Экологический мониторинг

Однако отличительная  простота методов оценки экологической  обстановки методами биоиндикации, отсутствие потребности в специальном инструментальном обеспечении являются их бесспорным достоинством.

Умение объединить в комплексную форму биоиндикацию, биотестирование и химико-аналитические методы диагностики экологической обстановки позволяет минимизировать затраты на исследования. Именно комплексное использование методов обеспечивает перспективу биоиндикации.

Методы биотестирования. Биотестирование как способ интегральной оценки токсичности загрязнений  уже достаточно давно используется в системе мониторинга качества окружающей среды за рубежом и  начинает применяться в нашей  стране. Аргументами в пользу целесообразности использования подходов биотестирования качества окружающей среды являются их универсальность, экспрессность, простота, доступность и дешевизна. Высокая чувствительность тест-организмов к действию загрязняющих веществ привела ряд специалистов даже к идее о возможности полной замены всех гигиенических нормативов единственным критерием качественной оценки окружающей среды на основе биотестирования. Это определило необходимость изучения эффективности последнего. В частности, для выявления залповых сбросов загрязняющих веществ в водные объекты и особенно в целях обнаружения резких изменений качества питьевой воды биотестирование имеет значение как сигнальный показатель экспресс-контроля, позволяющий уже в течение одного часа получить данные интегральной оценки токсичности воды и принять необходимые меры для защиты населения, в то время как органолептические свойства воды могут оставаться без изменения, а на идентификацию веществ, поступивших в воду, химическими методами требуется несколько часов и даже суток.

В настоящее время  особое внимание уделяется приёмам  токсикологического биотестирования, т.е. использования в контролируемых условиях биологических объектов в  качестве средства выявления суммарной  токсичности воды.

При оценке биологического действия загрязняющих веществ интактные организмы или их сообщества специально вводятся в испытуемую среду. Таким образом, режим воздействия задаётся заранее. Для исследования общетоксикологических закономерностей применяются разнообразные методы практически из любой сферы биологии и смежных научных областей. Обобщающей основой таких исследований оказывается воздействие загрязняющих веществ, других факторов среды или их совокупности на систему биологического происхождения. Это может быть биохимическая система – выделенный элемент клеточной структуры организма; различные показатели функции и структуры организма; интегральные характеристики организма; параметры, характеризующие состояние популяций, сообществ, организмов и экосистем.

В зависимости от поставленных задач предъявляются различные требования к методам и всей системе биотестирования (постановка опытов и оценка результатов). В качестве объектов биотестирования применяются разнообразные организмы – бактерии, водоросли, высшие растения, пиявки, моллюски, рыбы и др. Каждый из организмов имеет свои преимущества, но ни один организм не может служить универсальным объектом.

Растения могут оказаться  наиболее чувствительными к присутствию  в среде гербицидов, дафнии –  к присутствию инсектицидов и  т.д. Кроме того, тест-реакция может выявить токсикант по его функции-мишени, например, пропанид избирательно поражает фотосинтетический аппарат водорослей. В связи с этим для гарантированного выявления присутствия токсического объекта неизвестного химического состава должен использоваться набор различных групп, представителей водного сообщества. С введением каждого дополнительного объекта эффективность схемы испытаний повышается, однако нет смысла бесконечно расширять ассортимент обязательных объектов для использования в такой оценке.

Оптимальной может быть система, в которую включено три  – пять видов, состояние которых  оценивается по параметрам относящихся  к разным уровням интегральности (например, по одному виду водных растений, беспозвоночных и рыб). Для контроля самого тест-объекта необходима периодическая постановка опытов с некоторым стандартным токсикантом в одной и той же концентрации. Этот контроль позволяет оценить изменение реактивности тест-объекта на стандартное токсическое воздействие. В качестве такого токсиканта часто применяется дихромат калия (К₂Сr₂О₇).

Важное условие правильного  проведений биотестирования – использование  генетически однородных лабораторных культур, так как они проходят поверки чувствительности, содержатся в специальных, оговорённых стандартами  лабораторных условиях, обеспечивающих необходимую сходимость и воспроизводимость результатов исследований, а также максимальную чувствительность к токсическим веществам.

Длительность биотестирования  зависит от задачи, поставленной исследователем. Существуют следующие виды биотестов:

• острые биотесты (acute tests), выполняемые на различных тест-объектах по показателям выживаемости, длятся от нескольких минут до 24 – 96 ч;

• краткосрочные (short-term chronic tests) хронические тесты, длятся в течение семи суток и заканчиваются, как правило, после получения первого поколения тест-объектов;

• хронические тесты (chronic tests), распространяются на общую плодовитость ракообразных, охватывая три поколения.

Генетически однородные культуры тест-объектов (водных беспозвоночных и водорослей) можно получить в  специализированных научных учреждениях, аккредитованных в системе сертификации на проведение анализов с использованием необходимого тест-объекта.

В последние годы в  России и ряде стран мира внедряются методы биотестирования качества поверхностных  вод с использованием инфузорий, дафний и других водных биоценозов. В законодательном порядке установлена необходимость биотестирования водных вытяжек опасных отходов для определения их токсичности.

В «Правилах охраны поверхностных  вод» (Госкомприрода СССР, 1991 г.) биотестирование  является обязательным методом при анализе качества природных и сточных вод. Любая комбинация традиционных аналитических приборов не в состоянии предусмотреть специфический биологический эффект, выявленный в процессе контроля токсичности в качестве интегрального показателя.

Основные нормативные документы по биотестированию в России:

• РД 52.18.344–93 Методика выполнения измерений интегрального уровня загрязнения почвы техногенных районов методом биотестирования.

• ПНД ФТ 14.1:2:3:4.7–02,16.1:3:3:3.4–02 «Токсикологические методы контроля. Методика определения токсичности воды и водных вытяжек из почв, осадки сточных вод, отходов по смертности и изменению плодовитости дафний».

3. Экологический контроль

В настоящее время  для оценки качества окружающей среды  часто употребляют два основных термина: мониторинг и контроль. Механизмы экологического контроля и мониторинга настолько тесно связаны, что это даёт основание порой рассматривать экологический мониторинг подвидом, составной частью экологического контроля. Однако это не так. Экологический контроль и экологический мониторинг являются самостоятельными институтами. Если экологический контроль можно определить как контроль за охраной окружающей среды, т.е. контроль за деятельностью, то экологический мониторинг – контроль за состоянием окружающей среды.

Помимо институционального понимания, экологический контроль и мониторинг рассматриваются как  функции экологического управления. С помощью указанных функций  органы государственной власти и  местного самоуправления получают сведения о состоянии окружающей среды и могут выявить и пресекать нарушения экологического законодательства, привлекать виновных лиц к юридической ответственности.

Федеральный закон об охране окружающей среды выделяет четыре вида экологического контроля: государственный, муниципальный, общественный, производственный.

Государственный экологический  контроль осуществляют:

• федеральные органы исполнительной власти Российской Федерации;

• органы исполнительной власти субъектов Российской Федерации;

• Министерство природных ресурсов Российской Федерации (Федеральная служба по надзору в сфере природопользования) и его территориальные органы;

• органы санитарно-экологического надзора Российской Федерации и органы различных министерств и ведомств.

Главными задачами государственного экологического контроля являются:

• проверка выполнения программ, планов и мероприятий по охране окружающей среды;

• выявление нарушений экологических требований при подготовке, принятии и реализации решений о развитии хозяйственной и иной деятельности;

• проверка выполнения экологопользователями норм (нормативов и правил) экологопользования и качества окружающей среды.

Муниципальный контроль в области охраны окружающей среды  на территории муниципального образования  осуществляется органами местного самоуправления или уполномоченными на то органами.

Производственный экологический  контроль осуществ.ляется экологической  службой предприятий, учреждений, организаций  в целях обеспечения выполнения в процессе хозяйственной и иной деятельности мероприятий по охране окружающей среды, рациональному использованию и восстановлению природных ресурсов, а также в целях соблюдения требований в области охраны окружающей среды, установленных законодательством.

Контроль за соблюдением  правил экологопользования бывает государственный, ведомственный и общественный.

Государственный экологический  контроль носит надведомственный характер, осуществляется за всеми объектами  хозяйственной и иной деятельности независимо от их организационно-правовой формы и подчинения.

Ведомственный экологический контроль осуществляется министерствами и ведомствами в рамках своей отрасли. Он отличается от государственного контроля, во-первых, более узким кругом задач, определённых общим положением о министерстве и специальными положениями о министерствах; во-вторых, значительной разнородностью контрольных функций, поскольку есть министерства и ведомства, деятельность предприятий которых связана с эксплуатацией природных объектов, а есть и такие, которые в своей деятельности не касаются данной сферы.

Общественный экологический контроль осуществляется общественными и иными некоммерческими объединениями в соответствии с их уставами, а также гражданами в соответствии с законодательством.

В зависимости от стадии контрольной деятельности выделяют предупредительный, текущий, последующий экологический контроль.

Предупредительный экологический  контроль заключается в контроле на стадии, предшествующей хозяйственной  или иной деятельности. Он осуществляется путём согласования проектной документации, получения разрешения на выбросы и сбросы загрязняющих веществ, размещение отходов производства и потребления.

Текущий экологический  контроль проводят в процессе хозяйственной  и иной деятельности.

Последующий экологический  контроль осуществляется за результатами, итогами хозяйственной и иной деятельности.

В зависимости от формы  экологического контроля выделяют:

• информационный экологический контроль – сбор и анализ экологической информации, необходимой для принятия соответствующих решений в области природопользования и охраны окружающей среды;

• карательный экологический контроль заключается в принятии мер государственного принуждения к юридическим, должностным и физическим лицам, нарушившим экологическое законодательство.

В зависимости от метода, порядка проведения контрольных  мероприятий выделяют:

• инспекционный экологический контроль – посещение субъектов хозяйственной и иной деятельности независимо от организационно-правовой формы собственности, ознакомлении с состоянием охраны окружающей среды, обследовании механизмов, изучении технической и нормативной документации;

• аналитический экологический контроль заключается в анализе полученных данных;

• инструментальный (лабораторный) экологический контроль состоит в отборе проб, проведении анализов, сравнении полученных результатов с нормативными показателями.

Надзор за исполнением  законодательства Российской Федерации  в сфере природопользования и  охраны окружающей среды осуществляют Генеральный прокурор Российской Федерации и подчинённые ему прокуроры. Специализированные природоохранительные прокуратуры создаются с учётом бассейнового или административного районирования, состояния окружающей среды и природных объектов.

4. Контроль качества воздуха

Одним из важнейших объектов мониторинга окружающей среды является атмосферный воздух. Устойчивость биосферы зависит от его чистоты, потому как трансграничные переносы газообразных веществ касаются жителей всей планеты. Загрязнение воздуха отрицательно влияет на растения, животных, людей, строения, различные материалы.

Под качеством атмосферного воздуха понимают совокупность свойств атмосферы, определяющую степень воздействия физических, химических и биологических факторов на людей, растительный и животный мир, а также на материалы, конструкции и окружающую среду в целом.

В качестве наиболее распространенных и опасных загрязнителей выделены (А.И. Фёдоровым) восемь категорий загрязнителей: взвешенные вещества (они могут переносить другие загрязнители, растворённые в них или адсорбированные на их поверхности); углеводороды и другие летучие органические соединения; угарный газ; оксиды азота; оксиды серы (в основном диоксид); свинец и другие тяжёлые металлы; озон и другие фотохимические окислители; кислоты в основном серная и азотная.

Нормативами качества воздуха  определены допустимые пределы содержания вредных веществ как в производственной (предназначенной для размещения промышленных предприятий, опытных производств научно-исследовательских институтов и т.п.), так и в селитебной зоне (предназначенной для размещения жилого фонда, общественных зданий и сооружений) населенных пунктов. Основные термины и определения, касающиеся показателей загрязнения атмосферы, программ наблюдения, поведения примесей в атмосферном воздухе определены ГОСТом 17.2.1.03-84. «Охрана природы. Атмосфера. Термины и определения контроля загрязнения».