Оценка и прогноз состояния окружающей среды
Контактный экологический мониторинг. Контактный экологический мониторингорганизуется и проводится непосредственно в зоне действия негативного фактора методами химической и биологической индикации и инструментальных измерений. Индикация и измерения проводятся в целях обеспечения экологической безопасности окружающей среды и людей непосредственно на производстве и на прилегающей территории в режиме функционирования объекта. Функционирование экологического мониторинга на объекте достигается путем решения следующих задач: контроль содержания загрязняющих веществ в воздухе рабочей зоны, на промплощадке, санитарно-защитной зоне; контроля содержания загрязняющих веществ в сточных, дренажных и сбросовых водах, а также в поверхностных и подземных водных объектах; контроля содержания загрязняющих веществ в почвах; контроля радиационного (ионизирующего) уровня, шума, электромагнитного поля и др. энергетических потоков.
В решении задач контактной индикации и измерений применяются различные физико-химические и биологические методы.
Дистанционный экологический мониторинг (ДЭМ).В ряду развивающихся в настоящее время форм экологического мониторинга окружающей среды особое место занимает дистанционный, выполняемый на основе комплексных аэросъемок. Такой вид исследований позволяет за короткое время получать информацию об экологическом состоянии значительных территорий, причем с минимальными затратами на единицу площади при достаточно широком наборе регистрируемых параметров. Мониторинговые работы в данном случае подразумевают, как правило, регулярные сезонные площадные аэросъемки промышленных центров, городских агломераций и территорий интенсивного техногенного воздействия. Масштаб выполняемых мониторинговых работ определяется с одной стороны требуемой детальностью исследования, с другой стороны - характером решаемых задач, и, не в последнюю очередь, - имеющимися финансовыми средствами; как правило, это работы 1:10000 - 1:50000 масштабов.
|
|
|
Кроме того, технические средства дистанционного зондирования, устанавливаемые на современных летательных аппаратах (самолетах, ИСЗ) обладают высокой оперативностью передачи данных о состоянии контролируемого объекта заказчику. По масштабам, объему и оперативности решаемых задач все методы дистанционного зондирования разделяются на две группы: первая – пассивные методы дистанционного зондирования, вторая – активные методы дистанционного зондирования.
Пассивные методы основаны на приеме и обработке отраженной солнечной энергии от объекта исследования, расположенного на земной поверхности. Для реализации пассивных методов используют: визуальные наблюдения, фотографические системы, телевизионные системы, многозональные и многоспектральные системы съемки, тепловизоры, спектрометры, спектрорадиометры и многоспектральные сканеры.
|
|
|
Активные методы основаны на приеме и обработке отраженного электромагнитного излучения генерируемого самими системами зондирования. К таким системам относятся аппаратура, использующая сверхвысокочастотное излучение: радиолокационные системы и лидары.
Для оценки состояния окружающей среды нашли практическое применение следующие методы дистанционного зондирования:
· фотографирование в видимом диапазоне спектра;
· визуальные наблюдения;
· многозональная съемка;
· цветная и спектрозональная фотосъемка;
· тепловая съемка;
· мультиспектральная съемка;
· радиолокационная съемка;
· телевизионная съемка;
· спектрометрическая индикация;
· лидарные измерения.
Общие возможности контроля состояния окружающей среды методами дистанционного зондирования представлены в табл. 1
Таблица 1
Возможности контроля состояния окружающей среды
Методами дистанционного зондирования
|
|
|
| Метод исследования | Объект исследования | Спектральный диапазон, мкм |
| 1 | 2 | 3 |
| Фотосъемка в видимом диапазоне | Загрязнения акваторий нефтяными разливами, зоны распространения аэрозолей и взвесей в атмосферном воздухе, зоны повышенной техногенной нагрузки | Видимый 0.4-0.78 |
| Цветная и спектрозональная съемки | Те же, что и при фотосъемке в видимом диапазоне | Видимый 0.4-0.78 |
| Визуальные наблюдения | Природные аномалии | Видимый 0.4-0.78 |
| Много- зональная фотосъемка | Аэрозоли в атмосфере Водяной пар, минералогический состав поверхностных вод Детали в тенях, снег Растительность, горные породы Глубоководные объекты Мелководные объекты Почвы, горные породы, поверхности Растительность, влажность, почвы | 0.30-0.36 0.4.-0.48 0.44-0.52 0.51-.057 0.48-.55 0.55-0.64 0.62-0.67 0.70-0.92 |
| Тепловая съемка | Зоны подтопления сооружений, увлажненности почво-грунтов, мест утечек техногенных вод, районов развития зрозии почво-грунтов, мест развития карста, суффозии, солифлюкции, мест несанкционированных сбросов и размещения отходов. | 3-5 и 8-12 |
| Телевизионная съемка | Облачный покров, зоны с повышенной техногенной нагрузкой, места загрязнения морских акваторий разливом нефти, зоны распространения аэрозолей в атмосферном воздухе. | 0.50-0.75 |
| Радиолокационная съемка | Растительность, зоны увлажненности | ≥ 12 |
| Спектрометрическая съемка | Газовые составляющие атмосферы, их пространственно-временное распределение и концентрация | 0.4-2.5 |
| Лидары | Состав и концентрация атмосферных газов, их пространственно-временное распределение, скорость ветра его температура, давление, влажность | 10-720 нм |
|
|
|
Экологическое картографирование состояния природной среды. Экологическое картографирование представляет собой «стыковую» дисциплину и образует сложное единство специфических, в данном случае экологических (геоэкологических), методов получения и территориальной интерпретации данных о состоянии окружающей среды, и общекартографических приемов географически корректного отображения информации.
Карта была и остается наиболее эффективным способом показа любых явлений, характеристики которых изменяются в пространстве. Анализ карт позволяет учитывать свойства природных ландшафтов, их воздействие на миграцию загрязняющих веществ и устойчивость экосистем. Однако недостаточный учет природных особенностей при картографировании, к сожалению, пока широко распространен и способствует формированию неверных представлений, когда характеристики выбросов и сбросов загрязняющих веществ, заболеваемости и т. п. относят к административно-территориальным единицам, без учета их внутренних различий.
Основные разделы курса экологического картографирования:
¨ теоретические основы экологического картографирования (место и роль картографирования в охране окружающей среды, значение для картографирования экологических законов и принципов других наук);
¨ эколого-картографическое источниковедение (особенности, преимущества и ограничения источников информации об экологической обстановке, таких как дистанционное зондирование, параметры источников загрязнения и математическое моделирование процессов рассеяния, показатели загрязненности компонентов природной среды, биоиндикаторы);
¨ методология экологического картографирования (смысловая нагрузка и способы картографического изображения показателей экологической обстановки, их территориальная интерпретация, пространственная и временная интеграция);
¨ содержание и методы составления экологических карт (учет и картографическое представление долговременного и кратковременного загрязнения воздуха, химических и биологических параметров поверхностных и подземных вод, физических факторов среды);
¨ прикладное экологическое картографирование и использование экологических карт (картографическое обеспечение инженерно-экологических изысканий, картографирование при выполнении ОВОС, экологические аспекты кадастрового картографирования, географический анализ экологических проблем).
Целью экологического картографирования является анализ экологической обстановки и ее динамики, т.е. выявление пространственной и временной изменчивости факторов природной среды, воздействующих на здоровье человека и состояние экосистем. Для достижения этой цели требуется выполнить сбор, анализ, оценку, интеграцию, территориальную интерпретацию и создать географически корректное картографическое представление экологической информации.
Экологическая информация крайне многообразна как по происхождению, так и по содержанию. Она поступает из официальных и неофициальных источников, добывается в результате исследований с использованием различных методов. К ней относятся материалы дистанционного зондирования, качественные и количественные характеристики загрязняющих веществ и статистические данные об объемах и условиях их поступления в окружающую среду, данные о состоянии здоровья населения, растительном покрове и животном мире и многое другое.
Экологические карты, их назначение и содержание. Вопросы классификации экологических карт решаются по-разному, в зависимости от того, что положено в основу классификации: анализ и обобщение фактически существующих картографических материалов либо теоретические предпосылки. Число классификационных признаков практически так же безгранично, как и число экологических проблем и подходов к их изучению. Относительно устоявшейся и общепризнанной в настоящее время является классификация экологических карт по научно-прикладной направленности [ПО], в рамках которой выделяются карты:
♦ инвентаризационные, т.е. нацеленные на учет и описательные характеристики природных объектов;
♦ оценочные, т.е. характеризующие соответствие состояний и условий природной среды каким-либо критериям и/или нормативам;
♦ прогнозные, т.е. отображающие предполагаемые и/или недоступные для непосредственного изучения природные объекты и их свойства;
♦ рекомендательные, т.е. направленные на оптимизацию и гармонизацию отношений в природной среде, предотвращение или смягчение неблагоприятных явлений и их последствий.
Примеры карт экологического содержания: карты оценки природных условий и ресурсов для жизни и деятельности человека; карты антропогенных воздействий и изменений природной среды; карты охраны природы и природоохранных мероприятий; карты оценки состояния природной среды; общие эколого-географические карты; карты существующей системы природоохранных мероприятий, природоохранных организаций, природоохранных технических устройств; комплексные карты охраны природы.
Контрольные вопросы
1. Контактный экологический мониторинг, его особенность и задачи?
2. Дистанционный экологический мониторинг, методы и возможности?
3. Экологическое картографирование, цель и его разделы?
4. Экологические карты, их назначение и содержание?
Лекция 11
Дата добавления: 2020-11-23; просмотров: 139; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!