Для получения репрезентативной информации о пространственно-временной изменчивости загрязнения воздуха проводится рекогносцировка – предварительное обследование состояния атмосферного воздуха на определённой территории с помощью передвижных средств (передвижной лаборатории, производящей отбор и анализ проб воздуха). Такой метод позволяет выявить границы промышленных комплексов, зоны их влияния. В результате обработки полученной информации устанавливаются границы, спектр и контрастность загрязнения атмосферного воздуха, разрабатывается схема размещения стационарных постов наблюдения. Пост наблюдений может давать информацию об общем состоянии воздушного бассейна и осуществлять контроль за источниками выбросов.
На постах наблюдений в обязательном порядке измеряются основные, наиболее часто встречающиеся загрязняющие воздух вещества: пыль, SO2, CO, NOX. Выбор других веществ, требующих контроля, определяется спецификой производства и выбросов в данной местности и частотой превышений ПДК.
Стационарный пост наблюдений — это специально оборудованный павильон, в котором размещена аппаратура, необходимая для регистрации концентраций загрязняющих веществ и метеорологических параметров по установленной программе. Из числа стационарных постов выделяются опорные стационарные посты, которые предназначены для выявления долговременных изменений содержания основных или наиболее распространенных загрязняющих веществ. Место для установки стационарного поста выбирается, как правило, с учетом метеорологических условий формирования уровней загрязнения атмосферного воздуха. При этом заранее определяется круг задач: оценка средней месячной, сезонной, годовой и максимальной разовой концентраций, вероятности возникновения концентраций, превышающих ПДК, и др.
Перед установкой поста анализируются: расчетные поля концентраций по всем ингредиентам от совокупности выбросов всех стационарных и передвижных источников; особенности застройки и рельефа местности; перспективы развития жилой застройки и расширения предприятий промышленности, энергетики, коммунального хозяйства, транспорта и других отраслей городского хозяйства; функциональные особенности выбранной зоны; плотность населения; метеорологические условия данной местности и др. Пост должен находиться вне аэродинамической тени зданий и зоны зеленых насаждений, его территория должна хорошо проветриваться, не подвергаться влиянию близкорасположенных низких источников (стоянок автомашин, мелких предприятий с низкими выбросами и т. п.). Количество стационарных постов в каком-либо городе (населенном пункте) определяется численностью населения, рельефом местности, особенностями промышленности, функциональной структурой (жилая, промышленная, зеленая зона и т.д.), пространственной и временной изменчивостью полей концентраций вредных веществ[4].
Наблюдения по гидрологическим и гидрохимическим показателям по обязательной программе определяются водным режимом реки. Для большинства водотоков отбор проб воды производится 7 раз в год: во время половодья — на подъеме, пике и спаде, во время летней межени — при наименьшем расходе и при прохождении дождевого паводка, осенью перед ледоставом, во время зимней межени.
Количество отбираемых для анализа проб воды по обязательной программе может изменяться в зависимости от особенностей водного режима отдельных водотоков:
- на водотоках с длительным половодьем (больше месяца) пробы воды отбираются на подъеме, пике, в начале и конце спада половодья (всего 8 раз в год);
- на водотоках, характеризующихся паводочным режимом,— в течение года (не менее 8 раз в год);
- на водотоках с устойчивой летней меженью и слабо выраженным осенним подъемом воды число наблюдений составляет 5 — 6 в год;
- на временных водотоках число наблюдений не превышает 3 — 4 в год;
- на водотоках в горных районах в зависимости от типа водотока число наблюдений колеблется от 4 до 11.
На водоемах наблюдения по гидрологическим и гидрохимическим показателям осуществляются:
- зимой при наиболее низком уровне и наибольшей толщине льда;
- в начале весеннего наполнения водоема;
- в период максимального наполнения;
- при наиболее низком уровне в летне-осенний период.
При осуществлении наблюдений за загрязнением воды водотоков и водоемов характерные для них загрязняющие вещества выявляются на основании сведений об источниках загрязнения и результатах анализа проб воды, отобранной во время предварительных исследований, и включаются в программу наблюдений.
В целях получения данных о качестве воды вне пунктов наблюдений проводятся экспедиционные обследования. Как правило, такие обследования осуществляются для получения информации о качестве воды при чрезвычайных обстоятельствах и ситуациях в состоянии водоемов и водотоков при обследовании водных объектов для уточнения расположения пунктов и створов контроля и программы работ. Помимо этого экспедиционные работы проводятся в случае, когда пункт наблюдений не обеспечен наблюдателем.
Важным моментом наблюдений загрязнения поверхностных вод является отбор проб воды для химического анализа, который осуществляется в гидрохимических (гидрологических) створах на стрежне потока с горизонта 0,2 — 0,5 м от поверхности воды эмалированным ведром емкостью 10 л. Из батометра или ведра водой наполняют сосуды для определения значения рН, содержания в воде кислорода, диоксида углерода, фиксируют растворенный в воде кислород для дальнейшего химического анализа в лаборатории, а также наполняют водой склянки с притертыми пробками (через сифон, пропустив перед закрытием склянки не менее трех объемов воды) для определения БПК5. Пробы для определения концентрации нефтепродуктов, фенолов, СПАВ, тяжелых металлов, пестицидов отбирают в отдельные бутылки.
Отбор проб воды для определения содержания пестицидов производят из придонного слоя бутылочным батометром (на глубине до 3 м) или батометром Молчанова (на глубине более 3 м) в объеме 1 л.
В зимнее время при температуре воздуха ниже 0 °С отобранную пробу воды сразу же после измерения температуры переносят в теплое помещение, где производят анализ «первого дня»[5].
Цель экологического мониторинга – информационное обеспечение управления природоохранной деятельностью и экологической безопасностью. Для достижения поставленной цели необходимо дать ответы на следующие вопросы:
- каково состояние природной среды в рассматриваемый отрезок времени в сравнении с предшествующим техногенезу состоянием (в относительной или абсолютной форме) и какие изменения (положительные, отрицательные) ожидаются в природной среде в прогнозируемый отрезок времени;
- в чем причины происшедших изменений и возможных изменений в будущем (в том числе нежелательных, губительных, критических) и что явилось, является или будет являться источником этих изменений (как правило, вредных техногенных воздействий);
- какие воздействия на данную локальную природную среду, определяемые исходя из выработанной для данного случая критериальной основы оценок функции «полезности – вредности», являются вредными (нежелательными или недопустимыми);
- какой уровень техногенных воздействий, в том числе в совокупности с естественными или стихийными процессами и воздействиями, происходящими в рассматриваемой природной среде, является допустимым для природной среды и отдельных ее компонентов или комплексов (ценозов) и какие резервы имеются у природной среды для саморегенерации состояния, адекватного исходному, принятому за состояние экологического баланса;
- какой уровень техногенных воздействий на природную среду, отдельные ее компоненты и комплексы является недопустимым или критическим, после которого восстановление природной среды до уровня экологического баланса является неосуществимым.
По уровню накопления и обработки полученной информации выделяют глобальный, национальный, региональный и локальный мониторинги.
Глобальный (биосферный) мониторинг осуществляется на основе международного сотрудничества, позволяет оценить современное состояние всей природной системы Земли. Наблюдение ведут базовые станции в различных регионах планеты (30 – 40 сухопутных и более 10 океанических). Нередко они располагаются в биосферных заповедниках.
Национальный мониторинг осуществляется в пределах государства специально созданными органами.
Региональный мониторинг осуществляется за счет станций системы, куда поступает информация в пределах крупных районов, интенсивно осваиваемых народным хозяйством и, следовательно, подверженных антропогенному воздействию.
1. Голубева Л.Г. Основы экологии. – Донецк: ДГУ, 2003.
2. Лозановская И.Н. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. – М.: Просвещение, 1998.
3. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек. – М.: Агентство «ФАИР», 2003.
4. Путилов А.В., Копреев А.А., Петрухин Н.В. Охрана окружающей среды. – М.: Химия. – 2001.
5. Экологический мониторинг / М.А. Пашкевич, В.Ф. Шуйский. – СПб: СПбГГУ, 2002
[1] Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек. – М.: Агентство «ФАИР», 2003.
[2] Лозановская И.Н. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. – М.: Просвещение, 1998.
[3] Голубева Л.Г. Основы экологии. – Донецк: ДГУ, 2003.
[4] Путилов А.В., Копреев А.А., Петрухин Н.В. Охрана окружающей среды. – М.: Химия. – 2001.
[5] Экологический мониторинг / М.А. Пашкевич, В.Ф. Шуйский. – СПб: СПбГГУ, 2002