книги / Экологический мониторинг

спективно использовать спутниковые дистанционные методы измерения температуры поверхности моря, позволяющие обеспечить глобальность обзора акваторий океана, регулярность наблюдений и оперативность получения информации [3–5].

Доказано, что температура воды Мирового океана (ее изменение в пространстве и во времени) является важным показателем биопродуктивности. Объемы получаемой информации о температуре воды в разных районах океана весьма велики. Ежегодно во всем мире производят миллионы единичных измерений этого параметра специализированные научно-исследовательские суда, крупные торговые суда. Эта информация стекается в международные центры и используется национальными организациями многих стран для составления оперативных прогнозов погоды, в научных исследованиях и прикладных целях. Но подобными измерениями Мировой океан охвачен неравномерно, регулярно ведут измерения в нескольких постоянных океанических станциях погоды, в отдельных районах океана регулярно работают экспедиционные суда, проходят трассы торговых судов.

Методы дистанционного мониторинга оптического состояния поверхности морей и радиационные методы измерений по данным ИК-измерений с искусственных спутников Земли позволяют полу- чать полную и актуальную информацию о температурном режиме акваторий океана.

Список литературы

1.Израэль Ю. А. Экология и контроль состояния природной среды / Ю. А. Израэль. – М.: Гидрометеоиздат, 1986. – 375 с.

2.Комплексный глобальный мониторинг загрязнения окружающей среды: Тр. II Международ. симп., Тбилиси, 1981 г. – Л.: Гидрометеоиздат, 1982. – 392 с.

3.Оптико-электронные системы экологического мониторинга природной среды: учеб. пособие для вузов / В. И. Козинцев [и др.]; под ред. В. Н. Рождествина. – М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. – 528 с.

4.Проблемы мониторинга / под ред. В. Ф. Крапивина – М.: Знание, 1991. – 326 с.

5.Проблемы фонового мониторинга состояния природной среды . – Л.: Гидрометеоиздат, 1985.– Вып. 1–3.

81

6.Унифицированные методы мониторинга фоновых загрязнений природной среды / под ред. Ф. Я. Ровинского. – М.: Гидрометеоиздат, 1986. – 102 с.

7.Фоновый мониторинг загрязнения экосистем суши хлорорганическими соединениями. – Л.: Гидрометеоиздат, 1990. – 270 с.

8.Тарасов В. В. Мониторинг атмосферного воздуха: учеб. пособие / В. В. Тарасов – М., И.О. Тихонова, Н. Е. Кручинина; РХТУ им. Д. И. Менделеева. – М., 2000. – 97 с.

Вопросы для контроля

1.Что такое глобальная система мониторинга окружающей среды (ГСМОС)? Каковы цели объединения международных организаций в рамках ГСМОС? Назовите основные программы ГСМОС.

2.Перечислите объекты наблюдений ГСМОС. Какие организационные работы проводятся для осуществления глобальных наблюдений?

3.Назовите приоритетные загрязняющие вещества для атмосферного воздуха, для водных объектов.

4.Каковы требования к размещению станций СКФМ? Опишите основное оборудование станций и его назначение.

5.В чем особенности программ мониторинга на станциях СКФМ? Перечислите контролируемые показатели в атмосферном воздухе и осадках.

6.Какие метеорологические параметры подлежат ежедневным измерениям?

7.С какой периодичностью выполняются наблюдения для атмосферных осадков, поверхностных вод и животных на СКФМ?

8.Назовите типы станций глобального мониторинга водных объектов.

9.Перечислите показатели оценки состояния и загрязнения вод Мирового океана. Чем интересен показатель температуры воды океана?

10.Какие методы используют для наблюдений в Мировом океане?

82

Изложены основные принципы организации наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха. Приведены основные положения государственного мониторинга атмосферного за1 грязнения на национальном, региональном и локальном уров1 нях. Рассмотрены виды обследований, в том числе подфакель1 ных наблюдений и оценки влияния автотранспорта. Приведены общие сведения о принципах и средствах измерения уровня загрязнения атмосферы, методах оценки атмосферного за1 грязнения и загрязнения снегового покрова и биоиндикации.

3.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОРГАНИЗАЦИИ МОНИТОРИНГА

ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

Мониторинг атмосферного воздуха – система наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха, оценки его состояния в локальных и глобальных масштабах, прогноза изменений, происходящими в связи с антропогенным воздействием и природными явлениями.

Воздушная среда является самой подвижной из всех природных сред. Распространение на большие расстояния загрязняющих веществ происходит благодаря общей циркуляции атмосферы – системе устойчивых (пассаты и муссоны) и меняющих свое направление (бризы, сирокко и др.) воздушных течений.

Степень загрязнения атмосферы в разных регионах планеты

èна локальных территориях существенно различны. Северное полушарие Земли загрязнено в среднем больше, чем южное относительно короткоживущими (менее 1 года) загрязняющими веществами. Сравнительно высок уровень загрязнения районов Европы, Северной Америки. Низкий уровень фонового загрязнения атмосферы наблюдается над центральными частями Тихого и Индийского океанов. Это объясняется не только уровнями урбанизации

èразличной экологической нагрузкой на отдельных территориях, но

èприродными процессами, связанными с особенностями обмена воздушных масс между тропосферой и стратосферой, географическим положением. Повышению уровня загрязнения атмосферы способствуют неблагоприятные метеорологические условия (НМУ), физико-географические особенности территорий, формирующие течения воздуха в приземном слое и некоторые параметры самих источников загрязнения [3, 8].

Обобщенное уравнение, описывающее изменение концентра-

86

скорость этого изменения является функцией деятельности всех возможных источников воздействия (Ì), процессов удаления в результате химической реакции и осаждения (S), процессов переноса (Ò), в котором решающую роль наряду с горизонтальным переносом играет турбулентная диффузия [2, 3].

Процессы самоочищения атмосферы связаны с механизмами рассеивания (турбулентный и конвективный механизмы перемешивания), вымывания с атмосферными осадками, деградации и трансформации в результате фотохимических, химических и биохимиче- ских процессов.

Фоновое загрязнение атмосферного воздуха зависит от возврата загрязняющих веществ из атмосферы. На формирование фонового загрязнения атмосферы оказывает влияние комплекс физико-хими- ческих свойств загрязняющих веществ (табл. 3.1).

Таблица 3.1

Характеристика физико1химических свойств основных загрязняющих компонентов

87

Давно известно влияние качества атмосферного воздуха на здоровье и благополучие человека. Количество воздуха, проходящего через легкие человека без предварительной очистки, составляет 13–15 кг в сутки, что до 7 раз превышает необходимые для поддержания жизненных функций количества воды и пищи. Особенно важной проблема качества воздушной среды становится

âсовременных городах, степень загрязненности воздуха в которых выбросами от автомобилей и промышленных объектов может быть очень высокой.

Роль атмосферного воздуха в формировании планетарных процессов настолько велика, что он стал первым объектом системати- ческих глобальных наблюдений по решению Стокгольмской конференции (1972 г.). Система глобального мониторинга окружающей среды в обязательном порядке включает в себя наблюдения за фоновым состоянием атмосферного воздуха, с целью оценки и прогноза изменений климата Земли, озонового экрана, закономерностей функционирования биогеоценозов, качества среды обитания человека.

Изучение переноса примесей в атмосфере имеет важное практическое значение – позволяет получить информацию о содержании загрязняющих веществ, что важно при оценке соблюдения нормативов допустимого воздействия и обеспечения рационального природопользования. Однако расчетные методы рассеивания и трансформации загрязняющих веществ в воздушной среде затруднены изза сложности строения части атмосферы, испытывающей непосредственное влияние подстилающей поверхности (альбедо, различие

âрельефе, учет влияния застройки территории и др.), что определяет множество вариаций условий и процессов загрязнения воздуха. Необходимость учета перечисленных и многих других условий, важных для математического моделирования процессов формирования приземных концентраций, затрудняет аналитическое решение уравнений процессов переноса и трансформации загрязнения. Как правило, при моделировании допускают упрощения и приближения

âдопустимых пределах. В связи с этим особую важность приобретает освоение современных методик по организации систематиче- ских наблюдений за загрязнением воздушной среды, направленных на выявление источников и условий загрязнения, оценку результатов химико-аналитического, физико-химического, биологического мониторинга, определение эффективности принимаемых воздухоохранных решений.

88

3.2.ОРГАНИЗАЦИЯ НАБЛЮДЕНИЙ НА НАЦИОНАЛЬНОМ

ИРЕГИОНАЛЬНОМ УРОВНЕ

Мониторинг состояния окружающей среды в РФ является составной частью мониторинга глобального уровня, реализуется

âрамках сотрудничества между государствами, межправительственными организациями и при выполнении различных программ по оценке состояния и защите окружающей среды.

Обеспечение выполнения программ ГСМОС по оценке фонового состояния биосферы и, в первую очередь, процессов ее загрязнения осуществляется силами наземной сети наблюдения Росгидромета, экспедиционными обследованиями и системой дистанционного зондирования Земли, территориальными и отраслевыми организациями под руководством научно-исследовательских учреждений, головных по видам наблюдений и мониторингу окружающей среды (в соответствии с Положением [7]).

Âсистеме наблюдения атмосферного воздуха выделяют следующие категории наблюдательных сетей:

•Сеть станций комплексного фонового мониторинга (СКФМ). Станции фонового мониторинга атмосферы ответственны за проведение наблюдений и передачу первичных данных в курирующие их региональные управления по гидрометеорологии и национальные научно-методические центры по фоновому мониторингу атмосферы, к которым относятся: Главная геофизическая обсерватория им. А. И. Воейкова, Центральная аэрологическая обсерватория, Институт глобального климата и экологии, Всероссийский НИИ гидрометеорологической информации и др.

•Сеть наблюдательных организаций федерального и территориального уровня, производящих наблюдения за состоянием и загрязнением атмосферного воздуха с учетом масштабов природных процессов и явлений, антропогенной деятельности и потребности

âинформации. Сеть включает в себя пункты наблюдения, в том числе метеорологических и аэрологических, посты контроля уровня загрязнения атмосферного воздуха. Деятельность сети координируется Росгидрометом.

Региональный мониторинг представляет возможность объединять данные фонового и локального мониторинга, позволяет выявить

90