Студопедия — Мониторинг локальных природно-технических
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Мониторинг локальных природно-технических






Систем

Как отмечалось выше, мониторинг особенно актуален для природно-технических систем - комплексов, в которых тесно взаимодействуют тех­нические средства и компоненты природной среды. К ним относятся ме­лиоративные, промышленные, транспортные геоэкосистемы, районы функционирования ГЭС и АЭС и другие подобные объекты. В результате воздействия технических средств часто возникают неблагоприятные по­следствия как для природы, так и для человека. Поэтому необходимы ре­гулярные комплексные наблюдения и контроль за состоянием природно-технических систем и условиями жизнеобитания населения. В разных гео­экосистемах набор конкретных видов и характер наблюдений неодинако­вы. В связи с этим рассмотрим особенности геоэкологического монито­ринга в некоторых типах природно-технических систем (геоэкосистем), исходя из их функции опального назначения.

5.4.1. Мониторинг мелиоративных геоэкосистем. Мелиоративные геоэкосистемы рассматриваются как совокупности ландшафтно-экологических, мелиоративно-агротехнических и социально экономических компонентов, которые, взаимодействуя между собой и пределах одной территории, функционируют как единое целое. Они получили широкое распространение. К концу 1997 г. площадь их в России со ставила 9,6 млн га, в том числе орошаемых земель - 4,9 млн га, осушенных -4,7 млн га (Государственный доклад..., 1998).

Орошение и осушение ведут к нарушению многих естественных процессов, что неизбежно отражается на состоянии и функционировании всего природного комплекса. В результате мелиоративного воздействия изменяются водно-воздушный режим почвогрунтов, направление и ско­рость протекания основных почвообразовательных процессов, строение и свойства почв, состав и продуктивность фитоценозов, возрастает вынос минеральных и органических веществ с дренажным стоком, изменяется микроклимат территорий и т.д. Природно-экологические последствия ме­лиорации могут иметь как позитивный, так и негативный характер. Во многих случаях преобразовательный эффект мелиорации снижается из-за проявления в ландшафте процессов и явлений, ухудшающих не только ус­ловия произрастания сельскохозяйственных культур, но и условия труда и отдыха населения (из-за подъема или снижения уровня почвенно-грунтовых вод выше или ниже критического, подтопления и иссушения, вторичного засоления почв и др.). Эффективность ряда мелиоративных систем оказывается недостаточной из-за просчетов в планировании и проектировании мелиорации или снижается со временем. Сохраняется тен­денция к увеличению площади земель с неблагоприятной мелиоративной обстановкой и снижению их продуктивности. В связи с этим возникает необходимость организации мониторинговых наблюдений как в пределах самих систем, так и на прилегающих к ним территориях.

Главная задача мониторинга заключается в слежении и контроле за со стоянием природных комплексов и компонентов, а также их изменением под влиянием мелиоративных мероприятий. Целью наблюдений является своевременное и оперативное предупреждение нежелательных последст вий, эффективное использование позитивных изменений геосистем и эко­систем в хозяйственных целях (Аношко, 1987). Учитывая, что мелиорация влияет прежде всего на режим поверхностных и почвенно-грунтовых вод, структуру почвенного покрова и свойства почв, видовой состав и состоя­ние растительности, первостепенное внимание следует уделить фиксации изменений этих компонентов. Наблюдения должны проводиться сопря­женно и носить комплексный характер, что позволяет не только выявить. изменения, происходящие в природе, но и определить степень их воздействия на формирование всего природно-мелиоративного комплекса.

Основной путь получения мониторинговой информации - проведе­ние наблюдений на сети природно-мелиоративных стационаров и стан­ций; часть информации может быть получена путем использования дис­танционных методов исследований. Стационарные наблюдения целесо­образно организовать в каждой природно-мелиоративной провинции в типичных для нее ландшафтно-экологических и социально-экономических условиях. Участок исследований должен представлять хорошо выраженную полузамкнутую территорию, позволяющую фикси­ровать приход и расход вещества и энергии. Этому условию отвечают бассейны малых и средних рек, а также природно-мелиоративные систе­мы, включающие сеть гидротехнических сооружений и зону их влияния на окружающую природную среду.

Непосредственными объектами мониторинговых исследований явля­ются природные комплексы в ранге урочищ и подурочищ (мелиорируе­мые, измененные и фоновые). Через комплексы разной степени транс­формации прокладываются ландшафтные профили или трансекты, на ко­торых выбираются точки для проведения наблюдений. Состав и перио­дичность наблюдений должны быть рассчитаны на выявление динамичес­ких показателей изменения природных систем, происходящего под воз­действием как техногенных, так и естественных факторов.

Программа исследований на точках (площадках) включает: тепло-балансовые и воднобалансовые наблюдения (3-6-е суточные серии 3-5 раз в течение вегетационного периода), наблюдения за уровнем почвенно-грунтовых вод, влажностью и аэрацией почв (раз в 7-10 дней), сне­гомерную съемку (1-2 раза в год), полный агрохимический анализ почв (I -3 раза за вегетационный период), гидрохимический анализ поверхност­ных, почвенно-грунтовых и дренажных вод (1-2 раза в месяц). Ежегодно необходимо проводить геоботаническое описание площадок, определение продуктивности фитоценозов, балансовые наблюдения органического ве­щества и гумуса в почвах. Особое внимание следует уделить изучению по­ступления минеральных и органических веществ извне (с удобрениями, пестицидами, паводковыми водами и др.), выносу и отчуждению их через сток, с урожаем сельскохозяйственных культур, при вырубке лесов и т.п.

Данные, полученные на основе комплексных наблюдений, представ­ляют большой интерес для оценки и прогнозирования изменений при­родных систем под влиянием мелиорации, служат ценным материалом для отработки способов регулирования природных процессов. В связи с этим следует рассмотреть вопрос об унификации и совершенствовании про­грамм и методов наблюдений, проводимых на мелиоративных системах различными организациями. Представляется, что в основу модернизации может быть положена концепция геоэкосистемного мониторинга, который направлен не только на определение отдельных параметров, но и на изучение состояния природных систем как интегрального выражения изменения их структуры и функционирования.

5.4.2. Мониторинг промышленных геоэкосистем. К промыш­ленным геоэкосистемам относят различные технические объекты про­мышленного назначения в совокупности с окружающей их природной сре­дой, на которую эти объекты оказывают существенное влияние. Ими могут быть отдельные предприятия (например, рудники, фабрики по первичной обработке сырья, машиностроительные и химические заводы и др.) или более сложные производственные комплексы (например, горнометаллур­гические и нефтехимические комбинаты и др.). Воздействие промышлен­ных объектов на природные системы выражается прежде всего в загрязне­нии воздуха, вод и почв, отчуждении и нарушении земель, уничтожении

растительности и т.д.

Организация мониторинга промышленной геоэкосистемы начинает­ся с определения отрасли, к которой принадлежит инженерное сооруже­ние, изучения технологии производства, инвентаризации потребляемых ресурсов, выбросов и сбросов загрязняющих веществ, а также анализа со­стояния природной среды окружающей предприятие территории. В сбро­сах и выбросах должны учитываться тепло, взвешанные частицы, аэрозо­ли, химические соединения и радиоактивные вещества (если они выделя­ются в процессе производства).

Если предприятие еще не вступило в эксплуатацию, то на стадиях проектирования и строительства целесообразно провести исследование территории по программе мониторинга, результаты которого могут слу­жить исходным материалом для определения направления и степени изме­нения природных условий в районе предприятия после его сооружения.

Мониторинг промышленных геоэкосистем проводится как собствен­ными службами предприятий, так и независимыми организациями (мест­ными органами Росгидромета, Госсанэпиднадзора, Комитета природных ресурсов). Подлежащие определению в ходе наблюдений загрязнители ус­танавливаются в соответствии с профилем предприятия. При мониторинге источников загрязнения следует обращать особое внимание на возмож­ность концентрации различных веществ, содержащихся в используемых природных ресурсах, образующихся "хвостах", сбросах и выбросах про­изводства.

Для оценки состояния среды в условиях промышленных геосистем используются прежде всего санитарно-гигиенические нормативы чистоты воздуха, воды и почв, которые служат средством ограничения негативного воздействия на природу. Организация системы контроля за загрязнением среды основана на принципе установления предприятиям таких нормати­вов, как предельно допустимого выброса (ПДВ) для воздуха и предельно допустимого сброса (ПДС) для водных объектов. Они устанавливают­ся, исходя из условий функционирования промышленных предприятий: особенностей и состояния природной среды, уровня загрязнения компонентов природы, территориальной концентрации производств и их взаиморасположения, самоочищающейся способности среды. Контроль за соблюдением величин выбросов и сбросов загрязнителей является одной из важнейших задач мониторинга промышленных геоэкосистем.

Установление ПДВ и ПДС вредных веществ в атмосферу и воды и регулярное слежение за соблюдением их на предприятиях способствует стимулированию применения современных, наиболее эффективных средств по ликвидации или снижению выбросов и позволяет осуществить действенный контроль за состоянием окружающей среды.

Для оценки качества среды кроме санитарно-гигиенических норма­тивов целесообразно использовать и экологические показатели чистоты воздуха, воды, почв и биоты, которые служат также средством ограниче­ния негативного воздействия на природу. Наряду с компонентными значи­тельный интерес представляет применение комплексных экологических показателей, характеризующих состояние геосистем и экосистем в целом (продуктивность биогеоценозов, баланс вещества и энергии, способность к самоочищению и др.). Использование нормативов, лимитирующих влия­ние различных источников загрязнения на природу, позволяет регулиро­вать качество окружающей среды путем воздействия как на технические средства, так и на технологические процессы производства.

5.4.3. Геоэкологический мониторинг района АЭС. Особенность функционирования атомных электростанций (АЭС) связана с выделением радиоактивных отходов производства, что может привести к загрязнению природной среды и негативно повлиять на состояние живых организмов. Особую опасность представляют аварийные выбросы радионуклидов. В результате аварии на Чернобыльской АЭС в 14 регионах Российской Федерации радиоактивному загрязнению (с уровнем накопления цезия-137 выше 1 КИ/км2) подвержены сельскохозяйственные угодья на площади 3,5 млн га н земли лесного фонда на площади около 1 млн га (Го­сударственный доклад...,1998).

В целях обеспечения радиационной безопасности на АЭС организо­ван регулярный контроль за источниками выделения радионуклидов и их содержанием в отдельных природных средах. В пределах санитарно-защитной зоны радиусом 3 км периодически отбираются пробы воздуха, воды, снега, почв, растительности, донных отложений в водоемах-охладителях. Результаты анализа проб сравниваются с данными анализа подобных образцов, взятых за пределами зоны возможного влияния АЭС на окружающую природную среду.

Такая система контроля удовлетворяет санитарно-гигиеническим требованиям защиты человека от радиоактивного воздействия, однако она не гарантирует безопасности окружающих биогеоценозов, как бы "изоли­рует" человека от природной среды (Бадяев и др., 1990). Отбор проб, осуществляемый по основным румбам на разных расстояниях от АЭС, произ­водится без учета естественной дифференциации природных комплексов (в том числе без учета влияния мезорельефа) и ландшафтно-геохимических условий территории, определяющих миграцию загрязняющих веществ. Кроме того, существующий на АЭС контроль не включает регулярное слежение за тепловым и химическим загрязнением водоемов-охладителей, нарушением и изменением прилегающих к станции ландшафтов, транс­формацией среды, обусловленной урбанизацией региона (в связи с влияни­ем вспомогательных предприятий АЭС, проложенных дорог и автотранс­порта, рекреационной нагрузкой и др.). Поэтому возникает необходимость в организации службы геоэкологического мониторинга района АЭС - ре­гулярных наблюдений за состоянием и антропогенным изменением гео- и экосистем (составной частью которых должны быть и радиационные на­блюдения) с целью оценки и прогноза последствий влияния атомной стан­ции на окружающую природную среду.

Концепция комплексного экологического мониторинга примени­тельно к регионам АЭС была разработана в институте "Атомэнергопроект" (Егоров, 1995 и др.). Из нее следует, что назначение мониторинга состоит в получении информации о состоянии природной среды и условиях жизни населения в районе станции с целью оценки уровня ее экологической безопасности и управления системой "АЭС - окружающая среда" для под­держания экологической безопасности этой системы.

На наш взгляд, реализация концепции должна происходить на базе ландшафтно-геохимического подхода. Его сущность - выделение и изуче­ние природных и природно-антропогенных систем по условиям миграции и накопления химических элементов. В соответствии с этим положением в зоне влияния АЭС (в радиусе 30-50 км) целесообразно выделить водосбор­ные бассейны, которые характеризуются определенностью границ и одно­направленностью миграционных процессов. Затем в пределах водосборов оконтуриваются элементарные ландшафты с разделением их на элюви­альные, трансэлювиальные и аккумулятивные. В результате строится крупномасштабная (1: 25 000 - 1: 100 000) ландшафтно-геохимическая карта зоны влияния АЭС, позволяющая выявить наименее устойчивые (уязвимые) к загрязнению, так называемые "критические" комплексы, ус­тановить геохимические барьеры, способствующие накоплению радионук­лидов, тяжелых металлов и других ингредиентов.

Непосредственными объектами геоэкологического мониторинга вы­ступают источники загрязнения, водоемы-охладители, "критические" ком­плексы (биогеоценозы), нарушенные ландшафты, природоохранные объ­екты, эталонные территориальные и аквальные комплексы, расположен­ные за пределами зоны влияния АЭС. В границах объектов мониторинга периодически осуществляется дозиметрический контроль, отбираются пробы для определения радионуклидов (стронция-90, цезия-137, трития и др.), гидробиологическое обследование водоемов и диагностирова­ние "критических" биогеоценозов и эталонов (с агрохимическим анализом почв, описанием видового состава и обилия растительности, определением продуктивности фитоценозов и др.). Для выявления содержания радионук­лидов и тяжелых металлов отбираются пробы снегового покрова, верхнего горизонта почв, торфа, донных отложений водоема-охладителя, лесной подстилки, хвои и листьев деревьев, мхов, лишайников и других элементов природных комплексов. Результаты исследований сравниваются с данны­ми анализов, измерений и описаний, полученными на аналогичных био­геоценозах за пределами зоны влияния АЭС.

Оценка степени радиационного воздействия АЭС на прилегающие геосистемы и экосистемы затруднена в связи с отсутствием достоверных и систематизированных данных об эффектах накопления радионуклидов в отдельных компонентах природы (прежде всего биоте). В связи с этим в качестве основного критерия степени радиационного загрязнения террито­рии может быть использована среднегодовая величина эффективной (экви­валентной) дозы облучения человека, единицей измерения которой являет­ся зиверт (Зв). В качестве предельной дозы излучения принимается показа­тель, равный 1 мЗв/год (0,1 бэр/год). Исходя из этого, территории со сред­негодовым значением дополнительной (сверх естественного фона) эффек­тивной дозы, не превышающей 1 мЗв/год, рассматриваются как относи­тельно благополучные; участки местности со значениями дополнительной дозы в диапазоне 5-10 мЗв/год и более 10 мЗв/год относят соответст­венно к зонам экологического кризиса и экологического бедствия или ка­тастрофической ситуации (Критерии оценки..., 1992).

Материалы, полученные в результате наблюдений и оценки, могут быть использованы для построения прогнозных моделей функционирова­ния водных и наземных комплексов, а также для принятия решений в про­цессе управления состоянием природных объектов в системе "АЭС - ок­ружающая среда".

 







Дата добавления: 2015-06-16; просмотров: 1247. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Кран машиниста усл. № 394 – назначение и устройство Кран машиниста условный номер 394 предназначен для управления тормозами поезда...

Приложение Г: Особенности заполнение справки формы ву-45   После выполнения полного опробования тормозов, а так же после сокращенного, если предварительно на станции было произведено полное опробование тормозов состава от стационарной установки с автоматической регистрацией параметров или без...

Измерение следующих дефектов: ползун, выщербина, неравномерный прокат, равномерный прокат, кольцевая выработка, откол обода колеса, тонкий гребень, протёртость средней части оси Величину проката определяют с помощью вертикального движка 2 сухаря 3 шаблона 1 по кругу катания...

Принципы, критерии и методы оценки и аттестации персонала   Аттестация персонала является одной их важнейших функций управления персоналом...

Пункты решения командира взвода на организацию боя. уяснение полученной задачи; оценка обстановки; принятие решения; проведение рекогносцировки; отдача боевого приказа; организация взаимодействия...

Что такое пропорции? Это соотношение частей целого между собой. Что может являться частями в образе или в луке...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.01 сек.) русская версия | украинская версия