21. Геоэкологический мониторинг: понятие, классификация его видов, методы наблюдения и контроля.

Понятие мониторинг вошло в научную литературу сравнительно недавно - в начале 70-х гг. современное значение этого слова можно определить как наблюдение и контроль за изменениями состояния биосферы, под влиянием человече­ской деятельности, предупреждение о неблагоприятных для жизни людей последствий, вызванных этими изменениями.

Элементы экологического мониторинга (функции):

1) наблюдение за факторами воздействия на ОПС, за её состоянием;

2) оценка фактического состояния ПС;

3) прогноз состояния ОПС и оценка его состояния.

Геоэкологический (геосистемный) мониторинг - система наблюдений за состоянием главных геосистем, из кото­рых состоит ОС, и преобразованием их в природно-технические. Задачи ГМ:

1) позволяет выявить генезис и взаимосвязь явлений, которые в наибольшей степени ухудшают жизненную среду.

2) позволяет предсказать негативные изменения ОС и появление опасных явлений.

3) обеспечивает объективной детальной информацией для выдачи прогнозов в ПП в пределах определенной тер­ритории.

Методическую базу ГМ составляют геофизические, геохимические, биохимические и биологические методы ис­следований. С их помощью определяют естественную способность среды к самоочистке (ЕСО), которая обусловлена су­ществованием в природных экосистемах трофических и других связей между компонентами, и связана с объемом и интен­сивностью биологического круговорота веществ. Они определяют величину ЕСО. Осуществляя в системе ГМ наблюдения за ЕСО, можно не только констатировать перегрузку природных систем загрязнителями, но и прогнозировать ПДН (пре­дельно-допустимая нагрузка) той или иной геосистемы. ПДН - максимально возможное кол-во бытовых и промышленных отходов, которые данная ЭС способна переработать. В системе ГМ для определения интенсивности антропогенного воздей­ствия на экосистемы используют интегральные показатели:

1) сбалансированность биологической продуктивности: отношение первичной и вторичной продуктивности

2) скорость образования биологической продукции: отношение продуктивности к общей биомассе

3) интенсивность круговорота веществ - доля мобильных биогенов, вовлеченных в биологический круговорот, от их общего числа.

Эти показатели характеризуют явления, свойственные природным экосистемам.

Выделяют виды мониторинга по факторам и объектам воздействия:

1) ингредиентный - мониторинг различных химических загрязнителей (ингредиентный мониторинг) и разнооб­разных природных и физических факторов воздействия (электромагнитное излучение, солнечная радиация, шумовые виб­рации). Мониторингу подвергнуты наиболее токсичные вещества, стойкие, подвижные, соединения дающие опасные про­дукты;

2) мониторинг различных сред (атмосферы - приземного и верхних слоев, гидросферы - поверхностные воды, океаны, моря, подземные воды, литосферы). Особое внимание следует обратить на переходы опасных веществ из одной среды в другую, на пути переноса их, распространения;

3) мониторинг источников загрязнения - мониторинг точечных стационарных источников (заводские трубы), то­чечных подвижных (транспорт), пространственных (города, поля с внесенными химическими веществами) источников;

4) мониторинг объектов воздействия (живые организмы - число, биомасса). По масштабам наблюдения мониторинг бывает:

1) глобальный - мониторинг позволяет оценить современное состояние всей природной системы Земли.

2) региональный - мониторинг осуществляется за счет станций системы, куда стекается информация о территори­ях (регионах), подверженных антропогенному влиянию.

3) локальный - наблюдения за воздушной средой различных зон города, промышленных и сельскохозяйственных районов, отдельных предприятий.

Классификация мониторинга по методам наблюдения:

1) химический - это система наблюдений за химическим составом (природного и антропогенного происхождения атмосферы, осадков, поверхностных и подземных вод, вод океанов и морей, почв, донных отложений, растительности, животных и контроль за динамикой распространения химических загрязняющих веществ.

2) физический - система наблюдений за влиянием физических процессов и явлений на окружающую среду (на­воднения, вулканизм, землетрясения, цунами, засухи, эрозия почв и т.д.).

3) биологический - мониторинг, осуществляемый с помощью биоиндикаторов (т. е. таких организмов, по нали­чию, состоянию и поведению которых судят об изменениях в среде). Для водных объектов - гидробиологический.

Так же выделяют мониторинг: космический, авиационный, дистанционный, национальный (мониторинг в масшта­бах страны), международный (применяют для систем мониторинга в пределах нескольких государств).

Классификация по Герасимову:

1. биоэкологический - это санитарно-гигиенический и эпидемиологический.

2. геоэкологической - это система наблюдений за состоянием главных геосистем, из которых состоит ОС.

3. биосферный - это система наблюдений, контроля и прогноза возможных изменений в глобальном масштабе.

Методы наблюдения и контроля:

1. Геохимические наблюдения. В задачу геохим наблюдений входит следующее: изучить изменение содержание хим эл-ов в отдельных природных компонентах и в ГС в целом. Исследованию подлежат не только наиболее токсичные эл-ты (ртуть, свинец, кадмий), но и эл-ты поступающие в природные и антропогенные ГС в сколь-нибудь значительных количествах. Это задача успешно решается с помощью методов геохимии л-тов, а так же методов прикладной геохимии, разрабо­танной при поиске полезных ископаемых, теоретической основой ландшафтно-геохим анализа ГС является учение о ми­грационных потоках и круговороте вещ-в, а так же учение об устойчивости ГС к техногенному воздействию.

2. Геоморфологические наблюдения. Мониторинг рельефа подразделяют на: мониторинг факторов рельефообразования (глубина и густота расчленения, длина и крутизна склонов и др.) и мониторинг процессов (выявить и охар-ть по возможности все процессы рельефообразования в данном регионе).

3. Ботанические наблюдения. Известно, что в процессе приспособления в условиям внешней среды растения вы­рабатывают различные экологические типы или экоморфы. Изучая экоморфную структуру растительных сообществ и её изменения под влиянием естественных и антропогенных факторов можно исследовать механизмы лежащие в основе этих изменений, а вследствие выявить внутренние факторы определяющие устойчивость ГС. Экоморфный анализ растительно­сти следует проводить каждые 10 лет. Помимо экоморфного анализа на базовых площадках ежегодно проводят таксацион­ные измерения, описания состава растительности, определение показателей её продуктивности, а так же биометрические и популяционные хар-ки.

4. Зоологические наблюдения. Зоологические наблюдения явл-ся составной частью биологического мониторинга. Биологический компонент отличается чрезвычайной сложностью, обязательным этапом мониторинговых исследований явл-ся подсчёт числа видов на площади стационаров. Знания кол-ва видов необходимы для определения их взаимоотношений и роли каждого вида в сообществе.

К биологическим показателям относят:

1) видовой состав,

2) структурные (учитывают количественные соотношения видов в их распределении во времени и пространстве) и функ­циональные показатели (к ним относятся физиологические хар-ки обмена веществ (как внутри отдельного организма, так и организма с ОС)).

Слежение за состоянием ПС осуществляют различные службы: инвентаризации ресурсов, землеустройства, лесо­устройства, геологическая, геодезии и картографии и др.