Презентация лекции 14 Файл - Портал учебных ресурсов ГУ

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.