Материал: Лекции по мониторингу

При установлении категории каждого водного объекта должен определяться экономический оптимум, основанный на концепции экологических издержек, которые включают возникающие в народном хозяйстве затраты на предупреждение экологических нарушений с помощью природоохранных мероприятий, на предотвращение воздействия экологических нарушений на реципиентов (людей и имущество), а также на ликвидацию последствий, вызываемых воздействием экологических нарушений на реципиентов. Экономический оптимум должен определяться не на множестве всех возможных нарушений, а лишь на множестве допустимых по социально- экономическим критериям экологических нарушений.

Наряду с экономическим оптимумом при установлении категории водного объекта определяющим фактором должен быть социальный оптимум, в котором учитываются и социальные последствия ухудшения качества среды, не поддающиеся сколь-нибудь надёжной денежной оценке (генетические последствия, загрязнения, эстетический, психологический ущерб и т.п.). Социальному оптимуму, естественно, соответствует более высокий уровень издержек сравнительно с уровнем, достигаемым при экономическом оптимуме. Разница между обоими уровнями издержек может быть велика, но для достижения требований к качеству окружающей среды, диктуемых долговременными социальными целями оздоровления окружающей среды, дополнительные затраты необходимы.

Фоновый экологический мониторинг.

В системе экологического мониторинга центральное место занимает фоновый мониторинг загрязнения природной среды, развитие которого связано с созданием сети станций комплексного фонового мониторинга. (СКФМ), главным образом на базе био­заповедников.

Заповедник биосферный — биосферный резерват, охраняемая территория с эталонными участками какого-либо из основных биомов Земли.

В задачи биосферных заповедников входит сохранение природных экосистем и генофонда данного региона, изучение и мониторинг природной среды в нем и на примыкающих к ним территориях (охранная зона, соседние хозяйственно освоенные районы). Для биосферных заповедников обычно используют территории заповедников, национальных парков и других охраняемых территорий. В 1973 f. в связи с развертыванием работ по программе "Человек и биосфера" ЮНЕСКО выдвинула идею создания всемирной сети биосферных заповедников как научной базы этой программы. Первые биосферные заповедники были формально учреждены в 1976 году, к 1985 году было создано свыше 250 биосферных заповедников в 62 странах мира, в том числе в СССР — 17.

Организация фоновых наблюдений в бывшем СССР преследо­вала цель охватить репрезентативной сетью СКФМ обширную территорию с учетом ее природного многообразия. Первая оче­редь сети СКФМ состояла из 12 станций, расположенных в запо­ведных зонах с различными природными условиями. Это станции в Березинском, Приокско-террасном, Центрально-лесном биосфер­ных заповедниках (БЗ) — в лесных экосистемах Европейской тер­ритории СССР; Кавказском БЗ — в горных лесах Западного Кав­каза; Астраханском БЗ — в степях дельты р. Волги; урочище Боро­вое — в степной части Казахстана; Репетекском БЗ — в пустыне Средней Азии; Чаткальском, Сары-Челекском БЗ и на леднике Аб­рамова— в горах Ср. Азии; Баргузинском БЗ — в лесах Забайка­лья и Сихотэ-Алинском БЗ — в дальневосточных лесах.

Наблюдения за загрязнением природной среды, как правило, проводятся на СКФМ по единой программе. Эта программа вклю­чает в себя, во-первых, перечень приоритетных загрязняющих, ве­ществ, подлежащих определению в атмосферном воздухе, осадках, поверхностных водах, донных отложениях, почве, растительности и тканях животных; во-вторых, перечень подлежащих измерению гидрометеорологических параметров и, наконец, периодичность проведения наблюдений и измерений.

Критериями обоснования списка приоритетных химических ве­ществ, контролируемых на фоновых станциях, являются такие факторы, как количество загрязняющих веществ, поступающих в окружающую среду в результате антропогенной деятельности, их распространенность, токсичность, персистентность, способность к накоплению в природных объектах, передача по пищевым цепям с накоплением в живых организмах, вредное воздействие на экосистемы, трансформация в более опасные соединения и т.д.

На основе многолетних и широкомасштабных исследований, проведенных в Западной Европе и Северной Америке, были изуче­ны индикаторные свойства различных животных для оценки загрязнений наземных и водных экосистем пестицидами и полихлор-бифенилами.Так, индикаторами для определения дальдрина, ДДТ и их метаболитов были выбраны скворцы, колю­чая акула, моллюски и обыкновенная щука. По мере расширения масштаба исследований в рамках международного мониторинга менялся круг животных — индикаторов и подходы к выбору био­материала, в частности, на втором этапе обследований стали использовать яйца птиц. Анализ имеющегося опыта использова­ния животных в качестве биоиндикаторов в нашей стране потре­бовал критического подхода к принятому в других странах кругу видов-индикаторов и более четкого обоснования тех из них, кото­рых целесообразно обследовать на импактном и фоновом уровнях. На основании результатов многолетних исследований загрязнен­ности разнообразных групп животных стойкими пестицидами в ряде районов СССР и данных литературы были разработаны кри­терии выбора животных (Фоновый мониторинг .... 1990), доста­точно репрезентативно характеризующих загрязненность фауны и экосистем в импактных и фоновых районах загрязнений.

В импактных условиях среди беспозвоночных локальную за­грязненность педоценоза хорошо характеризуют дождевые черви (в зонах тундры, тайги, смешанных лесов) и напочвенные жуки (в степи и полупустыне). Для целей фонового мониторинга наземных экосистем беспозвоночных практически не используются, хотя до­ждевые черви, например, концентрируют хлорорганические пести­циды в значительных количествах. Однако наличие видоспецифической чувствительности и трудности в идентификации, требующей специальной подготовки, ограничивают их использо­вание в качестве биоиндикаторов фоновых загрязнений. Из числа млекопитающих для целей импактного мониторинга рекомендуются, прежде всего, виды грызунов и зайцеобразных (мыши, полевки, пищухи и др.).

В водных экосистемах накапливать поллютанты, в том числе хлорорганические соединения, способны и планктонные организ­мы, но вследствие малой продолжительности жизни планктон луч­ше характеризует локальное или новое загрязнение и менее приго­ден для количественного анализа загрязнений при фоновом мони­торинге.

Для этих целей из гидробионтов лучше подходят представители тоже высоких трофических уровней, например, моллюски. В то же время мигрирующие виды (рыбы, птицы) менее подходят для целей фонового мониторинга, так как загрязняющие вещества могут попасть в них в более загрязненных местах на путях миграции. Индикационные возможности наиболее комплексно выражены у хищных животных (птиц, млекопитающих, рыб). Поскольку в биосферных заповедниках добыча животных исключена. Поэтому для целей фонового мониторинга могут быть использованы возможности охранных зон заповедников и прилегающих к ним охотничьих хозяйств.

В проекте нового Федерального Закона "Об охране окружающей среды в Российской Федерации" по сравнению с действующим Законом Российской Федерации "Об охране окружающей природной среды" введена специальная статья 22 "Единая государственная система экологического мониторинга", текст которой приводится ниже.

1. Экологический мониторинг проводится с целью наблюдения за изменениями качества окружающей среды, происходящими в ней физическими, химическими, биологическими процессами, уровнем загрязнения атмосферного воздуха, почв, водных объектов, последствиями его влияния на растительный и животный мир, за интенсивностью антропогенного воздействия на окружающую среду на территории Российской Федерации и осуществляется в рамках Единой государственной системы экологического мониторинга.

2.Общее руководство деятельностью Единой государственной системой экологического мониторинга осуществляет Министерство охраны окружающей среды и природных ресурсов Российской Федерации. Функции других федеральных органов исполнительной власти в Единой государственной системе экологического мониторинга определяются Правительством Российской Федерации.

3.Экологический мониторинг осуществляют: Министерство охраны окружающей среды и природных ресурсов Российской Федерации; специально уполномоченные государственные органы Российской Федерации в области регулирования использования и охраны отдельных видов природных ресурсов; другие федеральные органы исполнительной власти в рамках Единой Государственной системы экологического мониторинга.

4. Ведомства, осуществляющие экологический мониторинг, обязаны обеспечивать заинтересованные организации и население текущей и экстренной информацией об изменениях окружающей среды, предупреждать о них и давать прогнозы ее качества.

5. Данные экологического мониторинга предоставляются бесплатно государственным органам законодательной и исполнительной власти Российской Федерации, государственным органами представительной и исполнительности власти субъектов Россииской Федерации, органам местного самоуправления и гражданам Российской Федерации.

6. Предприятиям и организациям результаты экологического мониторинга и предоставляют за плату.

7. Порядок установления взимания и размер платы за информацию о состоянии окружающей среды и характере (интенсивности) антропогенного воздействия на окружающую среду устанавливается решением Правительства Российской Федерации.

Лекция 9. Оценка состояния загрязнения окружающей среды.

Оценка изменений и тенденций изменений состояния окружающей среды должна либо констатировать неблаго­получное положение на той или иной территории, ука­зать, чем именно оно обусловлено, и помочь определить действия, направленные на восстановление и нормализа­цию положения, либо, наоборот, выявить особо благо­приятные ситуации (кратковременные или долговремен­ные) и природные возможности, что позволит эффективно использовать имеющиеся экологические резервы приро­ды в интересах человека.

Основными показателями, характеризующими уровень антропогенного воздействия на окружающую природную среду, с использованием которых проводят оценку ее ка­чества, являются:

- критические нагрузки — потоки массы загрязнения в единицу времени в объект окружающей среды;

- критические уровни концентраций загрязняющих веществ — максимальные значения их концентраций в окружающей среде, которые не приводят к вредным воздействиям на структуры и функции экосистем в долго­временном плане.

Критерии качества окружающей среды

В соответствии с природоохранным законодательством Российской Федерации нормирование качества окружаю­щей природной среды производится с целью установления предельно допустимых норм воздействия, гарантирующих экологическую безопасность населения и сохранение ге­нофонда, обеспечивающих рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов в условиях устой­чивого развития хозяйственной деятельности. При этом под воздействием понимается антропогенная деятель­ность, связанная с реализацией экономических, рекре­ационных, культурных интересов и вносящая физические, химические, биологические изменения в природную сре­ду. Определенная таким образом цель подразумевает на­ложение граничных условий (нормативов) как на само воздействие, так и на факторы среды, отражающие и воз­действие, и отклики экосистем.

Экологическое нормирование предполагает учет так называемой предельно допустимой нагрузки на экосистему (ПДЭН). Допустимой считается такая нагрузка, под воз­действием которой отклонение от нормального состояния системы не превышает естественных изменений и, следо­вательно, не вызывает нежелательных последствий у жи­вых организмов и не ведет к ухудшению качества среды. Санитарно-гигиеническое нормирование подразумевает установление безопасных для здоровья населения уров­ней содержания вредных веществ в объектах окружающей среды. Как экологическое, так и санитарно-гигиени­ческое нормирование основано на знании эффектов,оказываемых разнообразными факторами воздействия на живые организмы.

Установление нормативов качества окружающей сре­ды и продуктов питания основывается на концепции пороговости воздействия.

Порог вредного воздействия — это минимальная доза вещества, при воздействии которой в организме возникают изменения, выходящие за пределы физиологических и приспособительных реакций, или скрытая (временно компенсированная) патология. Таким образом, пороговая доза вещества (или пороговое воздей­ствие вообще) вызывает у биологического организма от­клик, который не может быть скомпенсирован за счет го-меостатических механизмов (механизмов поддержания внутреннего равновесия организма).

Нормативы, ограничивающие вредное воздействие, устанавливаются и утверждаются специально уполномо­ченными государственными органами в области охраны окружающей природной среды, санитарно-эпидемиоло­гического надзора и совершенствуются по мере развития науки и техники с учетом международных стандартов.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) — норма­тивы, устанавливающие концентрации вредного вещества в единице объема (воздуха, воды), массы (пищевых про­дуктов, почвы) или поверхности (кожа работающих), ко­торые при воздействии за определенный промежуток вре­мени практически не влияют на здоровье человека и не вызывают неблагоприятных последствий у его потомства.

Таким образом, санитарно-гигиеническое нормирова­ние охватывает все среды, различные пути поступления вредных веществ в организм, хотя редко отражает комби­нированное воздействие (одновременное или последова­тельное действие нескольких веществ при одном и том же пути поступления) и не учитывает эффектов комплексного (поступления вредных веществ в организм различными путями и с различными средами — с воздухом, водой, пи­щей, через кожные покровы) и сочетанного воздействия всего многообразия физических, химических и биологических факторов окружающей среды. Существуют лишь ограниченные перечни веществ, обладающих эффектом суммации при их одновременном содержании в атмос­ферном воздухе.

Анализ того, как изменяются с течением времени зна­чения предельно допустимых концентраций, свидетельст­вует об их относительности, вернее — об относительности наших знаний о безопасности или опасности тех или иных веществ. Для веществ, о действии которых не на­коплено достаточной информации, могут устанавливаться временно допустимые концентрации (ВДК) — полученные расчетным путем нормативы, рекомендованные для ис­пользования сроком на 2—3 года (в Приложении 1 см. значения ПДК для различных загрязняющих веществ в воздухе, воде, почве).

В публикациях иногда встречаются и другие характе­ристики загрязняющих веществ. Под токсичностью пони­мают способность веществ вызывать нарушения физиоло­гических функций организма, что, в свою очередь, приво­дит к заболеваниям (интоксикациям, отравлениям) или, в тяжелых случаях, к гибели. Фактически токсичность — мера несовместимости вещества с жизнью. Степень ток­сичности веществ принято характеризовать величиной токсической дозы — количеством вещества (отнесенным, как правило, к единице массы животного или человека), вызывающим определенный токсический эффект. Чем меньше токсическая доза, тем выше токсичность.