НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
“КИЄВО-МОГИЛЯНСЬКА АКАДЕМІЯ”
КУРСОВА РОБОТА
ТЕМА: ОСОБЛИВОСТІ РАДІОЕКОЛОГІЧНОГО МОНІТОРИНГУ ГРУНТІВ
ВИКОНАВ СТУДЕНТ ФПН2
ШЕСТОПАЛ РУСЛАН
КЕРІВНИК РОБОТИ
БОГОЛЮБОВ В.М.
КИЇВ-1999ПЛАН КУРСОВОЇ РОБОТИ
Особливості радіоекологічного моніторингу грунтів
Вступ.
Значення грунтів. 3
Поняття моніторингу та його схеми 4
Місце моніторингу в системі керування станом довкілля. 8
Основна частина.
Наукові та організаційні засади створення системи грунтового моніторингу в Україні. 10
Грунтовий моніторинг 11
Наукові основи, цілі, об?єкти і методи моніторингу грунтів. 12
Організація радіаційного моніторингу. 13
Головні задачі при створенні методів комплексного радіаційного моніторингу. 14
Радіаційний моніторинг. Оцінка та уточнення радіаційної обстановки грунтів (за методикою УНДІСГР) . 16
Висновки. 21
Використана література 22
Значення грунтів
Земля – це багатство суспільства. Важко переоцінити її роль у вирішенні продовольчої проблеми. Відомо, що потреба населення в основних продуктах харчування в середньому подвоюється кожні тридцять років. Отже, щоб задовольнити продуктами всіх людей, які житимуть у 2010-2020 рр., потрібно вдвоє збільшити продуктивність сільськогосподарського виробництва. Вирішення цього надзвичайно складного завдання насамперед залежить від ефективності використання землі.
У вік науково-технічного прогресу земля, як і біосфера в цілому, перетворилася з системи, що контролюється природними факторами, в систему, яка працює під сильним впливом антропогенних факторів. У зв?язку з цим площа сільськогосподарського призначення на Україні постійно зменшується. Сотні тисяч гектарів поглинаються ярами, багато земель відводиться під будівництво, страждає від техногенного забруднення та інших шкідливих процесів. Так, за останні 10-12 років на Україні площа сільськогосподарських угідь зменшилася на 480 тисяч гектар. У районах інтенсивного землеробства і високої концентрації промислового виробництва техногенна трансформація грунтів стала на тільки відповідати інтенсивності природного грунтоутворювального процесу, а й набагато його перевищувати.
Для точної оцінки подібних перетворень і здійснення спрямованого регулювання грунтових процесів виникає потреба в організації систематичних спостережень за ними, тобто в організації служби моніторингу. Відсутність такої може призвести до необоротних процесів руйнування грунтового покриву, що потім потребуватиме величезних коштів і часу на його відновлення. Зрозуміло, що як з економічних, так і з господарсько -екологічних міркувань доцільніше й вигідніше запобігати несприятливим змінам, ніж згодом їх усувати.
За допомогою такої інформації можна визначити оптимальні природні умови для різного роду заходів, передбачати як позитивні, так і негативні фактори для ведення господарства, вживати заходів для зменшення впливу негативних факторів на життя і діяльність людей.
Відомо, що довгий час спостереження проводилися тільки за змінами стану природного середовища, зумовлених природними причинами.
Зрозуміло, що стан біосфери змінюється під впливом природних та антропогенних факторів. Проте є суттєва різниця в результатах таких впливів: стан біосфери, який постійно змінюється під впливом природних причин, як правило повертається у попередній стан. Зміна температури та тиску, вологості повітря та грунту, коливання яких в основному проходить в межах постійних середніх значень, сезонні зміни біомаси рослинності та тварин все це приклади таких природних змін. Середні величини, що характеризують стан біосфери(її кліматичні характеристики в довільному районі земної кулі, природний склад різних середовищ, кругообіг води, вуглецю та інших речовин, глобальна біологічна продуктивність) суттєво змінюються лише протягом дуже довгих періодів часу(тисяч, інколи навіть сотень та мільйонів років). Великі зрівновноважені екологічні системи, геосистеми, під впливом природних процесів змінюються надзвичайно довго. Ці поступові еволюційні зміни проходять тільки протягом часу, що вимірюється історичними епохами.
Поняття моніторингу та його схеми
Природні зміни стану довкілля, як коротко часові, так і довші, значною мірою спостерігаються та вивчаються існуючими в багатьох країнах геофізичними службами (гідрометерологічними, сейсмічними, іоносферною, гравіметричною, магнітометричними та рядом інших).
Для того щоб помітити антропогенні зміни на фоні інших (природних), виникла потреба в організації спеціальних досліджень змін стану біосфери під впливом людської діяльності.
Систему повторних досліджень одного та більшої кількості елементів довкілля в просторі та часі з визначеною метою і відповідно до підготованої програми було запропоновано назвати –моніторингом.
Термін “моніторинг” з?явився перед проведенням Стокгольмської конференції ООН по довкіллю(Стокгольм, 5-16 червня 1972р.). Перші пропозиції з приводу такої системи були розроблені експертами спеціальної комісії SCOPE (Науковий комітет з проблем довкілля) в 1979 році.
Таким чином, термін “моніторинг” не є лише новим означенням вже давно існуючих геофізичних служб, а буде відноситися до системи, що синтезується для виявлення антропогенних ефектів в довкіллі з використанням інформації та деяких елементів вже існуючих геофізичних служб.
При розгляданні основних завдань, сформульованих для Глобальної системи моніторингу довкілля(ГСМД) саме в аспекті виявлення змін стану довкілля за рахунок антропогенного впливу, не можна помітити яких-небудь суперечок в меті моніторингу в наведеному визначенні. Проте роботи по виявленню та попередженню стихійних лих метеорологічного чи гідрологічного характеру проводяться існуючими службами, а а роботи по попередженню хвороб – відповідними службами охорони здоров?я та т. і. Звичайно ці служби повинні розвиватись, але навряд чи доцільно об?єднувати їх до єдиної системи моніторингу.
Варто відмітити, що система моніторингу антропогенних змін природного середовища не є якоюсь принципово новою системою, що потребує організації мережі нових станцій спостереження, ліній та телекомунікацій, центрів обробки даних та т. і. Вони входить складовою частиною в універсальну систему спостереження та контролю стану довкілля, систему, що давно вже розвивається в ряді держав.
Таким чином, система моніторингу забруднень може та й повинна бути частиною вже існуючої служби спостереження та контролю стану довкілля, використовувати її досвід, систему станцій спостережень(відповідно з додаванням необхідних нових елементів), ліній телекомунікацій і центрів обробки даних з розвитком деяких елементів.
Як вже було відмічено, для забезпечення функціонування системи спостережень та контролю навколишнього середовища, що може виділити зміни, спричинені антропогенною діяльністю, потрібна детальна інформація про природні коливання і зміни в довкіллі. Проведення моніторингу передбачає отримання (або наявність) такої інформації.
Моніторинг включає в себе такі основні напрямки діяльності:
Спостереження за факторами, які впливають на довкілля, та його стан.
Оцінку фактичного сану природного середовища.
Прогноз стану навколишнього природного середовища та оцінка цього стану;
Таким чином, моніторинг - це система спостережень, оцінки та прогнозу стану довкілля, що не передбачає управління якістю навколишнього середовища, прогнозом його стану з метою попередження його погіршення. Очевидно, що для правильної організації управління якістю навколишнього середовища необхідною умовою є організація системи моніторингу.
Система моніторингу може обіймати як локальні райони, так і земну кулю в цілому(глобальний моніторинг). Основною особливістю системи глобального моніторингу є можливість на основі даних цієї системи оцінити стан біосфери в глобальному масштабі.
Національним моніторингом називають систему моніторингу в межах однієї держави; така система відрізняється від глобального моніторингу не тільки масштабами, але й тим, що основною задачею національного моніторингу є отримання інформації і оцінка стану довкілля в національних інтересах. Так, підвищення рівня забруднення атмосфери в окремих містах чи промислових районах може й не мати суттєвого значення для оцінки стану біосфери в глобальному масштабі, але є важливим питанням для вживання заходів в даному районі, заходів на національному рівні.
Звичайно, що глобальна система моніторингу повинна базуватись на підсистемах національного моніторингу, включати елементи цих підсистем (немає необхідності включати в глобальну систему повністю ці підсистеми, так як в їх компетенцію входять і національні питання).
Інколи вживають термін “трансграничний”, або “міжнародний”, моніторинг. Певно доцільніше всього вживати цей термін для системи моніторингу, що використовується в інтересах декількох держав(для розгляду питань трансграничного переносу забруднень між державами і т. д.)
Отже, моніторинг є багатоцільовою інформаційною системою. Його основні задачі: спостереження за станом біосфери, оцінка та прогноз її стану; визначення інтенсивності антропогенного впливу на довкілля, виявлення факторів та джерел такого впливу, а також інтенсивності їх впливу.
Розглянемо універсальну схему інформаційної системи контролю стану довкілля, придатну як для системи в цілому, так і для довільної геофізичної служби, що входить в систему (гідрометерологічної служби чи системи по нагляду за забрудненнями - моніторингу забруднень або моніторингу антропогенних змін в біосфері). Так як в системі контролю стану довкілля моніторинг забруднень є відносно новим елементом, саме на ньому і зупинюсь докладніше;
Найбільш універсальним підходом до визначення структури системи моніторингу антропогенних змін природного середовища є розділ його на блоки:
спостереження Оцінка фактичного стану
Регулювання якості середовища
Прогноз стану Оцінка стану, що прогнозується
Мал 1. Блок-схема моніторингу
На малюнку показані окремі блоки системи, а також прямі та зворотні зв?язки між цими блоками.
Блоки “спостереження” і “прогноз стану” тісно пов?язані між собою, так як прогноз стану довкілля можливий лише при наявності репрезентативної інформації про фактичний стан (прямий зв?язок). Побудова прогнозу, з одного боку, має на увазі знання закономірностей зміни стану природного середовища, наявність схеми і можливостей чисельного розрахунку, з другої – направленість прогнозу значною мірою повинна визначати структуру і склад системи, що спостерігається (зворотній зв?язок).
Данні, що характеризують стан природного середовища, отримані в результаті спостережень або прогнозу, повинні оцінюватися в залежності від того, в якій галузі людської діяльності вони застосовуються (за допомогою спеціально обраних критеріїв). Оцінка має на меті з одного боку – визначення збитків від впливу, з іншого – вибір оптимальних умов для людської діяльності та уточнення існуючих екологічних резервів. Метою таких оцінок є визначення допустимих антропогенних навантажень на довкілля.
Інформаційно -геофізичні системи, як і інформаційна система моніторингу антропогенних змін, є складовою системи керування, взаємодії людини з навколишнім середовищем (система керування станом довкілля), тому що інформація про існуючий стан довкілля та тенденції його зміни повинні бути покладені в основу розробки заходів по охороні природи та враховуватись при плануванні розвитку економіки. Результати оцінки існуючого та прогнозованого станів біосфери в свою чергу дають можливість визначити вимоги до підсистеми спостережень (саме це й складає наукове обгрунтування моніторингу, обгрунтування складу і структури мережі та методів спостережень). На малюнку нижче показано місце моніторингу в системі керування (регулювання) стану довкілля. На схемі умовно поєднано енергетичні та інформаційні потоки.
Елемент біосфери з рівнем стану Б, піддається антропогенному впливу (А), змінює свій стан (В?В?).
За допомогою системи моніторингу (М) маємо “фотографію” цього зміненого (а по можливості і первісного ) стану, проводиться узагальнення даних, аналіз та оцінка фактичного та прогнозованого стану.
Місце моніторингу в системі керування станом довкілля.
Ця інформація передається в блок керування (К) (прийняття рішень), див також мал 1. На основі цієї інформації в залежності від рівня науково-технічних розробок (Н) та економічних можливостей (з врахуванням еколого -економічних оцінок) (Е) вживаються заходи по припиненню або обмеженню антропогенного впливу, профілактичному “зміцненню” та подальшому лікуванню елемента біосфери. Безумовно, можлива комбінація згаданих вище підходів. Удосконалюється відповідно й система моніторингу (вказані дії показані на схемі штриховими лініями).
Варто зазначити, що так як оцінка фактичного та прогнозованого спну природного середовища є складовою частиною моніторингу, деякі автори ідентифікують цю частину моніторингу з елементом управління станом природного середовища.
Спостереження за станом довкілля повинні включати в себе спостереження за джерелами та факторами антропогенного впливу (також за джерелами забруднень, шкідливих випромінювань і т. п.), за станом елементів біосфери (також за відповіддю (реакцією) живих організмів на вплив, за зміною їх структурних і функціональних показників). При цьому мається на увазі отримання даних про первісний (або фоновий) стан елементів біосфери.
Джерела впливу Моніторинг джерел Вказаний підхід обіймає спостереження за всім циклом антропогенних впливів, від джерел впливу до впливу і реакції окремих природних середовищ та складних екологічних систем.
Геофізичний моніторинг Біологічний
моніторинг
Кліматичний моніторинг
На малюнку також показано класифікація послідовних “сходинок” моніторингу. Класифікація моніторингу і всіх можливих напрямків являє собою складну і громіздку задачу.
