Фізичні методи (iнструментальнi) методи аналізу концентрацій хімічних елементів (сполук) у довкiллi. Це кількісні аналiтичнi методи, для виконання яких необхідна електрохiмiчна, оптична, радiохiмiчна та інша апаратура, а також методи, що грунтуються на емiсiї ЧИ абсорбції випромінювання: фотометрія, спектральний аналіз, атомно-абсорбцiйний спектральний аналіз, маспектрометрiя, метод ядерного магнітного резонансу.
Розділ 2. Принципи класифікації систем моніторингу
Унiверсальнi системи (територiально-просторово органiзованi). Глобальний моніторинг (базовий, регіональний, iмпактний рiвнi), у т.ч. фоновий i палеомонiторинг, державний, міждержавний, міжнародний моніторинги (моніторинг транскордонного переносу забруднюючих речовин).
Реакція основних складових біосфери. Геофізичний, бiологiчний (у т.ч. генетичний), екологічний, медико-бiологiчний, кліматичний, бiоекологiчний, геоекологiчний, біосферний моніторинги.
Ступінь антропогенного порушення середовища. Моніторинг антропогенних змін в атмосфері, гiдросферi, грунтi, крiосферi, бiотi. Моніторинг джерел забруднення, iнгредiєнтний моніторинг (окремих забруднюючих речовин, радіоактивних випромінювань).
Просторово-часовий пiдхiд. Дистанційний, авiацiйний, космічний, історичний моніторинги.
2.1 Екологічний моніторинг і його завдання
Завдання екологічного моніторингу полягає у виявленнi в екосистемах змін антропогенного характеру. Для його здійснення придатні методи, що грунтуються як на окремих вимірюваннях параметрів забруднення біоти, реакції на дію антропогенних факторів, так i на безперервному визначенні інтегральних показників на великих територіях.
Екологічний моніторинг— комплексна підсистема моніторингу біосфери, яка охоплює спостереження, оцінювання і прогнозування антропогенних змін (бiологiчних, геофізичних) стану біосфери загалом i екосистем, спричинених дією забруданювачiв сільськогосподарським використанням земель, вирубуванням лісів, урбанізацією, а також оцінювання екологічної( рівноваги в екосистемах.
Екологічний моніторинг передбачає обов’язковість спостережень на таких рівнях:
1) iмпактний рівень — спостереження за територіями, які піддаються антропогенному впливу, що зумовлює небезпечні або критичні наслідки;
2) регіональний рівень — спостереження за процесами та явищами в межах певного регіону;
З) фоновий (базовий) рівень — глобальні, регiональнi спостереження за станом екосистем i прогнозування в них змін, що відбуваються без прямого впливу антропогенних факторів.
Для створення системи екологічного моніторингу довкілля необхiднi:
— районування території (розподіл усіє території, на якій буде здійснюватися екологічний моніторинг на таксони — групи споріднених за певними ознаками об’єктів різних розмiрiв i екологічної значущості: ландшафтні райони в межах області, адмiнiстративних районів, водозбiрнi басейни, мiськi агломерації, агропромислові комплекси);
— створення мережі об’єктів спостереження (розміщування на пiдконтрольнiй території місць (об’єктів) спостереження стану компонентів Природного середовища (атмосферного повітря і опадів, поверхневих, грунтових, підземних вод, грунту i рослинності);
— визначення методів i показників, які необхідно контролювати.
2.2 Фоновий моніторинг, його роль в оцінюванні і прогнозуванні глобального стану біосфери
Дослідження екологічних змін і органiзацiя екологічного моніторингу на фоновому рiвнi передбачає спостереження у віддалених вiд локальних джерел забруднення зонах, тобто фонові спостереження, сутність яких полягає у вiдстежуваннi змін стану атмосфери, ґрунту, природних вод, структури земної поверхні на територіях, на які безпосередньо не діють антропогенні фактори.
Фоновий моніторинг — багаторiчнi комплексні спостереження за визначеними об’єктами природоохоронних зон для оцінювання і прогнозування змін стану екосистем, віддалених від об’єктів промислової і господарської діяльності.
Основним завданням фонового моніторингу є з’ясування і фiксацiя показників, що характеризують природний фон (стан природного середовища, який не зазнав прямого впливу людської дiяльностi), а також глобальні й регiональнi зміни в процесі розвитку біосфери. Його організовують у біосферних заповідниках, де вивчають, контролюють i прогнозують антропогенні зміни біосфери, абіотичних факторів середовища, а також внутрiшнi процеси і явища, що відбуваються в екосистемах.
Фоновий глобальний стан біосфери вивчають на фонових станціях, які формуються зi стаціонарного спостережувального полігона (ділянки для відбору проб, гiдропости, спостережувальнi свердловини) і хiмiчної лабораторії, розміщених на територіях біосферних заповiдникiв, де заборонена будь-яка господарська дiяльнiсть.
Програма фонового екологічного моніторингу на основі біосферних заповідників охоплює такі напрями:
— моніторинг забруднення природного середовища та інших факторів антропогенного впливу;
— моніторинг реакції біоти на антропогенний вплив, передусім на фонові рiвнi забруднення;
— спостереження за зміною функціональних i структурних характеристик еталонних (незайманих) природних екосистем і їх антропогенних модифiкацiй.
Програма фонового моніторингу формується з абіотичної та біотичної складових.
Глобальний моніторинг — система спостережень за планетарними процесами i явищами, які відбуваються у бiосферi, з метою оцінювання та прогнозування глобальних проблем охорони навколишнього природного середовища.
Система глобального моніторингу реалізується на iмпактному, регіональному, фоновому рівнях, для яких розроблені спецiальнi програми.
2.3 Кліматичний моніторинг і його завдання
При глобальних перетвореннях довкілля визначальну роль вiдiграють клiматичнi зміни, спричинені природними та антропогенними факторами (парниковий ефект, озонові діри, техногенні забруднення довкілля). Перебуваючи в тісному взаємозв’язку з усіма компонентами природного середовища, клімат (багаторічний режим погоди, властивий даній мiсцевостi) відчутно впливає на них, на умови життя i самопочуття людини.
З’ясування антропогенних змін i коливань клімату неможливе без вивчення його природної динаміки, яка грунтується на даних про стан кліматичної системи «атмосфера — океан — поверхня суші (з річками й озерами) — літосфера бiота» i взаємодію елементів цієї системи за тривалий час. Спостереження за станом кліматичної системи, оцінювання та прогнозування її подальшого розвитку здійснюють за допомогою кліматичного моніторингу.
Кліматичний моніторинг — система спостережень, оцінювання i прогнозування зміни клімату.
Кліматичний моніторинг пов’язаний з екологічним. Він потребує спеціальної системи спостережень, спроможної забезпечити виконання наукових i практичних завдань, зокрема надати широку кліматичну iнформацiю. З цією метою, як правило, створюють службу збору кліматичних даних, сфера дiяльностi якої простягається i за межі моніторингу антропогенних змін клімату. для пізнання сутності й антропогенної складової змін i коливань клімату необхідний великий масив даних про параметри елементів біосфери, процеси, які характеризують її зміни. Особливо це важливо при простежуванні змiнюваностi клімату в просторі i часі. Прогнозування сезонних i річних коливань клімату відбувається на основі інформації яку забезпечує глобальна система спостережень. При цьому слід мати на увазі, що спостереження, спрямовані на вивчення змiнюваностi клімату, повинні обов’язково враховувати iнерцiйнiсть кліматичної системи.
Моніторинг клімату зосереджується на реалiзацiї таких завдань:
— збирання даних про стан кліматичної системи;
— аналізування i оцінювання природних та антропогенних змін i коливань клімату (включаючи порівняння клімату минулого з сучасним);
— виокремлення антропогенних ефектів у зафіксованих змінах клімату;
— виявлення природних i антропогенних факторів, що зумовлюють зміну клімату;
— виявлення критичних елементів біосфери, вплив на які може спричинити клiматичнi зміни.
Розділ 3. Моніторинг поверхневих вод
Вода вiдiграє вирішальну роль у пiдтриманнi життя людини. Її наявнiстъ i способи використання нерідко визначають долі народів i країн. Особливої гостроти набуває ця проблема на сучасному етапі, оскільки лише невелика частина загальних запасів води — це прiснi, придатні для використання в народному господарстві води. Саме вони, зокрема поверхневі води, зазнають найбiльшого антропогенного впливу.
Раціональне використання й охорона природних ресурсів запорука виживання людей. Натепер особливу занепокоєність викликають проблеми водокористування. Загроза полягає не тільки в кiлькiсному зменшенні природних вод, а й у погiршеннi її якості. Тому ця проблема стає загальнодержавною у бiльшостi країн світу, зокрема в Українi.
3.1 Сучасний стан поверхневих вод. Джерела і види їх забруднення
Якість води обумовлена як природними, так i антропогенними факторами. Внаслідок інтенсивного використання водних ресурсів змінюються якiстъ i кiлькiсть води, складові водного балансу, гiдрологiчний режим водних об’єктів. Це відбувається тому, що бiльшiсть річок i озер є одночасно джерелами водопостачання й приймачами господарсько-побутових, промислових i сільськогосподарських скидів. На якiснi та кiлькiснi зміни водних ресурсів впливають такі основні види господарської дiяльностi: водоспоживання для промислових i комунальних потреб, скидання відпрацьованих вод, урбанiзацiя, утворення водосховищ, зрошування i осушування земель, агромелiоративнi заходи тощо. При цьому кожний водозбір може одночасно використовуватися для бiльшостi із вказаних видів дiяльностi. У зв’язку з цим при водогосподарському плануванні i регулюванні якості води необхідно брати до уваги вплив кожного з цих факторів окремо i всіх разом.