Мониторинг окружающей среды

Мониторинг – комплексная система наблюдений, оценки и прогноза изменения состояния окружающей среды под влиянием антропогенных факторов. Основной принцип мониторинга – непрерывное слежение. Главные цели мониторинга:

1) наблюдение за состоянием окружающей природной среды и уровнем ее загрязнения;

2) оценка последствий антропогенного воздействия на биоту, экосистемы и здоровье человека;

3) оценка эффективности природоохранных мероприятий.

Мониторинг – не только слежение и оценка факторов, но и экспериментальное моделирование, прогноз и рекомендации по управлению состоянием окружающей природной среды.

По территориальному охвату различают 3 ступени (блока) современного мониторинга:

1) Локальный

2) Региональный

3) Глобальный

 

Виды мониторинга:

1) Локальный (биоэкологический, санитарно-гигиенический) мониторинг

В программу входит наблюдение за изменением в различных сферах содержания загрязняющих веществ, обладающих канцерогенными, мутагенными или иными неприятными свойствами. Постоянным наблюдениям подвергаются следующие загрязняющие вещества, наиболее опасные для природных экосистем и человека:

· в поверхностных водах – радионуклиды, тяжелые металлы, пестициды, бензпирен, рН, минерализация, азот, нефтепродукты, фенолы, фосфор;

· в атмосферном воздухе – оксиды углерода, азота, диоксид серы, озон, пыль, аэрозоли, тяжелые металлы, радионуклиды, пестициды, бензпирен, азот, фосфор, углеводороды;

· в биоте – тяжелые металлы, радионуклиды, пестициды, бензпирен, азот, фософор.

Тщательно исследуют такие вредные воздействия как радиацию, шум, вибрацию, электромагнитные поля и др.

2) Региональный (геосистемный, природно-хозяйственный) мониторинг:

Наблюдение ведется за состоянием крупных природно-территориальных комплексов (бассейнов рек, лесных экосистем, агроэкосистем и др.), где имеется отличия параметров от базового фона в виду антропогенных воздействий. Изучаются трофические связи (биологические круговороты) и их нарушения, оценивается возможность использования ресурсов природных экосистем, конкретных видов деятельности; анализируется характер и количественные показатели антропогенных воздействий на окружающую природную среду этих регионов. Например, ведут контроль за состоянием популяций исчезающих видов животных в пределах какого-либо региона и т.д.

 

3) Глобальный (биосферный, фоновый) мониторинг:

Основная задача – обеспечить наблюдение, прогноз и контроль возможных изменений в биосфере в целом. Его называют еще фоновым или биосферным. Объектами глобального мониторинга является атмосфера, гидросфера, растительный и животный мир и биосфера в целом как среда жизни человечества. Разработка и контроль глобального мониторинга окружающей среды осуществляется в рамках ЮНЕП (орган ООН) и всемирной метеорологической организацией (ВМО). Основными целями этой программы является:

· организация расширенной системы предупреждения об угрозе здоровью человека;

· оценка влияния глобального загрязнения атмосферы на климат;

· оценка колическтва и распределения загрязенния в биологических системах, особенно в пищевых цепочках;

· оценка критических проблем, возникших в результате с/х деятельности и землепользования

· оценка реакций наземных экосистем на воздействия окружающей среды;

· оценка загрязнения океана и влияние загрязнений на морские экосистемы;

· создание системы предупреждения о стихийных бедствиях в международном масштабе.

4) Космический мониторинг:

При выполнении работ по программе глобального мониторинга особое внимание уделяют наблюдением за состоянием природной среды из космоса. Космический мониторинг позволяет получить уникальную информацию о функционировании экосистем, как на региональном, так и на глобальном уровне. По сравнению с другими видами мониторинга космический мониторинг имеет ряд преимуществ. Так, например, с его помощью возможно оперативно получить информацию о природной среде с больших территорий Земли, что особенно важно при возникновении ураганов, наводнений и других стихийных бедствий. Чрезвычайно важным является создание системы космического мониторинга лесных пожаров для малозаселенных пространств.

 

5) Биологический мониторинг:

Основной задачей биологического мониторинга является определение состояния биотической составляющей биосферы и ее реакции на антропогенное воздействие. Биологический мониторинг включает мониторинг живых организмов – популяций (по числу, биомассе, плотности и другим признакам), подверженных различным воздействиям. В этой подсистеме мониторинга целесообразно выделить следующие наблюдения:

а) за состоянием здоровья человека, воздействием на него среды (медико-биологический мониторинг);

б) за наиболее чувствительными к данному виду воздействия (или комплексу воздействий) популяциями (например, растительности к воздействию двуокиси серы) или за «критическими» популяциями по отношению к данному воздействию (например, зоопланктона в Байкале к сбросам целлюлозных предприятий).

Особое место в биологическом мониторинге занимает генетический мониторинг (наблюдение за возможными наследственными изменениями у различных популяций).

Очень значимым с точки зрения практических действий при организации мониторинга в любых масштабах, с любыми целями является мониторинг загрязняющих веществ и других факторов воздействия в различных средах.

Мониторинг в различных средах (различных сред) включает:

· мониторинг приземного слоя атмосферы и верхней атмосферы;

· мониторинг гидросферы;

· мониторинг литосферы (в первую очередь почвы).

Не менее важной с практической точки зрения представляется классификация систем мониторинга по факторам и источникам воздействия.

1) Мониторинг факторов воздействия – мониторинг различных загрязнителей (ингредиентный мониторинг) и других факторов воздействия (электромагнитное излучение, тепло, шумы). Здесь, в первую очередь, мониторингу должны быть подвергнуты наиболее вредные факторы: токсичные вещества, наиболее стойкие и подвижные, имеющие токсичные дочерние продукты, образующиеся при распаде и превращениях, и опасные при воздействии в сочетании с другими веществами.

2) Мониторинг источников воздействия – среди источников воздействия, и в первую очередь загрязнений, следует выделить:

а) точечные стационарные источники (заводские трубы);

б) точечные подвижные источники (транспорт);

в) пространственные источники (города, поля с внесенными химическими веществами).

Национальным мониторингом называют систему мониторинга в рамках одного государства. Такая система отличается от глобального мониторинга не только масштабом, но и тем, что основными задачами национального мониторинга являются получение информации и оценка состояния окружающей среды в национальных интересах. В условиях Беларуси создана НСМОС.

 

Билет 7

12. Статические характеристики популяции

Статические (пространственные) – описывают состояние популяции в какой-то определённый момент времени: численность, плотность, пространственное распределение (дисперсия). Демонстрируют текущее состояние популяции, на данный момент времени.

1. Численность – это абсолютное или относительное число особей в популяции. Численность популяции может изменяться с течением времени, существенно зависит от биотического потенциала вида и внешних условий.

Методы изучения численности особей в популяции:

а) простой подсчёт всех особей (при изучении популяции растений или оседлых животных);

б) метод мечения или кольцевания: при отлове часть особей намечают и выпускают обратно. Затем проводят повторный отлов и устанавливают долю, которую составляют меченые особи от общего числа пойманных. По величине доли устанавливают численность популяции.

в) закладка пробных учётных площадок: подсчитывают число особей на площадке, и данные экстраполируются на всю территорию.

2. Плотность – это число особей или биомасса популяции, приходящаяся на единицу площади или объема.

Различают:

а) средняя плотность – количество особей на единицу всего пространства.

б) экологическая плотность – количество особей на единицу обитаемого пространства. Пример: в период зимовки средняя плотность популяции щуки в озере низка, однако её экологическая плотность в зимовальной яме (глубокий участок озера, где зимует щука) очень высока.

3. Пространственное распределение (дисперсия) – выражает характер распределения особей в пределах ареала. Она зависит от ряда причин, но в большей степени от особенностей окружающей среды и поведения вида. Различают 3 типа дисперсии особей в популяциях:

а) Случайное распределение – организмы распределяются в однородной среде с большим или меньшим постоянством условий. Пример: популяция свободноживущих нематод донных илов, являющихся гомогенной (однородной) средой, популяция личинок мучного хрущака в муке.

б) Групповое (пятнистое) распределение – размещение особей обусловлено мозаичностью экологических условий среды («пятнистость среды»). Пример: косяки рыб, колонии птиц, стада копытных, земляничная поляна на опушке леса.

Самый распространённый тип, так как особи концентрируются в месте с оптимальными экологическими условиями, что повышает их выживаемость, активность, плодовитость и т.д. – эффект группы.

в) Регулярное (равномерное) распределение – наблюдается при высокой степени антагонизма особей, то есть когда особи не выносят соседства другой особи.

Пример: размещение светолюбивых растений в лесу, территориальность у хищников (медведи и кошачьи метят свои территории, не допуская наличия конкурентов).