Проблемы нерационального природопользования

Такая система базируется на данных отраслевого и регионального  характера, включает элементы этих подсистем; она может охватывать как локальные  районы в рамках одного государства (национальный мониторинг), так и Земной шар в целом (глобальный мониторинг).

Эколого-аналитический  мониторинг загрязнений в составе  Единой государственной системы  экологического мониторинга. С целью радикального повышения эффективности работ по сохранению и улучшению состояния среды обитания, обеспечению экологической безопасности 24 ноября 1993 г. было принято постановление Правительства Российской Федерации № 1229 “О создании Единой государственной системы экологического мониторинга” (ЕГСЭМ). Организация работ по созданию ЕГСЭМ предусматривает включение в сферу наблюдений новых видов и типов загрязнителей и выявление их влияния на окружающую среду; расширение географии экологического мониторинга за счет новых территорий и источников загрязнений.

Главные задачи ЕГСЭМ:

– разработка программ наблюдения за состоянием окружающей природной среды на территории России, в ее отдельных регионах и районах;

– организация наблюдений и проведение измерений показателей объектов экологического мониторинга;

– достоверность и сопоставимость данных наблюдений как в отдельных регионах и районах, так и по всей территории России;

– сбор и обработка данных наблюдений;

– хранение данных наблюдений, создание специальных банков данных, характеризующих экологическую обстановку на территории России и в отдельных ее районах;

– гармонизация банков и  баз экологической информации с  международными эколого-информационными  системами;

– оценка и прогноз состояния  объектов окружающей среды и антропогенных  воздействий на них, природных ресурсов, откликов экосистем и здоровья населения на изменение состояния среды обитания человека;

– проведение оперативного контроля и прецизионных измерений радиоактивного и химического загрязнения в результате аварий и катастроф, а также прогнозирование экологической обстановки и оценка нанесенного природной среде ущерба;

– доступность интегрированной  экологической информации широкому кругу потребителей, общественные движения и организации;

– информирование органов  управления о состоянии окружающей среды и природных ресурсов, экологической безопасности;

– разработка и реализация единой научно-технической политики в области экологического мониторинга.

ЕГСЭМ предусматривает создание двух взаимосвязанных блоков: мониторинг загрязнения экосистем и мониторинг экологических последствий такого загрязнения. Кроме того, она должна обеспечить получение информации об исходном (базовом) состоянии биосферы, а также выявление антропогенных изменений на фоне естественной природной изменчивости.

В настоящее время наблюдения за уровнями загрязнений атмосферы, почвы, вод и донных отложений рек, озер, водохранилищ и морей по физическим, химическим и гидробиологическим (для водных объектов) показателям проводятся службами Росгидромета. Мониторинг источников антропогенного воздействия на природную среду и зоны их прямого влияния на животный и растительный мир, наземную фауну и флору (кроме лесов) ведут соответствующие службы Минприроды. Мониторинг земель, геологической среды и подземных вод осуществляют подразделения Комитета Российской Федерации по земельным ресурсам и землеустройству и Комитета Российской Федерации по геологии и использованию недр.

В 2000 г. в системе Росгидромета действовали 150 химических лабораторий, 41 кустовая лаборатория для анализа  проб воздуха в 89 городах с безлабораторным контролем. Наблюдения за загрязнением атмосферы проводились на 682 стационарных постах в 248 городах и поселках Российской Федерации, не оставлена без внимания и почва на сельскохозяйственных угодьях.

Поверхностные воды суши контролируются на 1175 водотоках и 151 водоеме. Отбор  проб ведется в 1892 пунктах (2604 створа). В 2000 г. проведены анализы 30 000 проб воды по 113 показателям. Пункты наблюдений за загрязнением морской среды существуют на 11 морях, омывающих территорию Российской Федерации. В системе Росгидромета ежегодно анализируют более 3000 проб по 12 показателям.

Сеть станций наблюдения трансграничного переноса загрязняющих веществ ориентирована на западную границу России. В настоящее время здесь работают станции Пушкинские горы и Пинега, которыми проводится отбор проб атмосферных аэрозолей, газов и осадков.

Контроль за химическим составом и кислотностью атмосферных осадков осуществляют на 147 станциях федерального и регионального уровня. В большинстве проб в оперативном порядке измеряют только величину рН. При отслеживании загрязнений снежного покрова в пробах определяют также ионы аммония, сульфатионы, бенз(а)пирен и тяжелые металлы.

Система глобального атмосферного фонового мониторинга включает в  себя три типа станций: базовые, региональные и региональные с расширенной  программой.

Созданы также шесть станций  комплексного фонового мониторинга, которые расположены в биосферных заповедниках: Баргузинском, Центрально-Лесном, Воронежском, Приокско-Террасном, Астраханском и Кавказском.

Для радиационного мониторинга  на территории страны, особенно в районах, загрязненных в результате аварии в Чернобыле и других радиационных катастроф, используют стационарную сеть и передвижные средства. По специальной программе проводится также аэрогаммасъемка территории Российской Федерации.

В рамках ЕГСЭМ создается  система оперативного выявления  загрязнений, связанных с аварийными ситуациями.

Эколого-аналитический мониторинг загрязнений в составе ЕГСЭМ  можно разделить на три крупных  блока: контроль загрязнений в зонах  существенного антропогенного воздействия, на региональном уровне, на фоновом уровне.

Все данные из зон с любым  уровнем воздействия, как экстренные, так и обобщенные, через определенные интервалы времени поступают в центр сбора и обработки информации. Для автоматизированной системы, развивающейся в настоящее время, первичной ступенью является локальная система, обслуживающая отдельный район или город.

Информация передвижных  станций и стационарных лабораторий   о загрязнении окружающей среды диоксинами и родственными соединениями обрабатывается, сортируется и передается на следующий уровень – в региональные информационные центры. Далее данные направляются заинтересованным организациям. Третий уровень системы – главный центр данных, где обобщается информация о загрязнении природной среды в масштабе страны.

Эффективность автоматизированных систем обработки эколого-аналитической  информации заметно растет при использовании автоматических станций контроля за загрязнением воды и воздуха. Локальные автоматизированные системы контроля загрязнением воздуха созданы в Москве, Санкт-Петербурге, Челябинске, Нижнем Новгороде, Стерлитамаке, Уфе и других городах. Проводятся опытные испытания станций автоматизированного контроля за качеством воды в местах сброса вод и водозаборах. Созданы приборы для непрерывного определения оксидов азота, серы и углерода, озона, аммиака, хлора и летучих углеводородов. На автоматизированных станциях контроля за загрязнением воды измеряют температуру, рН, электропроводность, содержание кислорода, ионов хлора, фтора, меди, нитратов и т.п.

 

Эколого-биохимический  мониторинг.

Успехи некоторых видов  мониторинга: химического, гидрологического, гидробиологического и др. – ставят на повестку дня разработку мониторинга  более высокого порядка – эколого-биохимического. Дело в том, что изменения в обмене веществ гидробионтов (например, рыб) наступают, как правило, до появления морфологических, физиологических, популяционных и других отклонений от нормы. Поэтому ранняя диагностика в метаболизме гидробионтов позволяет следить за поступлением в воду загрязнений даже в ничтожно малых количествах, т.е. проводить эколого-биохимический мониторинг.

В качестве примера можно  привести данные по зависимости активности лизосомальных ферментов рыб от степени загрязнения водоемов. Так, активность ферментов печени окуня и щуки с повышением уровня загрязненности воды значительно уменьшается. При этом изменения особенно ярко проявляются у щуки, экологически более привязанной к прибрежным, наиболее загрязненным частям водоемов.

Еще одним примером может  служить состояние организма  ряпушки, обитающей в трех близко расположенных, но изолированных друг от друга озерах Карелии. Оказалось, что содержание триацилглицеринов в ряпушке из озера Вендюрское существенно выше: в воду озера попали гербициды, что сразу отразилось на количестве сильно реактивных липидов по отношению к загрязнениям.

Система эколого-биохимического мониторинга необходима как для  контроля за биологическим состоянием еще не загрязненных токсикантами территорий акватории, так и для выяснения причин различных патологий, возникающих под влиянием антропогенного стресса, и их динамики во времени. Ее можно использовать в экспертизах и при арбитражах, связанных с различными отравлениями живых организмов промышленными и сельскохозяйственными выбросами.

 

Геоинформационные системы.

Информационные технологии – принципиально новое направление в науке и практической деятельности человека, нашедшее широкое применение и в экологии. Они облегчают восприятие материала, обработку и анализ данных. Разработаны и функционируют прикладные информационные технологии в природоохранной области и в сфере природопользования, так называемые информационно-аналитические системы, цель создания которых – оценка устойчивости окружающей среды исследуемого региона к антропогенному воздействию и прогноз возможного изменения состояния среды с учетом ее дальнейшей промышленной разработки. При этом осуществляется анализ совокупности природных условий и уровня существующих технологий.

Информационно-аналитическая  система функционирует в среде  геоинформационной системы – комплекса, включающего персонал, технические средства, программное обеспечение и предназначенного для ввода, хранения, обработки картографической и тематической информации о территориях с целью анализа, отображения полученных на основе результатов анализа моделей при решении задач по планированию и управлению природопользованием. Геоинформационная система нужна практически везде, где для решения управленческих, социальных, экологических, технических и других задач, а также для выполнения экспертиз как региональных, так и всемирных проектов необходимо анализировать большие объемы картографической и тематической информации, имеющей пространственную ориентацию, и где есть необходимость территориального анализа, оценки и прогноза (геология и экология).

На основе информации о  состоянии природных ресурсов, степени  антропогенного воздействия и уровня жизни населения данного региона  в России и за рубежом разрабатываются  информационно-аналитические системы, в частности, в сфере геоэкологии; информационное пространство представлено тремя тематическими разделами:

– состояние окружающей среды и природные ресурсы; на базе этих данных можно оценить обеспеченность территории основными природными ресурсами, уровень загрязнения окружающей среды, причины нарушения природных экосистем;

– антропогенная нагрузка; сведения такого рода позволяют определить социально-экономические условия жизни населения, антропогенное давление на окружающую среду;

– природоохранная деятельность; устанавливается размер капитальных вложений в охрану окружающей среды данной территории, оформляются сведения об экологических программах и об особо охраняемых территориях. На основе этой информации выводится интегральная характеристика оценки уровня финансирования природоохранных мероприятий и выявляются закономерности взаимодействия перечисленных областей информации.

Таким образом, применительно  к интересующей нас территории можно:

– выявить состояние исследуемого объекта (кризисное или благоприятное);

– получить перечень экологических  проблем региона;

– оценить качество природоохранной  деятельности, разработать рекомендации о направлении подобных работ в дальнейшем.

Интегральная характеристика позволит дополнить сведения об экологическом  состоянии выбранной территории, а также выявить закономерности между состоянием окружающей среды и уровнем жизнедеятельности населения. Проводя районирование территории РФ по степени изменения или антропогенной нагрузки на окружающую среду, исследователь может выделить наиболее кризисные (или, наоборот, благополучные) территории и экологические проблемы, стоящие перед регионом или РФ в целом.

Сопоставляя полученную информацию с данными о проводимых природоохранных мероприятиях, можно, во-первых, оценить качество и результат природоохранной деятельности, а во-вторых, сформулировать рекомендации по направлению подобных работ в дальнейшем.

 

Экотоксикология. Загрязнение окружающей среды токсикантами и количественные критерии оценки его фактического уровня.

Токсикология (от греч. toxikon – яд) – наука, изучающая физические и химические свойства ядов, механизм их действия на живые организмы, признаки отравлений, изыскивающая средства их профилактики и лечения, а также формы полезного использования токсичного действия ядов. В последние годы особую значимость и актуальность приобретают токсикологические аспекты всестороннего анализа окружающей среды. При этом серьезной проблемой является установление пороговости эффекта токсикологического воздействия в системах токсикант – окружающая среда, токсикант – живой организм и определение зависимости доза – ответная реакция. Ее изучение послужило активным импульсом для развития нового направления в экологии, базирующегося на фундаментальных основах токсикологической, бионеорганической и экологической химии, называемого экотоксикологией. Научная значимость экотоксикологии состоит в: