Реферат: Экологический мониторинг

Введение

Интенсивноевоздействие человека на природу, негативные, часто необратимые последствияэтого воздействия обусловливают необходимость глубокого и всестороннего анализапроблемы взаимодействия общества и природы. Такой анализ в настоящее времяосуществляется в рамках природопользования. Главная задача природопользованиякак научного направления — поиск и разработка путей оптимизации взаимодействияобщества с окружающей природной средой.

Рациональноеприродопользование предполагает управление природными процессами, т.е.запрограммированное воздействие на природные объекты с целью полученияопределенного хозяйственного эффекта.

Чтобыуправление было достаточно эффективным, необходимо иметь данные о динамическихсвойствах этих объектов, их изменении в результате антропогенного воздействия,предвидеть последствия вмешательства человека в ход естественных процессов.

Управлениеприродными процессами должно опираться на надежную и достоверную информацию опрошлых, настоящих и будущих состояниях природных и природно-антропогенныхсистем.

Запоследнее десятилетие накоплен большой материал по изменению природы. Однако онне содержит данных о динамике развития процессов. В связи с этим встал вопрособ организации специальных наблюдений за состоянием окружающей природной средыи ее антропогенными изменениями с целью их оценки, прогнозирования исвоевременного предупреждения о возможных неблагоприятных последствиях, т.е. овведении постоянной действующей службы наблюдения мониторинга.

Общие сведения о мониторинге

Длявыявления изменений состояния биосферы под влиянием деятельности человеканеобходима система наблюдений. Такую систему в настоящее время общепринятоназывать мониторингом. Мониторинг включает следующие основные направлениядеятельности:

наблюденияза факторами, воздействующими на окружающую природную среду и за ее состоянием;

оценкуфактического состояния природной среды;

прогнозразвития состояния природной среды и оценку этого развития.

Такимобразом, мониторинг — это система наблюдений, оценки и прогноза состоянияприродной среды, не включающая управление качеством окружающей среды, но дающаянеобходимую информацию для такого управления и выработки инженерных методовзащиты окружающей среды.

Мониторингможет охватывать как локальные районы, так и земной шар в целом (глобальныймониторинг).

Чтобыобеспечить эффективную оценку и прогноз, мониторинг должен включать наблюденияза источниками загрязнения, загрязнением природной среды и следствиями от этогозагрязнения.

Наиболееуниверсальным подходом к определению структуры системы мониторингаантропогенных изменений является его разделение на блоки:«Наблюдения», «Оценка фактического состояния»,«Прогноз состояния», «Оценка прогнозируемого состояния»(существующие геофизические службы строились по такой же схеме).

Блоки«Наблюдения» и «Прогноз состояния» тесно связаны междусобой, так как прогноз состояния окружающей среды возможен лишь при наличиидостаточно репрезентативной информации о фактическом состоянии (прямая связь).Построение прогноза, с одной стороны, подразумевает знание закономерностейизменений состояния природной среды, наличие схемы и возможностей численногорасчета этого состояния, с другой — направленность прогноза в значительнойстепени должна определять структуру и состав наблюдательной сети (обратнаясвязь).

Данные,характеризующие состояние природной среды, полученные в результате наблюденийили прогноза, должны оцениваться в зависимости от того, в какой областичеловеческой деятельности они используются (с помощью специально выбранных иливыработанных критериев). Оценка подразумевает, с одной стороны, определениеущерба от воздействия, с другой — выбор оптимальных условий для человеческойдеятельности, определение существующих экологических резервов. При такого родаоценках рассчитываются возможные значения допустимых нагрузок на окружающуюприродную среду.

Информационныегеофизические системы, так же как и информационная система мониторингаантропогенных изменений, являются составной частью системы управления,взаимодействия человека с окружающей средой (системы управления состояниемокружающей среды), поскольку информация о существующем состоянии природнойсреды и тенденциях ее изменения должна быть положена в основу разработки мер поохране природы и учитываться при планировании развития экономики. Результатыоценки существующего и прогнозируемого состояния биосферы в свою очередь даютвозможность уточнить требования к подсистеме наблюдений (это и составляетнаучное обоснование мониторинга, обоснование состава, структуры сети и методовнаблюдений).

Нарисунке 2 показано место мониторинга в системе управления (регулирования)состоянием окружающей природной среды. На схеме условно совмещеныэнергетические и информационные потоки.

/>

Рис. 2. Место мониторинга в системе управления состоянием природной среды

Элементбиосферы с уровнем состояния Б, подвергаясь воздействию (А), меняет своесостояние (Б → Б').

Спомощью системы мониторинга (М) получается «фотография» этогоизмененного, а по возможности и первоначального состояния, производитсяобобщение данных, анализ и оценка фактического и прогнозируемого состояния. Этаинформация передается в блок управления (У) принятия решения (см. рис. 1). Наосновании этой информации в зависимости от уровня научно- техническихразработок (Н) и экономических возможностей(Э), с учетом эколого-экономическихоценок; принимаются меры по ограничению или прекращению антропогенныхвоздействий, по профилактическому укреплению или последующему«лечению» элемента биосферы. Также возможна комбинация перечисленныхподходов. Совершенствуется и система мониторинга (указанные действия показанына схеме штриховыми линиями).

Следуетотметить, что, поскольку оценка фактического и прогнозируемого состоянияприродной среды является составной частью мониторинга (см. рис. 1), тонекоторые авторы идентифицируют эту часть мониторинга с элементом управлениясостоянием природной среды.

Наблюденияза состоянием окружающей природной среды должны включать наблюдения заисточниками и факторами воздействия (в том числе источниками загрязнений,излучений и т.п.). За состоянием элементов биосферы (в том числе за откликамиживых организмов на воздействие (см. рис. 3), за изменением их структурных ифункциональных показателей). На рисунке также показана классификациямониторинга.

/>

Рис. 3. Схема и классификация мониторинга

Тропосфера, как составная часть биосферы

Атмосфераявляется составной частью биосферы и представляет собой газообразную оболочкуЗемли, вращающуюся вместе с ней как единое целое. Эта оболочка слоиста. Каждыйслой имеет свое название и характерные физико-химические особенности. Условнопринято атмосферу делить на две большие составные части: верхнюю и нижнюю.Наибольший интерес представляет для нас нижняя часть атмосферы, главным образомтропосфера, поскольку в ней происходят основные метеорологические явления,влияющие на загрязнение атмосферного воздуха.

Втропосфере находится большая часть космической и антропогенной пыли, водяногопара, азота, кислорода и инертных газов. Она практически прозрачна дляпроходящей через нее коротковолновой солнечной радиации. Вместе с темсодержащиеся в ней водяной пар, углекислота и озон (коротковолновые излучения)довольно сильно поглощают тепловое (длинноволновое) излучение нашей планеты, врезультате чего тропосфера нагревается. Это нагревание является причинойвертикального перемещения потоков воздуха, конденсации водяного пара,образования облаков и выпадения осадков. Установлено, что в тропосферетемпература падает на (0,5 — 0,6) °С на каждые 100 м высоты. Распределениетемператур в приземном слое атмосферы является важнейшей причиной формированияклимата и его характеристик.

Составгазов нижней части атмосферы неизменный: смесь, образуемая газами, называетсявоздухом. Состав сухого атмосферного воздуха приведен в таблице 1.1.

Таблица1.1. Состав атмосферного воздуха

Наименование основных газов Содержание, % объемные Относительная молекулярная масса, кг/моль Азот 78,09 28 Кислород 20,95 32 Аргон 0,93 39 Углекислый газ 0,03 44 Неон

1,8·10-3

20 Гелий

5,2·10-4

4 Криптон

1,0·10-4

83 Ксенон

8,0·10-6

131 Водород

5,0·10-5

2 Озон

1,0·10-6

48 ПРИМЕЧАНИЕ: Средняя относительная молекулярная масса сухого воздуха составляет 28,966 кг/моль.

Втабл. 1.2. приведено массовое выделение в атмосферу некоторых газообразныхвеществ антропогенными и природными источниками.

Таблица1.2. Выделение (106 т/сут) некоторых газообразных веществ

Вещество Источник природный антропогенный Диоксид серы - 0,4 Сероводород 0,3 0,01 Оксиды азота 2 0,2 Аммиак 3 0,01 Углеводороды 2 0,2 Оксид углерода 10 1 Диоксид углерода 3000 50

Согласноприведенной таблице, природные источники выделяют больше вредных веществ, темне менее, самым опасным является антропогенное поступление. Это связано с тем,что вредные вещества антропогенного происхождения накапливаются в зоне обитаниячеловека. Кроме того, специфические вредные вещества, не существовавшие ранее вприродных условиях. в настоящее время становятся составной частью атмосферноговоздуха, его микроэлементами.

Воздухсчитается чистым, если ни один из микрокомпонентов не присутствует вконцентрациях, способных нанести ущерб здоровью человека, животным,растительности или вызвать ухудшение эстетического восприятия окружающей среды(например, при наличии пыли, грязи, неприятных запахов или при недостаткесолнечного освещения в результате задымленности воздуха). Так как все живоеочень медленно адаптируется к этим новым микрокомпонентам, химические веществаслужат объективным фактором неблагоприятных воздействий на природную среду издоровье человека.

Список литературы

Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайта www.promeco.h1.ru/l