Введение. Для обеспечения необходимой безопасности, населению страны,необходимо создание определенных условий

Для обеспечения необходимой безопасности, населению страны,необходимо создание определенных условий. Помимо того что само общество должно быть готово к их выполнению, необходимо нормативное правовое, организационное, техническое и другое обеспечение. При этом важнейшим из них является обеспечение безопасности в тех областях, в которых реализуются национальные проекты. Например, без обеспечения безопасности образовательных учреждений, самих учащихся невозможна реализация национального проекта в области образования. Без проведения мероприятий по информационной безопасности компьютеризация и интернетизация всех школ будет иметь даже негативные последствия: через всемирную компьютерную сеть может поступать деструктивная информация, осуществляться атаки хакеров и т.п. Без привития населению норм и правил здорового образа жизни, без обеспечения защиты лечебных учреждений невозможно достичь успехов в области здравоохранения и т.п. Все это свидетельствует о необходимости осуществления целенаправленной деятельности, которая сейчас очерчивается таким термином, как "сервис безопасности".

Меры безопасности

Безопасности вообще или самой по себе нет - это не отвлеченное понятие. Когда мы говорим о безопасности, имеем в виду безопасность кого-то или чего-то: человека, какой-то организации или объекта. Для того чтобы обеспечить безопасность человека, организации или объекта, требуется принять комплекс определенных мер. Они могут быть разные - технические, административные, организационные. Так, например, в числе главных мер применительно к объекту - соблюдение при его строительстве или эксплуатации установленных технических требований, регламентов. Во многом безопасность обеспечивается также грамотным администрированием, решением вопросов организации деятельности.

Очевидно, что все эти мероприятия осуществляются в различных сферах жизнедеятельности. Для этого требуется привлечение множества различных частных структур и государственных институтов. С учетом важных ожидаемых результатов этой деятельности, связанной со снижением рисков, уменьшением потерь населения и материального ущерба в различных опасных и чрезвычайных ситуациях, повышением качества жизни, а также связи со всеми национальными проектами, создание сервиса безопасности может рассматриваться как полноценный национальный проект.

Роль государства в сервисе безопасности

Роль государства должна, по мнению специалистов, заключаться в правовом обеспечении сервиса безопасности, выдаче лицензий на право ведения потенциально опасной деятельности, аттестации организаций и специалистов, государственном надзоре, обеспечении условий для здоровой конкуренции страховых и консалтинговых компаний, организаций, предоставляющих услуги по обеспечению безопасности.

Глава 1. Система мониторинга окружающей среды.

Экологическая ситуация, сложившаяся в ряде промышленных центров, в районах добычи и переработки минерального сырья, строительства и эксплуатации промышленных объектов, часто близка к критической.Стремительное развитие всех отраслей промышленности, энергетики, транспорта, увеличение численности населения, урбанизация и химизация всех сред деятельности человека приводят к нарушению и загрязнению биосферы, ее отдельных компонентов.

Осознание глобальной экологической катастрофы заставляет мировое сообщество искать пути выхода из кризисной ситуации. Вывод о необходимости перехода цивилизации к экологически сбалансированному развитию имеет непосредственное отношение к опасности, угрожающей человеческой цивилизации.

Основной задачей экологического мониторинга является изучение изменений природной среды, возникающих в результате воздействия на нее человека, получение как качественных, так и количественных характеристик изменений в природной среде.

В главе рассматриваются как общие проблемы экологического мониторинга, так и наиболее важные специальные вопросы, необходимые для приобретения практических навыков наблюдения и контроля за состоянием природной среды, выбросами в атмосферный воздух, сбросами в поверхностные воды.

1.1. Система государственного экологического мониторинга

Конституция Российской Федерации закрепляет право своих граждан «на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию об ее состоянии и на возмещение ущерба, причиненного здоровью или имуществу граждан экологическим правонарушением».

Безопасность становится одним из важнейших критериев социального развития, которое должно стать одновременно и устойчивым, и безопасным, обеспечивая тем самым выживание человека в условиях сохранения окружающей природной среды.

Концепция национальной безопасности Российской Федерации закрепила новую правовую категорию «национальная безопасность в экологической сфере». Экологическая безопасность, как составная часть национальной безопасности, является обязательным условием устойчивого развития и выступает основой сохранения природных систем и поддержания соответствующего качества окружающей среды.

В законе «Об охране окружающей среды» устанавливается превалирующая роль деятельности по обеспечению экологической безопасности и впервые сформулировано само понятие экологической безопасности как состояние защищенности природной среды и жизненно важных интересов человека от возможного негативного воздействия хозяйственной или иной деятельности, чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, их последствий.

Одним из важнейших элементов экологической безопасности определен экологический мониторинг, в результате которого осуществляются следующие функции: нормирование воздействия и контроль источников воздействия на окружающую среду, а также контроль качества компонентов окружающей среды. В свою очередь система экологического мониторинга - это одно из ключевых звеньев информационно-аналитической деятельности, направленной на управление качеством окружающей среды. Ее эффективность напрямую зависит от использования полученной информации органами исполнительной власти и организациями, чья деятельность связана с планированием градостроительной деятельности, управлением дорожного движения, оценкой воздействия загрязнения на здоровье населения, предупреждением и ликвидацией чрезвычайных ситуаций.

Основными системообразующими элементами экологического мониторинга определены территориальные системы, включающие базовые функциональные, специальные и локальные системы мониторинга.

Создание и функционирование территориальной системы государственного экологического мониторинга принято считать основным фактором обеспечения экологической безопасности и устойчивого эколого-экономического развития территории.

Государственный экологический мониторинг (государственный мониторинг окружающей среды) осуществляется в рамках единой системы государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды) федеральными органами исполнительной власти, органами государственной власти субъектов Российской Федерации в соответствии с их компетенцией, установленной законодательством Российской Федерации, посредством создания и обеспечения функционирования наблюдательных сетей и информационных ресурсов в рамках подсистем единой системы государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды), а также создания и эксплуатации уполномоченным Правительством Российской Федерации федеральным органом исполнительной власти государственного фонда данных.

Единая система государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды) создается в целях обеспечения охраны окружающей среды.

Задачами единой системы государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды) являются:

- регулярные наблюдения за состоянием окружающей среды, в том числе компонентов природной среды, естественных экологических систем, за происходящими в них процессами, явлениями, изменениями состояния окружающей среды;

- хранение, обработка (обобщение, систематизация) информации о состоянии окружающей среды;

- анализ полученной информации в целях своевременного выявления изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и (или) антропогенных факторов, оценка и прогноз этих изменений;

- обеспечение органов государственной власти, органов местного самоуправления, юридических лиц, индивидуальных предпринимателей, граждан информацией о состоянии окружающей среды.

Единая система государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды) включает в себя подсистемы:

- государственного мониторинга состояния и загрязнения окружающей среды;

- государственного мониторинга атмосферного воздуха;

- государственного мониторинга радиационной обстановки на территории Российской Федерации;

- государственного мониторинга земель;

- государственного мониторинга объектов животного мира;

- государственного лесопатологического мониторинга;

- государственного мониторинга состояния недр;

- государственного мониторинга водных объектов;

- государственного мониторинга водных биологических ресурсов;

- государственного мониторинга внутренних морских вод и территориального моря Российской Федерации;

- государственного мониторинга исключительной экономической зоны Российской Федерации;

- государственного мониторинга континентального шельфа Российской Федерации;

- государственного экологического мониторинга уникальной экологической системы озера Байкал;

- государственного мониторинга охотничьих ресурсов и среды их обитания.

Федеральными органами исполнительной власти, осуществляющими государственное управление в области охраны окружающей среды, федеральными органами исполнительной власти, уполномоченными на ведение подсистем единой системы государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды), в соответствии с федеральными законами осуществляются:

- поиск, получение (сбор), хранение, обработка (обобщение, систематизация) и анализ информации о состоянии окружающей среды, происходящих в ней процессах, явлениях, об изменениях состояния окружающей среды;

- поиск, получение (сбор), хранение, обработка (обобщение, систематизация) и анализ информации об объектах, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду, о характере, видах и об объеме такого воздействия;

- оценка состояния окружающей среды и прогнозирование его изменений под воздействием природных и (или) антропогенных факторов;

- определение связей между воздействием природных и (или) антропогенных факторов на окружающую среду и изменениями состояния окружающей среды;

- выработка предложений о предотвращении негативного воздействия на окружающую среду и направление их в органы государственной власти, органы местного самоуправления, юридическим лицам, индивидуальным предпринимателям;

- направление в органы государственной власти, уполномоченные на осуществление государственного контроля (надзора), и правоохранительные органы информации о нарушении нормативов в области охраны окружающей среды вследствие воздействия природных и (или) антропогенных факторов и предложений об устранении таких нарушений;

- направление в органы государственной власти, органы местного самоуправления предложений для их учета при подготовке документов территориального планирования и (или) предложений об изменении указанных документов в целях формирования благоприятных условий жизнедеятельности человека, ограничения негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду, обеспечения охраны и рационального использования природных ресурсов в интересах нынешнего и будущего поколений;

- выпуск экстренной информации о необходимости снижения негативного воздействия на окружающую среду природных и (или) антропогенных факторов;

- оценка эффективности проводимых природоохранных мероприятий;

- создание и эксплуатация баз данных информационных систем в области охраны окружающей среды;

- хранение информации о состоянии окружающей среды, о происходящих в ней процессах, явлениях, об изменениях состояния окружающей среды и предоставление этой информации органам государственной власти, органам местного самоуправления, юридическим лицам, индивидуальным предпринимателям, гражданам.

1.2. Государственный фонд данных государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды).

Государственный фонд данных является федеральной информационной системой, обеспечивающей сбор, обработку, анализ данных и включающей в себя:

- информацию, содержащуюся в базах данных подсистем единой системы государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды);

- результаты производственного контроля в области охраны окружающей среды и государственного экологического надзора;

- данные государственного учета объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду.

Создание и эксплуатация государственного фонда данных осуществляются в соответствии с настоящим Федеральным законом, законодательством Российской Федерации об информации, информационных технологиях и о защите информации и иными нормативными правовыми актами Российской Федерации.

Федеральные органы исполнительной власти, уполномоченные на осуществление государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды), а также органы государственной власти субъектов Российской Федерации, участвующие в осуществлении государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды), обязаны направлять получаемую в ходе осуществления соответствующего мониторинга информацию в государственный фонд данных.

Порядок создания и эксплуатации государственного фонда данных, перечень видов включаемой в него информации, порядок и условия ее представления, а также порядок обмена такой информацией устанавливается Правительством Российской Федерации.

Информация, включаемая в государственный фонд данных, подлежит использованию органами государственной власти, органами местного самоуправления, юридическими лицами, индивидуальными предпринимателями, гражданами при планировании и осуществлении хозяйственной и иной деятельности.

Информация, включенная в государственный фонд данных, предоставляется органам государственной власти, органам местного самоуправления, юридическим лицам, индивидуальным предпринимателям, гражданам в порядке, установленном законодательством Российской Федерации.

Информация, включаемая в государственный фонд данных и свидетельствующая об угрозе возникновения чрезвычайной ситуации, в том числе стихийного бедствия, а также о состоянии окружающей среды в границах зон чрезвычайных ситуаций, подлежит незамедлительному представлению в единую государственную систему предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций.

Информация, включаемая в государственный фонд данных и свидетельствующая о возможном вредном воздействии на человека состояния окружающей среды, в том числе компонентов природной среды, подлежит незамедлительному направлению в органы, уполномоченные осуществлять федеральный государственный санитарно-эпидемиологический надзор.

Обмен информацией в рамках единой системы государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды), а также между единой системой государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды), единой государственной системой предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций и органами, уполномоченными осуществлять федеральный государственный санитарно-эпидемиологический надзор, предоставление такой информации органам государственной власти, органам местного самоуправления, юридическим лицам, индивидуальным предпринимателям, гражданам осуществляются на безвозмездной основе.

На основе информации, содержащейся в государственном фонде данных, уполномоченный Правительством Российской Федерации федеральный орган исполнительной власти подготавливает ежегодный государственный доклад о состоянии и об охране окружающей среды, порядок подготовки и распространения которого устанавливается Правительством Российской Федерации.

1.3. Технические и технологические проблемы экологического мониторинга.

К настоящему времени в России и за рубежом создан большой парк специальной и универсальной контрольно-измерительной и аналитической техники, образцовых средств, технологий проведения анализа, контроля, оценки, обработки информации. Поэтому задача технико-технологического обеспечения экологического мониторинга сводится к выбору оптимального комплекта технических средств наблюдения и контроля из числа серийно выпускаемых различными предприятиями и ведомствами на основе нормативной базы экологического мониторинга.

Результаты экологического мониторинга составляют информационную базу (банк данных) ООС, что позволяет использовать ЭВМ для сбора, хранения, обработки и анализа информации. Информационное обеспечение ООС, в свою очередь, является основой для управления природоохранной деятельностью, проведения ресурсосберегающей политики. Информативность мониторинга во многом зависит от уровня технических средств (оснащенности службы), поэтому при комплектовании парка приборов необходимо руководствоваться всем комплексом нормативов контроля, регламентирующим объемы, периодичность, требуемую точность и достоверность, а также полноту наблюдений. Обязательное условие обеспечения требуемой информативности использование ЭВМ и средств мониторинга на их основе.

Ведомственная служба экологического мониторинга должна иметь полный комплект необходимых технических средств для контроля всех основных параметров загрязнений окружающей среды. Обычно состав загрязнителей воздуха, воды, почв достаточно точно прогнозируется (оксиды азота, углеводороды и др.) и поэтому задача экологического контроля сводится к количественному определению концентраций известных загрязнений. Для этого ведомственные службы экологического контроля достаточно оснастить комплексными передвижными лабораториями анализа качества воздуха, воды, почв.

Организации экологической службы, ее техническому оснащению для контроля какой-либо определенной территории с находящимися на ней источниками техногенеза должны предшествовать научно-исследовательские работы, необходимые для исследования и прогнозирования возможных загрязнений (по составу и объемным концентрациям). Результаты исследований служат основанием для комплектования контрольных служб техническими средствами измерений и анализа состава и концентраций загрязнителей.

Инспекционные службы применяют разные методы и средства экологического контроля. Все они равноправны по критериям информативности, точности и достоверности.

В общую структуру аппаратных средств входят три уровня сети наземных измерений.

Низовой уровень мониторинговой сети представлен стационарными постами по воздуху и воде, передвижными и стационарными лабораториями по состоянию атмосферы, воды, почвы, снега, передвижными станциями контроля выбросов и сбросов, инспекционными службами, службами получения данных от населения.

Число стационарных и передвижных станций и постов определяется результатами исследований, расчетов на имеющихся моделях конкретной природно-технической геосистемы (или природно-территориального комплекса), а также на основании накопленного опыта наблюдения за окружающей средой.

На среднем уровне сети работают центры сбора и обработки информации, полученной в низовых сетях, отличающиеся друг от друга спецификой и сложностью решаемых задач.

Высший уровень сети пользователи информации, полученной в центрах ее сбора и обработки. Непосредственными пользователями данных являются инспектора по охране окружающей среды.

К числу основных составляющих сети мониторинга относятся датчики и анализаторы, устройства загрузки данных, устройства передачи данных и др.

В иерархически построенной сети наземных измерений вычислительные средства обработки информации используются практически на всех уровнях сети. В стационарных и передвижных постах загрузчик данных не только управляет работой анализаторов, но и производит их первичную обработку. В локальных и центральном вычислительных центрах определяются по моделям уровни загрязнения среды по основным и дополнительным ингредиентам, строятся карты изолиний, рассчитываются прогнозы, вычисляются вероятные источники загрязнений и т.п.

Вычислительный центр сети мониторинга загрязнений выполняет следующие функции:

- управление работой сети наземных измерений в оперативном, штормовом режимах и режиме проверки работоспособности;

- сбор информации от стационарных постов и передвижных лабораторий контроля загрязнений;

- ведение банков данных оперативного и долговременного хранения информации с обеспечением надежности хранения информации и защиты от несанкционированного доступа;

- обработка информации для получения общей картины загрязнений для вычисления прогнозов, интегральных оценок экологического состояния среды и др.;

- подготовка и выдача информации о загрязнениях в плановом порядке в виде сводных таблиц, картографического материала и т.п.;

- передача информации в автоматическом режиме в главный вычислительный центр.

Сеть передачи данных наземных измерений со станций экологического мониторинга обеспечивает регулярную (один раз в 10 мин, 30 мин, 1 ч и т.п.) передачу данных измерений от стационарных постов и передвижных лабораторий, передачу данных, поступающих от населения о тревожных и аварийных ситуациях и от вычислительного центра пользователям информации (исполнительной власти, населению и т.п.) по каналам связи.

Информация, передаваемая от стационарных постов и передвижных лабораторий, невелика по объему (сотни байт), но передается достаточно часто. Скорость передачи данных невелика сотни бит в секунду. Требования к надежности передаваемых данных не предельно жесткие, так как протекающие в атмосфере и воде процессы имеют высокую скорость распространения.

Данные от вычислительного центра пользователям должны передаваться 1-2 раза в сутки, объем их достаточно велик (до нескольких десятков килобайт). Поэтому скорость передачи и требования к надежности передачи данных должны быть достаточно высоки.

Информационное обеспечение системы комплексного экологического мониторинга должно содержать следующие элементы:

- упорядоченную структуру информационных потоков (входных, внутренних, выходных);

- инфраструктуру собственно информационной базы данных;

- методики сбора данных от стационарных и передвижных постов;

- методики передачи данных, полученных от постов различного уровня, включая лидары;

- методики обработки данных и расчета интегральных показателей состояния окружающей среды;

- методики определения источников выбросов;

- структуру пользовательских организаций сети и эксплуатационных служб.

Состав программного обеспечения сети комплексного экологического мониторинга следующий:

- развитые операционные системы;

- стандартные базы данных;

- картографическое и графопостроительное обеспечение;

- мониторы для управления сбором данных.

Базой данных называют совокупность хранимых операционных данных, используемых прикладными системами некоторого потребителя. Основополагающим при проектировании или выборе структуры базы данных является модель представления данных.

По способу организации баз данных различают реляционные, иерархические и сетевые базы данных. Первые строятся на основе реляционной модели данных, использующей математическое понятие теоретико-множественного отношения. База данных при этом представляет собой совокупность таблиц. В иерархических базах данных, соответствующих иерархической модели, данные имеют структуру простого дерева, база данных в целом совокупности деревьев. Сетевые базы данных организованы как ориентированная сеть, где данные имеют вид ориентированного графа.

Выбор конкретной базы данных зависит от характера выполняемых задач. В соответствии с общими задачами сети наземных измерений должны быть созданы основные базы данных по следующим объектам: воздух, выбросы и отходы, вода и др. Большинство из них целесообразно строить как реляционные. В то же время, скажем, для картографических систем могут быть использованы базы данных иерархического типа.

1.4. Классификация экологического мониторинга.

По уровню накопления и обработки полученной информации выделяют следующие виды мониторинга:

- глобальный (биосферный), на основе международного сотрудничества позволяющий оценить современное состояние всей природной системы Земли. Наблюдение ведут базовые станции в различных регионах планеты (30-40 сухопутных и более 10 океанических). Нередко они располагаются в биосферных заповедниках;

- национальный, проводимый в пределах государства специально созданными органами;

- региональный, объединяющий информацию, полученную в пределах крупных районов, интенсивно осваиваемых народным хозяйством и, следовательно, подверженных антропогенному воздействию, специальными станциями;

- локальный (импактный), включающий наблюдения за воздушной средой различных зон города, промышленных и сельскохозяйственных районов и отдельных предприятий, осуществляемые с помощью стационарных, передвижных или подфакельных постов. Такая система имеется в большинстве крупных городов России.

По объектам наблюдения различают геофизический и биологический экологический мониторинг.

Геофизический мониторинг состоит в наблюдении, контроле, оценке и прогнозе состояния и изменений геофизической среды (как совокупности физических процессов и свойств определенного участка земли), т.е. абиотической составляющей биосферы как в микро-, так и в макромасштабе, а также в изучении реакции крупных систем: погоды и климата.

Основными задачами биологического мониторинга являются определение состояния биотической составляющей биосферы, ее отклика, реакции на антропогенное воздействие, определение функции состояния и отклонения этой функции от нормы на различных уровнях организации биосистем.

По целям мониторинга выделяют научно-исследовательский, диагностический, фоновый, контрольный, прогнозный и другие виды мониторинга, а по методам ведения биоиндикационный (с помощью биоиндикаторов), контактный приборный (опробование), неконтактный дистанционный (авиа- и космическая съемка). Различают также мониторинг состояния природных ресурсов и мониторинг источников и факторов антропогенного воздействия.

1.5. Методы и средства геофизического мониторинга

Для получения объективной информации о состоянии и уровне загрязнения различных объектов природной среды необходимо располагать надежными средствами и методами экологического контроля. Повышение эффективности контроля за состоянием природной среды может быть достигнуто повышением производительности, оперативности и регулярности измерений, увеличением масштабности охвата одновременным контролем и автоматизацией и оптимизацией технических средств и процесса контроля.

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.

В развитых индустриальных странах техника приборного контроля качества водной и воздушной среды быстро совершенствуется. Разработаны и применяются коммутационные системы непрерывного автоматического слежения за концентрациями загрязнителей воздуха, техника автоматического экспресс-анализа стоков, телеметрические спектральные анализаторы эмиссий в устьях источников, а также разнообразные портативные индикаторные приборы. В последнее время в Интернет появились серверы, содержащие разнообразную и постоянно обновляющуюся информацию о данных экологического мониторинга в странах Западной Европы, CШA, Канады и Японии.

Средства экологического мониторинга подразделяются на контактные и неконтактные; а контролируемые показатели на функциональные (продуктивность, оценка круговорота веществ и др.) и структурные (абсолютные или относительные значения физических, химических или биологических параметров: концентрация загрязняющего вещества, коэффициент суммарного загрязнения и др.). Среди контактных методов контроля различают методы, использующие прямое измерение параметра и косвенное (рис.1). В результате прямого измерения искомый параметр определяется непосредственно, например показатель рН (метод рН-метрии). При косвенном измерении искомый параметр получают с использованием различных калибровочных графиков, таблиц и пр.

Эффективность любого метода наблюдений и контроля за состоянием природной среды оценивается следующими показателями в их совокупности:

- селективностью и точностью определения;

- воспроизводимостью получаемых результатов, чувствительностью определения;

- пределами обнаружения элемента (вещества);

- экспрессностью выполнения анализа.

Основным требованием к выбираемому методу является его применимость в широком интервале концентраций элементов (веществ): от следовых содержаний в незагрязненных объектах фоновых районов до высоких концентраций в районах техногенного воздействия.

Рисунок1. Структура контактных методов наблюдения и контроля

за состоянием природной среды

1.6. Контактные методы контроля. Наиболее распространена обширная группа физико-химических методов.

Фотометрический метод основан на сравнении оптических плотностей исследуемой и контрольной жидкостей, определяемых по закону Бугера Ламберта Бера:

D = abc

где D – оптическая плотность раствора; а – коэффициент поглощения при определенной длине волны; b – толщина кюветы; с – концентрация исследуемого элемента (вещества). При постоянных значениях а и b зависимость между оптической плотностью раствора и концентрацией загрязнителя должна быть линейной.

К разновидностям фотометрического метода анализа относятся фотоколориметрический (визуальная фотоколориметрия, фотоэлектроколориметрия) и спектрофотометрические фотоколориметрические методы (с поглощением полихроматического света). Для визуальной фотоколориметрии используют приборы визуального сравнения: пробирки, ручные колориметры, визуальные фотометры; для фотоэлектроколориметрии – фотоэлектрические фотометры, которые являются двухлучевыми приборами с двумя фотоэлементами. Чувствительность определения соединения зависит от природы элемента соединения и составляет 0,02-20 мкг/мл пробы.

Спектрофотометрические методы анализа отличаются от фотоколориметрических использованием поглощения монохроматического света. Чувствительность определения различных элементов и соединений спектрофотометрами 0,08-20 мг/мл пробы. Частными случаями спектрофотометрии являются турбидиметрический и нефелометрический методы анализа, применяющиеся для определения количества веществ, находящихся во взвешенном состоянии, посредством измерения интенсивности прохождения (турбидиметрический) или рассеивания (нефелометрический) света в контролируемом растворе пробы. Для измерений турбидиметрическим методом служат спектрофотометры различных типов с синим светофильтром, а также специальные приборы мутномеры. Рассматриваемый метод пригоден для измерения концентраций порядка несколько частей на миллион. Нефелометрический метод анализа более чувствителен для сильно разбавленных суспензий и при благоприятных условиях может дать точность, сравнимую с точностью других колориметрических методов.

В основе спектрофотометрии (спектрально-эмиссионного метода) лежит излучение световой энергии атомами, ионами, реже молекулами. Излучаемые молекулами, атомами, ионами эмиссионные линейчатые спектры не зависят от вида химических соединений, из которых состоит исследуемое вещество. Поэтому этот вид анализа применяется для элементного состава проб воды и почвы. Метод является универсальным, высокочувствительным, экспрессным и точным; кроме того, он позволяет одновременно анализировать до 30 элементов в одной пробе.

Атомно-абсорбционный спектральный анализ основан на способности свободных атомов элементов селективно поглощать резонансное излучение определенной для каждого элемента длины волны. Метод универсален, прост, высокопроизводителен и позволяет выделить более семи элементов с точностью 0,1-0,01 мг/л.

Люминесцентный (флуориметрический) метод использует появление сильной флуоресценции у некоторых веществ (нефтепродуктов, фенолов и др.) при воздействии на них ультрафиолетовым излучением. Приборы для люминесцентного анализа называются спектрофлюориметрами.

Газохроматографический метод основан на селективном разделении соединений между двумя несмешивающимися фазами, одна из которых неподвижна (жидкость или твердое тело), а другая – подвижна (инертный газ – носитель). Рассматриваемый метод позволяет определять ничтожно малые количества веществ, не обладающих специфическими реакциями, анализировать смеси, состоящие из десятков и сотен компонентов с близкими свойствами.

Электрохимические методы анализа используют зависимость различных электрических свойств среды от количественного и качественного состава исследуемого вещества:

- изменение потенциала электрода в зависимости от физико-химических процессов, протекающих в веществе (потенциометрический метод);

- изменение электропроводности и диэлектрической проницаемости вещества в зависимости от концентрации и природы ее компонентов (кондуктометрический метод);

- реакции ионоселективных электродов, обратимых к большому числу катионов и анионов (ионометрический метод).

К этой же группе методов относится полярографический метод, использующий принцип восстановления анализируемого соединения на ртутном капающем электроде, как правило, при анализе следовых количеств веществ, находящихся в разных агрегатных состояниях. Полярографы имеют чувствительность, равную 0,005-1 мкг/мл пробы.

Macс-спектрометрический метод заключается в ионизации газообразной пробы электронной бомбардировкой, после чего образующиеся ионы подвергаются воздействию магнитного поля. В зависимости от массы и заряда ионы отклоняются с различной скоростью и соответствующим образом разделяются.

Рентгеноспектральный анализ состоит в изучении спектров различных элементов и веществ под воздействием рентгеновского излучения.

1.7. Неконтактные методы измерений

Контактные методы наблюдений и контроля за состоянием природной среды дополняются неконтактными, основанными на использовании двух свойств зондирующих полей (электромагнитных, акустических, гравитационных): осуществлять взаимодействия с контролируемым объектом и переносить полученную информацию к датчику. Зондирующие поля обладают широким набором информативных признаков и разнообразием эффектов взаимодействия с веществом объекта контроля.

Принципы функционирования средств неконтактного контроля условно подразделяют на пассивные (прием зондирующего поля, исходящего от самого объекта контроля) и активные (прием отраженных, прошедших или переизлученных зондирующих полей, созданных источником).

Неконтактный контроль атмосферы осуществляется с помощью радиоакустических и лидарных методов. Сначала радиоволны были использованы для анализа состояния ионосферы (по отражению и преломлению волн), затем для исследования осадков, облаков, турбулентности атмосферы (сантиметровые волны).

Область применения радиоакустических методов ограничена сравнительно локальными объемами воздушной среды (в радиусе 1-2 км). Приборы могут функционировать в наземных условиях и на борту аэроносителей.

Одной из причин появления отраженного акустического сигнала являются мелкомасштабные температурные неоднородности, что позволяет контролировать температурные изменения, профили скорости ветра, верхнюю границу тумана.

Принцип лидарного (лазерного) зондирования заключается в том, что лазерный луч рассеивается молекулами, частицами, неоднородностями воздуха, поглощается, изменяет свою частоту, форму импульса, в результате чего возникает флюоресценция, которая позволяет качественно или количественно судить о таких параметрах воздушной среды как давление, плотность, температура, влажность, концентрация газов, аэрозолей, скорость и направление ветра. Преимущество лидарного зондирования заключается в монохроматичности, когерентности и возможности изменять спектр, что позволяет избирательно контролировать отдельные параметры воздушной среды. Главный недостаток – ограниченность потолка наземного зондирования атмосферы влиянием облаков.

Среди методов неконтактного контроля природных вод наиболее распространены радиояркостный, радиолокационный и флуоресцентный.Радиояркостный метод обеспечивает одновременный контроль волнения, температуры и солености вод в диапазоне зондирующих волн от видимого до метрового. Радиолокационный метод заключается в приеме и обработке (амплитудной, энергетической, частотной, фазовой, поляризационной, пространственно-временной) сигнала, отраженного от взволнованной поверхности.

Для дистанционного контроля параметров нефтяного загрязненной водной среды (площадь покрытия, толщина, примерный химический состав) используется лазерный отражательный, лазерный флуоресцентный, фотографирование в поляризованном свете.

Флуоресцентный метод основан на поглощении оптических волн нефтью и различии спектров свечения легких и тяжелых фракций нефти. Оптимальный выбор длины возбуждающей волны позволяет по амплитуде и форме спектров флюоресценции идентифицировать типы нефтепродуктов.

Многообразию химических загрязнителей и других видов техногенных загрязнений соответствует широкая номенклатура методов и средств ЭАК. Для определения концентрации загрязняющих веществ служат 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 электромагнитного поля производят приборами типа ИЭМП, NFM-1. 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. Для достижения единства и требуемой точности измерений системы ЭАК должны иметь соответствующее метрологическое обеспечение: единые 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 для контроля 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. В комплекс входят комплект аттестованных методик ЭАК и все приборы, технические средства, необходимые для их реализации. Удачным примером аналитического комплекса может служить многоцелевая лабораторная автоматизированная система эколого-аналитического контроля «Инлан».

В последние годы для решения задач экологического контроля и мониторинга все шире используется космическая техника. Получаемые с помощью систем спутниковой связи и оптико-электронных средств высокого разрешения данные используются для построения многослойных электронных карт различной тематики. 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.

1.8. Наблюдение и контроль состояния атмосферного воздуха

Мониторинг состояния атмосферного воздуха подразделяется на две системы: наблюдения и контроля. Первая обеспечивает наблюдение за качеством атмосферного воздуха в городах, населенных пунктах и территориях, расположенных вне зоны влияния конкретных источников загрязнения, вторая контроль источников загрязнения и регулирования выбросов вредных веществ в атмосферу. Реализация первой задачи возложена на Госкомгидромет, а второй – на Министерство природных ресурсов.

Наблюдение за состоянием атмосферного воздуха проводят в районах интенсивного техногенного воздействия (городах, промагломерациях) и в районах, удаленных от источников загрязнения (фоновых районах).

Сеть фоновых станций, расположенная на территории РФ, включена в ЕГСЭМ. Информация, получаемая с фоновых станций, позволяет оценивать состояние и тенденции глобальных изменений загрязнения атмосферного воздуха. На станциях фонового мониторинга наблюдения за качеством атмосферного воздуха проводят по физическим, химическим и биологическим показателям.

Необходимость организации контроля загрязнения атмосферного воздуха в зоне интенсивного антропогенного воздействия определяется предварительными экспериментальными и теоретическими исследованиями с использованием методов математического и физического моделирования.

Для получения репрезентативной информации о пространственно-временнóй изменчивости загрязнения воздуха проводится рекогносцировка – предварительное обследование состояния атмосферного воздуха на определенной территории с помощью передвижных средств (передвижной лаборатории, производящей отбор и анализ проб воздуха). Такой метод позволяет выявить границы промышленных комплексов, зоны их влияния. В результате обработки полученной информации устанавливаются границы, спектр и контрастность загрязнения атмосферного воздуха, разрабатывается схема размещения стационарных постов наблюдения. Пост наблюдений может давать информацию об общем состоянии воздушного бассейна и осуществлять контроль за источниками выбросов.

На постах наблюдений в обязательном порядке измеряются основные, наиболее часто встречающиеся загрязняющие воздух вещества: пыль, SO2, CO, NOx. Выбор других веществ, требующих контроля, определяется спецификой производства и выбросов в данной местности и частотой превышений ПДК.

Стационарный пост наблюдений – это специально оборудованный павильон, в котором размещена аппаратура, необходимая для регистрации концентраций загрязняющих веществ и метеорологических параметров по установленной программе. Из числа стационарных постов выделяются опорные стационарные посты, предназначенные для выявления долговременных изменений содержания основных или наиболее распространенных загрязняющих веществ. Место для установки стационарного поста выбирается, как правило, с учетом метеорологических условий формирования уровней загрязнения атмосферного воздуха. При этом заранее определяется круг задач: оценка средней месячной, сезонной, годовой и максимальной разовой концентраций, вероятности возникновения концентраций, превышающих ПДК, и др.

Перед установкой поста анализируются следующие данные:

- расчетные поля концентраций по всем ингредиентам от совокупности выбросов всех стационарных и передвижных источников;

- особенности застройки и рельефа местности;

- перспективы развития жилой застройки и расширения предприятий промышленности, энергетики, коммунального хозяйства, транспорта и др.;

- функциональные особенности выбранной зоны;

- плотность населения;

- метеорологические условия данной местности.

Пост должен находиться вне аэродинамической тени зданий и зоны зеленых насаждений, его территория должна хорошо проветриваться, не подвергаться влиянию близкорасположенных низких источников (стоянок автомашин, мелких предприятий с низкими выбросами и т.п.). Количество стационарных постов в населенном пункте зависит от численности населения, рельефа, особенностей промышленности и функциональной структуры местности (жилая, промышленная, зеленая зона и т.д.), пространственной и временнóй изменчивости полей концентраций вредных веществ. Так, например, исходя из численности населения, количество постов устанавливается следующим образом(таблица 1):

Таблица 1

население, тыс. человек	< 50	50-100	100-200	200-500
Количество постов				3-5
население, тыс. человек	500-1000	1000-2000
Количество постов	5-10	10-15	15-20

Для населенных пунктов со сложным рельефом и большим числом источников загрязнений рекомендуется один пост на каждые 5-10 км2. Чтобы информация о загрязнении воздуха учитывала особенности города, посты наблюдений следует размещать в различных функциональных зонах: жилой, промышленной и селитебной. В городах с большой интенсивностью движения автотранспорта необходимы посты вблизи автомагистралей.

Для обеспечения оптимальных условий проведения стационарных наблюдений отечественной промышленностью выпускаются стандартные посты наблюдений (комплектные лаборатории) типа ПОСТ. Лаборатория ПОСТ – это утепленный, обитый дюралевыми ячейками павильон, в котором размещены комплекты приборов и оборудования для отбора проб воздуха и проведения метеорологических измерений: скорости и направления ветра, температуры, влажности. Практически все стационарные пункты контроля загрязнения оборудованы лабораториями ПОСТ-1, ПОСТ-2 и ПОСТ-2а. за одно обслуживание на ПОСТ-1 можно отобрать девять проб, на ПОСТ-2. Кроме того, ПОСТ-2 оснащен автоматизированным прибором «Компонент» с узлом отбора проб для определения запыленности воздуха и автоматическим прибором контроля относительной влажности и температуры с самописцем. В лабораториях ПОСТ-1 и ПОСТ-2 могут устанавливаться газоанализаторы.

Наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха и метеорологическими параметрами на стационарных постах должны проводиться круглогодично и независимо от погодных условий. Для постов наблюдений, как правило, устанавливаются три программы наблюдений: полная, неполная и сокращенная. Полная программа предусматривает ежедневные (кроме воскресений, субботы чередуются) наблюдения в 1, 7, 13 и 19 ч по местному декретному времени либо наблюдения по вторникам, четвергам, субботам в 7, 10 и 13 ч, по понедельникам, средам и пятницам в 15, 18 и 21 ч. Измеряются содержания в воздухе как основных, так и специфических загрязняющих веществ. По неполной программе наблюдения проводятся ежедневно (воскресенья и субботы чередуются) в 7, 13 и 19 ч по местному декретному времени.

В районах, где зимой температура воздуха ниже 45 °С или где средние месячные концентрации меньше 1/20 ПДКм.р или меньше нижнего предела диапазона измерений примеси используемым методом наблюдения проводятся по сокращенной программе: ежедневно, кроме воскресенья, в 7 и 13 ч по местному декретному времени.

При неблагоприятных метеорологических условиях (туман, продолжительная инверсия температур и др.) отбор проб воздуха на всех постах наблюдений должен производиться через каждые 3 ч. Одновременно следует отбирать пробы под факелами основных источников загрязнения на территории с наибольшей плотностью населения. Подфакельные наблюдения осуществляются за характерными для данного предприятия примесями.

Маршрутный пост наблюдений – место на определенном маршруте в городе. Он предназначен для регулярного отбора проб воздуха в фиксированной точке местности. Для маршрутных наблюдений на маршрутных постах серийно выпускаются автолаборатории. Такая передвижная лаборатория имеет производительность около 5000 отборов проб воздуха в год, в день 8-10 отборов. Порядок объезда маршрутных постов ежемесячно меняется так, чтобы отбор проб воздуха на каждом пункте проводился в разное время суток. Например, в первом месяце машина объезжает посты в порядке возрастания номеров, во втором – в порядке их убывания, а в третий – с середины маршрута к концу и от начала к середине и т.д.

Передвижной (подфакельный) пост служит для отбора проб под дымовым (газовым) факелом с целью выявления зоны влияния данного источника. Подфакельные наблюдения осуществляются по специально разрабатываемым программам и маршрутам за специфическими загрязняющими веществами, характерными для выбросов данного предприятия. Места отбора проб при подфакельных наблюдениях выбирают на разных расстояниях от источника загрязнения с учетом закономерностей распространения загрязняющих веществ в атмосфере. Отбор проб воздуха производится последовательно по направлению ветра на расстояниях 0,2-0,5; 1; 2; 3; 4; 6; 8; 10; 15 и 20 км от стационарного источника выброса, а также с наветренной стороны источника. Наблюдения под факелом за типичными для данного предприятия ингредиентами должны учитывать объем выбросов и их токсичность. В зоне максимального загрязнения (по данным расчетов и экспериментальных замеров) отбирается не менее 60 проб воздуха, а в других зонах не менее 25. Отбор проб воздуха производится на высоте 1,5 м от поверхности земли в течение 20-30 мин не менее чем в трех точках одновременно. В течение рабочего дня под факелом можно отобрать пробы последовательно в пяти-восьми точках.

Отбор проб один из важнейших элементов анализа качества атмосферного воздуха. Если отбор проб выполнен неправильно, то результаты самого тщательного анализа теряют всякий смысл. Возможны два способа отбора проб атмосферного воздуха: аспирационный (пропусканием воздуха через поглотительный прибор с определенной скоростью) и заполнением сосудов ограниченной емкости. Для исследования газообразных примесей пригодны оба способа, для анализа примесей в виде аэрозолей (пыли) только первый. При аспирационном способе анализируемое вещество концентрируется в поглотительной среде. Для достоверного определения расход воздуха через прибор должен быть достаточно большим: десятки и сотни литров в минуту.

Пробы подразделяются на разовые и среднесуточные. Обычно для получения средних суточных концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе пробы воздуха отбирают в 1, 7, 13 и 19 ч по местному декретному времени. Наилучшим способом получения среднесуточных концентраций является непрерывный отбор проб воздуха в течение 24 ч.

1.9. Наблюдения и контроль состояния природных вод

Наблюдения за химическим составом природных вод в нашей стране стали выполняться в системе гидрометслужбы СССР с 1936 г., а, начиная с 1964 г., сеть приступила к наблюдениям за состоянием качества поверхностных вод. С созданием единой государственной службы экологического мониторинга (ЕГСЭМ) наблюдения за качеством поверхностных вод вступили в следующий, качественно новый этап – этап систематического контроля за загрязнением вод по физическим, химическим и гидробиологическим показателям.

Основные задачи выполняемых в рамках ЕГСЭМ наблюдений качества поверхностных вод следующие:

- систематическое получение как отдельных, так и обобщенных во времени и пространстве данных о качестве воды;

- обеспечение заинтересованных организаций систематической информацией о качестве воды водоемов и водотоков и экстренной информацией о резких изменениях загрязненности воды.

Основным принципом организации наблюдений является их комплексность, которая предусматривает согласованную программу работ по гидрохимии, гидрологии и гидробиологии, т.е. наблюдения за качеством воды по физическим, химическим, гидробиологическим показателям и проведение сопутствующих микробиологических работ. Необходимым условием является также синхронность всех систем наблюдений, систематичность и согласованность сроков проведения наблюдений.

Наиболее важным этапом организации работ по наблюдению за загрязнением поверхностных вод является выбор местоположения пункта наблюдений. Под пунктом наблюдений качества поверхностных вод следует понимать место на водоеме или водотоке, в котором производится комплекс работ для получения данных о качестве воды. Пункты наблюдений организуются, в первую очередь, на водоемах и водотоках, имеющих большое народно-хозяйственное значение, а также подверженных значительному загрязнению сточными водами предприятий энергетики и промышленности, хозяйственно-бытовыми стоками, а также стоками с сельскохозяйственных угодий и животноводческих комплексов. На водных объектах с незначительным загрязнением создаются пункты для фоновых наблюдений за содержанием загрязняющих веществ в природных объектах.

Пункты наблюдений качества водоемов и водотоков подразделяются на четыре категории. Категории пунктов и их расположение определяются в установленном порядке с учетом комплекса факторов: народно-хозяйственного значения водного объекта, качества воды, размера и объема водоема, размера и водности водотока, данных о режимах (водный, ледовый, термический), физико-географических признаках. Кроме того, при размещении пунктов наблюдений следует учитывать состояние и перспективы использования водоема или водотока на основании предварительных обследований. Предварительные обследования на участках водоемов и водотоков являются важным этапом в организации пунктов наблюдений, так как определяют направление дальнейших работ в пункте.

Цели предварительных обследований:

- определение состояния водного объекта, сбор и анализ сведений о водопользователях, выявление источников загрязнения, количества, состава и режима сбросов сточных вод в водоем или водоток;

- определение расположения пунктов наблюдений, створов наблюдений, вертикалей и горизонтов в них;

- установление характеристик для данного водоема или водотока загрязняющих веществ и биотопов;

- составление программы работ.

На основе имеющихся материалов составляют карты-схемы водоема, водотока или их частей, где отмечаются источники загрязнения и места сброса сточных вод. Затем выбирают местоположение пунктов и створов наблюдений и выполняют обследование водоема или водотока, во время которого исследуются источники загрязнения (место, характер, режим сброса сточных вод, их количество и состав), а также отбираются пробы воды для определения их гидрохимических и гидробиологических показателей с целью выявления характерных для данного пункта загрязняющих веществ.

Количество и местоположение пунктов наблюдения за качеством вод водотоков и водоемов должны обеспечить получение информации, необходимой для выполнения задач, поставленных перед сетью ЕГСЭМ. Пункты наблюдений включают один или несколько створов. Под створом пункта наблюдений следует понимать условное поперечное сечение водоема или водотока, в котором производится комплекс работ для получения данных о качестве воды. Створы наблюдений размещают с учетом гидрометеорологических условий и морфологических особенностей водоема или водотока, расположения источников загрязнения, объема и состава сбрасываемых сточных вод и интересов водопользователей.

При наблюдении качества вод всего водоема устанавливают не менее трех створов, по возможности равномерно распределенных по его акватории с учетом береговой линии. При наблюдении по отдельным участкам водоема створы располагаются следующим образом:

- на водоемах с интенсивным водообменом один створ выше источника загрязнения и вне зоны его влияния, и не менее двух ниже источника загрязнения или ниже последнего по течению из группы источников загрязнения на расстоянии 0,5 км от места сброса сточных вод и непосредственно за границей зоны загрязнения;

- на водоемах с умеренным и замедленным водообменом один створ вне зоны влияния источника или группы источников загрязнения, второй совмещают с местом сброса сточных вод, и не менее двух располагают параллельно второму по обе его стороны на расстоянии 0,5 км от места сброса сточных вод и непосредственно за границей зоны загрязненности.

На водотоках, где отсутствует организованный сброс сточных вод, по одному створу устанавливают в устьях загрязненных притоков, на незагрязненных участках водотоков, на предплотинных участках рек, на замыкающих участках рек, в местах пересечения государственной границы РФ. Два створа и более устанавливают на водотоках при наличии организованного сброса сточных вод. Один из них располагают на расстоянии 1 км выше источника загрязнения и вне зоны его влияния, другие ниже источника загрязнения или последнего по течению из группы источников загрязнения в следующих местах:

- в месте достаточно полного (не менее 80 %) смешения сточных вод с водами водотока; при невозможности отбора проб в створе полного смешения допускается отбор проб в створе, расположенном ближе к источнику загрязнения;

- в месте, определяемом в установленном порядке, но не далее 0,5 км от сброса сточных вод при отсутствии рассеивающего выпуска для объектов рыбохозяйственного водопользования.

При наличии на водотоке нескольких рукавов створы располагают на тех из них, где наблюдаются небольшие расходы воды и нарушения норм качества воды.

Местоположение вертикалей и количество горизонтов в каждом створе зависят от характера сбросов, особенностей течения водотока, условий рельефа дна.

Под вертикалью створа следует понимать условную отвесную линию от поверхности воды (или льда) до дна водоема или водотока, накоторой выполняют работы для получения данных о показателях качества воды. Количество вертикалей в створе на водоемах определяется шириной зоны загрязнения с учетом условий смешения вод водотока со сточными водами, а также с водами притоков. Первую вертикаль располагают на расстоянии не более 0,5 км от берега или от места сброса сточных вод, последнюю – непосредственно за границей зоны загрязнения. При неоднородном химическом составе воды в створе устанавливается не менее трех вертикалей (на стрежне и на расстоянии 3-5 км от берегов), при однородном химическом составе одна вертикаль на стрежне водотока.

Под горизонтом створа следует понимать место на вертикали (по глубине), на котором производят комплекс работ для получения данных о показателях качества воды. Количество горизонтов на вертикали зависит от глубины водного объекта следующим образом:

- при глубине до 5 м один горизонт (летом в 30 см от поверхности воды, зимой у нижней поверхности льда);

- при глубине от 5 до 10 м два горизонта (у поверхности и у дна на расстоянии 0,5 м от дна);

- при глубине более 10 м три горизонта (на поверхности, на половине глубины водного объекта и у дна);

- при глубине более 100 м шесть горизонтов (у поверхности, на глубинах 10, 20, 50, 100 м и у дна). Кроме того, устанавливают дополнительные горизонты в каждом слое скачка плотности.

Состав и объем гидрологических и гидрохимических работ в пунктах наблюдений должны отвечать задачам наблюдений и удовлетворять требованиям заинтересованных народно-хозяйственных органов об информации о качестве вод водотоков и водоемов. Перечень определяемых показателей качества воды водоемов и водотоков устанавливают с учетом целевого использования сточных вод, состава сбрасываемых сточных вод, требований потребителей информации. Все это обусловливает различие программ наблюдений. Выделяют обычно четыре вида программ: обязательную (ОП) и три сокращенных (ПС1, ПС2 и ПС3). Выбор программы и периодичности наблюдений зависит от категории пункта наблюдений.

Состав показателей гидрологических наблюдений следующий:

- расход воды, скорость течения при опорных измерениях расхода на водотоках или уровень воды на водоемах (ОП и ПС3);

- расход воды на водотоках или уровень воды на водоемах (ПС1 и ПС2).

При наблюдениях по обязательной программе для большинства водотоков отбор проб воды производится семь раз в год: во время половодья (на подъеме, пике и спаде), летней межени (при наименьшем расходе и при прохождении дождевого паводка), осенью перед ледоставом, во время зимней межени.

Количество отбираемых для анализа проб воды в течение года по обязательной программе зависит от особенностей водного режима отдельных водотоков:

- на водотоках с длительным половодьем (больше месяца) восемь (на подъеме, пике, в начале и конце спада половодья);

- на водотоках, характеризующихся паводочным режимом, не менее восьми;

- на водотоках с устойчивой летней меженью и слабо выраженным осенним подъемом воды пять-шесть;

- на временных водотоках более трех-четырех;

- на водотоках в горных районах в зависимости от типа водотока от четырех до одиннадцати.

Наблюдения по гидрологическим и гидрохимическим показателям на водоемах проводятся зимой при наиболее низком уровне и наибольшей толщине льда, в начале весеннего и в период максимального наполнения водоема, при наиболее низком уровне в летне-осенний период.

При наблюдениях за загрязнением воды водотоков и водоемов на основании сведений об источниках загрязнения и результатах анализа проб воды, отобранной во время предварительных исследований, выявляют характерные для них загрязняющие вещества, и затем включают их в программу наблюдений. Для получения данных о качестве воды вне пунктов наблюдений проводятся экспедиционные обследования. Как правило, такие обследования осуществляются для получения информации о качестве воды при чрезвычайных обстоятельствах и ситуациях, при обследовании водных объектов для уточнения расположения пунктов и створов контроля и программы работ. Помимо этого, экспедиционные работы проводятся, если пункт наблюдений не обеспечен наблюдателем.

1.10. Наблюдения и контроль состояния почвенного покрова

Влияние химических веществ антропогенного происхождения на почвенный покров, особенно вблизи источников загрязнения (вокруг городов, промышленных и сельскохозяйственных комплексов, автомагистралей и т.д.), постоянно возрастает. В составе атмосферных выбросов, загрязняющих почву, рассматриваются макро и микроэлементы, газы и гидрозоли, сложные органические соединения (пиридин, фенол, бензол и др.).

Негативные последствия антропогенного загрязнения почв проявляются на региональном и даже на глобальном уровне. Поэтому в настоящее время актуальна разработка программ наблюдения за химическим загрязнением почв. Цель таких программ адекватная оценка современного состояния почв и прогноз изменений этого состояния. Такую информацию может дать система наблюдений за уровнем химического загрязнения почв, испытывающих антропогенное воздействие.

Содержание и характер наблюдений за уровнем загрязнения почв и их картографирование в сельских и городских условиях имеют свою специфику.наблюдения должны обеспечивать решение следующего круга задач:

- регистрация современного уровня химического загрязнения почв, выявление географическ

Дата добавления: 2014-10-22