Биохимические методы мониторинга

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ С. АМАНЖОЛОВА.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

 

по дисциплине «Мониторинг окружающей среды»

 

на тему:

 

«Биохимические методы мониторинга».

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент 4 курса

Безгачев Д.С.

 

Преподаватель: Камбарова Ж.Д.

 

 

 

 

 

 

 

Г. Усть–Каменогорск, 2012 г.

 

План:

1. Введение

2. Понятие о мониторинге окружающей среды. Цели и задачи. Объект исследования

3. Классификация видов мониторинга

4. Биохимический мониторинг

4.1. Биологический мониторинг как составная часть экологического  мониторинга. Методы биологического мониторинга

4.1.1. Биоиндикация

4.1.2. Биотестирование

4.2 Химический мониторинг как составная часть экологического  мониторинга. Методы химического мониторинга

5. Заключение

6. Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение

Печальные последствия хозяйственной  деятельности человека для биосферы являются объективной реальностью. Вместе с тем негативные результаты антропогенных воздействий в  условиях развития современной цивилизации  не могут быть признаны неизбежными. Ухудшение состояния окружающей природной среды, как правило, связано  с нерациональным и «хищническим»  использованием природных ресурсов, ошибками в технической и экологической  политике, крайне низким уровнем разработки и внедрения безотходных технологий, малой изученностью всех последствий  антропогенного воздействия на окружающую среду. В сложившейся ситуации чрезвычайно  важным для практических действий и  долгосрочного прогнозирования  качества окружающей среды являются контроль состояния и определение  тенденций ее изменения.

Важнейшим вопросом стратегии регулирования  качества окружающей природной среды (ОПС) является вопрос создания системы, способной определять критические  источники и факторы антропогенного воздействия на здоровье населения  и ОПС, выделять наиболее уязвимые элементы и звенья биосферы, подверженные такому воздействию.

Такой системой признана система мониторинга  антропогенных изменений состояния  окружающей среды, способная представить  необходимую информацию для принятия решений соответствующими службами, ведомствами, организациями.

Осознание во многих странах неэффективности  усилий по финансированию сбора и  переработки информации о состоянии  окружающей среды потребовало новых  подходов и координации действий как на национальном, так и на международном, глобальном, уровнях.

Первым шагом в этом направлении  стала конференция ООН по охране окружающей среды в Стокгольме в 1972 году. Одним из важнейших решений  Стокгольмской конференции была рекомендация по созданию глобальной системы мониторинга окружающей среды.

В 1974 году в Найроби была образованна  межправительственная комиссия по системе  глобального мониторинга, разработана  первая схема организации мониторинга  антропогенных загрязнителей. Тогда  же был уточнен список наиболее опасных  загрязнителей для учета их при  организации мониторинга.

Загрязнители оценивались по различным  критериям, в том числе по воздействию  на здоровье человека; влиянию на климат или экосистемы; склонности к разрушению в природной среде; способности  накапливаться в пищевых цепях; возможности химической трансформации  во вторичные токсические или  мутагенные вещества и другим.

Следует отметить, что еще до этого  в нашей стране под руководством известного ученого Ю.А. Израэля были разработаны научные основы мониторинга, которые доложены на заседании Совета управляющих программ ООН по проблемам окружающей среды (ЮНЕП) в Найроби. А затем и на других международных симпозиумах и совещаниях.

В последующем вопросы мониторинга  окружающей среды неоднократно обсуждались  на различных уровнях, как национальных, так и международных правительственных  и общественных организаций, что  находило отражение в многочисленных печатных изданиях, посвященных проблемам  мониторинга окружающей среды.

 

 

2. Понятие о мониторинге окружающей среды. Цели и задачи. Объект исследования

Экологический мониторинг является комплексным  мониторингом биосферы. Он включает в  себя контроль за изменениями состояния  окружающей среды под влиянием как  природных, так и антропогенных  факторов.

Термин «мониторинг» образован  от лат. Monitor - наблюдающий, предостерегающий, Существует несколько современных формулировок определения мониторинга. Некоторые исследователи под мониторингом понимают систему повторных наблюдений за состоянием объектов окружающей среды в пространстве и во времени в соответствии с заранее подготовленной программой. Более конкретная формулировка определения мониторинга предложена академиком РАН Ю.А. Израэлем в 1974.: мониторинг состояния природной среды, и в первую очередь загрязнений и эффектов, вызываемых ими в биосфере, - комплексная система наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния биосферы или ее отдельных элементов под влиянием антропогенных воздействий.

Программа ЮНЕСКО от 1974 г. определяет мониторинг как систему регулярных длительных наблюдений в пространстве и во времени, дающую информацию о прошлом и настоящем состояниях окружающей среды, позволяющую прогнозировать на будущее изменение ее параметров, имеющих особенное значение для человечества. В России же в настоящее время создана и функционирует Единая государственная система экологического мониторинга (ЕГСЭМ). В связи с этим был принят государственный стандарт определения  «мониторинга окружающей природной среды» - это система наблюдения и контроля, проводимых регулярно по определенной программе для оценки состояния окружающей среды, анализа происходящих в ней процессов и своевременного выявления тенденций ее изменения.

Таким образом, объектами мониторинга  в первую очередь являются: атмосфера (мониторинг приземного слоя атмосферы  и верхней атмосферы); атмосферные  осадки (мониторинг атмосферных осадков); поверхностные воды суши, океаны и  моря, подземные воды (мониторинг гидросферы), криосфера (мониторинг составляющих климатической  системы).

 

 

 

Кроме того, объектами мониторинга  являются антропогенные воздействия  и их источники:

• Связанные с поступлением в окружающую среду токсичных для человека и опасных для флоры и фауны веществ, а так же других видов воздействия (электромагнитного, шумового и др.);
• Приводящие к изменению сложившегося или естественного состояния природных сред, природных комплексов и их компонентов, а так же к сокращению или изменению биологического разнообразия, изменению ландшафта;
• Связанные с изъятием или изменением состояния природных ресурсов.

 

С помощью экологического мониторинга  контролируется состояние экологических  систем, в том числе природно-технических  подсистем, а так же медико-гигиенические  показатели среды обитания человека.

Таким образом, объектом мониторинга  является окружающая природная среда. Окружающую среду, в таком случае следует рассматривать как совокупность факторов и элементов, способных  оказывать прямое влияние на живой  организм на любой стадии его индивидуального  развития.

В настоящее время, с развитием  антропосферы, необходимо учитывать прямую и обратную связь между деятельностью человека и состоянием окружающей среды, что позволяет сделать мониторинг.

Таким образом, задачи и цели мониторинга  окружающей природной среды будут  следующие:

• Наблюдение за источниками антропогенного воздействия;
• Наблюдение за факторами антропогенного воздействия;
• Наблюдение за состоянием природной среды и происходящими в ней процессами под влиянием факторов антропогенного воздействия;
• Оценка физического состояния природной среды;
• Прогноз изменений природной среды под влиянием факторов антропогенного воздействия и оценка прогнозируемого состояния природной среды.

 Наблюдение за состоянием  окружающей среды по сути представляет  собой сбор информации о фактическом  состоянии объектов окружающей  среды; об источниках загрязнения;  об основных изменениях в состоянии  окружающей среды под воздействием  загрязнителей. В соответствии  с целями и задачами мониторинга  сбор информации о состоянии  окружающей среды относится к  системе так называемого «диагностического»  мониторинга, который служит основой  для оценки наблюдаемых изменений,  составления прогнозов возможных  изменений окружающей среды, предотвращения  отрицательных последствий антропогенного  воздействия на окружающую среду  и разработки стратегий оптимальных  взаимоотношений общества и окружающей  среды.

 

 

3. Классификация видов мониторинга

Ступени мониторинга	Объекты мониторинга	Характеризуемые показатели
Локальный (санитарно - гигиенический, биоэкологический)	Приземной слой воздуха	ПДК токсических веществ
	Поверхностные и грунтовые  воды, промышленные и бытовые стоки  и различные выбросы	Физические и биологические  раздражители (шумы, аллергены и  др.)
	Радиоактивные излучения	Предельная степень радиоизлучения
Региональный (геосистемный, природно-хозяйственный)	Исчезающие виды животных и растений	Популяционное состояние  видов
	Природные экосистемы	Их структура и нарушения
	Агроэкосистемы	Урожайность сельскохозяйственных структур
	Лесные экосистемы	Продуктивность насаждений
Глобальный (биосферный, фоновый)	Атмосфера	Радиационный баланс, тепловой перегрев, состав и запыление
	Гидросфера	Загрязнение рек и водоемов, водные бассейны, круговорот воды на континентах
	Растительные и почвенные  покровы, животное население	Глобальные характеристики состояния почв, растительного покрова  и животных. Глобальные круговороты, баланс кислорода и др. веществ

 

 

Существует классификация  систем мониторинга по факторам, источникам и масштабам воздействия.

Мониторинг факторов воздействия - мониторинг различных химических загрязнителей (ингредиентный мониторинг) и разнообразных природных и физических факторов воздействия (электромагнитное излучение, радиоактивные излучения, солнечная радиация, акустические шумы и шумовые вибрации).

Мониторинг источников загрязнения - мониторинг точечных стационарных источников (заводские трубы), точечных подвижных (транспорт), пространственных (города, поля с внесенными химическими веществами) источников.

По масштабам воздействия  мониторинг бывает пространственным и  временным.

По характеру обобщения  информации различают следующие  системы мониторинга:

Глобальный - слежение за общемировыми процессами и явлениям в биосфере Земли, включая все ее экологические компоненты, и предупреждение о возникающих экстремальных ситуациях;

Базовый (фоновый) - слежение за общебиосферными, в основном природными явлениями, явлениями без наложения на них региональных антропогенных влияний;

Национальный - мониторинг в масштабах страны;

Региональный - слежение за процессами и явлениями в пределах какого-то региона, где эти процессы и явления могут различаться и по природному характеру, и по антропогенным воздействиям от базового фона, характерного для всей биосферы;

Локальный - мониторинг воздействия конкретного антропогенного источника;

Импактный - мониторинг региональных и локальных антропогенных воздействий в особо-опасных зонах и местах.

Классификация систем мониторинга  может основываться и на методах  наблюдения (мониторинг по физико-химическим и биологическим показателям, дистанционный  мониторинг).

Химический мониторинг - это система наблюдений за химическим составом (природного и антропогенного происхождения) атмосферы, осадков, поверхностных и подземных вод, вод океанов и морей, почв, донных отложений, растительности, животных и контроль за динамикой распространения химических загрязняющих веществ. Глобальной задачей химического мониторинга является определение фактического уровня загрязнения окружающей среды приоритетными высокотоксичными ингредиентами.

Физический мониторинг - система наблюдений за влиянием физических процессов и явлений на окружающую среду (электромагнитные излучения, радиация, акустические шумы и т.д.).

Биологический мониторинг - мониторинг, осуществляемый с помощью биоиндикаторов (т.е. таких организмов, по наличию, состоянию и поведению которых судят об изменениях в среде).