Круговорот серы. В природных экосистемах существует хорошо развитый процесс циклических взаимопревращений серы и её соединений, в котором участвуют микроорганизмы почвы. Присутствие соединений серы в почве есть результат естественного разложения некоторых горных пород, а так же как продукт разложения мертвых веществ, главным образом растительного происхождения. Через корни сера поступает в растения, где и синтезируются серосодержащие аминокислоты. В организме животных серы содержится мало, туда она попадает с пищей.
При разложении микроорганизмами сера возвращается в почву, там она снова поглощается корнями растений, следовательно, начинает очередной виток круговорота в экосистеме.
В атмосферном воздухе соединения серы присутствуют в очень незначительных количествах. Антропогенная деятельность, в особенности приводящая к выбросам в атмосферу сернистого ангидрида в результате сжигания топлива органического происхождения и, в первую очередь, высокосернистых углей, серьёзно меняет естественный круговорот серы в природе и особенно вблизи крупных промышленных центров и городов. Кроме того, избыток сернистого ангидрида в воздухе окрестностей медеплавильных заводов ведёт к гибели растительности из-за нарушения процессов фотосинтеза.
Кроме воды, кислорода, углерода, фосфора, азота и серы в экосистемах циркулируют многие другие вещества. Вещества, не характерные для живых тканей, не имеют естественных (природных) циклов круговорота в экосистемах либо характеризуются очень слабым (малоинтенсивным) круговоротом, потому они имеют тенденцию накапливаться в тканях живых организмов. К подобным веществам относятся, например, радиактивный стронций-90, существовавший в природе, однако из-за малого периода полураспада к определённому моменту времени полностью исчезнувший в биосфере, и вновь появившийся после того, как началось искусственное расщепление атома. Это и пестициды, и диоксины и многие другие соединения, а также тяжёлые металлы (ртуть, кадмий, медь, цинк, свинец и др.), интенсивность антропогенного вовлечения которых в естественный круговорот значительно увеличилась.
Тема 5. Экологическое управление в сфере рационального природопользования
Экологический мониторинг окружающей среды
Системы экологических исследований, называемые мониторингом в настоящее время приобретают все большее значение.
Термин «мониторинг» является производным английского слова «monitor», означающего в русском переводе «проверять» или «контролировать». В соответствии с этим и термин «мониторинг» использовался в специальной литературе как «система контроля». Однако контролировать можно только такие системы или процессы, которые имеют заданные параметры и режим. Переносить «контроль» на природные системы не вполне корректно, за исключением тех немногих случаев, когда необходим контроль за уже осуществленными природоохранными мероприятиями. Поэтому в приложении к природным системам «мониторинг» приобрел значение «системы наблюдения» или «системы слежения». В дальнейшем по мере внедрения понятия и термина «мониторинг» в научные и практические исследования, и осознание важности создания такой информационной системы выработалась определенная концепция мониторинга.
Понятие мониторинга окружающей среды было впервые введено на Стокгольмской конференции ООН в 1972 году. В постановочном аспекте концепция мониторинга была сформулирована канадским ученым Р. Мэном:
Мониторинг – это система повторных наблюдений одного и более элементов окружающей природной среды в пространстве и времени с определенными целями в соответствии с заранее подготовленной программой.
Одним из мероприятий, намеченных Стокгольмской конференцией, было создание Глобальной системы мониторинга окружающей среды (ГС МОС). Эта система была определена как система наблюдения, сбора и обобщения данных и распространения информации с определенными целями для выполнения одной или нескольких следующих функций:
- установления факта значительного изменения в окружающей среде и обеспечение раннего оповещения о нем;
- изучение условий и тенденций фактов изменения окружающей среды с целью принятия соответствующих решений и планирования мер по защите окружающей среды;
- проверка соответствия фактического качества окружающей среды установленным критериям и нормам;
- проверка эффективности систем контроля и принимаемых мер;
- обзор и изучение влияния изменений окружающей среды, в частности, на здоровье человека, природные ресурсы и человеческую деятельность;
- изучение воздействия конкретных видов деятельности на окружающую среду с целью принятия решения о необходимости замены некоторых видов этой деятельности.
На первом межправительственном совещании по мониторингу, которое состоялось в г. Найроби в 1974 году, были сформулированы семь основных целей ГС МОС и принята обобщающая формулировка понятия мониторинга окружающей природной среды.
Основные цели ГС МОС:
1. Организация расширенной системы информации об угрозе здоровья человека.
2. Оценка глобального загрязнения атмосферы и его влияния на климат.
3. Оценка количества и распределения загрязнителей в биологических системах, особенно в пищевых цепочках.
4.Оценка критических проблем возникающих в результате сельскохозяйственной деятельности и землепользования.
5. Оценка реакции наземных экосистем на воздействия окружающей среды.
6. Оценка загрязнений океана и влияния загрязнений на морские экосистемы.
7. Создание усовершенствованной системы предупреждений стихи иных бедствий в международном масштабе и выработка списка приоритетных поллютантов для систем.
Мониторинг окружающей среды является обеспечивающей частью системы управления природной средой.
Из этого вытекают основные функции ГС МОС (и любого другого мониторинга):
1. Наблюдения и контроль за изменениями состояния природной среды.
2. Оценка состояния природной среды, базирующаяся на данных наблюдений и экологических нормативах.
3. Прогноз изменения состояния природной среды и отдельных экологических систем.
4. Управление природной средой.
В функции управления природной средой следуют различать стратегию и тактику. Система мониторинга отвечает лишь за стратегию управляющих решений, т.е. рекомендует различные средозащитные мероприятия и (или) природосберегающие технологии. Тактика управляющих решений определяется органами государственной власти и организациями, имеющими соответствующие права.
Работа ГС МОС в рамках ЮНЕП ведется по пяти основным направлениям: мониторинг климата; мониторинг крупномасштабного переноса и осаждения загрязняющих веществ; мониторинг для целей здравоохранения; мониторинг возобновляемых природных ресурсов; мониторинг океана.
С точки зрения предметного содержания мониторинг окружающей среды можно представить как систему трёх основных видов мониторинга: геоэкологического мониторинга, биологического мониторинга и социального мониторинга.
Подсистемы детального мониторинга предназначены для того, чтобы обеспечить экологическую оценку изменений окружающей среды под влиянием действующего или проектируемого объекта. В последнем случае постановка мониторинга предусматривается как реализация процедуры ОВОС. Соответственно, данные мониторинга служат основанием для принятия управляющих решений по предотвращению опасных воздействий на окружающую среду.
Подсистемы мониторингов детального уровня служат важнейшим звеном в организации систем более высокого ранга. В зависимости от инженерно-хозяйственного освоения того или иного района (территории) выделяются следующие виды мониторингов локального уровня:
- мониторинг городских территорий (городских агломерацией);
- мониторинг промышленных территорий;
- мониторинг горнодобывающих предприятий;
- мониторинг гидротехнических сооружений;
- мониторинг районов АЭС;
- мониторинг районов транспортных линейных сооружений;
- мониторинг сельскохозяйственного и гидромелиоративного освоения.
Возможны и другие комбинации мониторинга на локальном уровне.
Национальные системы мониторинга имеются во многих развитых странах: США, Германия, Франция, Швеция, Япония и др.
В России также создана и действует Федеральная служба по мониторингу окружающей среды, сеть которой базируется на областных, краевых и республиканских органах управления, а также на наблюдательных службах Росгидромета.
Для более эффективного научно-методического и оперативного руководства общегосударственная система мониторинга подразделяется на следующие подсистемы:
- мониторинг загрязнения атмосферного воздуха;
- мониторинг загрязнения вод суши;
- мониторинг загрязнения моря;
- мониторинг загрязнения почв;
- мониторинг источников почв;
- мониторинг геологической среды.
Национальная система мониторинга России предназначена для решения следующих задач:
- наблюдения за уровнем загрязнения атмосферы, почв, вод и донных отложений рек, озер, водохранилищ и морей по физическим, химическим и гидробиологическим (для водных объектов) показателям с целью изучения распределения загрязняющих веществ во времени и пространстве, оценки и прогноза состояния окружающей среды, определения эффективности мероприятий по ее защите;