Tillhandahålla miljöövervakning. Miljöövervakningsprogram

Utnämning;

Information, programvara, stöd för kartografisk övervakning och deras struktur;

OS-övervakningsstödundersystem.

Miljöinformation är grunden för en omfattande bedömning av tekniska innovationer, naturomvandlande mänskliga handlingar består av tre huvudblock:

Information;

Programvara;

Kartografisk.

Arbeta med att skapa en heltäckande övervakning av antropogena förändringar miljö, bör representera ett kontrollsystem baserat på omfattande observationer, analys av ett specifikt tillstånd och på att prognostisera trender i förändringar i de viktigaste miljöfaktorerna. De senare inkluderar fysiska, kemiska och biologiska parametrar för den naturliga miljön. De registreras enligt någon rums-temporell struktur, bestäms beroende på intensiteten av föroreningar, mönstren för deras fördelning och närhet till bosättningar. Strukturen för miljöövervakning visas i fig. 6.1.

Det allmänna schemat för övervakningssystemets mjukvara innehåller en monitor (central dispatcher) som styr driften av individuella delsystem. Bland dem finns ett delsystem för insamling av information, dess lagring och primär bearbetning, ett delsystem för att visa information, ett delsystem för att beräkna koncentration, göra prognoser, etc. Monitorn fungerar följande funktioner: organisering av interaktion mellan enskilda delsystem, organisering av tidsservice, testkontroll av markmätsystemet och andra servicefunktioner.

Delsystem för informationsinsamling utför kommunikation mellan beräkningscentralen och utrustningen för stationära stolpar och mobila laboratorier, primär sortering och operativ lagring av insamlade data, testkontroll av block i markmätningsnätverket.

Delsystem för informationsöverföringöverför den insamlade och bearbetade informationen till sina användare.

Undersystem för lagring och den primära behandlingen av information består av olika databaser. Delsystemet för beräkningar och prognoser innehåller en bas av modeller för överföring av föroreningar som tar hänsyn till meteorologiska faktorer för reliefen etc., samt en bas av modeller för att göra prognoser.

Display delsystemär avsedd för att dokumentera resultat av föroreningar och utsläppskontroll, samt för beräkningar och prognoser. Resultaten kan visas i kartografisk form eller i form av tabeller, textreferenser etc. En kombination är också möjlig olika former informationsdisplay.

Databasär en uppsättning lagrad driftdata som används av applikationssystem i ett visst företag. I enlighet med den allmänna strukturen för markmätningsnätverket har följande huvuddatabaser skapats: med flyg; utsläpp och avfall; vatten kroppar; kartografi.

Luftar emot information om det kvalitativa och kvantitativa tillståndet för meteorologiska och fysiska kvantiteter som erhålls från automatiska instrument för mätning av utsläpp, bakgrundsparametrar, meteorologiska automatiska instrument, mobila laboratorier och vid studier av fordonstrafik. Informationen läggs in i minnet och bearbetas för att ytterligare erhålla parametrar som kommer att användas direkt vid planering av miljöskyddsåtgärder.

Hela mängden data om vattenförekomster är uppdelad i två delar: MAKRO och MIKRO. I MACRO får konsumenten data för den efterfrågade regionen antingen inom ekonomiska gränser eller inom administrativ avdelning... MICRO innehåller information om ämnesområde och organisationer (av varierande detaljer).

Fig 6.1.

Kartografisk övervakningsstöd. De specifika övervakningsuppgifterna ställer särskilda krav på den kartografiska metoden vad gäller dess effektivitet vid analys och bearbetning av mottagen information. Inom ramen för dessa krav definieras den kartografiska metoden som ett multifunktionssystem för övervakning av miljöns tillstånd och de faktorer som påverkar den med hjälp av en uppsättning baslinje-, bedömnings- och driftkartor.

Kartografiskt stöd tillhandahåller följande block:

Initial (grundläggande) information, inklusive kartografiska data om naturliga förhållanden, ekonomisk användning av territoriet, samt om tillståndet för fenomenet, processen eller miljöparametern som övervakas.

utvärderings- och prognosinformation innehållande bedömningskartor över det observerade fenomenet, prognoser över dess utveckling i tid och rum och därutöver rådgivande kartor för beslutsfattande.

operativ prognos och kontroll, där operativa data för det observerade fenomenet skapas. Detta block är direkt relaterat till inkommande data från Hydrometeorological Service, observationer vid övervakningsstationer. Huvudsyftet med blocket är den operativa presentationen av aktuell information i kartografisk form.

kartografiska data bedömer resultaten av förändringar i miljön, deras inverkan på ekonomisk aktivitet och människors hälsa, skisserar långsiktiga åtgärder för rationell användning av gynnsamma trender eller minskning av negativa faktorer.

De två första blocken utgör fonden för den initiala kartografiska informationen. De tillhandahåller övervakning med nödvändig kartdata. Databaser med kartografisk information är av stor betydelse för implementeringen av övervakningssystemet.

För bildandet och funktionen av databaser och kartografisk visning av data används automatiska kartografiska system. Deras särdragär det kompositionen tekniska medel detta system bör innehålla åtminstone en dator, en grafisk videoskärm, en digitaliserare och en plotter. Det allmänna arbetsschemat är som följer: i det första steget används digitaliserare för att digitalisera information och lägga in den i en databas, i det andra steget en videoskärm för interaktiv behandling av information, i det tredje steget byggs kartor på en plotter, färgbläckstråleutskrift eller grafisk videoskärm.

Blocket med uppskattad information och prognosinformation inkluderar kartor över fördelning av temperaturer, luftfuktighet, vindriktning och hastighet per meteorologiska stationer och poster.

Baserat på denna information erhålls en serie hydrologiska, meteorologiska kartor och kartor över distributionen av industriavfall, kartor över fördelningen av temperaturer och luftföroreningar med olika indikatorer över hela territoriet, kartor över indikatorer för vattenkroppar i staden. Således kan du skapa olika block och serier av kartor som krävs för analys av miljösituationen.

Miljöinformation ges så stor vikt – det är utifrån dess man kan bestämma globala problem och framför allt miljö. Utan skapandet av databaser och kunskap om miljöinformation, utan en fullständig utveckling av miljötransparens som en fri rörlighet för nämnda information, kommer det att vara omöjligt att gå över till planetarisk förvaltning av ekoutveckling. Utan den är modellen för hållbar utveckling inget annat än en utopi, och själva övergången till papperslös (elektronisk och så småningom fotonisk) informatik kommer att bidra till att bevara biosfären. Redan under skapandet av begreppet informatisering av samhället slogs det fast att inom ekologi- och hälsovårdsområdet förluster och förluster på grund av bristen på moderna medel informationsstöd överstiger många gånger alla tillåtna kostnader för informationshantering.

Ekologisk zonindelning och hälsostatus för befolkningen i republiken Uzbekistan.

För att bedöma miljösituationen utvecklade instituten (NIPTI "Atmosphere" och NPHC "Ecology of Water Management") i den statliga kommittén för naturskydd en metod och genomförde en ekologisk zonindelning av Republiken Uzbekistans territorium. Regionaliseringen är baserad på den administrativ-territoriella uppdelningen av republiken; för den minsta zonerade territoriella enheten (skatt), ett administrativt distrikt, en stad med republikansk eller regional underordning. Den ekologiska situationen för varje taxon bedöms enligt 18 ekologiska indikatorer (kriterier), som, tillsammans med den traditionella uppdelningen av territorier efter graden av ekologisk stress (tillåten, kritisk, nödsituation, ekologisk katastrof), poängsätts och, med beaktande av beakta den viktade genomsnittliga poängen, är uppdelade i två kategorier farliga och särskilt farliga.

Ris. 6.2

Zonindelningen av territoriet enligt graden av miljöstress (i samband med regioner) utförs enligt följande: 400 och mer

poäng - extremt spänd; 250 ... 400 - mycket spänd, 150..250 - medelspänd, 120 ... 150 - något spänd och mindre än 120 poäng - inte spänd.

Det mest ogynnsamma miljömässigt är territoriet i Republiken Karakalpakstan, där en extremt spänd ekologisk situation har utvecklats och fortsätter att förvärras.

Starkt spänd ekologisk situation - i regionerna Khorezm, Fergana och Navoi.

Den ekologiska situationen i regionerna Samarkand och Bukhara karakteriseras som medelstress; Regionerna Surkhandarya, Tasjkent, Syrdarya och Andijan - lika svagt spänd; Namangan, Jizzakh, Kashkadarya-regionerna och staden Tasjkent avslappnad).

Det bör noteras att den givna rangordningen av territoriet enligt graden av miljöstress inte utesluter närvaron av extremt ogynnsamma "hot spots" i relativt "välmående" områden. Så, till exempel, i Surkhandarya-regionen, faller Termez- och Muzrabad-regionerna i den ekologiska nödzonen, i Bukhara-regionen - staden Gijduvan, i Tashkent-regionen - staden Yangiyul och andra.

Resultaten av zonindelning kommer att bli grunden för utvecklingen av lagstiftning som syftar till socialt skydd av befolkningen som bor i områden med ekologiska katastrofer, och kan användas i utvecklingen av nationella handlingsplaner för skydd av miljön och ekologiskt stöd för hållbar utveckling av republiken Uzbekistan.

Miljötillståndets inverkan på befolkningens hälsa.

I början av 1997 uppgick befolkningen permanent i republikens territorium till 23,5 miljoner människor. Densitet - 52,7 personer / km 2. En betydande del av befolkningen (62 %) bor på landsbygden (tabell 6.2).

Långtidsanalyser har visat att medellivslängden i republiken är ganska låg och uppgår till 69,3 år (66,1 för män och 72,4 för kvinnor) *. Födelsetalen är ganska hög i republiken. 1996 var det 27,3 nyfödda per 1 000 invånare. Antalet personer under 15 år når 41 %. Samtidigt är antalet äldre betydligt lägre än i många andra länder i världen.

Befolkningens extraordinära struktur och höga naturliga tillväxt ökar kraven på hälso- och sjukvården och gör prioriteringar.

Tabell 6.2. Befolkning i Republiken Uzbekistan under perioden 1992-1996

Trots det faktum att spädbarnsdödligheten per 1 000 födslar 1996 jämfört med 1985 minskade från 45,3 till 24,2, är denna viktigaste demografiska indikator fortfarande högre än i många andra republiker i OSS, och mycket högre än i utvecklade länder *. Dessutom har det under de senaste 10-15 åren skett en stadig ökning av den totala sjuklighetsfrekvensen i termer av primär remiss bland vuxna och barn. Den totala incidensen (utan infektionssjukdomar) hos vuxna och ungdomar ökade från 2925,3 år 1985 till 3743,6 år 1996.

1996 stod personer med sjukdomar i andningsorganen för 22,9%, av matsmältningssystemet - 12,9%. Förekomsten av dessa sjukdomar i allmän struktur ger anledning att dra en slutsats om deras samband med en ogynnsam ekologisk situation (tabellerna 6.3, 6.4).

Miljötillståndet i Aralsjöregionen, i Saryassi-distriktet i Surkhandarya-regionen, såväl som i områden med intensiv användning av bekämpningsmedel, har en särskilt negativ effekt på befolkningens hälsa.I Khorezm-regionen har över 370 personer tusen personer (37% av det totala antalet undersökta), i Republiken Karakalpakstan - över 550 tusen människor (45% av de tillfrågade). Predispositionen för sjukdomar i Khorezm-regionen är 72,3% av befolkningen, i Republiken Karakalpakstan - 70%.

Förekomsten av tuberkulos, matstrupscancer, sjukdomar i blodet, det hematopoetiska systemet och matsmältningsorganen i Aralsjön är flera gånger högre än det nationella genomsnittet.

* I Japan - hos män hon lika med 75,8 år, kvinnor - 81,9.

Tabell 6.3 Sjuklighetsstruktur för befolkningen i republiken med den första diagnosen, %

Tabell 6.4 Dynamiken för dödligheten i republiken, med hänsyn till dödsorsakerna (per 100 000 invånare)

Vetenskapligt baserad miljöövervakning utförs i enlighet med programmet. Programmet bör innehålla organisationens allmänna mål, specifika strategier för dess genomförande och genomförandemekanismer.

En nyckelkomponent i alla miljöövervakningsprogram är:

Lista över föremål under kontroll, deras territoriella referens (korologisk organisation av övervakning);

Lista över kontrollampor och tillåtna områden deras förändringar (parametrisk organisation av övervakningen);

Tidsskalor - provtagningsfrekvens, frekvens och tidpunkt för inlämning av uppgifter) kronologisk organisation av övervakningen).

Dessutom bör bilagan i övervakningsprogrammet innehålla tabeller som anger plats, datum och metod för provtagning och datapresentation.

Markbaserade fjärrobservationssystem. För närvarande, förutom traditionell "manuell" provtagning, fokuserar övervakningsprogram på datainsamling med hjälp av elektronisk mätinstrument fjärrövervakning i realtid.

Användningen av elektroniska mätanordningar för fjärrövervakning utförs med anslutningar till basstationen antingen via ett telemetrinätverk eller via fasta linjer, mobilt telefonnät eller andra telemetrisystem.

Fördelen med fjärrövervakning är att flera datakanaler kan användas i en enda basstation för lagring och analys. Detta ökar dramatiskt effektiviteten av övervakningen när tröskelnivåerna för övervakade indikatorer nås, till exempel i vissa kontrollområden. Detta tillvägagångssätt gör det möjligt att vidta omedelbara åtgärder baserat på övervakningsdata om tröskelnivån överskrids.

Användningen av fjärrövervakningssystem kräver installation av specialutrustning (övervakningssensorer), som vanligtvis är maskerade för att minska skadegörelse och stöld när övervakning utförs på lättillgängliga platser.

Fjärranalyssystem. Övervakningsprogram använder i stor utsträckning fjärranalys av miljön med hjälp av flygplan eller satelliter utrustade med flerkanalssensorer. Det finns två typer av fjärranalys.

A) Passiv detektering av markstrålning som sänds ut eller reflekteras från ett föremål eller i närheten av observation. Den vanligaste strålningskällan är reflekterat solljus, vars intensitet mäts av passiva sensorer. Sensorer för fjärravkänning av miljön är inställda på specifika våglängder - från långt infrarött till långt ultraviolett, inklusive frekvensen av synligt ljus.

De enorma mängderna data som samlas in genom fjärranalys av miljön kräver kraftfullt beräkningsstöd. Detta gör det möjligt att analysera svagt olika skillnader i miljöns strålningsegenskaper i fjärranalysdata, för att framgångsrikt utesluta brus och "falskt färgbilder". Med flera spektrala kanaler är det möjligt att förstärka kontraster som är osynliga för det mänskliga ögat. I synnerhet när man övervakar biologiska resurser kan man skilja mellan subtila skillnader i förändringar i koncentrationen av klorofyll i växter, vilket avslöjar områden med olika näringsregimer.

B) Med aktiv fjärranalys sänds ett energiflöde ut från en satellit eller ett flygplan och en passiv sensor används för att detektera och mäta strålning som reflekteras eller sprids av studieobjektet. LIDAR används ofta för att få information om studieområdets topografiska egenskaper, vilket är särskilt effektivt när området är stort och manuell undersökning blir dyr.

Med fjärranalys kan du samla in data om farliga eller svåråtkomliga områden. Tillämpningar för fjärranalys inkluderar skogsövervakning, klimatförändringarnas inverkan på arktiska och antarktiska glaciärer samt forskning om kust- och havsdjup.

Data från kretsande plattformar, erhållna från olika delar av det elektromagnetiska spektrumet, i kombination med markbaserad data, ger information för att övervaka trender i manifestationen av långsiktiga och kortsiktiga fenomen, naturliga och antropogena. Andra tillämpningar inkluderar naturresursförvaltning, markanvändningsplanering och olika områden geovetenskaper.

Effektiviteten av miljöövervakning av den naturliga miljön beror till stor del på det vetenskapliga underlaget för dess metodologiska och teoretiska grunder, indikatorer på antropogena störningar och förändringar i biosfären, kriterier för bedömning av olika faktorer. Lösningen av dessa frågor kan avsevärt öka betydelsen av de resultat som erhålls under genomförandet av miljöövervakningsprogrammet.

Komplexiteten i organisationen av miljöövervakning beror på dess nivå. Med hänsyn till nivån på miljöövervakningen för dess effektiva genomförande bör nätverk av stationer, punkter, observationsposter, utrustade med modern specialutrustning, skapas. En lika viktig fråga för att organisera den fullfjädrade funktionen av miljöövervakningssystemet för den naturliga miljön är dess ekonomiska och tekniska stöd.

De negativa konsekvenserna av ekonomisk aktivitet och mänsklig påverkan på miljön för biosfären är redan en objektiv realitet. Men de negativa resultaten av antropogen påverkan i moderna förhållanden utvecklingen av den mänskliga civilisationen är inte oundvikliga.

I många avseenden är försämringen av miljön förknippad med irrationell användning av naturresurser, låg utvecklingsnivå och vidare implementering av modern avfallsfri teknik, fel i miljö- och tekniska policyer och liten kunskap om möjliga konsekvenser antropogen påverkan på ekosystemet.

Alltså ständig övervakning av miljön nuvarande tillstånd och kompetent bestämning av trender i miljön är extremt viktiga för långsiktiga prognoser av kvaliteten på det ekologiska systemet och praktiska åtgärder för att förbättra det.

miljöövervakningssystem

Vetenskapligt baserad miljöövervakning utförs i enlighet med programmet. Programmet bör innehålla organisationens allmänna mål, specifika strategier för dess genomförande och genomförandemekanismer.

De viktigaste delarna av miljöövervakningsprogram är:

• · En lista över föremål under kontroll med deras strikta territoriella referens (korologisk organisation av övervakningen);
• · En lista över kontrollindikatorer och tillåtna områden för deras förändring (parametrisk organisation av övervakningen).
• · Tidsskalor - provtagningsfrekvens, frekvens och tidpunkt för inlämning av uppgifter (kronologisk organisation av övervakningen).

Dessutom bör ansökan i Övervakningsprogrammet innehålla diagram, kartor, tabeller som anger plats, datum och metod för provtagning och datapresentation.

Markbaserade fjärrobservationssystem

Övervakningsprogram använder i stor utsträckning fjärranalys av miljön med hjälp av flygplan eller satelliter utrustade med flerkanalssensorer.

Det finns två typer av fjärranalys.

• 1. Passiv detektering av markstrålning som sänds ut eller reflekteras från ett föremål eller i närheten av observation. Den vanligaste strålningskällan är reflekterat solljus, vars intensitet mäts av passiva sensorer. Sensorer för fjärravkänning av miljön är inställda på specifika våglängder - från långt infrarött till långt ultraviolett, inklusive frekvensen av synligt ljus. De enorma mängderna data som samlas in genom fjärranalys av miljön kräver kraftfullt beräkningsstöd. Detta gör det möjligt att analysera subtila skillnader i omgivningens strålningsegenskaper i fjärranalysdata, för att framgångsrikt utesluta brus och "falska färgbilder". Med flera spektrala kanaler är det möjligt att förstärka kontraster som är osynliga för det mänskliga ögat. I synnerhet när man övervakar biologiska resurser kan man skilja mellan subtila skillnader i förändringar i koncentrationen av klorofyll i växter, vilket avslöjar områden med olika näringsregimer.
• 2. Med aktiv fjärranalys sänds ett energiflöde ut från en satellit eller ett flygplan och en passiv sensor används för att detektera och mäta strålning som reflekteras eller sprids av studieobjektet. LIDAR används ofta för att få information om studieområdets topografiska egenskaper, vilket är särskilt effektivt när området är stort och manuell undersökning blir dyr.

Med fjärranalys kan du samla in data om farliga eller svåråtkomliga områden. Tillämpningar för fjärranalys inkluderar skogsövervakning, klimatförändringarnas inverkan på arktiska och antarktiska glaciärer samt forskning om kust- och havsdjup.

Data från kretsande plattformar, erhållna från olika delar av det elektromagnetiska spektrumet, i kombination med markbaserad data, ger information för att övervaka trender i manifestationen av långsiktiga och kortsiktiga fenomen, naturliga och antropogena. Andra tillämpningar inkluderar naturresursförvaltning, markanvändningsplanering och olika områden inom geovetenskap.

Tolkning och presentation av data

Tolkningen av miljöövervakningsdata, även från ett väl utformat program, är ofta tvetydig. Det finns ofta analyser eller "partiska resultat" av övervakning, eller en tillräckligt kontroversiell användning av statistik för att visa riktigheten av en viss synvinkel. Detta syns tydligt till exempel i tolkningen av den globala uppvärmningen, där förespråkarna hävdar att CO 2 -nivåerna har ökat med 25 % under de senaste hundra åren, medan motståndarna hävdar att CO 2 -nivåerna bara har ökat med en procent.

I nya vetenskapligt baserade miljöövervakningsprogram har ett antal kvalitetsindikatorer tagits fram för att integrera betydande mängder bearbetad data, klassificera dem och tolka innebörden av integrala bedömningar. Till exempel använder Storbritannien GQA-systemet. Dessa allmänna bedömningar kvalitet klassificerar floder i sex grupper enligt kemiska kriterier och biologiska kriterier.

Överväga system tillvägagångssätt till analys av observationsdata i olika övervakningsprogram och ta reda på vilka funktioner som introduceras av faktorn för den geografiska skalan av observationer vid genomförandet av ett visst program.

Källövervakning

Sammansättningen av gasutsläpp vid källan bestäms helt i kvalitativa och kvantitativa termer av tekniken och dess perfektion. Koncentrationen av föroreningar i källan överstiger MPC för SS med tiotusentals gånger. Den analytiska uppgiften är inte svår, eftersom sammansättningen är känd och tillräckligt stabil, och koncentrationsnivåerna är höga och inte kräver preliminär koncentration av provet. Alla svårigheter är förknippade med att ta ett representativt prov från källan, eftersom gasströmmar ofta är heterogena, uppvärmda till hög temperatur och är heterogena i tid och diameter hos gaskanalen. Beröringsfria analysmetoder som inte kräver provtagning är lovande här. Den här nivånövervakning täcks inte av denna handbok.

Konsekvensövervakning

Sammansättningen och koncentrationsnivåerna bestäms till stor del (men inte helt) av de produktionstekniker som skapar föroreningarna. V I detta fall fysiska och kemiska processer i miljön och meteorologiska förhållanden börjar spela en väsentlig roll för att skapa de observerade nivåerna av föroreningskoncentrationer. De senare överskrider ibland SS MPC tiotals gånger. Ett nära samband observeras mellan källornas lokalisering, deras egenskaper, vindriktning och hastighet samt föroreningskoncentrationsfält. Observationer utförs vid stationära, mobila och under utloppsstolpar (se avsnitt 4.4).

Regional övervakning

Ett betydande avstånd från företagen leder till att koncentrationsnivåerna av föroreningar ligger närmare bakgrunden, vanligtvis inom MPC SS eller ännu lägre. Det analytiska problemet kompliceras inte bara av behovet av preliminär koncentration av föroreningar, utan också av den starka variationen i deras värden och kvalitativa sammansättning. I detta fall avser övervakning flyganalytiska problem där luftströmmarnas roll är exceptionellt stor. Det är nödvändigt att ta hänsyn till all regional verksamhet, inklusive jordbruk, med en direkt koppling mellan luftföroreningar och specifika tekniker inte lätt att installera. Vanligtvis har man att göra med ett antal sekundära ämnen som härrör från fotokemiska och biologiska processer.

Regional övervakning gör det möjligt att kombinera data om påverkan och global bakgrundsövervakning, och gör det också möjligt att identifiera de huvudsakliga sätten att sprida föroreningar till stora avstånd... Direkt information om tillståndet för luftföroreningar på regional nivå kan erhållas från observationsdata i små bosättningar belägna långt från stora städer, förutsatt att det inte finns några källor till luftföroreningar på dessa punkter. Information om de regionala bakgrundsluftföroreningarna erhålls också från data från nätverket av observationsposter för gränsöverskridande transport av föroreningar.

Observationer av gränsöverskridande överföring av föroreningar utförs inom ramen för Samarbetsprogram för övervakning och utvärdering av långväga överföring av luftföroreningar i Europa - EMEP vid fyra EMEP-stationer belägna i nordvästra regionen och centrala Ryssland. Arbetet under EMEP-programmet ger regelbunden analys av halten i atmosfären och atmosfärisk nederbörd av kemiska föreningar som bestämmer syra-basbalansen, samt bedömning av koncentrationer och belastningar av svavel- och kväveföreningar i Nord- Västra och centrala regionerna i Ryssland.

Enligt observationsdata är den dominerande sura anjonen för de ryska EMEP-stationerna sulfatjon. Medelvärdena av de koncentrationer och depositioner av föroreningar som bestämmer gränsöverskridande föroreningar är relativt små och kan enligt befintliga koncept inte orsaka märkbara negativa miljöeffekter.

Att genomföra ett program för att övervaka surt nedfall och dess inverkan på tillståndet för naturliga ekosystem i den östra delen av den asiatiska kontinenten och skärgårdar i den västra delen av Stilla havet, Nätverk för övervakning av surt avfall i östra Asien - EANET. Det finns fyra övervakningsstationer i Ryssland, varav tre ligger i Baikal-regionen och en i Primorsky-territoriet. Kontinuerliga mätningar har genomförts på EANET-stationer i Ryssland sedan 2001. Enligt observationer vid alla ryska EANET-stationer rådde innehållet av S0 2 i luften bland gasformiga föroreningar.

Snötäcket som en indikator på regionala föroreningar

luft

I regionala luftövervakningssystem ägnas stor uppmärksamhet åt att observera graden av förorening av snötäcket. Detta är förståeligt, eftersom dess föroreningar är extremt tydligt korrelerade med luftföroreningar i atmosfären och ger information om "torrt" och "vått" nedfall.

På exemplet med bly, kvicksilver och koppar etablerades signifikanta korrelationer, uttryckta av följande regressionsekvationer:

IPbJ i jord = 1324 [Pb] i atmosfärisk luft + 6,3.

MPC Pb i luft (0,3 μg / m 3) motsvarar en koncentration i jord på 400 mg / kg;

[Cu] i jord = 526 [Cu] i atmosfärisk luft + 457.

MPC för Cu i luft (2,0 μg / m 3) motsvarar en koncentration i jorden på 1500 mg / kg;

I jord = 1,3 i atmosfärisk luft + 0,01;

MPC Hg i luft (0,3 μg / m 3) motsvarar en koncentration i jord på 0,4 mg / kg.

För närvarande har ett snötäckeövervakningssystem organiserats i vårt land, som fungerar på grundval av ett snöundersökningsnätverk. Det senare utförs av Roshydromet som en del av programmet för inhämtning av data till State Water Cadastre (GWC), vars ett av målen är att redogöra för landets alla ytvattenreserver.

Snöundersökning har länge använts för att fastställa fuktreserverna i marken, vilket är nödvändigt att känna till under jordbruksarbete. På Rysslands territorium fungerade tidigare cirka sju tusen snömätpunkter, vilket gav dem en ny funktion - att mäta koncentrationen av prioriterade föroreningar - blev ett helt naturligt tillägg till deras arbete.

Fördelar med snöövervakningär följande:

• provtagning är mycket enkel och kräver ingen speciell utrustning;
• lager för lager provtagning låter dig bestämma historien om luftföroreningar under hela snösäsongen;
• snö på det mest naturliga sättet säkerställer koncentrationen av föroreningar i jämförelse med luftmiljön, vilket förenklar den efterföljande uppgiften att analysera föroreningar;
• endast ett prov vid den maximala fukthalten är tillräckligt för att erhålla de genomsnittliga integrerade koncentrationerna av prioriterade föroreningar för snöperioden;
• övervakning av snötäcke gör det möjligt att bedöma värdet av gränsöverskridande överföring av svavel och ammoniumkväve.

Av de sju tusen nämnda snöundersökningspunkterna genomför 560 kemisk övervakning. Nätverkstätheten i den europeiska delen av Ryssland är en punkt per 8000 km 2, i den asiatiska delen - en punkt per 30 tusen km 2. Övervakning täcker nästan hela området i Ryska federationen - 18,3 miljoner km 2.

Provtagning görs en gång per år för maximal fukthalt. Provtagningstiderna varierar i olika regioner i Ryssland. Till exempel, i Moskva-regionen, tas ett prov under 2:a eller 3:e årtiondet av mars och på Dikson Island - under det 3:e decenniet av april eller till och med under det andra decenniet av maj.

Observationerna organiserades för följande katjoner och anjoner: Na, K, Mg, Ca, NH 4, СГ, NO3, S0 4 2", НСО3 och pH. Cirka 30 % av poängen ger information om tungmetaller och polyaromatiska kolväten.

Det tätaste nätverket av observationspunkter skapades i tätbefolkade regioner, såväl som längs Sovjetunionens västra gräns. Dessa gränsstationer ansvarade för att övervaka gränsöverskridande rörelser. Cirka 40 % av stationerna bedömer föroreningen av snö runt städer, 40 % kontrollerar spridningen av föroreningar från industricentra till renare regioner och 20 % utför bakgrundsövervakning. Högsta frekvens manifestationer av försurning av snötäcket (pH = 4,0-5,6) är 42% i regionerna i Ural och 54% i norr Västra Sibirien... I norra delen av Rysslands europeiska territorium noteras försurning i 26% av fallen.

Gränserna för fördelningen av snötäcke över stora områden kan fastställas med hjälp av rymdinformation. För att studera dynamiken i förändringar i snöområden tas fotografier upprepade gånger, flera gånger. Operationell kartläggning av snötäcke och hastigheten för tillbakadragandet av dess gränser på våren används traditionellt för att lösa praktiska problem, främst för hydrologiska prognoser.

Vattentillgången bestäms med hjälp av hydrologisk modellering, prognosen för avrinning och snööversvämningar i avrinningsområdena genomförs. Ett antal parametrar för detta - området för flodbassängen täckt med snö, skogstäcke, åkermark, etc. - kan erhållas med fjärranalysmetoder, och vissa parametrar kan uppskattas indirekt. Till exempel identifieras zoner täckta av snösmältning i det nära-infraröda området av spektrumet, och tjockleken på snötäcket beräknas från en serie av sekventiella bilder, hastigheten på snöansamlingsgränserna och lufttemperaturen.

Driftsdata om snölagring av avrinningsområden fungerar som underlag för att fatta beslut om till exempel partiell dränering av magasin under vårens snösmältning för att förhindra översvämningar. I framtiden är det planerat att gå över till att bestämma snötäckets tjocklek från rymden med hjälp av mikrovågsradiometrisk undersökning. Därmed blir det möjligt för avrinningsområdena i stora floder att direkt ta emot kartor över snölagring, och med data om snötäthet, vattenlagring av snötäcke.

Säsongens snötäcke spelar en exceptionell roll i processerna för självutveckling av bergsregioner, bestämmer bildandet och regimen för flodavrinning, glaciation och laviner. Med en betydande inverkan på klimatet fungerar den i sig som en indikator på klimatförändringar.

Kartor över fördelningen av snötäcke som erhållits från resultaten av fjärranalys hjälper till att förstå de rumsliga egenskaperna och sambanden mellan glaciala system, för att bedöma bidraget från olika faktorer till bildandet av glaciärer och deras existensförhållanden. Exakt information om snötäckets regim, fördelning och variation är nödvändig för ett framgångsrikt genomförande av vattenförvaltningsåtgärder och reglering av vattenresurser i flodbassängerna i bergiga territorier med det befintliga vattenunderskottet i stäppzonen.

Snö är en bra indikator på spridningen av föroreningar runt större städer. Föroreningar faller ut ur atmosfären i torr form och med nederbörd och ackumuleras i snötäcket på långa avstånd från källor - industriföretag, transportkommunikation etc. Snöföroreningar påverkar bildens ljusstyrka på satellitbilder, vilket gör det möjligt, tillsammans med resultaten av provbearbetning av snökartor och intensiteten av förorenande effekter.

Skillnaderna är mest märkbara i egenskaperna hos snötäcke i städer och i bakgrundsområden på våren, även om de bildas på vintern. Vid snösmältning blir dessa kontraster mer uttalade på grund av ansamlingen av föroreningar som tinar från snön (tondensiteten motsvarar graden av snöförorening).

Bakgrundsövervakning

Ökningen av föroreningsutsläpp till atmosfären som ett resultat av industrialiserings- och urbaniseringsprocesser leder till en ökning av innehållet av föroreningar på avsevärt avstånd från föroreningskällor och till globala förändringar i atmosfärens sammansättning, vilket i sin tur kan leda till till många oönskade konsekvenser, inklusive klimatförändringar. ... I detta avseende är det nödvändigt att bestämma och ständigt övervaka nivån av luftföroreningar långt bortom zonen för direkt verkan av industriella källor och tendensen till dess ytterligare förändringar.

Världsmeteorologiska organisationen (WMO) på 60-talet av XX-talet. ett världsomspännande nätverk av bakgrundsstationer för övervakning av luftföroreningar (BAPMoN) skapades. Syftet var att få information om bakgrundsnivåerna för koncentrationen av atmosfäriska komponenter, deras variationer och långsiktiga förändringar, som kan användas för att bedöma effekten av mänsklig aktivitet på atmosfärens tillstånd.

Problemet med miljöföroreningar i global skala blev allt mer akut, vilket ledde till skapandet på 1970-talet. FN:s miljökommitté (UNEP / UNEP), som beslutade att inrätta Det globala systemet miljöövervakning (GEMS), utformad för att övervaka bakgrundstillståndet för biosfären som helhet och, framför allt, processerna för dess förorening.

Sedan 1989 har BAPMoN-stationer döpts om till GAW-stationer (WMO Global Atmosphere Watch, www.wmo.int), de är ansvariga för att observera och i rätt tid skicka mottagna primärdata till deras övervakande direktorat för hydrometeorologi (UGM) och det geofysiska huvudobservatoriet ( MGO) dem. A.I. Voeikova.

UGM har anförtrotts uppgifterna att säkerställa och övervaka driften av bakgrundsstationer, samt att introducera nya metoder för att övervaka bakgrundstillståndet i atmosfären som föreslås för nätverket. MGO är ett nationellt vetenskapligt och metodologiskt centrum för arbete med bakgrundsatmosfärsövervakning inom ramen för WMO GAW-programmet. För närvarande, på Ryska federationens territorium, inkluderar GAW-nätverket fem bakgrundsstationer - Ust-Vym (Komi-republiken), Shadzatmaz (Norra Kaukasus), Pamyatnaya (Kurgan-regionen), Turukhansk ( Krasnoyarsk regionen), Khuzhir (Olkhon Island vid Bajkalsjön).

Placera stationer

Som regel bakgrundsobservationer av specialprogram ekologisk bakgrundsövervakning utförs i biosfärområden och skyddade områden. Tidigare fanns biosfärreservat i hela Sovjetunionen. De bedömer och förutsäger luftföroreningar i atmosfären genom att analysera innehållet av suspenderade partiklar, bly, kadmium, arsenik, kvicksilver, bens (a) pyren, sulfater, svaveldioxid, kväveoxid, koldioxid, ozon, DDT och andra organiska klorföreningar. Bakgrundsmiljöövervakningsprogrammet omfattar även bestämning av bakgrundsnivån av föroreningar av antropogent ursprung i alla miljöer, inklusive biota. Förutom att mäta tillståndet för luftföroreningar vid bakgrundsstationer görs även meteorologiska mätningar.

Information från bakgrundsstationer gör det möjligt att bedöma tillståndet och trenderna för globala förändringar i luftföroreningar i atmosfären. Bakgrundsobservationer utförs också av forskningsfartyg i hav och oceaner.

Man tror att 30-40 basstationer på land och upp till 10 i vattenområdet i världshavet är tillräckliga för hela jorden. Antalet regionala stationer och deras placering bör säkerställa en ganska snabb identifiering av alla negativa trender i en viss region. På Rysslands territorium finns det fem stationer för integrerad bakgrundsövervakning (SCFM), som är belägna i biosfärreservat: Voronezh, Prioksko-Terrasny, Astrakhan, Kavkazsky, Altai.

När man organiserar integrerade bakgrundsövervakningsstationer

uppmärksamma det faktum att deras läge i form av landskap och klimategenskaper bör vara representativt för regionen. Bedömningen av representativitet börjar med en analys av klimatiska, topografiska, jordmån, botaniska, geologiska och andra material.

Efter att ha valt område är det nödvändigt att ta hänsyn till de föroreningskällor som finns i området. I närvaro av stora lokala källor (administrativa och industriella centra med en befolkning på mer än 500 tusen människor), bör avståndet till SCFM-observationsområdet vara minst 100 km. Om detta inte är möjligt bör SCFM placeras på ett sådant sätt att repeterbarheten av luftflödet som orsakar överföringen av föroreningar från källan till stationen inte överstiger 20-30 %.

SCFM inkluderar stationärt observationsområde och kemiskt laboratorium. Observationsområdet består av provtagningsplatser, mätstationer och i vissa fall observationsbrunnar. Vid deponin tas prover av atmosfärisk luft och nederbörd, vatten, jord, vegetation samt hydrometeorologiska och geofysiska mätningar.

En plats som mäter 50 x 50 m, som rymmer provtagningsutrustning och mätinstrument kallas stöd (bas) plattform bakgrundsstation. Det bör placeras på ett plant område i landskapet med en låg grad av stängning av horisonten, borta från byggnader, skogsbälten, kullar och andra hinder som bidrar till förekomsten av lokala orografiska störningar, dvs terrängens särdrag. . Platsen är utrustad med luftprovtagningsanordningar, sedimentuppsamlare, gasanalysatorer och en typisk uppsättning meteorologiska instrument.

Stationens kemiska laboratorium ligger på ett avstånd av högst 500 m från stödplatsen; det bearbetar och analyserar den del av proverna som inte kan skickas till det regionala laboratoriet: innehållet av suspenderade partiklar (damm), sulfater och svaveldioxid i den atmosfäriska luften; mätning av pH, elektrisk ledningsförmåga, koncentration av anjoner och katjoner i atmosfäriskt nedfall.

GAW-stationer- Bakgrundsstationer är indelade i tre kategorier: bas, regional och kontinental.

Basstationer bör ligga på de renaste platserna, i bergen, på isolerade öar. Deras huvudsakliga uppgift är att övervaka den globala bakgrundsnivån av luftföroreningar, som inte påverkas av några lokala källor.

Regionala stationer bör placeras på landsbygden, minst 40 km från stora föroreningskällor. Deras mål är att upptäcka långvariga fluktuationer i atmosfäriska komponenter i stationsområdet, orsakade av förändringar i markanvändning och andra antropogena influenser.

Kontinentala stationer täcka ett bredare utbud av studier jämfört med regionala stationer. De bör placeras i avlägsna områden så att det inte finns några källor inom en radie av 100 km som kan påverka lokala föroreningsnivåer.

Stationsövervakningsprogram

På KFM-stationer en av principerna för bakgrundsövervakning implementeras - en omfattande studie av innehållet av föroreningar i ekosystemens komponenter. I detta avseende omfattar observationsprogrammet vid SCFM systematiska mätningar av innehållet av föroreningar samtidigt i alla medier (tabell 4.1), kompletterat med hydrometeorologiska data.

Tabell 4.1.Lista över komponenter som ska styras vid stationer CFM

Listan över ämnen som ingår i programmet har sammanställts med hänsyn till deras egenskaper såsom förekomst och stabilitet i miljön, förmågan att migrera över långa avstånd, graden av negativ påverkan på biologiska och geofysiska system på olika nivåer.

V atmosfärisk luft de genomsnittliga dagliga koncentrationerna av: suspenderade fasta ämnen, ozon, kol- och kväveoxider, svaveldioxid, sulfater, 3,4-bens (a) pyren, DCT och andra organiska klorföreningar, bly, kadmium, kvicksilver, arsenik, en indikator på atmosfärisk aerosol grumlighet ska mätas...

V atmosfärisk nederbörd Koncentrationer av bly, kvicksilver, kadmium, arsenik, 3,4-bens (a) pyren, DCT och andra organiska klorföreningar, pH, anjoner och katjoner ska mätas i totala månatliga prover.

Meteorologiska observationer inkluderar observationer av:

• temperatur och luftfuktighet;
• vindhastighet och riktning;
• atmosfäriskt tryck, grumlighet (mängd, form, höjd);
• solsken;
• atmosfäriska fenomen (dimma, snöstormar, åskväder, dammstormar, etc.);
• atmosfärisk nederbörd (mängd och intensitet);
• snötäcke (höjd, fukthalt);
• jordtemperatur (vid ytan och på djupet);
• jordytans tillstånd;
• strålning (direkt, spridd, total och reflekterad) och strålningsbalans;
• gradienter av temperatur, fuktighet och vindhastighet på en höjd av 0,5-10 m, temperaturgradienter, markfuktighet på ett djup av 0-20 cm;
• termisk balans.

Det obligatoriska observationsprogrammet vid GAW-basstationerna omfattar observationer av svaveldioxidhalten, aerosolens grumlighet, strålning, suspenderade aerosolpartiklar och nederbörds kemiska sammansättning.

Vid de regionala stationerna omfattar observationsprogrammet mätning av atmosfärisk grumlighet, koncentrationen av suspenderade aerosolpartiklar och bestämning av den kemiska sammansättningen av atmosfärisk nederbörd.

Programmet för observationer vid bakgrundsstationer av olika kategorier kan utökas genom att öka antalet gaser som upptäcks i atmosfären, särskilt små gasformiga komponenter, vars volymkoncentration är mindre än 1 % och som omvandlas i atmosfären, kan förvandlas till aerosolpartiklar.

Eventuella observationer under bakgrundsövervakningsprogrammet måste åtföljas av ett komplex obligatoriska meteorologiska observationer- sikt, atmosfäriska fenomen, lufttemperatur och luftfuktighet, vindriktning och hastighet, atmosfärstryck. Därför är det önskvärt att utföra bakgrundsobservationer på basis av meteorologiska stationer.

Enligt FN-experter finns de första fem luftföroreningarna som är föremål för kontroll i nästa

Tabell 4.2.Klassificering av föroreningar enligt deras prioritet

rad: S0 2, Oz, NO x, Pb, C0 2 (Tabell 4.2). Det bör noteras att intaget av dessa ämnen i atmosfärens ytskikt som ett resultat av antropogen aktivitet är jämförbart med det naturliga intaget.