Презентация лекции 14 Файл - Портал учебных ресурсов ГУ
реклама
Дисциплина: Инженерная экология Скрипникова Л.В. Лекция № 14 Тема: КОМПЛЕКСНЫЙ АНАЛИЗ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Скрипникова Л.В. План: 1. Содержание экологического мониторинга; 2. Приоритетные контролируемые параметры окружающей природной среды; 3. Нормирование загрязнения окружающей природной среды; 4. Структура и организация мониторинга состояния окружающей среды; 5. Национальный мониторинг РК; 6. Приборы и системы мониторинга окружающей среды. 1 Содержание экологического мониторинга Мониторинг окружающей среды комплексная система наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды 1 Содержание экологического мониторинга Основная цель мониторинга обеспечение системы управления природоохранной деятельностью и экологической безопасностью современной и достоверной информацией, позволяющей: оценить показатели состояния и функциональной целостности экосистем и среды обитания человека; выявить причины изменения этих показателей; оценить последствия таких изменений; определить корректирующие меры в тех случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются; создать предпосылки для определения мер по исправлению возникающих негативных ситуаций до того, как будет нанесен ущерб 1 Содержание экологического мониторинга Основные задачи мониторинга: I - наблюдение за источниками антропогенного воздействия; за факторами антропогенного воздействия; за состоянием природной среды и происходящими в ней процессами под влиянием факторов антропогенного воздействия; II - оценка фактического состояния природной среды III- прогноз изменения состояния природной среды под влиянием факторов антропогенного воздействия и оценка прогнозируемого состояния природной среды 1 Содержание экологического мониторинга Основные направления деятельности мониторинга: 1 выделение (определение) объекта наблюдения: • обследование выделенного объекта наблюдения; • составление информационной модели для объекта наблюдения; 2 оценка состояния объекта наблюдения; 3 прогнозирование изменения состояния объекта наблюдения; 4 представление информации в удобной форме, доведение ее до потребителя. 1 Содержание экологического мониторинга Блок-схема мониторинга 1 Содержание экологического мониторинга Экологический контроль деятельность государственных органов, предприятий и граждан по соблюдению экологических норм и правил 1 Содержание экологического мониторинга Окружающая среда совокупность естественных и искусственных биологических, физических, химических, социальных факторов, способных оказывать прямое или косвенное влияние на состояние абиотической и биотической компонент биосферы и на человека (К.С. Бурдин, 1985 г.) 1 Содержание экологического мониторинга Типы сред: Среда природная (окружающая человека природная среда) Среда окружающая человека Среда биотическая Среда абиотическая Среда экологическая (внешняя) Среда биологическая Среда артеприродная Среда квазиприродная 2 Приоритетные контролируемые параметры окружающей природной среды Экотоксиканты вещества, которые являются чужеродными для живых организмов, обладающие при этом токсическими свойствами или приобретающие их в процессе трансформации в окружающей среде или при взаимодействии с живыми организмами 2 Приоритетные контролируемые параметры окружающей природной среды Углекислый газ (СО2) Источники: предприятия черной и цветной металлургии, нефтеперерабатвающей и нефтехимической промышленности. Образуется при сжигания ископаемого топлива. Входит в состав выхлопных газов. Воздействие на окружающую среду. Поглощает испускаемые Землёй инфракрасные лучи и является одним из парниковых газов. Вследствие чего принимает участие в процессе глобального потепления. 2 Приоритетные контролируемые параметры окружающей природной среды Озон (О3) Источники: установки для очистки воды и воздуха от микроорганизмов (озонирование), для дезинфекции помещений, озонотерапия и стерилизация изделий в медицине; при получении многих веществ в лабораторной и промышленной практике, отбеливании бумаги. Воздействие на окружающую среду. Вызывает хроническое или острое повреждение тканей растений (некроз листьев, изменение роста, снижение продуктивности, снижение качества продукции растениеводства). 2 Приоритетные контролируемые параметры окружающей природной среды Двуокись серы (SО2) Источники: один из основных компонентов вулканических газов; выделяется в процессе сгорания серосодержащего топлива или переработки сернистых руд в предприятиях цветной и черной металлургии, химической промышленности; часть соединений происходит из выбросов двигателей внутреннего сгорания. Воздействие на окружающую среду. Острое и хроническое повреждение растительности приводит к снижению продуктивности и замедлению роста. 2. Приоритетные контролируемые параметры окружающей природной среды Аэрозоли (твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе) Источники: ТЭС, обогатительные фабрики, металлургические, цементные, магнезитовые заводы, предприятия машиностроения и металлопереработки, комбинаты по производству азотной кислоты, минеральных удобрений. Воздействие на окружающую среду. В атмосфере воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки. Нарушают состояние стабильности биоценозов. 3 Нормирование загрязнения окружающей природной среды Качество окружающей природной среды степень соответствия природных условий потребностям людей или других живых организмов 3 Нормирование загрязнения окружающей природной среды Предельно допустимые концентрации (ПДК) нормативы, устанавливающие концентрации вредного вещества в единице объема (воздуха, воды), массы (пищевых продуктов, почвы) или поверхности (кожа работающих), которые при воздействии за определенный промежуток времени практически не влияют на здоровье человека и не вызывают неблагоприятных последствий у его потомства. 3 Нормирование загрязнения окружающей природной среды Нормативы оценки качества воздушной среды: ПДК вредного вещества в воздухе рабочей зоны (ПДКр.з.) ПДК среднесуточная (ПДКс.с.) ПДК максимально разовая (ПДКм.р.) ПДВ загрязняющих веществ в атмосферу ПДТ 3 Нормирование загрязнения окружающей природной среды Источники воздействия на окружающую среду: источники выбросов загрязняющих веществ источники сбросов загрязняющих веществ источники физико-химических факторов воздействия на окружающую среду источники биологического загрязнения окружающей среды. 3 Нормирование загрязнения окружающей природной среды Установлено раздельное нормирование качества воды. Принцип разделения связан с приоритетным назначением водного объекта, т.е. с категориями водопользования: Вода питьевая - вода, в которой бактериологические, органолептические показатели и показатели токсичных химических веществ находятся в пределах норм питьевого водоснабжения. Хозяйственно-бытовое водопользование - использование водных объектов в качестве источника хозяйственно-питьевого водоснабжения, атакже для водоснабжения предприятий пищевой промышленности; Культурно-бытовое водопользование - использование водных объектов для купания, занятия спортом и отдыха населения. Предельно допустимый сброс (ПДС) - масса загрязняющего вещества, максимально допустимая к отведению от загрязнителя в установленном режиме в единицу времени. 3 Нормирование загрязнения окружающей природной среды Нормирование допустимых загрязнений почвы предельно допустимая концентрация почв (ПДКп) - показатель концентрации химического вещества в пахотном слое почвы, которая не должна вызывать прямого или косвенного отрицательного воздействия на соприкасающиеся с почвой среды и здоровье человека, а также на самоочищающую способность почвы. 3 Нормирование загрязнения окружающей природной среды Основным нормативом выброса загрязняющих веществ, является ПДВ масса вещества в отходящих газах, максимально допустимая к выбросу в атмосферу в единицу времени 3 Нормирование загрязнения окружающей природной среды Основным нормативом сброса загрязняющих веществ, является предельно допустимый сброс (ПДС) масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению с установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте. 4 Структура и организация мониторинга состояния окружающей среды Классификация систем (подсистем) мониторинга Принцип классификации Существующие или разрабатываемые системы (подсистемы) мониторинга Универсальные системы Глобальный мониторинг (базовый, региональный, импактный уровни), включая фоновый и палеомониторинг (исторический). Национальный мониторинг. Межнациональный «международный» мониторинг (мониторинг трансграничного переноса загрязнителей). Реакция основных составляющих биосферы Геофизический мониторинг. Биологический мониторинг (медико-биологический и генетический). Экологический мониторинг (включая выше названные). Различные среды Мониторинг антропогенных изменений в атмосфере, гидросфере, почве, криосфере, биоте. Факторы и источники воздействия Мониторинг источников загрязнений. Ингредиентный мониторинг (покомпонентный). Острота и глобальность проблемы Мониторинг океана. Мониторинг озоносферы. Методы наблюдений Мониторинг по физическим, химическим и биологическим показателям. Спутниковый мониторинг (дистанционные методы). Системный подход Медико-биологический мониторинг. Экологический мониторинг. Мониторинг состояния природных ресурсов. Климатический мониторинг. Варианты: биоэкологический, геоэкологический, экологогеохимический, геосистемный мониторинг и др. 4 Структура и организация мониторинга состояния окружающей среды Глобальный мониторинг предусматривает слежение за общемировыми процессами и явлениями в биосфере Земли, включая все ее экологические компоненты и предупреждение о возникающих экстремальных ситуациях (осуществление прогноза возможных изменений) 4 Структура и организация мониторинга состояния окружающей среды Национальный мониторинг мониторинг, объектами анализа которого, учитывая площадь и географическое положение государства, являются трансконтинентальные миграции ингредиентов в атмосфере, больших речных системах, морях и океанах 4 Структура и организация мониторинга состояния окружающей среды Региональный мониторинг охватывает отдельные регионы, в пределах которых наблюдаются процессы и явления, отличающиеся по природному характеру или по антропогенным воздействиям от базового фона (от естественных биологических процессов), характерного для всей биосферы 4 Структура и организация мониторинга состояния окружающей среды Локальный мониторинг осуществляет контроль за содержанием токсичных химических веществ и загрязнителей в атмосфере, природных водах, растительности, почве, подверженных воздействию конкретных источников загрязнения 4 Структура и организация мониторинга состояния окружающей среды Импактный мониторинг (мониторинг источников антропогенного воздействия) - мониторинг региональных и локальных антропогенных воздействий в особо опасных зонах и местах, непосредственно примыкающих к источникам загрязняющих веществ 4 Структура и организация мониторинга состояния окружающей среды Фоновый (базовый) мониторинг слежение за общебиосферными, в основном природными, явлениями, слежение за состоянием природных систем без наложения на них региональных антропогенных влияний 4 Структура и организация мониторинга состояния окружающей среды Экологический мониторинг универсальная, комплексная подсистема мониторинга биосферы, включающая в себя как биологический, так и геофизический (физический) аспекты в их тесной связи 4. Структура и организация мониторинга состояния окружающей среды Объекты и параметры экологического мониторинга Объекты Параметры атмосфера химический и радионуклидный состав газовой, аэрозольной (туман), жидкой (дождь) и твердой (снег, град, пыль) фаз воздушной сферы гидросфера химический и радионуклидный состав поверхностных, грунтовых вод, донных отложений почва химический и радионуклидный состав деятельного слоя (до25см) биота химический и радионуклидный состав загрязнения с/х угодий, почвенных биоценозов, наземных сообществ домашних и диких животных урбанизированная среда химический и радионуклидный состав состояния воздушной среды населенных пунктов, продуктов питания, питьевой воды население демографические параметры и социально-экономические факторы 4 Структура и организация мониторинга состояния окружающей среды Способы реализации мониторинга окружающей природной среды: выявление контролируемого объекта (уточнение источника загрязнения) по имеющимся документам или в соответствии с полученной заявкой; первичное обследование объекта в форме выборочного краткосрочного наблюдения за ним с уточнением показателей загрязнения, а также местонахождения, границ, внешних проявлений неблагополучия и определением точек или зон дальнейшего исследования; формирование информационной модели контролируемого объекта, и планирование эксперимента по изучению состояния и динамики контролируемого объекта; длительные (систематические) наблюдения за объектом контроля и оценка состояния контролируемого объекта в целом; прогнозирование изменения состояния объекта контроля на основе информационной модели (ГИС) и экспериментально полученных эмпирических данных в зависимости от предполагаемых изменений внешних условий; обработка и представление полученной информации в удобной и понятной форме и доведение ее до потребителя. 5 Национальный мониторинг Республики Казахстан Глобальная система мониторинга окружающей среды (ГСМОС) создана совместными усилиями мирового сообщества. Основные положения и цели программы сформулированы в 1974 г. Цели ГСМОС: организация расширенной системы предупреждения об угрозе здоровью людей; оценка глобального загрязнения атмосферы и его влияния на климат; оценка качества и распределения загрязнения в биологических системах; оценка реакции наземных экосистем на воздействие окружающей среды; оценка экологических проблем, возникающих в результате сельскохозяйственной деятельности и землепользования; оценка загрязнения Мирового океана и его влияния на экосистемы; усовершенствование системы предупреждений о стихийных бедствиях в международном масштабе. 5 Национальный мониторинг Республики Казахстан Принципами единой государственной системы мониторинга окружающей среды и природных ресурсов являются: 1. функционирование на основе единого организационного, методологического, метрологического и информационного подхода; 2. максимальное использование возможностей существующих государственных и иных систем мониторинга. 5 Национальный мониторинг Республики Казахстан Задачами единой государственной системы мониторинга окружающей среды и природных ресурсов являются: 1. получение достоверной и сопоставимой информации о состоянии окружающей среды, биоразнообразия и экосистем, об источниках антропогенного воздействия, факторах среды обитания, влияющих на состояние здоровья населения; 2. оценка и прогноз состояния окружающей среды, уровней антропогенного воздействия, показателей состояния биосферы, функциональной целостности экосистем; 3. обеспечение данными для проведения анализа эффективности принимаемых управленческих решений и проводимых мероприятий по обеспечению экологической безопасности. 5. Национальный мониторинг Республики Казахстан Статья 140. Содержание Единой государственной системы мониторинга окружающей среды и природных ресурсов (Экологический Кодекс РК) составляют следующие подсистемы мониторинга: мониторинг состояния окружающей среды; мониторинг природных ресурсов; специальные виды мониторинга. 5 Национальный мониторинг Республики Казахстан Статья 141. Мониторинг состояния окружающей среды Мониторинг состояния окружающей среды включает в себя следующие виды: мониторинг состояния атмосферного воздуха; мониторинг состояния атмосферных осадков; мониторинг качественного состояния водных ресурсов; мониторинг состояния почв; метеорологический мониторинг; радиационный мониторинг; мониторинг трансграничных загрязнений; фоновый мониторинг. 5. Национальный мониторинг Республики Казахстан Статья 142. Мониторинг природных ресурсов Мониторинг природных ресурсов включает в себя следующие виды: мониторинг земель; мониторинг водных объектов и их использования; мониторинг недр; мониторинг особо охраняемых природных территорий; мониторинг горных экосистем и опустынивания; мониторинг лесов; мониторинг животного мира; мониторинг растительного мира. 5 Национальный мониторинг Республики Казахстан Статья 143. Специальные виды мониторинга К специальным видам мониторинга относятся: мониторинг военно-испытательных полигонов; мониторинг ракетно-космического комплекса «Байконур»; мониторинг парниковых газов и потребления озоноразрушающих веществ; санитарно-эпидемиологический мониторинг; мониторинг климата и озонового слоя Земли; мониторинг зон чрезвычайных экологических ситуаций и экологического бедствия; космический мониторинг. 5 Национальный мониторинг Республики Казахстан Статья 144. Уровни и наблюдательные сети Единой государственной системы мониторинга окружающей среды и природных ресурсов Три уровня ведения Единой государственной системы мониторинга окружающей среды и природных ресурсов : локальный (производственный мониторинг и мониторинг на конкретных участках населенных пунктов, водоемах и реках, особо охраняемых природных территориях); региональный (мониторинг в пределах административно- территориальных единиц с учетом физико-географических и экономических особенностей регионов, наличия экологически нагруженных зон и комплекса природных и техногенных факторов, оказывающих влияние на состояние окружающей среды и использование природных ресурсов); республиканский (мониторинг, охватывающий всю территорию Республики Казахстан, с выделением, при необходимости, крупных регионов и отдельных объектов, имеющих общегосударственное значение). 6 Приборы и системы мониторинга окружающей среды. Картографическое обеспечение Картографический метод - многоцелевая система слежения за состоянием окружающей среды и факторами, воздействующими на нее с помощью комплекса базовых, оценочных и оперативных карт. 6 Приборы и системы мониторинга окружающей среды Основные блоки автоматического мониторинга: датчики параметров окружающей природной среды; датчики биологических параметров; автономное электропитание; радиопередатчики и приемники; компактные радиостанции; система спутниковой связи; современная вычислительная техника; программное обеспечение. 6. Приборы и системы мониторинга окружающей среды Методы контроля состояния загрязнения атмосферы Газоанализаторы - приборы для определения качественного и количественного состава смесей газов, содержащихся в атмосфере. 6 Приборы и системы мониторинга окружающей среды Методы контроля состояния загрязнения вод Методы контроля за состоянием загрязнения вод: метод химического потребления кислорода; метод биохимического потребления кислорода; многокомпонентные методы анализа: - атомно-эмиссионный; - рентгеновский; - хроматографический методы. 6 Приборы и системы мониторинга окружающей среды Показатели агроэкологического мониторинга: кислотность; потеря гумуса; засоление; загрязнение нефтепродуктами. Список литературы 1.Экологический Кодекс РК. - Алматы, 2007. 2.Панин М.С. Экология Казахстана: Учебник для вузов. Семипалатинск, 2005. 3.Калыгин В.Г. Промышленная экология: учебное пособие для студ. Высш. Учеб. Заведений.- 2-е изд.- М.: Издательский центр «Академия», 2006. 4.Скрипникова Л.В. Практикум к решению задач по промышленной экологии: Учебное пособие. – Cемипалатинск, 2007.-78с. 5.Платонов А.П., Платонов В.А. Основы общей и инженерной экологии.- Ростов-на-Дону, Феникс, 2002. 6.Мазур И.И., Молдаванов О.И. Курс инженерной экологии. - М, Высшая школа, 1999. Скрипникова Л.В.
