Введение в экологическую химию - Скурлатов Ю.И.
NBSN 5-06-002593-4
Скачать (прямая ссылка):
Поскольку природа едина и расчленить ее на живую и неживую составляющие можно лишь условно, экологический мониторинг как бы объединяет геофизический и биологический мониторинг, и задача экологического мониторинга — обнаружение в экосистемах изменений антропогенного характера (на фоне естественных флуктуации).
Биосферный мониторинг — наблюдение за глобально-фоновыми изменениями в природе: степенью радиации; наличием в атмосфере СО2, Од; ее запыленностью; циркуляцией тепла; газовым обменом между океаном и воздушной оболочкой земли; мировой миграцией птиц, животных, растений и насекомых; погодно-климатическими изменениями на планете.
В целях проведения фоновых наблюдений по всему миру создается сеть биосферных заповедников, на территории которых запрещается производственная деятельность, представляющая опасность для растительного и животного мира или сопровождающаяся значительным загрязнением окружающей воздушной и водной сред. 60
Фоновое глобальное состояние биосферы изучают на так называемых фоновых станциях, которые организованы в ряде стран на базе биосферных заповедников. Фоновое состояние среды в прошлом можно реконструировать с помощью анализа колец деревьев, годовых слоев ледников и донных отложений.
В настоящее время более или менее развита система санитарно-токсикологического мониторинга.
Важнейшей экотоксикологической характеристикой вещества, его экологической ПДК (.предельно допустимой концентрацией) является пороговая концентрация, превышение которой приводит к отрицательным для экосистемы изменениям.
Наряду с величиной экологической ПДК важной характеристикой экосистемы служит ее ассимиляционная емкость в отношении данного загрязняющего вещества (ЗВ) или суммы веществ. Ассимиляционная емкость объекта окружающей среды — это максимальное количество ЗВ, которое может быть за единицу времени накоплено, разрушено, трансформировано или выведено за пределы экосистемы в результате совокупности процессов самоочищения без нарушения ее нормального функционирования. Ассимиляционная емкость экосистемы определяет допустимый уровень антропогенных воздействий на фоне естественной изменчивости и в интервале допустимых колебаний параметров состояния систем.
Экологическое нормирование призвано ограничить антропогенные воздействия рамками экологических возможностей и нацелено на оптимизацию взаимодействия человека с природой, на оптимизацию использования возобновляемых природных ресурсов.
В общем виде экологическое нормирование предусматривает:
1. Учет при оценке последствий антропогенного воздействия множественности путей загрязнения и самоочищения элементов биосферы.
2. Поиск "критических" звеньев биосферы и факторов воздействия.
3. Развитие подходов к нормированию воздействий с учетом их влияния на природные экосистемы.
Основным критерием при определении допустимой экологической нагрузки является отсутствие снижения продуктивности, стабильности и разнообразия экосистемы. Гибель отдельных организмов, особей в этом случае не представляется критической.
При нормировании антропогенных воздействий большое значение имеют приоритетные факторы и эффекты воздействия. Приоритетность с учетом экономических соображений определяет характер и срочность мероприятий по борьбе с негативными последствиями и по их предотвращению.
Кроме того, при оценке адаптационных возможностей биосферы
61
необходимо опираться на понятие устойчивости экосистемы, ее экологического резерва. Экологический резерв определяет возможную долю возобновляемых природных ресурсов, которая может быть изъята из биосферы (либо ее элемента) без нарушения основных свойств среды. Устойчивость экосистемы достигается за счет сосуществования многих популяций, жизнедеятельность которых находится во взаимосвязи и взаимозависимости. Конкуренция за ареал обитания, симбиотические связи, отношения хищник — жертва, и все это на фоне изменчивости природной среды, не только ограничивает рост численности отдельных популяций, но и обеспечивает уровень развития экосистемы в целом.
Большое значение имеет выявление факторов, определяющих неустойчивость биосферы и отдельных экосистем, критических элементов, нарушение которых может привести к деградации или существенному ущербу для экологической системы. Устойчивое развитие биосферы в условиях антропогенного воздействия возможно лишь в определенных пределах таких воздействий, не подрывающих способность экосистемы в гомеостазу. Оценка пределов допустимой нагрузки на экосистему является важнейшей задачей мониторинга. При этом проблема регулирования и управления качеством природной среды опирается на экологическое прогнозирование и требует построения соответствующих математических моделей.
В настоящее время в мире созданы мощные средства сбора данных об окружающей среде. Например, аэрокосмические аппараты, с помощью которых проводится анализ земного покрова, газового состава атмосферы, загрязнения океана и т.д. Аэрокосмичеекие методы измерения геофизических и экологических параметров основаны на анализе спектральных характеристик собственного и отраженного излучений материковых покровов, акваторий, атмосферы и облачности. Создаются методики и алгоритмы организации измерений, их сортировки, обработки, что позволяет переходить к разработке других систем — геоинформационных. Уже есть примеры таких систем, используемых для оценки радиационной обстановки в Японии.
