоновый мониторинг).
Специальные задачи почвенно-экологического мониторинга выполняемые на разном уровне (локальном, региональном, глобальном), различаются. Объединяет их общая цель: своевременное обнаружение изменений свойств почв при различных видах их использования и неиспользования.
6 . Особенност и почвы как объекта мониторинга
Специфика почв как объекта мониторинга определяется их местом и функциями в биосфере. Почвенный покров служит конечным приемником большинства техногенных химических веществ, вовлекаемых в биосферу. Обладая высокой емкостью поглощения, почва является главным аккумулятором и разрушителем токсикантов. Представляя собой геохимический барьер на пути миграции загрязняющих веществ, почвенный покров предохраняет сопредельные среды от техногенного воздействия. Однако возможности почвы как буферной системы не безграничны. Аккумуляция токсикантов и продуктов их превращения в почве приводит к изменению ее химического, физического и биологического состояния, деградации и, в конечном итоге, разрушению. Эти негативные изменения могут сопровождаться токсичным воздействием почв на другие компоненты экосистемы - биоту (в первую очередь, видовое разнообразие, продуктивность и устойчивость фитоценозов), поверхностные и грунтовые воды, припочвенные слои атмосферы.
Организация почвенного мониторинга представляет собой задачу более трудную, чем мониторинга водных и воздушных сред по следующим причинам:
Почва - сложный объект исследования, так как представляет биокостное тело, которое живет по законам и живой природы, и минерального царства;
Почва - многофазная гетерогенная полидисперсная термодинамическая открытая система, химические воздействия в ней происходят с участием твердых фаз, почвенного раствора, почвенного воздуха, корней растений, живых организмов. Постоянное влияние оказывают физические почвенные процессы (перенос влаги и испарение);
Опасные загрязняющие почвы химические элементы Hg, Cd, Pb, As, F, Se являются природными составляющими горных пород и почв. В почвы они поступают из естественных и антропогенных источников, а задачи мониторинга требуют оценки доли влияния лишь антропогенной составляющей;
Поступают в почвы различные химические вещества антропогенного происхождение практически постоянно;
Многие методические вопросы почвенного мониторинга не решены. Окончательно не определено понятие «фон», «фоновое содержание». Часто современное состояние биосферы оценивают, сравнивая его с прошлым состоянием с помощью косвенных методов: путем ретроспективной экстраполяции современных данных, сопоставлением со сведениями в прежних публикациях, определением содержания загрязняющих веществ в захороненных средах и музейных образцах, используя изотопный анализ химических веществ. Все эти методы не свободны от недостатков. Наиболее эффективным представляется для оценки локального загрязнения сравнивать загрязненные почвы с незагрязненными аналогичными, а при фоновом мониторинге оценивать изменение во времени фоновых почв.
экологический мониторинг загрязнение почва
Заключение
Мониторинг окружающей среды (экологический мониторинг) - это система наблюдений и контроля, проводимых регулярно, по определенной программе для оценки состояния окружающей среды, анализа происходящих в ней процессов и своевременного выявления тенденций ее изменений.
Объекты мониторинга - это окружающая среда в целом и ее отдельные элементы, а также все виды хозяйственной деятельности, представляющие потенциальную угрозу для здоровья людей и экологической безопасности. В первую очередь объектами мониторинга являются: атмосфера (мониторинг приземного слоя атмосферы и верхней атмосферы); атмосферные осадки (мониторинг атмосферных осадков); поверхностные воды суши, океаны и моря, подземные воды (мониторинг гидросферы), криосфера (мониторинг составляющих климатической системы).
Целью экологического мониторинга является обеспечение системы управления безопасностью своевременной и достоверной информацией.
Законодательные основы экологического контроля регулируются Законом РФ «Об охране окружающей природной среды».
Уровни мониторинга: глобальный (вся планета, проводится международными экологическими организациями), национальный (в рамках одного государства с целью получения информации и обеспечения национальной экологической безопасности), региональный (для России - в пределах субъекта Федерации) и локальный (в рамках одного города или промышленного объекта).
Основные принципы организации мониторинга: комплексность, систематичность, унифицированность.
Мониторинг проводится специальной наблюдательной сетью, в которую входят: Министерство природных ресурсов и его агентства, Минздрав и его агентства, Минсельхоз и его агентства, Министерство промышленности и энергетики и его агентства и др. На основании данных мониторинга создается система кадастров природных ресурсов.
Список используемой литературы
1. Гришина Л.А., Копцик Г.Н., Моргун Л.В. «Организация и проведение почвенных исследований для экологического мониторинга», 1991;
2. Родзевич Н.Н. «Классификация экологического мониторинга», 2003;
3. Глазковская М.А., Герасимов И.П. «Основы почвоведения и географии почв», 1989;
4. Израэль Ю.А. «Глобалная система наблюдение. Прогноз и оценка окружающей природной среды. Основы мониторинга», 1974;
5. Есполов Т.И., Мирзалинов Р.А., Марамова С.С. «Мониторинг Земли и мониторинг земель», 2002;
6. Арманд А.Д. Эксперимент «Гея». Проблема живой Земли. 2001
7. Герасимов И.П. «Научные основы современного мониторинга окружающей среды», 1987.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Основные понятия о мониторинге окружающей среды, методы контроля загрязнений окружающей среды. Анализ методов контроля загрязнений. Рациональное и комплексное использование полезных ископаемых и энергетических ресурсов. Понятие экологического риска.
курсовая работа , добавлен 15.03.2016
Проблема сохранения окружающей природной среды. Понятие мониторинга окружающей среды, его цели, порядок организации и осуществления. Классификация и основные функции мониторинга. Глобальная система и основные процедуры экологического мониторинга.
реферат , добавлен 11.07.2011
Рассмотрение понятия и основных задач мониторинга природных сред и экосистем. Особенности организации систематического наблюдения за параметрами окружающей природной среды. Изучение компонент единой государственной системы экологического мониторинга.
реферат , добавлен 23.06.2012
Задачи и функции экологического менеджмента. Экологическая политика предприятия. Общая характеристика деятельности промышленного предприятия. Производственно–экологический контроль состояния природной среды, организация экологического мониторинга.
курсовая работа , добавлен 22.04.2010
Антропогенное загрязнение природной среды: масштабы и последствия. Цели, задачи и направления муниципального экологического контроля. Система управления качеством окружающей природной среды. Система экологического контроля и экологическая экспертиза.
курсовая работа , добавлен 05.06.2009
Общее понятие, цели и задачи мониторинга окружающей природной среды по законодательству РФ. Классификация мониторинга в зависимости от типов загрязнения. Система государственных мероприятий, направленных на сохранение и улучшение окружающей среды.
презентация , добавлен 07.09.2014
Цели и задачи экологического и почвенно-экологического мониторинга, особенности почвы как объекта мониторинга. Показатели экологического состояния почв, подлежащие контролю при мониторинге. Оценка современного состояния экологического мониторинга почв.
реферат , добавлен 30.04.2019
Химические основы экологического мониторинга, экологическое нормирование, применение аналитической химии; пробоподготовка в анализе объектов окружающей среды. Методы определения загрязняющих веществ, технология многоуровневого экологического мониторинга.
курсовая работа , добавлен 09.02.2010
Климатические условия Красноярского края и качественно-количественная оценка вредных выбросов, токсикологическая характеристика загрязнителей. Обоснование необходимости комплексного экологического мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды.
курсовая работа , добавлен 28.11.2014
Контроль изменений природной среды, получение качественных и количественных характеристик происшедших изменений в ней как основная задача экологического мониторинга. Методы геофизического мониторинга. Контроль и мониторинг состояния воздуха и вод.
Подлинно многие и почти бесчисленные наблюдения перемен и явлений, на воздухе бывающих, ...учинены от испытателей натуры и...сообщены ученому свету, так чтобы нарочитой подлинности в предсказании погод уповать можно было...
М.В. Ломоносов. «Слово о явлениях воздушных, от электрической силы происходящих»
Общие понятия
В различных видах научной и практической деятельности человека издавна применяется метод наблюдения - способ познания, основанный на относительно длительном целенаправленном и планомерном восприятии предметов и явлений окружающей действительности. Блестящие образцы организации наблюдений за природной средой описаны еще в первом веке нашей эры в "Естественной истории" Гая Секунда Плиния (старшего). Тридцать семь томов, содержавших сведения по астрономии, физике, географии, зоологии, ботанике, сельскому хозяйству, медицине, истории, служили наиболее полной энциклопедией знаний до эпохи средневековья.
Много позднее, уже в XX веке, в науке возник термин мониторинг для определения системы повторных целенаправленных наблюдений за одним или более элементами окружающей природной среды в пространстве и времени.
В последние десятилетия общество все шире использует в своей деятельности сведения о состоянии природной среды. Эта информация нужна в повседневной жизни людей, при ведении хозяйства, в строительстве, при чрезвычайных обстоятельствах - для оповещения о надвигающихся опасных явлениях природы. Но изменения в состоянии окружающей среды происходят и под воздействием биосферных процессов, связанных с деятельностью человека. Определение вклада антропогенных изменений представляет собой специфическую задачу.
В соответствии со ставшим уже каноническим определением, экологический мониторинг - информационная система наблюдений, оценки и прогноза изменений в состоянии окружающей среды, созданная с целью выделения антропогенной составляющей этих изменений на фоне природных процессов .
Рис.1. Блок-схема системы мониторинга
Система экологического мониторинга должна накапливать, систематизировать и анализировать информацию:
- о состоянии окружающей среды;
- о причинах наблюдаемых и вероятных изменений состояния (т.e., об источниках и факторах воздействия);
- о допустимости изменений и нагрузок на среду в целом;
- о существующих резервах биосферы.
Таким образом, в систему экологического мониторинга входят наблюдения за состоянием элементов биосферы и наблюдения за источниками и факторами антропогенного воздействия.
Государственный доклад "О состоянии окружающей природной среды в РФ в 1995 г." определяет экологический мониторинг в РФ как комплекс выполняемых по научно обоснованным программам наблюдений, оценок, прогнозов и разрабатываемых на их основе рекомендаций и вариантов управленческих решений, необходимых и достаточных для обеспечения управления состоянием окружающей природной среды и экологической безопасностью.
В соответствии с приведенными определениями и возложенными на систему функциями мониторинг включает три основных направления деятельности:
- наблюдения за факторами воздействия и состоянием среды;
- оценку фактического состояния среды;
- прогноз состояния окружающей природной среды и оценку 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. Термин контроль , нередко употребляющийся в русскоязычной литературе для описания аналитического определения тех или иных параметров (например, контроль состава атмосферного воздуха, контроль качества воды водоемов), следует использовать только в отношении деятельности, предполагающей принятие активных регулирующих мер.
"Толковый словарь по охране природы" определяет экологический контроль следующим образом:
Контроль экологический - деятельность государственных органов, предприятий и граждан по соблюдению экологических норм и правил. Различают государственный, производственный и общественный экологический контроль .
Законодательные основы экологического контроля регулируются Законом РФ "Об охране окружающей природной среды"
Статья 68. Задачи экологического контроля .
1. Экологический контроль ставит своими задачами: наблюдение за состоянием окружающей среды и ее изменением под влиянием хозяйственной и иной деятельности; проверку выполнения планов и мероприятий по охране природы, рациональному использованию природных ресурсов, оздоровлению окружающей природной среды, соблюдения требований природоохранительного законодательства и нормативов качества окружающей природной среды.
2. Система экологического контроля состоит из государственной службы наблюдения за состоянием окружающей природной среды, государственного, производственного, общественного контроля.
Таким образом, в природоохранительном законодательстве государственная служба мониторинга определена фактически как часть общей системы экологического контроля.
Классификация экологического мониторинга
Существуют различные подходы к классификации мониторинга (по характеру решаемых задач, по уровням организации, по природным сре-дам, за которыми ведутся наблюдения). Отраженная на рис. 2 классификация охватывает весь блок экологического мониторинга, наблюдения за меняющейся абиотической составляющей биосферы и ответной реакцией экосистем на эти изменения. Таким образом, экологический мониторинг включает как геофизические, так и биологические аспекты, что определяет широкий спектр методов и приемов исследований, используемых при его осуществлении.
Рис.2. Классификация экологического мониторинга
Глобальная система мониторинга окружающей среды
Сегодня сеть наблюдений за источниками воздействия и за состоянием биосферы охватывает уже весь земной шар. Глобальная система мониторинга окружающей среды (ГСМОС) была создана совместными усилиями мирового сообщества (основные положения и цели программы были сформулированы в 1974 году на Первом межправительственном совещании по мониторингу). Первоочередной задачей была признана организация мониторинга загрязнения окружающей природной среды и вызывающих его факторов воздействия.
Система мониторинга реализуется на нескольких уровнях, которым соответствуют специально разработанные программы:
- импактном (изучение сильных воздействий локальном масштабе в- И);
- региональном (проявление проблем миграции и трансформации загрязняющих веществ, совместного воздействия различных факторов, характерных для экономики региона - Р);
- фоновом (на базе биосферных заповедников, где исключена всякая хозяйственная деятельность - Ф).
Таблица 1. Классификация загрязняющих веществ по классам приоритетности, принятая в системе ГСМОС
| Kласс | Загрязняющее вещество | Среда | Тип программы (уровень мониторинга) |
| 1 | Диоксид серы, взвешенные частицы | Воздух | И,Р,Ф |
| Радионуклиды | Пища | И, Р | |
| 2 | Озон 1 | Воздух | И(тропосфера), Ф (стратосфера) |
| Хлорорганические соединения и диоксины | Биота, человек | И,Р | |
| Кадмий | Пища, вода, человек | И | |
| 3 | Нитраты, нитриты | Вода, пища | И |
| Оксиды азота | Воздух | И | |
| 4 | Ртуть | Пища, вода | И, Р |
| Свинец | Воздух, пища | И | |
| Диоксид углерода | Воздух | Ф | |
| 5 | Оксид углерода | Воздух | И |
| Углеводороды нефти | Морская вода | Р, Ф | |
| 6 | Фториды | Пресная вода | И |
| 7 | Асбест | Воздух | И |
| Мышьяк | Питьевая сода | И | |
| 8 | Микробиологические загрязнения | Пища | И, Р |
| Реакционноспособные загрязнения | Воздух | И |
Программа импактного мониторинга может быть направлена, например, на изучение сбросов или выбросов конкретного предприятия. Предметом регионального мониторинга, как следует из самого его названия, является состояние окружающей среды в пределах того или иного региона. Наконец, фоновый мониторинг, осуществляемый в рамках международной программы "Человек и биосфера", имеет целью зафиксировать фоновое состояние окружающей среды, что необходимо для дальнейших оценок уровней антропогенного воздействия.
Программы наблюдений формируются по принципу выбора приоритетных (подлежащих первоочередному определению) загрязняющих веществ и интегральных (отражающих группу явлений, процессов или веществ) характеристик. Классы приоритетности загрязняющих веществ, установленные экспертным путем и принятые в системе ГСМОС, приведены в таблице 1.
Определение приоритетов при организации систем мониторинга зависит от цели и задач конкретных программ: так, в территориальном масштабе приоритет государственных систем мониторинга отдан городам, источникам питьевой воды и местам нерестилищ рыб; в отношении сред наблюдений первоочередного внимания заслуживают атмосферный воздух и вода пресных водоемов. Приоритетность ингредиентов определяется с учетом критериев, отражающих токсические свойства загрязняющих веществ, объемы их поступления в окружающую среду, особенности их трансформации, частоту и величину воздействия на человека и биоту, возможность организации измерений и другие факторы. В Приложении 1 приведены сведения об источниках и характерных факторах возможных воздействий.
Идея создания Глобальной системы мониторинга окружающей среды (ГСМОС) была высказана на Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде в 1972 г. Реальные основы ГСМОС были заложены на специальной встрече в Найроби (Кения) в 1974 г., где была уточнена роль агентств и государств - членов ООН.
Основы ГСМОС в бывшем СССР были разработаны академиком Юрием Антоньевичем Израэлем и доложены на заседании Совета управляющих ЮНЕП в 1974 г. Отличительной особенностью концепции Ю. А. Израэля было слежение за антропогенными изменениями в окружающей природной среде. В первую очередь это касалось антропогенных загрязнений.
Приоритетность для мониторинга загрязнений на первом межправительственном совещании по мониторингу в Найроби в 1974 г. была основана на свойствах загрязнителей и возможности организации измерений:
1. Размер фактического или потенциально возможного эффекта на здоровье и благополучие человека, на климат или экосистемы (сухопутные и водные).
2. Склонность к деградации в окружающей среде и накоплению в человеке и пищевых цепях.
3. Возможность химической трансформации в физических и биологических системах, в результате чего вторичные (дочерние) вещества могут оказаться более токсичными или вредными.
4. Мобильность, подвижность.
5. Фактические или возможные тренды (тенденции) концентраций в окружающей среде и (или) в человеке.
6. Частота и (или) величина воздействий.
7. Возможность измерений на данном уровне в различных средах.
8. Значение для оценки положения в окружающей среде.
9. Пригодность с точки зрения всеобщего распространения для равномерных измерений в глобальной и субрегиональной программах
Большое число загрязнений было оценено в баллах (от 0 до 3) по каждому из выбранных критериев. По наибольшим суммам баллов были определены приоритеты (чем выше сумма, тем выше приоритет). Найденные таким образом приоритеты затем были разбиты на восемь классов (чем выше класс, т.е. меньше его порядковый номер, тем выше приоритет) с указанием среды и типа программы измерений (импактный, региональный и “базовый”, глобальный).
Там же были перечислены виды измерений, которые следует проводить когда загрязнитель сам по себе трудно измерим (косвенный мониторинг). Для этого требуется измерение следующих величин:
· индикаторов качества воды (коли-бактерии, БПК5, ХПК, сине-зеленые водоросли, их первичная продуктивность);
· индикаторов качества почвы (соленость, отношение кислотности и щелочности, содержание нитратов и органического азота, содержание почвенных органических веществ);
· индикаторов здоровья человека и животных (случаи заболеваний, генетические последствия, чувствительность к лекарствам);
· растительных индикаторов загрязнений.
1. Классификация приоритетных загрязнителей по классам приоритетности
| Класс приоритетности | Загрязнитель | Среда | Тип программы измерения |
| I | Двуокись серы плюс взвешенные частицы | Воздух | И,Р,Б |
| Радионуклеиды (90 Sr + 137 Cs) | Пища | И, Р | |
| II | Озон | Воздух | И, Б |
| ДДТ и другие ХОП | Биота, человек | И,Р | |
| Кадмий и его соединения | Пища, человек, вода | И | |
| III | Нитраты, нитриты | Питьевая вода, пища | И |
| Окислы азота | Воздух | И | |
| IV | Ртуть и ее соединения | Пища, вода | И, Р |
| Свинец | Воздух, пища | И | |
| Двуокись углерода | Воздух | Б | |
| V | Окись углерода | Воздух | И |
| Нефтеуглеводороды | Морская вода | Р, Б | |
| VI | Флуориды | Свежая вода | И |
| VII | Асбест | Воздух | И |
| Мышьяк | Питьевая вода | И | |
| VIII | Микротоксины | Пища | И, Р |
| Микробиологическое заражение | Пища | И, Р | |
| Реактивные углеводороды | Воздух | И |
Хорошо известно, что со временем происходят естественные, т.е. природные изменения климата, погоды, температуры, давления, сезонные изменения биомассы растений и животных. Эта информация давно используется человеком.
Природные изменения происходят сравнительно медленно, за большие отрезки времени. Их регистрируют различные геофизические, метеорологические, гидрологические, сейсмические и другие службы.
Антропогенные изменения развиваются гораздо быстрее, последствия их весьма опасны, так как могут стать необратимыми. Для их установления необходимо иметь информацию о первоначальном состоянии объекта окружающей среды, т. е. состоянии до начала антропогенного воздействия. Если такую информацию получить невозможно, она может быть реконструирована по имеющимся данным, полученным за относительно большой промежуток времени, по результатам наблюдений за составом донных отложений в водных объектах, составом ледников, состоянием древесных колец, относящихся к периоду, предшествовавшему началу заметного антропогенного воздействия, а также по данным, полученным в местах, удаленных от источника загрязнения. Эти особенности определяют правомочность другого названия глобального мониторинга - фоновый мониторинг, или мониторинг фонового загрязнения окружающей природной среды.
В настоящее время создана мировая сеть станций фонового мониторинга, на которых осуществляется слежение за определенными параметрами состояния окружающей природной среды. Наблюдения охватывают все типы экосистем: водные (морские и пресноводные) и наземные (лесные, степные, пустынные, высокогорные). Эта работа проводится под эгидой ЮНЕП.
Станции комплексного фонового мониторинга России расположены в биосферных заповедниках и являются частью глобальных международных наблюдательных сетей.
Задача изучения Земли как целостной природной системы поставлена Международной геосферно-биосферной программой (МГБП) и решается на основе широкого применения космических средств наблюдений. МГБП, осуществление которой началось с 1990 г., предусматривает семь ключевых направлений разработок.
1. Закономерности химических процессов в глобальной атмосфере и роль биологических процессов в круговоротах малых газовых компонентов.
Проекты, выполняемые по этим направлениям, ставят целью, в частности, анализ влияния изменений содержания озона в стратосфере на проникновение к земной поверхности биологически опасного ультрафиолетового излучения, оценку влияния аэрозолей на климат и др.
2. Влияние биогеохимических процессов в океане на климат и обратные влияния.
Проекты включают комплексные исследования глобального газообмена между океаном и атмосферой, морским дном и границами континентов, разработку методик прогнозирования реакции биогеохимических процессов в океане на антропогенные возмущения в глобальном масштабе, изучение эвфотической зоны Мирового океана.
3. Изучение прибрежных экосистем и влияния изменений землепользования.
4. Взаимодействие растительного покрова с физическими процессами, ответственными за формирование глобального круговорота воды.
В рамках этого направления будут проводиться исследования по программе глобального эксперимента с целью изучения круговорота энергии и воды в дополнение к исследованиям по Всемирной программе исследований климата.
5. Влияние глобальных изменений на континентальные экосистемы.
Будут разрабатываться методики прогноза воздействий изменений климата, концентрации углекислого газа и землепользования на экосистемы, а также обратных связей; исследоваться глобальные изменения экологического разнообразия.
6. Палеоэкология и палеоклиматические изменения и их последствия.
Будут проводиться исследования с целью реконструкции истории изменений климата и окружающей среды за период с 2000 г. до н. э. с временным разрешением не более 10 лет.
7. Моделирование земной системы с целью прогноза ее эволюции.
В систему экологического мониторинга входят следующие основные процедуры:
Определение конкретных целей и задач мониторинга,
Определение объектов мониторинга,
Сбор информации и предварительное обследование объектов мониторинга,
Составление информационной модели объекта наблюдения,
Разработка аналитической программы мониторинга,
Разработка технологических регламентов по отдельным параметрам измерений для объектов мониторинга,
Отбор проб и выполнение измерений,
Оценка достоверности результатов и их документирование,
Оценка состояния объекта наблюдения и идентификация информационной модели,
Корректировка информационной модели и программ мониторинга,
Прогнозирование изменения состояния объекта наблюдения, разработка необходимых корректирующих мероприятий.
Объекты мониторинга: поверхностные, подземные и сточные воды, атмосферный воздух, промышленные выбросы в атмосферу, почвы, отходы, биота и др. Например, сточная вода – вода, сбрасываемая в установленном порядке в водные объекты после ее использования или поступившая с загрязненной территории.
При разработке программ экологического мониторинга и выборе объектов мониторинга проводится анализ следующей информации:
Сведений о фоновом загрязнении объектов окружающей среды;
Сведений о потенциальных источниках поступления загрязняющих веществ в окружающую среду – о выбросах в атмосферу, сбросах сточных вод в поверхностные и подземные водные объекты и на рельеф местности, о внесении в почвенный слой загрязняющих и биогенных веществ, о местах захоронения и складирования отходов производства и потребления, о возможных техногенных авариях и т.д.;
Данных о переносе загрязняющих веществ и их возможной трансформации и аккумуляции в объектах окружающей среды, в том числе данных о процессах ландшафтно-геохимического перераспределения загрязняющих веществ.
При разработке программ мониторинга в качестве объектов экологического мониторинга могут быть выбраны:
Поверхностные и подземные воды (в том числе используемые для питьевого водоснабжения),
Атмосферные осадки, снег,
Сточные воды,
Атмосферный воздух (в том числе на территории промплощадки, в пределах населенных мест),
Промышленные выбросы в атмосферу (вентиляционные выбросы),
Выбросы в атмосферу передвижных источников,
Почвы и грунты,
Донные отложения,
Остатки растительности,
Объекты животного мира (ткани рыб, млекопитающих и т.д.).
Выбор объектов экологического мониторинга предшествует определению конкретных показателей, подлежащих выявлению в каждом из объектов мониторинга.
Программы мониторинга (фоновый мониторинг, мониторинг загрязнения объектов окружающей природной среды, мониторинг источников загрязнения, мониторинг в условиях аварийных ситуаций)
Для решения конкретных задач по управлению охраной окружающей среды разрабатываются комплексные краткосрочные (на 1-2 года) и долгосрочные (на 5-10 лет), а также отдельные целевые программы мониторинга.
Для каждого вида мониторинга, исходя из поставленных целей и задач, в целевой программе определяются:
Виды и количество наблюдений для каждого вида природных объектов,
Перечень вредных веществ, по которым проводятся наблюдения,
Периодичность наблюдений, сроки начала и окончания наблюдений,
Количество стационарных и временных пунктов (точек, створов, постов) и их пространственная привязка к природным и промышленным объектам,
Сроки и форма представления результатов, алгоритмы их обработки и направления использования.
В зависимости от видов мониторинга в программе могут ставиться различные дополнительные задачи:
При фоновом мониторинге – определение фоновой концентрации загрязняющего вещества в объектах окружающей среды, тенденций изменения фоновых концентраций во времени;
При мониторинге объектов окружающей природной среды – определение степени антропогенного воздействия на окружающую среду, оценка возможностей природных экосистем принимать дополнительную нагрузку, оценка потенциально возможных максимальных воздействий, которые не вызовут необратимых изменений в экосистемах, оценка приемлемости объектов окружающей среды для различных видов природопользований (проживание людей, забор воды, сброс сточных вод, выбросы в атмосферу, размещение отходов и т.д.);
При мониторинге источников загрязнения – определение вклада каждого источника в загрязнение окружающей среды, проверка соблюдения установленных нормативов предельно допустимых воздействий на природные объекты (выбросы, сбросы, размещение отходов и т.д.);
При мониторинге в условиях аварий и чрезвычайных ситуаций – определение реального вреда, причиненного окружающей природной среде, прогнозирование направлений развития аварийной ситуации и разработка мероприятий по ее локализации и ликвидации, определение объемов ликвидационных работ (площадь земельного участка, подлежащего рекультивации и т.д.).
При разработке программ мониторинга источников загрязнения окружающей среды и мониторинга самих объектов окружающей среды перечень показателей и периодичность наблюдений зависят от перечня нормируемых показателей загрязнения и от разрешенных величин валовых выбросов в атмосферу, сбросов в водные объекты, размещения отходов. Как правило, мониторинг источников загрязнения выполняется в таких случаях для целей производственного экологического контроля и проводится по плану-графику, согласованному с органами государственного управления на стадии получения разрешения на сброс сточных вод в водные объекты, выброс загрязняющих веществ в атмосферный воздух, на временное размещение отходов.
При формировании программы фонового мониторинга основным условием является репрезентативность выборки значений (т.е. длина временного ряда наблюдений), поэтому начинать наблюдения по программе фонового мониторинга следует заблаговременно до начала хозяйственного освоения территории. За фоновую концентрацию вещества принимается статистически обоснованная верхняя доверительная граница возможных средних значений концентраций этого вещества, рассчитанная по результатам наблюдений для наиболее неблагоприятных метеорологических или гидрологических условий или наиболее неблагоприятного времени года. При расчете фоновых концентраций следует учитывать только те точки наблюдений, по которым имеются данные не менее чем за 1 год – при ежемесячной или ежедекадной системе отбора проб, не менее чем за двухлетний период – при 6-8-разовых наблюдениях за год, не менее чем за трехлетний период – при 4-5-разовом отборе проб за год. Основное условие – наблюдения проводились не менее года и минимальное число точек за расчетный период было не менее двенадцати. Периодичность наблюдений при фоновом мониторинге зависит от той погрешности определения фоновых показателей, которая допускается при оценке воздействий на окружающую среду. Перечень показателей фонового мониторинга определяется исходя из профиля предполагаемой хозяйственной деятельности на данной территории.
При формировании программы мониторинга в условиях аварийных и чрезвычайных ситуаций перечень показателей загрязнения определяется характером аварии и ее потенциальными последствиями с учетом физико-химических процессов, происходящих в объектах окружающей среды во время и после аварии. Частота мониторинга зависит от масштаба аварии, быстроты происходящих процессов, выбранной технологии ликвидации аварийной ситуации и ее последствий. Программа мониторинга должна быть рассчитана не только непосредственно на период устранения аварийной ситуации, но и на период ликвидации ее последствий.
Так, целевой программой мониторинга объекта размещения отходов должны быть предусмотрены наблюдения за состоянием грунтовых и поверхностных вод, атмосферного воздуха, почв в зоне влияния объекта. Проект такой программы мониторинга согласовывается с государственными контролирующими органами. Система мониторинга объекта размещения отходов должна включать не только приборы, но и специальные устройства и сооружения – шурфы, колодцы, наблюдательные скважины. Помимо создания наблюдательных сооружений, необходимо оборудование контрольного сооружения выше по потоку грунтовых и поверхностных вод с целью определения фоновых значений загрязняющих показателей. В отбираемых по графику (например, плановый отбор осуществляется один раз в неделю, внеплановые отборы – после сильного дождя, в период половодья, во время оттепели и т.д.) пробах грунтовых и поверхностных вод определяются показатели загрязнения, предусмотренные программой (исходя из состава отходов, размещенных на объекте), например: аммоний-ион, нитраты, нитриты, гидрокарбонаты, хлориды, сульфаты, ионы железа, нефтепродукты, биохимическое потребление кислорода (БПК), водородный показатель (рН), кадмий, хром, свинец, сухой остаток и т.д. Если в пробах, отобранных ниже по потоку, устанавливается значительное (в несколько раз) увеличение концентраций определяемых показателей по сравнению с пробами на контрольных (фоновых) сооружениях, необходимо увеличить частоту отбора проб и расширить количество определяемых показателей, а также принять меры по ограничению поступления загрязняющих веществ в грунтовые воды до уровня предельно допустимых концентраций.
Система мониторинга объекта размещения отходов включает также постоянное наблюдение за качеством воздушной среды. Необходимо ежеквартально производить отбор и анализ проб воздуха на территории объекта и на границе санитарно-защитной зоны. Определению подлежат показатели загрязнения, характерные для тех видов отходов, которые размещены на объекте. Перечень показателей и частота отбора проб обосновываются при разработке проекта мониторинга. При анализе проб атмосферного воздуха в перечень загрязняющих веществ могут включаться оксид углерода, оксиды азота, суммарные углеводороды, метан, сероводород, меркаптаны, бензол и т.д. В случае установления по результатам мониторинга величин концентраций, хотя бы по одному компоненту превышающих предельно допустимые значения, должны быть приняты меры, адекватно учитывающие уровень и характер загрязнения.
В зоне возможного влияния объекта размещения отходов по отдельной программе выполняются наблюдения за состоянием почв и растительности. С этой целью качество почв контролируется по химическим элементам, включенным в программу мониторинга; как правило, к ним относятся общие примеси, нитриты, нитраты, сульфаты, нефтепродукты, тяжелые металлы.
Специфика хозяйственной деятельности часто предопределяет обязательное включение во все программы мониторинга оценку загрязнения почв нефтепродуктами. При попадании нефти и нефтепродуктов в почву происходят глубокие изменения химических, физических, микробиологических свойств почвы, существенная перестройка всего почвенного профиля. Из-за отсутствия законодательно установленных предельно допустимых концентраций нефтепродуктов в почвах оценка загрязнения производится путем сравнения с фоновыми значениями.
Загрязнением почв нефтью и нефтепродуктами принято считать увеличение концентраций нефтепродуктов до уровня, при котором
Нарушается экологическое равновесие в почвенной системе,
Происходит изменение морфологических и физико-химических характеристик почвенных горизонтов,
Изменяются водно-физические свойства почв,
Нарушается соотношение между отдельными фракциями органического вещества почвы,
Снижается продуктивная способность земель.
Потенциальными источниками загрязнения почв являются буровые площадки, буровые и промысловые амбары, нефтепромыслы, факелы, нефте- и газопроводы, нефтехранилища, наземный транспорт.
Программа мониторинга загрязнения почв нефтепродуктами может включать в себя визуальные наблюдения, физико-химический анализ, биологический анализ.
Сущность визуального метода заключается в осмотре источников загрязнения и их регистрации, предварительной оценке степени загрязнения почв и состояния растительности. Инструментальный мониторинг ведется на эпизодических и режимных пунктах наблюдений. Эпизодические пункты определяются по необходимости уточнения конкретного источника загрязнения; режимные пункты устанавливают на местах аварийных разливов. В качестве таких пунктов могут выбираться участки после засыпки шламовых амбаров и захоронения отходов, территории действующих факелов, нефтяных резервуаров, а также участки вблизи населенных пунктов, лесных массивов, водных объектов.
Локальный экологический мониторинг наиболее развит в добывающих ресурсы отраслях, нефтехимической промышленности. Существующие гидрометеорологические наблюдения в крупных городах ведутся, как правило, в рамках федерального мониторинга.
Вопросы для самоконтроля
1. Сформулируйте определение локального экологического мониторинга.
2. Определите цель локального мониторинга.
3. Определите основные и частные задачи мониторинга окружающей среды предприятия.
4. Назовите основные направления организации наблюдений за окружающей природной средой.
5. Основные требования к наблюдениям при разработке программ мониторинга источников загрязнения окружающей среды.
6. Особенности программ наблюдений фонового мониторинга.
7. Перечислите основные положения программы мониторинга в условиях аварийных и чрезвычайных ситуаций.
8. Назовите показатели мониторинга объекта размещения отходов.
9. Приведите примеры предприятий, на которых необходимо вести мониторинг загрязнения почв нефтепродуктами.
8. Порядок разработки аналитической программы и технологических регламентов мониторинга
Программы мониторинга являются основой для подготовки конкретных аналитических программ, которые разрабатываются отдельно для каждого подразделения, осуществляющего экологический мониторинг. При необходимости может быть разработана сводная аналитическая программа для любого уровня обобщения информации. Затем разрабатываются технологические регламенты по каждому объекту анализа, включенному в аналитическую программу мониторинга.
Основанием для разработки аналитической программы является техническое задание на проведение мониторинга, разработанное и утвержденное экологической службой предприятия. В задании должны быть четко и однозначно указаны:
Цели и задачи проведения мониторинга,
Источники финансирования работ, объем финансирования,
Территория и время проведения мониторинга,
Объекты мониторинга,
Конкретные загрязнения и физические параметры, подлежащие измерениям при проведении мониторинга,
Конкретные формы нахождения показателей загрязнения в объектах окружающей среды,
Формы представления результатов мониторинга,
Порядок обработки и передачи результатов.
Создание аналитической программы мониторинга в общем случае предполагает выполнение работ, которые можно условно разбить на несколько этапов (табл.3).
Таблица 3
Этапы выполнения аналитической программы
Окончание табл. 3
| Обоснование необходимости выполнения субподрядных работ другими организациями | Перечень организаций-субподрядчиков и состава выполняемых наблюдений | |
| Расчет затрат на различные варианты реализации системы мониторинга | Расчет затрат | |
| Обоснование сроков передачи данных мониторинга на различных уровнях управления | Проект регламента передачи данных контроля | |
| Обоснование состава данных, подлежащих передаче в государственные органы управления и контроля | Перечень данных, передаваемых в государственные органы | |
| Обоснование требований к архивации и обобщению информации на объектовом уровне (формы таблиц, сроки хранения и др.) | Проект инструкции по ведению архивных документов на объекте мониторинга |
При необходимости для подготовки аналитической программы мониторинга могут привлекаться научно-исследовательские организации и аналитические лаборатории, которые будут участвовать в проведении мониторинга. При составлении аналитической программы учитываются возможности подразделений экологического мониторинга и определяется необходимость привлечения к работе контрактных субподрядных организаций.
Аналитическая программа, согласованная с руководителями лабораторий, участвующих в ее выполнении, утверждается, как правило, экологической службой организации.
Следующим этапом работ является разработка технологических регламентов по каждому объекту анализа, включенному в аналитическую программу мониторинга. Технологические регламенты разрабатываются непосредственно лабораториями, выполняющими мониторинг с использованием типовых форм. В технологические регламенты включаются все этапы работ, непосредственно выполняемые лабораторией в соответствии с аналитической программой и с процедурами, принятыми в лаборатории, в том числе:
Размещение конкретных точек наблюдений и мест отбора проб,
Определение сроков и периодичности наблюдений и отбора проб,
Отбор проб и их доставка в лабораторию,
Подготовка проб к анализу,
Проведение анализа,
Документирование результатов,
Подтверждение достоверности результатов и т.д.
Типовые формы регламентов приводятся в виде таблиц по каждому из объектов мониторинга.
В качестве примера приведен типовой технологический регламент для мониторинга атмосферного воздуха (табл. 4).
Таблица 4
Технологический регламент на проведение мониторинга загрязнения атмосферного воздуха диоксидом серы
Порядок разработки программ пробоотбора
В технологические регламенты на выполнение мониторинговых наблюдений, связанных с отбором проб объектов окружающей среды с целью проведения химического анализа, в обязательном порядке включаются программы пробоотбора, которые оформляются как составная часть этих регламентов. При разработке программ пробоотбора необходимо учитывать требования, которые регламентируется нормативными документами. Особые требования, предъявляемые к средствам пробоотбора для экологического мониторинга, связаны с необходимостью обеспечения репрезентативности и воспроизводимости при отборе проб объектов окружающей среды, а также с возможностью потери части информации при транспортировке и хранении проб.
Действующими нормативными документами установлены различные требования к средствам пробоотбора. Так, электроаспираторы, применяемые для отбора проб атмосферного воздуха и промышленных выбросов в атмосферу, должны обеспечивать:
Непрерывную работу в течение 20 мин.,
Поддержание стабильного расхода воздуха при отборе,
Отбор проб одновременно через несколько каналов,
Определение объемного расхода с погрешностью не более 5% для атмосферного воздуха и 10% - для промышленных выбросов в атмосферу.
Особые требования предъявляются также к устройствам отбора проб почв, поверхностных, подземных и сточных вод, донных отложений, атмосферных осадков и др. При разработке программ пробоотбора следует учитывать необходимость консервации различного вида проб, особенности транспортировки проб, соблюдать порядок оформления процедуры отбора специальными актами и т.д. Если на стадии отбора проб не будут соблюдены все необходимые требования, то результаты мониторинга не могут быть признаны достоверными.
Так, отбор проб почвенных образцов проводят два раза в год: после оттаивания почвы весной и осенью – до заморозков. Глубина взятия образцов – 20-40 см. Для сопоставимости результатов важно, чтобы сроки и способы отбора проб были идентичны. Для изучения вертикальной миграции – определение глубины просачивания нефти, других загрязнителей, наличия внутрипочвенного потока, характера трансформации почвенного профиля – закладываются почвенные разрезы и «прикопки». Размер опорного разреза 0.8 x 1.5 x 2.0 м (соответственно ширина короткой «лицевой» стенки, ширина длинной стенки и глубина разреза). Разрез располагают так, чтобы «лицевая» стенка была освещена солнцем. В разрез опускается мерная лента, по которой отмечаются глубина проникновения загрязнителя и глубина каждого почвенного горизонта. По «лицевой» стенке описывается морфология почвенных горизонтов (цвет, влажность, структура, плотность, механический состав, новообразования, включения, мощность корневой системы растений и т.д.), отмечается глубина, с которой почва вскипает от добавления 10%-ной соляной кислоты.
Образцы почв отбирают сначала из нижних горизонтов, постепенно переходят к верхним. С каждого генетического горизонта отбирается один образец почвы массой 0.5-1.0 кг. Если мощность генетического горизонта превышает 0.5 м, отбираются две пробы – соответственно из верхней и нижней частей горизонта.
При аварийных разливах загрязнителей почвенные пробы отбирают по диагонали загрязненного участка через каждые 8-10 м, начиная от края. Загрязненность территории от воздействия факела контролируют отбором почвенных образцов через каждые 500 м общей протяженностью до 3 км, а во всех остальных случаях – по периметру участка через 8-10 м, отступая от границы загрязненного участка на 10 м.
Сеть режимных контрольных пунктов должна быть динамичной и ежегодно пересматриваться с учетом результатов анализов и других сведений. Состав показателей, подлежащих определению в пробах почв, приведен в табл.5.
При формировании программы отбора проб природных и сточных вод необходимо учитывать положения ГОСТ Р 51592-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб», который детально регламентирует требования к оборудованию для отбора проб воды, определяет порядок и процедуры консервации проб, их подготовки к хранению, требования к оформлению результатов отбора проб, порядок транспортировки проб и приемки проб в лаборатории.
Таблица 5
Основные показатели для определения в почвенных пробах
| № п/п | Наименование показателя | Режим-ные наблюдения | Эпизоди-ческие наблюде-ния | Наличие исходных данных для рекульти-вации | Оконча-ние работ по рекуль-тивации |
| Содерж. нефтепродуктов | - | - | + | + | |
| Фракц. состав нефтепродуктов | + | - | - | - | |
| Влажность почвы | - | - | + | + | |
| Структура почвы | - | - | + | + | |
| Объемная масса почвы | - | - | + | + | |
| Общая пористость | - | - | + | + | |
| рН солевой вытяжки | + | - | + | + | |
| рН водной вытяжки | + | + | + | + | |
| Содержание гумуса | - | - | - | + | |
| Общий азот | - | - | + | + | |
| Кальций и магний | - | - | + | + | |
| Нитраты | - | - | + | + | |
| Обменный натрий | - | - | + | + | |
| Подвижные формы фосфора и калия | - | - | + | + | |
| Хлорид-ионы | + | + | + | + | |
| Сульфат-ионы | + | + | + | + |
Окончание табл. 5
* + определяется; - не определяется; содержание нефтепродуктов определяется методом ИКС
Вопросы для самоконтроля
1. Перечислите требования к техническому заданию на составление аналитической программы мониторинга.
2. Опишите последовательность разработки аналитической программы мониторинга.
3. Раскройте содержание технологических регламентов для объектов, аналитических программ мониторинга.
4. Особенности отбора проб в различных природных компонентах.
5. Составьте перечень основных показателей для определения в пробах растений.
9. Обеспечение достоверности аналитических данных мониторинга
Для получения достоверных результатов экологического мониторинга и их соответствия требованиям, установленным законодательными и нормативными правовыми актами и государственными стандартами, при проектировании и функционировании системы экологического мониторинга необходимо обеспечить соблюдение метрологических правил и норм, регламентирующих использование средств измерений, средств метрологического обеспечения измерений, вспомогательного и испытательного оборудования, применение методик выполнения измерений.
Основным требованиемксредствам измерений (далее – СИ), применяемым при экологическом мониторинге, является проведение испытаний с целью утверждения типа средств измерений (согласно ПР 50.2.009-94 «ГСИ. Порядок проведения испытаний и утверждения типа средств измерений»). После получения положительного результата испытаний такие средства измерений включаются в установленном порядке в Государственный реестр средств измерений (ПР 50.2.011-94 «ГСИ. Порядок ведения Государственного реестра средств измерений»). Следует иметь в виду, что сертификат на СИ установленного типа выдается на определенный срок (не более 5 лет) и по истечении срока необходимо его продлевать.
Обязательным требованием к СИ является периодическая поверка в соответствии с методикой, разработанной на этапе испытаний СИ с целью утверждения типа СИ.
При эксплуатации СИ необходимо соблюдать установленную в техническом паспорте СИ область применения: от этого зависит как долговечность его работы, так и достоверность получаемых с его помощью результатов.
Отдельными нормативными документами установлен нижний предел обнаружения загрязняющего вещества в объектах окружающей природной среды – обычно он составляет от 0.1 ПДК (для почвы) до 0.8 ПДК (для атмосферного воздуха).
Особое внимание следует уделить соблюдению в процессе измерений установленных нормативными документами норм погрешности измерений (ГОСТ 27384-87 «Вода. Нормы погрешности определения показателей состава и свойств», ГОСТ 17.2.4.02-81 «Охрана природы. Атмосфера. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ» и т.д.).
СИ универсального назначения (спектрофотометры, полярографы, хроматографы и т.д.) должны быть обеспечены аттестованными методиками выполнения измерений (далее – МВИ).
Особые требования предъявляются к СИ, имеющим в своем составе источники ионизирующих излучений. Такие СИ подлежат обязательной регистрации в территориальных органах МВД и Минздрава России по месту эксплуатации СИ, а эксплуатация таких СИ запрещена без получения лицензии Госатомнадзора России.
К вспомогательному лабораторному оборудованию относят устройства и приспособления, которые не применяются непосредственно для получения аналитического сигнала, но используются в процессе отбора проб и подготовки их к анализу: средства регистрации аналитического сигнала, не входящие в состав средств измерений (потенциометры, графопостроители и т.д.), устройства для обеспечения необходимых условий измерения (вентиляционное оборудование, трансформаторы и др.), лабораторные центрифуги, ротационные испарители, оборудование для получения дистиллированной или деионизованной воды, фильтровальные установки и т.д.
При отсутствии обязательных требований нормативных документов к вспомогательному лабораторному оборудованию в качестве желательных характеристик можно указать долговечность, надежность в работе, невысокое водо- и энергопотребление, легкость монтажа, отсутствие побочных эффектов при работе (сильный шум, вибрация, электропомехи и т.д.), компактность, безопасность для персонала.
Требования к испытательному оборудованию (т.е. оборудованию, воспроизводящему какие-либо внешние воздействия на испытуемый или анализируемый образец или пробу, если величины этих воздействий определены в методиках выполнения измерений или проведения испытаний, причем с указанием погрешности измерения таких воздействий) достаточно четко сформулированы в ГОСТ Р 8.568-96. Примером внешних воздействий, воспроизводимых с помощью испытательного оборудования, может служить нагревание образца (реакционной смеси) при определенной температуре и влажности, облучение ультрафиолетовым излучением определенной длины волны и т.д.
К числу обязательных требований к испытательному оборудованию относятся:
Наличие утвержденной методики аттестации каждой единицы испытательного оборудования,
Своевременное проведение аттестации и оформление ее результатов в виде акта;
Наличие в составе испытательного оборудования средств измерений, позволяющих осуществлять контроль за параметрами внешних воздействий в ходе испытаний.
При выполнении работ по экологическому мониторингу к средствам метрологического обеспечения измерений предъявляются те же требования, что и к средствам измерений, которые сформулированы в ГОСТ Р 8.315-97 «Стандартные образцы состава и свойств вещества. Порядок изготовления, аттестации и применения».
К средствам метрологического обеспечения экоаналитического контроля относятся: стандартные образцы (состава или свойства вещества), аттестованные смеси, эталоны сравнения, поверочные газовые смеси, различные генераторы (например термодиффузионные, генераторы «нулевого» воздуха и др.) и разбавители (динамические) газообразных веществ, источники микропотоков сред-носителей и т.д.
Поверочные газовые смеси (ПГС) и стандартные образцы (СО) должны быть внесены в соответствующий раздел Государственного реестра СИ, конкретные экземпляры ПГС и СО не должны иметь истекший срок годности, недопустимо использовать СО или ПГС с истекшим сроком утверждения типа СО. Каждый экземпляр СО должен быть соответствующим образом этикетирован и т.д.
Следует отметить, что без средств метрологического обеспечения получение достоверных данных экоаналитического контроля невозможно.
При выполнении измерений для целей экологического мониторинга допускается применение только аттестованных методик (МВИ). Норма, устанавливающая ограничение на применение в сфере охраны окружающей среды только аттестованных методик выполнения измерений, содержится в ст.9 Закона Российской Федерации «Об обеспечении единства измерений». Конкретные требования к разработке, аттестации и применению МВИ изложены в ГОСТ Р 8.563-96 «ГСИ. Методики выполнения измерений».
Производственные помещения лаборатории должны соответствовать установленным санитарно-гигиеническим нормативам
По освещенности (согласно СНиП 23-05-95);
По влажности и температуре воздуха (согласно СанПиН 2.2.4.548-96);
По уровню шума и вибрации (СН 2.2.412-1);
По качеству воздуха рабочей зоны (согласно СанПиН 2.2.5.686-98).
Необходимо также осуществлять контроль за условиями выполнения измерений, описанных в конкретных методиках выполнения измерений (температура, освещенность, влажность и др.) и связанных со спецификой эксплуатации отдельных типов средств измерений.
Производственная площадь должна быть достаточной для нормальной работы аналитиков (при норме 12 м 2 на аналитика), для размещения складских помещений, для приема и подготовки проб, для обработки результатов анализов и измерений.
В производственных помещениях лабораторий должны выделяться отдельные помещения для весовой комнаты, для дистиллятора, для аналитических приборов, для хранения реактивов и растворителей, для приема пищи.
Помещения для приема проб, для подготовки проб к анализу должны быть оборудованы эффективной вытяжной вентиляцией. При этом работа вытяжной вентиляции не должна оказывать влияния на работу весовой техники, аналитических приборов и другого оборудования.
В лаборатории должен быть обеспечен контроль за параметрами микроклимата в помещениях, за качеством воздуха рабочей зоны и уровнем вредных физических параметров. Лаборатория должна быть обеспечена необходимыми средствами контроля.
Необходимо соблюдение требований электробезопасности, наличие заземления средств измерений и лабораторного оборудования. Ежегодно измеряется сопротивление заземления, результаты измерений оформляются соответствующим актом.
Персонал лаборатории, непосредственно выполняющий анализы, должен быть обеспечен средствами индивидуальной защиты (защитные очки, фартуки, халаты, перчатки и т.д.). Необходимо соблюдение требований противопожарной безопасности в лаборатории.
Доступ посторонних лиц в помещения лаборатории должен быть ограничен.
Метрологическое обеспечение измерений
Обязательные требования, предъявляемые к результатам экологического мониторинга:
· результаты измерений должны быть выражены в установленных единицах физических величин;
· погрешность каждого результата должна быть известна;
· погрешность результатов не должна превышать установленных норм погрешности.
Два последних требования фактически устанавливают требования к достоверности результатов. Достоверность результатов мониторинга обеспечивается системой метрологических измерений, составными элементами которой являются внутрилабораторный контроль и внешний контроль за деятельностью мониторинговых лабораторий.
Процедуры внутрилабораторного контроля регламентируются «Руководством по качеству» и внутренними инструкциями лаборатории.
Качество результатов работ лаборатории обеспечивается:
Системой контроля качества;
Организационной структурой организации;
Высокой квалификацией персонала;
Материально-техническим оснащением;
Методическим и метрологическим оснащением;
Регулярным контролем начальника лаборатории и руководителей групп, исполнителей за выполнением требований нормативных документов к процедурам КХА и измерений, за правильностью расчетов, заполнения рабочих журналов и протоколов анализов и измерений;
Участием лаборатории в межлабораторных сличительных экспериментах;
Внешним контролем.
Процедуры внутрилабораторного контроля предусматривают:
Контроль наличия актуализированной НД на состав и методики КХА;
Контроль правильности применения НД и соблюдения процедур, предусмотренных соответствующими МВИ;
Контроль качества работы исполнителей с соответствующими административными выводами;
Оперативный контроль показателей качества результатов КХА,
Статистический контроль,
Внутрилабораторный контроль с использованием шифрованных проб (проведение анализа двумя независимыми методами) и т.д.;
Межлабораторные сличительные эксперименты;
Внешний контроль.
Процедура внутреннего контроля системы обеспечения качества КХА проводится в соответствии с МИ 2335-95 «Рекомендации ГСИ. Внутренний контроль качества результатов КХА», РД 52.24.66-85 МУ «Система контроля точности результатов измерений показателей загрязненности контролируемой среды» и других отраслевых документов по порядку организации и проведения внутреннего контроля.
Оперативному контролю сходимости подвергаются рабочие пробы по методикам анализа в соответствии с технологическими регламентами на отдельные виды измерений и КХА. Оперативный контроль точности результатов КХА проводится в соответствии с критериями, определенными при аттестации методик с применением стандартных образцов, метода добавок и т.д. Оперативный контроль воспроизводимости осуществляют путем сравнения результатов КХА, полученных по другой стандартизованной или аттестованной методике анализа. Результаты оперативного контроля фиксируются в рабочих журналах исполнителей.
Оперативный контроль качества КХА, проводимый исполнителем, выполняет функции предупредительного контроля и служит для принятия оперативных мер, когда погрешность контрольных измерений не соответствует нормативам контроля. Оперативный контроль проводят каждый раз при проведении КХА для оперативного реагирования на процесс КХА.
Способы контроля являются неотъемлемой частью каждой методики анализа, применяемой в лаборатории, а нормативы контроля устанавливаются в методиках КХА или в методиках, рекомендованных МИ 2335-95.
Оперативный контроль проводят также при смене оборудования, выходе его из ремонта, использовании новых реактивов и пр.
Если расхождения превышают нормативы контроля, то измерения повторяют. Если повторно измеренное значение не вошло в установленный допуск, проведение анализов по данной методике прекращают до выявления причин, вызвавших превышение нормативов. При необходимости работу передают другому исполнителю или выбирают другой метод (методику) анализа.
Внутренний контроль по шифрованным пробам проводят с целью оценки реального качества КХА рабочих проб, выполняемых за контролируемый период, качества работы исполнителей и эффективного управления этим качеством. Внутренний контроль основан на сопоставлении первичных и контрольных результатов анализов с допускаемыми по НД нормативами.
Внутренний контроль организуют руководители подразделений (групп). Он осуществляется путем анализа шифрованных проб исполнителями или анализа, проводимого двумя независимыми методами. Итоги внутрилабораторного контроля руководители групп обсуждают с исполнителями, оценивают качество их работы и правильность проведения КХА, записывают результаты в журнал внутрилабораторного контроля.
Периодичность проведения внутрилабораторного контроля – не реже 1 раза в квартал.
При необходимости руководители подразделений принимают меры корректирующих воздействий:
Проверка исправности оборудования;
Проверка используемых реактивов, стандартных растворов, образцов и пр.;
Проверка соответствия объектов КХА методикам КХА.
При обнаружении причины расхождений проводятся мероприятия по ее устранению.
Контроль качества результатов КХА при внедрении новых методик либо действующих применительно к новым объектам КХА осуществляют с применением стандартных образцов в соответствии с МИ 2335. При получении положительных результатов после проведения вышеуказанных процедур контроля качества составляется акт внедрения новой МВИ в лаборатории. Начальник лаборатории определяет группу исполнителей, работающих по данной методике, назначает ответственного за своевременное проведение процедуры контроля точности. В случае получения отрицательных результатов проводятся консультации с разработчиками данной МВИ.
Контроль качества результатов КХА при смене оборудования, выходе его из ремонта проводят с применением стандартных образцов, сравнивая результаты КХА, полученные на другом приборе, по другой аттестованной МВИ.
Для правильной организации и документирования внутрилабораторного контроля могут разрабатываться технологические карты, которые включают (табл.6): наименование и обозначение методики выполнения измерений, контролируемую метрологическую характеристику (сходимость результатов параллельных определений, стабильность градуировочной характеристики, воспроизводимость результатов измерений, погрешность измерений и т.д.), ссылку на документ, регламентирующий процедуры контроля, величину контрольного норматива, частоту контроля, способ документирования результатов контроля.
