Т.А. Акимова, A.П. Кузьмин, В.В. Хаскин
Экология. Природа - Человек - Техника
Учебник для вузов. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. - 343 с.
Глава 8. Экологическая регламентация техногенных воздействий
8.4. Экологический мониторинг
Неотъемлемой
частью экологизации является постоянное слежение за всеми составляющими
природоемкости производства и состоянием окружающей среды - экологический
мониторинг. Он включает в себя наблюдения за объектами природной среды, природными
ресурсами, растительным и животным миром, природно-техническими системами и
источниками техногенного загрязнения, а также оценку и прогноз изменений
состояния природной среды и происходящих в ней под влияние антропогенной
деятельности процессов. Цель экологического мониторинга - информационное
обеспечение управления природоохранной деятельностью и экологической
безопасностью.
С
помощью набора инструментальных методов химического, физико-химического,
микробиологического анализа и других видов наблюдений постоянно отслеживаются
состав и техногенные загрязнения атмосферного воздуха, поверхностных вод суши,
почв, морской воды, геологической среды, а также состояние и поведение
источников антропогенных воздействий. Здесь мониторинг смыкается с функциями
технологического контроля. Общая схема контроля состояния окружающей среды
представлена на рис. 8.5, а ее детализация с указанием пунктов контроля - на
рис. 8.6. Слежение за соблюдением экологических норм, регламентов и стандартов
распространяется далее и на реципиентов, включая медико-биологический контроль.
В
развитых индустриальных странах быстро совершенствуется техника приборного
контроля качества водной и воздушной среды. Разработаны и применяются
коммутационные системы непрерывного автоматического слежения за концентрациями
загрязнителей воздуха, техника автоматического экспресс-анализа стоков, телеметрические
спектральные анализаторы эмиссии в устьях источников, а также разнообразные
портативные индикаторные приборы. В последнее время в системе Интернет
появились серверы, содержащие разнообразную и постоянно обновляющуюся
информацию о данных экологического мониторинга в странах Западной Европы, США,
Канады и Японии.
Среди
мер по стабилизации экологической обстановки в России большое значение
придается созданию Единой государственной системы экологического мониторинга
(ЕГСЭМ). Ее главная задача - обеспечение органов государственного управления и
природопользователей информацией об экологической обстановке в различных
регионах страны, информационная поддержка процедур принятия решений в области
природоохранной деятельности и экологической безопасности.
Особое
место в структуре ЕГСЭМ принадлежит эколого-аналитическому контролю
(ЭАК) - системе мероприятий по выявлению и оценке источников и уровня
загрязненности природных объектов вредными веществами и другими техногенными
загрязнителями со стороны разных природопользователей. В сферу ЭАК входят
следующие объекты:
- воздух (атмосферный, природных заповедников, городов и
промышленных зон, рабочей зоны);
- воды (поверхностные, подземные, морские, талые, сточные,
атмосферные осадки);
- почвы (в аспекте загрязнения);
- биота (химическое и радиоактивное загрязнение растительного
покрова, почвенных зооценозов, наземных сообществ животных, птиц и насекомых,
водных растений, рыб).
На
территории Российской Федерации эколого-аналитический контроль осуществляют
государственные контрольные органы, отраслевые (ведомственные) службы и
лаборатории предприятий-природопользователей. Кроме них в ЭАК участвуют
специализированные экологические и промышленно-санитарные лаборатории,
выполняющие измерения и анализ на договорных основаниях.
Рис. 8.6. Схема пути загрязнителя с указанием пунктов
стандартизации и контроля
Виды
ЭАК по способу определения контролируемого параметра подразделяют на инструментальный,
инструментально-лабораторный, индикаторный и расчетный. Измерения и анализ
уровня загрязненности осуществляют арбитражными и экспрессными методами. Первые
проводят с большой точностью за длительный период времени. Экспресс-анализ
применяют для ежедневной оценки состояния природной среды и оперативного
контроля источников загрязнения.
В
системе ЭАК задействованы стационарные посты контроля, передвижные лаборатории,
автоматизированные системы и устройства контроля, аналитические лаборатории
(центры). Так, для контроля за загрязнением атмосферного воздуха в промышленных
городах предусматриваются три категории постов наблюдения: стационарный,
маршрутный и передвижной (подфакельный). Стационарный пост предназначен для
непрерывной регистрации концентрации загрязняющих веществ и регулярного отбора
проб воздуха для последующих анализов (павильоны типа ПОСТ-1, ПОСТ-2 и др.).
Маршрутный пост служит для отбора проб воздуха в фиксированных точках местности
в соответствии с установленным графиком наблюдений. Передвижной пост
предназначен для отбора проб под дымовым (газовым) факелом. Маршрутные и подфакельные
наблюдения проводятся с помощью специальных транспортных средств, оборудованных
соответствующей аппаратурой.
Наблюдения
за уровнем загрязнения поверхностных вод проводятся на стационарной сети
пунктов контроля качества воды водоемов и водотоков и на временных
экспедиционных пунктах. Анализ проб осуществляют гидрохимические лаборатории.
Время между отбором проб и анализом иногда достигает нескольких суток, что
является уязвимым звеном в цепи аналитического контроля водных объектов. Путь к
его устранению - внедрение автоматизированного пробоотбора на объектах контроля
и последующий анализ качества воды в стационарной лаборатории с помощью
компьютеризированных аналитических комплексов.
Многообразие
химических загрязнителей и других видов техногенных загрязнений определяет
широкую номенклатуру методов и средств ЭАК. Для определения концентрации
загрязняющих веществ используются разнообразные методы химического анализа:
газовая и ионная хроматография, рентгенофлуоресценция, оптическая спектроскопия
и др. Для измерений шума, инфразвука и вибраций применяют как отечественную,
так и зарубежную аппаратуру: шумомеры, спектрометры, полосовые фильтры,
вибродатчики. Измерение электрической и магнитной составляющей напряженности
ЭМП производят приборами типа ИЭМП, NFM-1 (ФРГ). Методы
радиационного контроля основаны на измерении параметров ионизирующих излучений
(мощность дозы, эквивалентная доза, поверхностная активность и др.) с помощью
дозиметрических приборов.
Лаборатории
различных министерств и ведомств, выполняющих эколого-аналитический контроль,
имеют разную нормативно-методическую и метрологическую базу. Это означает, что
результаты определения уровня загрязнения одних и тех же объектов могут заметно
отличаться. Для достижения единства и требуемой точности измерений системы ЭАК
должны иметь соответствующее метрологическое обеспечение - научные и
организационные основы, нормативно-техническую документацию, методы и
технические средства измерений. С этой целью формируется федеральный реестр
методик ЭАК - аттестованных и прошедших метрологическую экспертизу.
В
аппаратурном обеспечении ЭАК существуют два направления. Первое - выпуск
приборов общего назначения, позволяющих охватывать контроль большого числа
показателей разнотипных объектов (хроматографы, спектрофотометры, полярографы и
т.п.). Второе направление ориентировано на специальные приборы, предназначенные
для определения конкретного агента в конкретном объекте. Такие приборы удобны
для стационарных постов контроля, передвижных лабораторий и санитарно-промышленных
лабораторий предприятий, где номенклатура загрязнителей ограничена.
Актуальным
направлением аналитического приборостроения является создание многоцелевых
приборных комплексов на блочно-модульной основе. Аналитический комплекс -
это совокупность материальной (средства измерения, вычислительная техника,
вспомогательное оборудование) и интеллектуальной (методики, программное
обеспечение) составляющих анализа. Таким образом, в комплекс входят комплект
аттестованных методик ЭАК и все приборы, технические средства, необходимые для
их реализации. Удачным примером создания аналитического комплекса может служить
многоцелевая лабораторная автоматизированная система эколого-аналитического
контроля «Инлан» («Системы...», 1994).
В
последние годы для решения задач экологического контроля и мониторинга все шире
начинает использоваться космическая техника. Получаемые с помощью систем
спутниковой связи и оптико-электронных средств высокого разрешения данные
используются для построения многослойных электронных карт различной
тематической направленности. Космические средства мониторинга в сочетании с
наземными системами ЭАК позволяют создать мощную информационную базу для
управления природоохранной деятельностью и экологической безопасностью на
региональном, национальном и глобальном уровнях.
Сведения
о контрольно-измерительной технике, применяемой в промышленной экологии, можно
найти в специальной литературе (см., например, «Информационно-справочный
каталог. Контрольно-измерительные приборы в промышленной экологии» (1993)).
|