Контактные методы: Суть этих методов заключается в непосредственном изучении пробы исследуемой среды (воды, воздуха или почвы).
Хроматографический метод - на сегодняшний день является одним из самых распространенных методов анализа проб воздуха и воды.
Хроматография - это метод разделения и анализа газовой или жидкой смеси (например, пробы загрязненного воздуха или воды), основанный на распределении разных компонентов смеси при пропускании ее через твердый сорбент. Анализ проводится на специальном приборе - хроматографе , в который помещается пробирка с исследуемой пробой. На выходе из хроматографа получается хроматографическая кривая, высота и площадь пиков на которой отображают концентрацию различных загрязняющих веществ.
Фотометрический метод основан на сравнении оптических плотностей исследуемой жидкости (например, вода из водохранилища) и контрольной жидкости (чистая вода). Данный метод применяется для контроля качества питьевой воды.
Полярографический метод заключается в том, что в исследуемое вещество помещают электроды и пропускают по ним ток. По характеру поляризации рабочего электрода судят о наличии и концентрации в данной пробе примесей различных металлов; в основном этот метод используется для выявления примесей меди, свинца, кадмия и цинка.
Кондуктометрический метод состоит в исследовании электропроводности и диэлектрической проницаемости пробы исследуемого компонента окружающей среды. Метод используется для выявления загрязняющих веществ в жидкой среде (питьевая вода и пр.).
Кулонометрический метод основан на измерении количества электрической энергии, затраченной на осуществление в данной пробе электрохимических процессов. Метод позволяет выявлять присутствие в пробе как неорганических, так и органических загрязнителей (нефтепродукты и т. п.).
Потенциометрический метод базируется на изменении потенциала электрода в зависимости от физико-химических процессов, протекающих в пробе компонента окружающей среды. Часто используется для определения водородного показателя рН и концентрации соединений азота.
Колориметрический метод основан на изучении того, как изменился и ослабился световой поток, пропущенный сквозь пробу исследуемого вещества. Метод используется для анализа загрязнения атмосферного воздуха.
Рефрактометрический метод базируется на изучении того, как изменяется избирательное преломление светового потока, падающего на поверхность пробы исследуемого вещества. Метод позволяет выявить примеси нефтепродуктов в исследуемой пробе.
Люминесцентный метод заключается в облучении пробы исследуемого компонента окружающей среды излучением с определенной длиной волны (например, рентгеновскими лучами). После этого различные вещества, присутствующие в пробе, начинают испускать ответное излучение в разных зонах спектра.
Термографический метод заключается в изучении того, как изменяется проба исследуемого компонента окружающей среды при нагревании. Также может изучаться изменение электрического сопротивления данной пробы при ее нагревании.
Ионометрический метод основан на помещении в пробу исследуемого компонента окружающей среды ионоселективных электродов, обратимых к отрицательным и положительным ионам. Метод применяется для выявления широкого перечня загрязнителей: от нитратов и нитритов до тяжелых металлов.
Метод титрования заключается в изучении взаимодействия раствора исследуемого вещества с раствором-индикатором. Метод широко применяется при исследовании качества воды для определения концентраций неорганических и органических загрязнителей, щелочности и жесткости.
Неконтактные (дистанционные) методы: Неконтактные или дистанционные методы мониторинга основаны на использовании зондирующих полей для изучения объекта мониторинга. В качестве таких полей могут выступать радиоволны различных диапазонов, электромагнитное излучение, акустическое или гравитационное поле. Основное преимущество зондирующих полей перед контактными методами исследования заключается в том, что эти поля позволяют изучать мониторируемый объект независимо от расстояния, на которое он удален. Поэтому применение зондирующих полей сделало возможным ведение мониторинга за такими труднодоступными для непосредственного контакта объектами, как озоновый слой, ионосфера, Солнце и т. п. Неконтактный контроль исследуемого объекта может выполняться 2 способами: пассивным и активным. При пассивном контроле осуществляется прием зондирующего поля, исходящего от самого объекта (например, при мониторинге Солнца испускаемое им излучение фиксируется на специальные фотопленки). В случае активного контроля зондирующее поле создается неким посторонним источником и направляется на мониторируемый объект. Далее производится прием поля, отраженного или переизлученного объектом. Разновидностью активного контроля является рефлексный контроль , когда одновременно выполняется и передача, и прием зондирующего поля. При неконтактном контроле наблюдения за исследуемым объектом ведутся с помощью радиолокационных и оптико-электронных приборов (радиолокаторов, радиометров, аэрофотоаппаратов и т. д.), установленных на борту самолета, вертолета, космического спутника или серии спутников. В наши дни неконтактные методы мониторинга окружающей среды применяются весьма широко, благодаря постоянному совершенствованию оборудования и программного обеспечения.
Неконтактные методы мониторинга атмосферы . В настоящее время для этих целей широко применяется лидарное (лазерное) зондирование атмосферы. С его помощью наблюдают такие параметры, как температура, атмосферное давление, относительная влажность, направление и скорость ветра, концентрация в атмосфере загрязняющих веществ в виде газов и аэрозолей. Для наблюдения используются радиолокаторы с радиусом действия до 500 км. При метеорологическом мониторинге для ежесуточного прогноза погоды используются спутниковые системы, поскольку для формирования такого прогноза необходимо охватить территорию в 1500 км (из-за высокой скорости перемещения приземных воздушных масс). При мониторинге локальных воздушных масс (территориальный охват не более 1-2 км) используются акустические и радиоакустические методы контроля, позволяющие наблюдать за колебаниями температуры воздуха, изменениями скорости ветра, определять верхнюю границу тумана. По такому принципу ведут наблюдения за погодой на маяках, в аэропортах и пр.
Неконтактные методы мониторинга поверхностных вод. В этом случае основным параметром наблюдения является радиояркость воды - способность воды излучать радиоволны в широком диапазоне. Наблюдения за изменениями радиояркости того или иного водного объекта позволяют оценить следующие параметры:
Волнение (используются радиоволны миллиметрового диапазона);
Температура (используются радиоволны сантиметрового диапазона);
Соленость воды (используются радиоволны дециметрового диапазона);
Загрязненность водной поверхности нефтью (используются радиоволны с длиной волны 360 - 460 нм при мониторинге загрязнения легкими фракциями нефти, и радиоволны с длиной волны около 500 нм при мониторинге загрязнения тяжелыми фракциями).
Неконтактные методы мониторинга снежного покрова позволяют наблюдать такие параметры, как граница и глубина снежного покрова, температура и влагосодержание снега. Для этих целей применяются радиоволны видимого диапазона (длина волны 0,4 - 0,72 мкм) и ближнего инфракрасного диапазона (длина волны 0,72 - 1,3 мкм). Для более четкой фиксации границ снежного поля используют радиоволны микроволнового диапазона (длина волны от 0,8 до 30 мкм), так как именно в нем наилучшим образом отображается контраст между снегом и почвой.
Неконтактные методы мониторинга почвенно-растительного покрова. В этом случае наблюдают за следующими оптическими характеристиками:
Коэффициент спектральной яркости (отношение яркости измерения к яркости эталонного рассеивания);
Спектральные отражательные характеристики; - альбедо (величина, характеризующая отражение потока падающего света к потоку отраженного света). Используются радиоволны красного и инфракрасного диапазонов (длина волны от 0,6 до 11 мкм). Такой мониторинг позволяет четко выделить различия между влажной и сухой почвой, разреженной или густой зеленой растительностью.
4.2. Средства и методы контроля и мониторинга опасных и негативных факторов.
В жизненном процессе человек неразрывно связан с окружающей его средой обитания, при этом во все времена он был и остается зависимым от окружающей его среды.
Среда обитания - окружающая человека среда, обусловленная совокупностью факторов (физических, химических, биологических, информационных, социальных), способных оказывать прямое или косвенное, немедленное или отдаленное воздействие на жизнедеятельность человека.
Человек и среда обитания непрерывно находятся во взаимодействии, образуя постоянно действующую систему «человек - среда обитания». В процессе эволюционного развития мира составляющие этой системы непрерывно изменялись: нарастала численность населения Земли, уровень его урбанизации, изменялся общественный уклад и социальная основа общества, менялись промышленные технологии. Как результат, изменялась и среда обитания: увеличивались территории, освоенные человеком, нарастали темпы разработки недр; естественная природная среда испытывала все возрастающее влияние человеческого сообщества - появились искусственно созданные человеком среды: бытовая, городская и производственная.
Естественная среда самодостаточна и может существовать и развиваться без участия человека, а все иные среды обитания, созданные человеком, самостоятельно развиваться не могут и после их возникновения обречены на старение и разрушение.
Загрязнение окружающей среды - привнесение новых, не характерных для нее физических, химических и биологических агентов или превышение их естественного уровня.
В процессе эволюции человек, стремясь наиболее эффективно удовлетворять свои потребности в пище, материальных ценностях, защите от климатических и погодных воздействий, непрерывно воздействовал на естественную среду и, прежде всего, на биосферу. Для достижения этих целей он преобразовал часть биосферы в территории, занятые техносферой.
Техносфера - регион биосферы, преобразованный людьми с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия своим материальным и социально-экономическим потребностям. Техносфера, созданная человеком с помощью технических средств, представляет собой территории, занятые городами, поселками, сельскими населенными пунктами, промышленными зонами и предприятиями.
Таким образом, человеческое производство, в отличие от природного, построено на отходной технологии, которые не могут затем быть сырьем для природных процессов (циклов). Это приводит к накоплению на поверхности Земли инертных (неусвояемых) или вредных материалов. Воздействие человека на природную среду и негативные последствия его деятельности создали в цивилизованном обществе проблему регулирования качества среды, в которой живет и проявляет себя человек, контроля и мониторинга опасных и негативных факторов.
Сам термин «мониторинг» впервые появился в рекомендациях специальной комиссии СКОПЕ (научный комитет по проблемам окружающей среды) при ЮНЕСКО в 1971 году, а в 1972 году уже появились первые предложения по Глобальной системе мониторинга окружающей среды (Стокгольмская конференция ООН по окружающей среде).
Мониторинг окружающей среды - система наблюдения, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под влиянием антропогенного воздействия.
Мониторингом окружающей среды называют регулярные, выполняемые по заданной программе наблюдения природных сред, природных ресурсов, растительного и животного мира, позволяющие выделить их состояния и происходящие в них процессы под влиянием антропогенной деятельности.
Мониторинг окружающей природной среды - по законодательству РФ - долгосрочные наблюдения за состоянием окружающей природной среды, ее загрязнением и происходящими в ней природными явлениями, а также оценка и прогноз состояния окружающей природной среды.
Под качеством природной среды понимают такое состояние экологических систем, при котором постоянно обеспечиваются обменные процессы энергий и веществ между природой и человеком на уровне, обеспечивающем воспроизводство жизни на Земле. Качество среды до активного вмешательства человека поддерживалось самой природой путем саморегуляции, самоочищения от загрязнения нетехногенного происхождения.
В соответствии с типами загрязнений мониторинг различают:
глобальный;
региональный;
импактный;
По способам наблюдения:
авиационный;
космический;
дистанционный.
По задачам:
прогностический.
Глобальный мониторинг осуществляет слежение за общемировыми процессами и явлениями в биосфере и осуществление прогноза возможных изменений.
Региональный мониторинг охватывает отдельные регионы, в пределах которых наблюдаются процессы и явления, отличающиеся по природному характеру или антропогенным воздействиям от естественных биологических процессов.
Импактный мониторинг обеспечивает наблюдения в особо опасных зонах и местах, непосредственно примыкающих к источникам загрязняющих веществ.
Базовый мониторинг осуществляет слежение за состоянием природных систем, на которые практически не накладываются региональные антропогенные воздействия. Для осуществления базового мониторинга используют удаленные от промышленных регионов территории.
При мониторинге качественно и количественно характеризуется состояние воздуха, поверхностных вод, климатические изменения, свойства почвенного покрова, состояние растительного и животного мира. К каждому из перечисленных компонентов биосферы предъявляются особые требования и разрабатываются специфические методы анализа.
Основные цели мониторинга состоят в обеспечении своевременной и достоверной информацией, позволяющей оценить показатели состояния экосистем и среды обитания человека; выявить причины изменения этих показателей и оценить последствия таких изменений; а также определить корректирующие меры в тех случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются; создать предпосылки для определения мер по исправлению возникающих негативных ситуаций до того, как будет нанесен ущерб.
Экологический мониторинг - определение изменений в экологических системах (биогеоценозах), природных комплексах и их продуктивности, а также выявление динамики запасов полезных ископаемых, водных, земельных и растительных ресурсов.
Основные задачи экологического мониторинга:
Наблюдение за источниками и факторами антропогенного воздействия;
Наблюдение за состоянием природной среды и происходящими в ней процессами под влиянием факторов антропогенного воздействия;
Оценка фактического состояния природной среды;
Прогноз изменения состояния природной среды под влиянием факторов антропогенного воздействия и оценка прогнозируемого состояния природной среды.
Биосферный мониторинг осуществляется в рамках глобальной системы мониторинга окружающей среды (ГСМОС) на базе международных биосферных станций, восемь из которых располагаются у нас в стране.
Мониторинг как метод контроля и оценивания результатов обучения
Руководитель – к. п.н., доцент
Актуальность проблемы контроля связана с достижением в последнее время определённых успехов в реализации практической роли обучения в школе, благодаря чему расширилась сфера приложения контроля, возросли его возможности положительного влияния на учебно-педагогический процесс, возникли условия для рационализации самого контроля как составной части этого процесса.
Анализ взглядов педагогов и психологов на проблему функций контроля в педагогическом процессе позволяет обозначить следующие функции контроля :
- социальная функция проявляется в требованиях, предъявляемых обществом к уровню подготовки учащегося;
- образовательная функция определяет результат сравнения ожидаемого эффекта обучения с действительным;
- воспитательная функция выражается в рассмотрении формирования положительных мотивов учения и готовности к самоконтролю как фактору преодоления заниженной самооценки учащихся и тревожности;
- эмоциональная функция проявляется в том, что любой вид оценки (включая и отметки) создает определенный эмоциональный фон и вызывает соответствующую эмоциональную реакцию ученика;
- информационная функция является основой диагноза планирования и прогнозирования;
- функция управления очень важна для развития самоконтроля школьника, его умения анализировать и правильно оценивать свою деятельность, адекватно принимать оценку педагога.
Контроль знаний учащихся открывает большие возможности для совершенствования процесса обучения. Наиболее точно и качественно оценивать знания учащихся позволяет разнообразие видов и форм контроля таких, как традиционный (устный опрос, самостоятельная работа, блиц-опрос, диктант, контрольная работа , зачет, тест, олимпиада, практическая работа , лабораторная работа) и нетрадиционный (исследовательская работа, творческая работа, конференция, сочинение, КВН, реферат и другие). Контроль будет осуществляться на должном уровне только в том случае, если будут выполнены такие требования, как регулярность, всесторонность, дифференцированность , объективность и, конечно же, соблюдение воспитательного воздействия контроля.
Выделяют следующие виды контроля результатов обучения: текущий - наиболее оперативная, динамичная и гибкая проверка результатов обучения; тематический - заключается в проверке усвоения программного материала по каждой крупной теме курса, а оценка фиксирует результат; предварительный - проводится по усвоении большого по объёму материала обычно в конце четверти, полугодия; итоговый - проводится как оценка результатов обучения за определенный, достаточно большой промежуток учебного времени - четверть, полугодие, год .
Для успешного осуществления образовательного процесса во всём его многообразии всё актуальнее становится аналитический контроль его текущего состояния и результативности учебного процесса, а при планировании - анализ перемен, прогнозирование и гибкость реакции. Поэтому появляется необходимость в организации информационно-аналитической работы, основным инструментом которой должна стать система мониторинга образовательного процесса. Понимание процесса, его анализ, а тем более целенаправленное воздействие на него, становятся эффективнее при наличии возможности отслеживания истории данного процесса во времени. Необходимым инструментом для этого является мониторинг.
Мониторинг процесса обучения как метод сам является определенной системой элементов.
Под системой МОНИТОРИНГА понимается совокупность элементов, взаимодействие которых обеспечивает осуществление мониторинговых процедур. Такими элементами, составляющими структуру мониторинговой системы, являются:
* субъекты мониторинга;
* комплекс мониторинговых показателей;
* инструментарий и инструменты мониторинговой деятельности ;
* мониторинговая деятельность
ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ, решаемые в ходе мониторинга процесса обучения, сводятся к следующему:
1. Выработка комплекса показателей, обеспечивающих целостное представление о состоянии процесса обучения, о качественных и количественных изменениях в нём.
2. Систематизация информации о состоянии и развитии процесса обучения.
3. Обеспечение регулярного и наглядного представления информации о процессе обучения.
4. Информационное обеспечение анализа и прогнозирование состояния процесса обучения, выработки управленческих решений .
Мониторинг непосредственно связан с его объектом, предметом и субъектом.
ОБЪЕКТОМ мониторинга выступает процесс обучения, на который направлены конкретные мониторинговые процедуры.
ПРЕДМЕТОМ мониторинга выступают состояния данного процесса в определенные периоды времени и конкретные изменения в рамках этого процесса.
Под СУБЪЕКТАМИ мониторинга имеются в виду носители мониторинговых функций.
Субъекты мониторинга можно условно подразделить на две большие группы: тех, кто предоставляет информацию, и тех, кто ее собирает и обрабатывает.
Известный педагог указывает на виды образовательного мониторинга: мониторинг дидактический - слежение за различными сторонами процесса обучения; мониторинг воспитательный - слежение за различными сторонами воспитательно-образовательного процесса, учитывается система связей отношений, характер взаимодействия участников процесса обучения; мониторинг управленческий - слежение за характером взаимодействия на различных уровнях в процессе обучения: руководитель - педагогический коллектив ; руководитель - ученический коллектив; руководитель - коллектив родителей; руководитель – внешкольная среда, учитель - учитель; учитель - учащиеся; учитель - семья. Мониторинг социально-психологический - слежение за процессом коллективно-групповых, личностных отношений, за характером психологической атмосферы коллектива класса .
Мониторингу контроля результатов обучения присущи основные характеристики общенаучного метода теории познания мира: этапность исследования, получение и интерпретация данных, прогнозирование дальнейшего развития, постоянная обратная связь между теорией и практикой исследования. Также мониторингу присуща многомерность: он может исследоваться в любой области знания.
Внедрение мониторинга как метода контроля в учебный процесс оказывает влияние на методику работы учителя. Точнее, мониторинг ставит перед ним конкретные методические задачи, решение которых и создает условия для его применения в процессе обучения. Технология реализации педагогического мониторинга может постоянно совершенствоваться за счет использования новых информационных технологий , в частности компьютерных пакетов тестовых заданий, что позволяет качественно изменить контроль за деятельностью учащихся, обеспечивая при этом гибкость управления учебным процессом. Компьютер позволяет проверить все ответы, а во многих случаях он не только фиксирует ошибку, но довольно точно определяет ее характер, что помогает вовремя устранить причину, обуславливающую ее появление.
Проверка и оценка знаний школьников как метод педагогического контроля зависит от многих объективных и субъективных факторов. Все виды и формы системного анализа оказывают эффективное воздействие на динамику мониторинговых процедур, помогают ранжировать полученную информацию во всех ее вариантах.
В настоящие время мониторинг наиболее эффективный метод контроля, так как с помощью него можно диагностировать процесс обучения, прогнозировать результаты, отслеживать динамику развития процесса обучения, планировать процесс обучения, что позволяет наблюдать и контролировать по мере необходимости продвижение ученика от незнания к знанию.
Таким образом, мониторинг процесса обучения позволяет своевременно реагировать на изменения в управляемых объектах. Мониторинг обусловлен необходимостью постоянного отслеживания состояния учебно-воспитательного процесса, отдельных его звеньев с целью диагностики, анализа, коррекции, прогнозирования управленческих действий по достижению планируемого результата.
Литература
1. И. Системный подход как средство управления качеством обучения в общеобразовательной практике: дис. канд. пед. наук /. - Ставрополь, 2003.-148с.
2. Горб мониторинг образовательного процесса, как фактор повышения его уровня и peзультатов //Стандарты и мониторинг в образовании. – 2000. - №1.- С.32-35.
3. Диканская деятельность как основа управления качеством образования //Стандарты и мониторинг в образовании. – 2003.- №3. – С. 43-53.
4. Каменский методы и средства оценивания результатов обучения в школе //Наука и школа. – 2005.- №2.- С. 7-10.
5. Куприна трактовка понятия «мониторинг» в образовательном процессе. – Шадринск: ШГПИ, 2001. - С.126-128
6. Матрос качеством образования на основе новых информационных технологий и образовательного мониторинга. 2-е издание. – М., 2001. – 126с.
Все больше предприятий и организаций в качестве постоянного элемента своей деятельности вводят мониторинг. Это диагностика динамики всех процессов, происходящих на фирме. Суть мониторинга заключается в аккумулировании необходимой информации и ее тщательном анализе. Регулярное его проведение обеспечивает предприятию своевременное выявление ошибок и, соответственно, исправление их в кратчайшие сроки. Такая оперативность положительно сказывается на эффективности деятельности предприятия.
Мониторинг - это система контроля, которую следует ввести, если в компании периодически возникают серьезные сбои в работе, а на устранение их приходится затрачивать слишком много времени. Кроме того, необходимость в такого рода контроле возникает, когда отделы не в состоянии справиться с объемами поступающей информации. Несвоевременная обработка входящих данных значительно замедляет реакцию фирмы на изменение экономической или политической ситуации в стране, эта проблема решается, когда на постоянной основе вводится мониторинг. Это позволяет оперативно узнавать о переменах в и так же реагировать на них. Такая позиция является приоритетной в основном для лидирующих компаний.
Если говорить о способе построения мониторинговой системы, то в данном случае выделяют два основных метода: по восходящей и по нисходящей. Согласно первому методу, сначала определяется технология его проведения, а затем выявляются конкретные процессы, которые будут обрабатываться. А способ построения по нисходящей предполагает поиск процессов, под которые подбирается технология мониторинга. Каждый клиент в праве самостоятельно отдать предпочтение тому или иному методу.
Мониторинг - это система, включающая в себя следующие этапы:
- Установление конкретных объектов, подлежащих контролю.
- Введение соответствующего программного обеспечения.
- По желанию клиента в качестве дополнения могут вводиться особые программы.
- Повышение уровня квалификации сотрудников в области мониторинга, проведение семинаров и специальных курсов.
- Последующая корректировка системы, например, при разработке совершенствований.
На практике мониторинг оказывает огромную помощь при изучении процесса ценообразования. Ведь стоимостная политика считается одним из важнейших элементов, регулирующих деятельность любого предприятия. Предусмотрительные предприниматели, особенно владельцы крупных корпораций, применяют мониторинг цен конкурентов. Такой контроль позволяет изучать динамику цен на рынке, а также с помощью анализа определять источники снижения себестоимости товаров других производителей. Таким образом, руководитель получает возможность не только держать руку на пульсе деятельности своего предприятия, но и контролировать конкурирующие фирмы. Грамотные специалисты могут определить время спада других компаний и начать активную деятельность в этот период, что значительно увеличит уровень прибыли и позволит привлечь больше потребителей.
Одной из новинок современных тенденций стал геодезический мониторинг. Он используется строительными организациями с целью выявления серьезных нарушений в процессе возведения зданий. Порой можно определить даже малейшее отклонение от нормы и причины возникновения такой ситуации. Конечно, сомнений в пользе контроля в данной области не возникает. Ведь от качества бригад напрямую зависит здоровье и даже жизнь людей.
Если мониторинг проводится в постоянном режиме, то руководитель может узнать о нарушениях на начальном этапе строительства и предотвратить страшные последствия. Кроме того, современные технологии отличаются высокой степенью сложности, большинство расчетов осуществляется с использованием компьютерной техники. Но все мы люди, и еще никто не отменял. К сожалению, он имеет место быть, поэтому и требуется введение мониторинга как дополнительной
Огромное значение в организации рационального природо-пользования имеет изучение проблем природопользования на глобальном, региональном и локальном уровнях, а также оценка качества окружающей человека среды на конкретных территориях, в экосистемах различного ранга.
Мониторинг — это система наблюдений, оценки и прогноза, позволяющая выявить изменения состояния окружающей сре-ды под влиянием антропогенной деятельности.
Наряду с отрицательным влиянием на природу человек может в результате хозяйственной деятельности оказывать и положительное влияние.
В состав мониторинга входит:
наблюдение за изменением качества окружающей среды, факторами, воздействующими на окружающую среду;
оценка фактического состояния природной среды;
прогноз изменения качества среды.
Наблюдения могут осуществляться по физическим, хими-ческим и биологическим показателям, перспективны интегри-рованные показатели состояния окружающей среды.
Виды мониторинга. Выделяют глобальный, регио-нальный и локальный мониторинг. (Что лежит в осно-ве такого выделения?)
Глобальный мониторинг позволяет оценить современное состояние всей природной системы Земли.
Региональный мониторинг осуществляется за счет станций системы, куда стекается информация о территориях, подвер-женных антропогенному влиянию.
Рациональное природопользование возможно при наличии и правильном использовании информации, представленной си-стемой мониторинга.
Экологический мониторинг — это система наблюдения, оценки и прогноза изменения состояния окружающей среды под влиянием антропогенного воздействия.
Задачами мониторинга являются:
Количественная и качественная оценка состояния воздуха, поверхностных вод, климатических изменений, почвенного покрова, флоры и фауны, контроль стоков и пылегазовых выбросов на промышленных предприятиях;
Составление прогноза о состоянии окружающей среды;
Информирование граждан и об изменениях в окружающей среде.
Прогноз и прогнозирование.
Что такое прогноз и прогнозирование? В различные пе-риоды развития общества способы изучения окружающей сре-ды изменялись. Одним из важнейших «инструментов» приро-допользования в настоящее время считают прогнозирование. В переводе на русский язык слово «прогноз» означает предвидение, предсказание.
Поэтому прогноз в при-родопользовании — это предсказание изменений природно-ресурсного потенциала и потребностей в природных ресурсах в глобальном, региональном и локальном масштабах
Прогнозирование — это совокупность действий, кото-рые позволяют вынести суждения относительно поведения природных систем и определяются естественными процес-сами и воздействием на них человечества в будущем.
Главной целью прогноза является оценка предполага-емой реакции окружающей природной среды на прямое или опосредованное воздействие человека, а также решение задач будущего рационального природопользования в связи с ожи-даемыми состояниями окружающей природной среды.
В связи с переоценкой системы ценностей, изменением технократического мышления на экологическое происходят изменения и в прогнозировании. Современные прогнозы долж-ны проводиться с позиций общечеловеческих ценностей, глав-ными из которых являются человек, его здоровье, качество окружающей среды, сохранение планеты как дома для чело-вечества. Таким образом, внимание к живой природе, к челове-ку делает задачи прогнозирования экологическими.
Виды прогнозов. По времени упреждения различают сле-дующие виды прогнозов: сверхкратковременные (до года), краткосрочные (до 3—5 лет), среднесрочные (до 10—15 лет), долгосрочные (до нескольких десятиле-тий вперед), сверхдолгосрочные (на тысячелетия и бо-лее вперед). Время упреждения прогноза, т. е. срок, на кото-рый дается прогноз, может быть очень разным. Проектируя крупный промышленный объект со сроками эксплуатации 100—120 лет, необходимо знать, какие изменения в окружаю-щей природной среде могут возникнуть под воздействием это-го объекта в 2100—2200 гг. Недаром говорят: «Будущее управляется из настоящего».
По охвату территории выделяют глобальные, регио-нальные, локальные прогнозы.
Существуют прогнозы в конкретных отраслях наук, напри-мер геологические, метеорологические прогнозы. В географии — комплексный прогноз, который многие считают общенаучным.
Основными функциями мониторинга являются контроль качества отдельных компонентов окружающей природной среды и определение основных источников загрязнения. На основании данных мониторинга принимаются решения для улучшения экологической ситуации, сооружают новые очистные сооружения на предприятиях, загрязняющих землю, атмосферу и воду, изменяют системы рубок леса и сажают новые леса, внедряют почвозащитные севообороты и т. д.
Мониторинг чаще всего ведут областные комитеты по гидрометеослужбе через сеть пунктов, проводящих следующие наблюдения: приземные метеорологические, тепло - балансовые, гидрологические, морские и т. д.
Например, мониторинг Москвы включает постоянный анализ содержания оксида углерода, углеводородов, сернистого ангидрида, суммы оксидов азота, озона и пыли. Наблюдения проводят 30 станций, работающих в автоматическом режиме. Информация от датчиков, расположенных на станциях, стекается в центр обработки информации. Информация о превышении ПДК загрязнителей поступает в Московский комитет по охране окружающей природной среды и в правительство столицы. Автоматически контролируются и промышленные выбросы крупных предприятий, и уровень загрязнения воды Москвы-реки.
В настоящее время в мире насчитывается 344 станции по мониторингу воды в 59 странах, которые образуют глобальную систему мониторинга окружающей
Мониторинг окружающей среды
Мониторинг (лат. monitor наблюдающий, предостерегающий) - комплексная система наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния биосферы или отдельных ее элементов под влиянием антропогенных воздействий
Основные задачи мониторинга :
наблюдение за источниками антропогенного воздействия; наблюдение за состоянием природной среды и происходящими в ней процессами под влиянием антропогенных факторов;
прогноз изменений природной среды под влиянием антропогенных факторов и оценка прогнозируемого состояния природной среды.
Классификации мониторинга по признакам:
Методы контроля:
Биоиндикация - обнаружение и определение антропогенных нагрузок по реакциям на них живых организмов и их сообществ;
Дистанционные методы (аэрофотосъемка, зондирование и пр.);
Физико-химические методы (анализ отдельных проб воздуха, воды, почв).
среды. Эта система находится в ведении ЮНЕП — специального органа по охране окружающей среды при ООН.
Виды мониторинга. По масштабам обобщения информации различают: глобальный, региональный, импактный мониторинг.
Глобальный мониторинг — это слежение за мировыми процессами и явлениями в биосфере и осуществление прогноза возможных изменений.
Региональный мониторинг охватывает отдельные регионы, в которых наблюдаются процессы и явления, отличающиеся от естественных по природному характеру или из-за антропогенного воздействия.
Импактный мониторинг проводится в особо опасных зонах, непосредственно примыкающих к источниках загрязняющих веществ.
По методам ведения выделяются следующие виды мониторинга:
Биологический (с помощью биоиндикаторов);
Дистанционный (авиационный и космический);
Аналитический (химический и физико-химический анализ).
По объектам наблюдения выделяются:
Мониторинг отдельных компонентов окружающей среды (почвы, воды, воздуха);
Мониторинг биологический (флоры и фауны).
Особым видом мониторинга является базовый мониторинг, т. е. слежение за состоянием природных систем, на которые практически не накладываются региональные антропогенные воздействия (биосферные заповедники). Целым базового мониторинга является получение данных, с которыми сравниваются результаты, полученные другими видами мониторинга.
Методы контроля. Состав загрязняющих веществ определяют методами физико-химического анализа (в воздухе почве, воде). Степень устойчивости природной экосистем проводят методом биоиндикации.
Биоиндикация — это обнаружение и определение антропогенных нагрузок по реакциям на них живых организмов и их сообществ. Сущность биоиндикации заключается том, что определенные факторы среды создают возможность существования того или иного вида. Объектами биоиндикационных исследований могут быть отдельные виды животных и растений, а также целые экосистемы. Например, радиоактивное загрязнение определяют по состоянию хвойных пород деревьев; промышленное загрязнение — по многим представителям почвенной фауны; загрязнение воздуха очень чутко воспринимается мхами, лишайниками, бабочками.
Видовое разнообразие и высокая численность или, наоборот, отсутствие стрекоз (Odonata) на берегу водоема говорят о его фаунистическом составе: много стрекоз — фауна богата, мало — водная фауна обеднена.
Если в лесу на стволах деревьев исчезают лишайники, значит, в воздухе присутствует сернистый газ. Только в чистой воде встречаются личинки ручейников (Trichoptera). А вот малощитинковый червь (Tubifex), личинки хирономид (Chironomidae) обитают лишь в сильно загрязненных водоемах. В слабозагрязненных водоемах живут многие насекомые, зеленые одноклеточньте водоросли, ракообразные.
Биоиндикация позволяет вовремя выявить еще не опасный уровень загрязнения и принять меры по восстановлению экологического равновесия окружающей среды.
В некоторых случаях методу биоиндикации отдают предпочтение, так как он проще, чем, например, физико-химические методы анализа.
Так, английские ученые обнаружили в печени камбалы несколько молекул — индикаторов загрязнения. Когда общая концентрация опасных для жизни веществ достигает критических значений, в клетках печени начинает накапливаться потенциально канцерогенный белок. Его количественное определение проще, чем химический анализ воды, и дает больше информации об ее опасности для жизни и здоровья людей.
Дистанционные методы используются в основном для ведения глобального мониторинга. Например, аэрофотосъемка является эффективным методом для определения масштабов и степени загрязнения при разливе нефти в море или на суше, т. е. при аварии танкеров или при разрыве трубопровода. Другие методы в этих экстремальных ситуациях не дают исчерпывающей информации.
ОКБ им. Илюшина, самолетостроители Луховицкого завода сконструировали и построили “Ил-10З” — уникальный самолет для выполнения практически любых задач государственного экологического и земельного мониторинга. Самолет оборудован контрольно-измерительной и телеметрической аппаратурой, спутниковой навигационной системой (СРS), системой спутниковой связи, интерактивным бортовым и наземным измерительно-регистрирующим комплексом. Самолет может летать на высотах от 100 до 3000 м, находиться в воздухе до 5 часов, тратит всего 10—15 л топлива на 100 км и берет на борт помимо пилота двух специалистов. Самолеты-новинки “Ил- 103” Авиационного центра специального экологического назначения, базирующиеся на подмосковном аэродроме Мячиково, выполняют дистанционный мониторинг для экологов, авиалесоохраны, служб МЧС и нефтегазопроводного транспорта.
Физико-химические методы используются для мониторинга отдельных компонентов окружающей природной среды: почвы, воды, воздуха. Эти методы основаны на анализе отдельных проб.
Почвенный мониторинг предусматривает определение кислотности, потери гумуса, засоления. Кислотность почв определяют по значению водородного показателя (рН) в водных растворах почвы. Значение водородного показателя измеряют с помощью рН-метра или потенциометра. Содержание гумуса определяют по окисляемости органического вещества. Количество окислителя оценивают титрометрическим или спектрометрическим методами. Засоление почв, т. е. содержание в них солей, определяют по значению электрической проводимости, так как известно, что растворы солей являются электролитами.
Загрязнение вод определяется химическим (ХПК) или биохимическим (БПК) потреблением кислорода — это количество кислорода, расходуемого на окисление органических и неорганических веществ, содержащихся в загрязненной воде.
Атмосферное загрязнение анализируется газоанализаторами, которые позволяют получить информацию о концентрации в воздухе газообразных загрязнителей. Применяют «многокомпонентные» методы анализа: С-, Н-, N-анализаторы и другие приборы, которые дают непрерывные времени характеристики загрязнения воздуха. Автоматизированные приборы для дистанционного анализа загрязнений атмосферы, сочетающие лазер и локатор, называют лидарами.
Оценка качества окружающей среды
Что такое оценка и оценивание?
Важным направ-лением мониторинговых исследований является оценка каче-ства окружающей среды. Это направление, как вы уже знаете, получило в современном природопользовании приоритетное значение, поскольку качество окружающей среды связывается с физическим и духовным здоровьем человека.
Действительно, различают окружающую природную среду здоровую (комфортную), при которой здоровье у человека в норме или улучшается, и нездоровую, при которой нарушает-ся состояние здоровья населения. Поэтому для сохранения здоровья на-селения необходимо следить за качеством окружающей сре-ды. Качество окружающей среды — это степень соответствия природных условий физиологическим возможностям че-ловека.
Существуют научные крите-рии оценок качества окружающей среды. К ним от-носятся стандарты.
Стандарты качества окружающей среды. Стандарты каче-ства подразделяются на экологические и производст-венно-хозяйственные.
Экологические стандарты устанавливают предельно допу-стимые нормы антропогенного воздействия на окружающую среду, превышение которых угрожает здоровью человека, пагубно для растительности и животных. Такие нормы устанав-ливаются в виде предельно допустимых концент-раций загрязняющих веществ (ПДК) и предельно до-пустимых уровней вредного физического воздействия (ПДУ). ПДУ устанавливаются, например, для шумового и электромагнитного загрязнения.
ПДК — это количество вредного вещества в окружающей среде, которое за определенный промежуток времени не влия-ет на здоровье человека и не вызывает неблагоприятных по-следствий у его потомства.
В последнее время при определении ПДК учитывается не только степень влияния загрязнителей на здоровье человека, но и воздействие этих загрязнителей в целом на природные сообщества. С каждым годом все больше устанавливается ПДК для веществ в воздухе, почве, воде.
Производственно-хозяйственные стандарты качества окру-жающей среды регламентируют экологически безопасный ре-жим работы производственного, коммунально-бытового и лю-бого другого объекта. К производственно-хозяйственным стан-дартам качества окружающей среды относится предельно допустимый выброс загрязняющих веществ в окружаю-щую среду (ПДВ). Как улучшить качество окружающей среды? Над этой проблемой думают многие специалисты. Контроль качества окружающей среды осуществляется специальной государст-венной службой. Меры по улучше-нию качества окружающей среды. Их объединяют в следую-щие группы. Важнейшими являются технологические мероприятия, ко-торые включают разработку современных технологий, обеспечивающих комплексное использование сырья и утилизацию отходов. Выбор топлива с меньшим продуктом сгорания зна-чительно уменьшит выбросы веществ в атмосферу. Этому же способствует электрификация современного производства, транспорта и быта.
Санитарно-технические мероприятия способствуют очистке промышленных выбросов с помощью различных конструкций очистных сооружений. (Имеются ли очистные сооружения на ближайших предприятиях вашего населенного пункта? На-сколько они эффективны?)
В комплекс мероприятий, улучшающих качество окружаю-щей среды, входят архитектурно-планировочные мероприятия, которые влияют не только на физическое, но и на духов-ное здоровье. В них включают борьбу с запыленностью, ра-циональное размещение предприятий (их нередко выносят за территорию населенного пункта) и жилых районов, озеленение населенных мест, например, при современных нормах градо-строительства для городов с полуторамиллионным населением необходимо 40—50 м2 площади зеленых насаждений, обяза-тельно выделение в населенном пункте санитарно-защитных зон.
К инженерно-организационным мероприятиям относят уменьшение стоянок у светофоров, снижение интенсивно-сти движения транспорта на перегруженных автомагист-ралях.
К правовым мероприятиям относится установление и со-блюдение законодательных актов по поддержанию качества атмосферы, водоемов, почвы и т. д.
Требования, связанные с охраной природы, улучшением качества окружающей среды, отражаются в государственных законах, указах, нормативных актах. Мировой опыт показы-вает, что в развитых странах мира власти решают проблемы, связанные с улучшением качества окружающей среды, через законодательные акты и исполнительные структуры, которые призваны вместе с судебной системой обеспечивать выпол-нение законов, финансировать крупные экологические проекты и научные разработки, контролировать исполнение законов и финансовых затрат.
Несомненно, что улучшение качества окружающей среды будет осуществляться за счет экономических мероприятий. Экономические меры связаны, в первую очередь, с вложением денежных средств в смену и развитие новых технологий, обеспечивающих энерго- и ресурсосбережение, снижение вы-бросов вредных веществ в окружающую среду. Средства го-сударственной налоговой и ценовой политики должны созда-вать условия включения России в международную систему обеспечения экологической безопасности. Вместе с тем в нашей стране из-за экономического спада объемы внедрения в промышленность новых экологических технологий существенно сократились.
Воспитательные меры направлены на формирование эко-логической культуры населения. Качество окружающей среды во многом зависит от формирования новых ценностных и нравственных установок, пересмотра приоритета, потребно-стей, способов человеческой деятельности. В нашей стране в рамках государственной программы «Экология России» разра-ботаны программы, пособия для экологического образования на всех ступенях получения знаний от дошкольных учрежде-ний до системы повышения квалификации. Важным средством в формировании экологической культуры являются средства массовой информации. Только в России существует свыше 50 наименований периодической печати экологической на-правленности.
Все мероприятия, направленные на улучшение качества ок-ружающей среды, тесно между собой взаимосвязаны и во многом зависят от развития науки. Поэтому важнейшим условием для существования всех мер является проведение научных исследований, обеспечивающих улучшение качества окружающей среды и экологической устойчивости как пла-неты в целом, так и отдельных регионов.
Однако следует отметить, что принимаемые меры по улуч-шению качества окружающей среды не всегда приносят за-метный эффект. Рост заболеваемости населения, снижение средней продолжительности жизни людей, рост смертности свидетельствуют о развитии негативных экологических явле-ний в нашей стране.