Вопрос 19 Система фонового мониторинга загрязнения окружающей среды. Биосферные заповедники

Основой комплексного глобального фонового мониторинга является существующая международная система биосферных заповедников.

Заповедники - эталонные участки природы, сохраняющиеся в естественном виде. При учреждении заповедника значительная площадь земной поверхности или часть водоема изымается из производственной деятельности.

В 70-х годах в рамках международной программы ЮНЕСКО зародилось представление о биосферных заповедниках. Цель их создания - сохранение для нынешних и будущих поколений наиболее типичных экосистем и сообществ - эталонных участков биосферы, а также генетического фонда растений и животных, сформировавшихся в ходе эволюции на Земле. Выделенные районы предназначены для многолетних экологических исследований - как фундаментальных, так и в области мониторинга окружающей среды, они должны служить базой для природоохранного просвещения и подготовки специалистов.

Основное направление исследований в биосферных заповедниках - сравнение естественных экосистем с экосистемами, измененными человеком, с целью получения информации о развитии модифицированных экосистем, сохраняющих продуктивность в течение длительного времени. Для этого биосферные заповедники должны включать различные типы измененных территорий и состоять из центральной зоны ("ядра") и расположенной вокруг нее буферной зоны.

Ядро почти целикам предназначено для сохранения экосистем. В буферной зоне можно оценивать последствия воздействия активного антропогенного вмешательства на структуру и функции экосистем. Она может охватывать любые территории (кроме ядра) или их сочетания, потенциально пригодные или уже использующиеся для исследовательских целей.

Кроме того, буферная зона может включать крупные участки, не имеющие четких границ, где предпринимаются меры по развитию совместной деятельности, гарантирующей систему природопользования, не противоречащую природоохранной и исследовательской функциям других частей заповедника. На данной территории могут проводиться различные сельскохозяйственные мероприятия, создаваться поселения.

Исследования, проводимые на территориях самих заповедников и в буферных зонах позволяют обоснованно прогнозировать последствия антропогенных изменений окружающей среды и разрабатывать более дальновидную стратегию использования ресурсов природных экосистем.

Биосферные заповедники объединены во всемирную сеть, которая способствует обмену информацией по проблемам охраны природы и рационального использования естественных и управляемых экосистем. Основная цель этой сети - организация по крайней мере по одному заповеднику в основных экосистемах мира.

В настоящее время в 68 странах насчитывается 226 биосферных заповедников,18 – в России.

Отбор биосферных заповедников для целей фонового мониторинга проводится по следующим критериям: Обязательные критерии:

1. Размер. Достаточный размер заповедника должен способствовать сохранению ядра заповедника и защищать его от изменений, вызываемых хозяйственной деятельностью на соседних территориях.

2. Доступность. Участок должен быть доступен в разумных пределах, однако должен быть ограничен доступ, например, для большого количества автомобилей и т.д.

3. Охрана. Район должен быть взят навечно под правовую защиту государством.

4. Штат. В заповеднике должен быть постоянный штат. Это увеличит (но не гарантирует) возможность наличия следующих служб: 1) охраны; 2) научных исследований; 3) ухода за местностью;

5. Растительность. Тип растительности в заповеднике должен приблизительно соответствовать основным биогеографическим типам земного шара.

Желательные критерии:

1. Неосвоенные окружающие участки. Они должны гарантировать существование буферной зоны

2. Отсутствие нарушений в прошлом. Это должно обеспечить естественный характер экосистемы в заповеднике, однако на практике заповедники, где полностью выполняется этот критерий очень редки.

3. Постоянный штат более 5 человек. При увеличении постоянного штата возрастает возможность проводить больший объем работ, которые могут оказаться полезными для мониторинга.

4. Текущая научная работа: 1) мониторинг загрязняющих веществ (абиотический мониторинг) 2) изучение воздействия на среду 3) фундаментальные экологические исследования.

5. Наличие данных. Кроме наличия данных по заповеднику, необходимы данные: метеорологические; гидрологические; геофизические; почвенные; биологические.

В системе экологического мониторинга важное место отведено фоновому мониторингу загрязнения природной среды, развитие которого связано с созданием сети станций комплексного фонового мониторинга на базе биосферных заповедников. Организация фоновых наблюдений преследует цель охватить репрезентативной сетью фоновых станций обширные территории с учетом их природного многообразия. Наблюдения загрязнений всех без исключения природных сред осуществляются на этих станциях по единой программе в рамках глобальной системы мониторинга окружающей среды.

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 периодичность проведения наблюдений.

Критериями обоснования списка приоритетных химических веществ, поступающих в окружающую среду в результате антропогенной деятельности являются 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.

В число гидрометеорологических и геофизических параметров, подлежащих измерению на фоновых станциях, входят параметры, которые необходимы для осуществления мониторинга климата, а также для интерпретации данных о концентрациях загрязняющих веществ в отдельных природных средах и для исследования биогеохимических циклов. К таким параметрам относятся:

· скорость и направление ветра, атмосферное давление, температура и влажность окружающего воздуха, интенсивность и продолжительность атмосферных осадков;

· уровни, расход и температура воды, расход взвешенных наносов, мутность и т. д.

· влажность и тепловой баланс почв;

· актинометрические параметры.

Метеорологические, гидрологические и актинометрические наблюдения проводятся ежесуточно.

Основные принципы работы сети фонового мониторинга:

· система мониторинга комплексна, охватывает несколько сред;

· для того, чтобы связать данные о разных средах и понять возможное взаимодействие между загрязняющими веществами и параметрами экосистем, используется системный подход;

· везде, где это возможно, необходимо применять многокомпонентные процедуры аналитической химии для измерения загрязняющих веществ;

· необходимо измерять ключевые параметры экосистем;

· на всех фазах должны применяться методы гарантий качества.