Навігація
Головна
Види екологічного моніторингуМоніторинг та екологічний нагляд (контроль)ДЕРЖАВНИЙ ЕКОЛОГІЧНИЙ МОНІТОРИНГЕКОЛОГІЧНИЙ МОНІТОРИНГЕкологічний моніторингВідповідальність за ведення екологічного моніторингуІНФОРМАЦІЙНО-АНАЛІТИЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ І ПЛАНУВАННЯ ДІЯЛЬНОСТІ PR-СЛУЖБМетрологічне забезпеченняМетрологічна діяльність в галузі забезпечення єдності вимірюваньМетрологічні служби федеральних органів виконавчої влади
 
Головна arrow БЖД arrow Нагляд та контроль у сфері безпеки
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Метрологічне забезпечення екологічного моніторингу

Основною базою глобального та національного моніторингу є космічна техніка. Відомо, що штучні супутники Землі дозволяють вести успішні спостереження за станом біосфери Землі і отримувати інформацію, яку практично неможливо отримати в результаті наземних спостережень.

Завданнями глобального та національного моніторингу можуть бути, наприклад, стеження за динамікою популяції шкідливих організмів, зокрема комах, на великих площах, облік руху охоронюваних видів рослин і тварин, можливості нанесення шкоди лісам, нолям, водойм.

Для проведення моніторингу будь-якого рівня використовуються сучасні методи аналізу та контролю навколишнього середовища. Застосування різнопрофільних спектральних і хімічних методів аналізу з широким залученням обчислювальної техніки дозволяє отримувати достовірну інформацію про екологічну обстановку. Поряд з сучасними технічними методами аналізу та контролю використовуються і природні природні явища. Наприклад, саморегуляція екологічних систем дозволяє вчасно сигналізувати про небезпеку, що можна використовувати при проведенні регіонального або локального моніторингу методом біологічної індикації, заснованим на реакції живих організмів, чутливих до конкретних хімічним домішкам.

Прикладом використання біотестування за допомогою рослин є Голландія, де такі корисні для людини рослини, як гладіолуси, тюльпани (тестоб'ектов на накопичення фторидів), італійська житнє трава (тестоб'ектов на накопичення іонів важких металів), використовуються для аналізу забруднень на великих площах країни. Методи біотестування водойм в штучних умовах за допомогою живих організмів, таких як дафнія (рачки), п'явки (черв'яки), інфузорії (найпростіші) знаходять в даний час широке застосування в багатьох країнах.

Певне поширення в даний час отримав метод Лихеноиндикация (від лат. Lichenes - лишайники), заснований на обліку кількості лишайників в міських насадженнях, районах великих підприємств. Встановлена однозначна обернено пропорційна зв'язок між наявністю лишайників на стовбурах дерев і "полями забруднення" повітря. Факт відмирання дерев при відсутності жуків короїдів також служить біологічним індикатором забруднення повітря або грунту речовинами промислового походження.

Для отримання інформації про зміни, що відбуваються на біосферному рівні, в системах національного моніторингу Росії діють вісім "фонових станцій".

У екологічному моніторингу інформативність біологічних електромагнітних випромінювань (ЕМВ) різних спектральних діапазонів іноді має переважне значення перед іншими контрольними параметрами.

Розглянемо окремий випадок ЕМ-індикації стихійних лих. За певних умов нерівноважний стан може спостерігатися в об'єктах як живий, так і неживої природи, наприклад вогнище підготовки землетрусу на певному етапі являє собою самоорганізується нерівноважну систему тріщин. Процеси підготовки і розвитку землетрусів протікають в основному за рахунок внутрішньої енергії Землі. У період землетрусу вивільнювана вільна енергія Землі проявляється в інших її формах і "життя" неорганічної природи протікає як би за загальними законами нерівноважних систем, з тією суттєвою різницею, що для живих систем стан нерівноваги стійко, а для неживої природи обмежена коротким періодом, після якого знову настає стан динамічної рівноваги.

У період "дозрівання" землетрусу реакції живих систем можуть бути безпосередньо пов'язані зі зміною фізико-хімічних умов навколишнього середовища.

У характері реакцій більшості біопредвестніков на зміну зовнішнього середовища, пов'язаних з майбутнім землетрусом, важливу роль відіграє нервова клітина. Наприклад, у 100 голубів був від'єднаний від центральної нервової системи нерв в лапці. Перед самим землетрусом здорові голуби проявили занепокоєння і злетіли, а птахи з ізольованими нервами злетіли тільки після додаткового спеціального пострілу.

Механізм аномального поведінки біопредвестніков землетрусів в даний час не розкритий і має, мабуть, не тільки ЕМ-природу. Поки біопредвестнікі можуть бути лише додатковим фактором, який слід враховувати в вирішенні актуальної комплексної проблеми прогнозу землетрусів, що є окремим випадком моніторингу біосфери.

В даний час широко розвинена і постійно модернізується найбільш інформативна система ЕМ-моніторингу Землі атмосфери та гідросфери методом дистанційного зондування (ДЗ). Для глобального огляду земної поверхні використовуються супутники, виведені на квазіполярние кругові орбіти з висотою 700-1000 км. Особливістю таких супутників є те, що вони проходять над заданою точкою земної поверхні завжди в один і той же місцевий час. Встановлена на супутнику апаратура дозволяє проводити поелементний перегляд поверхні Землі в межах поля зору скануючого приладу. Діапазон зондування сучасної апаратури може перекривати спектр від ультрафіолетової (УФ) області до радіохвиль. Досвід дистанційного зондування багатозональна системами дозволив виявити потенційну інформативність практично будь-якої ділянки ЕМ-спектра для вирішення більшості екологічних завдань.

data-override-format="true" data-page-url = "http://stud.com.ua">

Вимірювання природної УФ-радіації були розпочаті у зв'язку з необхідністю вивчення її впливу на біооб'єкти. Додатковий інтерес до дослідження умов поширення УФ-променів у приземному шарі виник з початком розробок систем лазерного зв'язку в УФ-діапазоні. Окремою областю дослідження є визначення вмісту озону в атмосфері за вимірюваннями прямої сонячної радіації в УФ-області.

Проведені експерименти з відпрацювання методики дистанційного зондування трозональнимі телевізійними системами з оптико-механічної розгорткою показали, що при загальному зниженні контрасту, збільшенні зашумленности УФ-зображень в каналі 380-400 нм виділяються геологічні утворення, невидимі в інших діапазонах.

Межі акваторії і суші не завжди виражені чітко, зате завжди присутні ряд компонентів ландшафту, зони засоленості і підвищеної вологості.

Важливим напрямком використання УФ-діапазону (300-400 нм) є спостереження забруднень атмосфери і водного басейну. Вимірювання відбитого і розсіяного сонячного випромінювання УФ-діапазону дозволяє по спектральним особливостям минає короткохвильового випромінювання, обумовленого смугами поглинання ряду забруднюючих компонент, судити про їх присутність.

Однією з основних завдань контролю за забрудненням акваторій є локалізація нафтових плівок. Оптичні властивості чистої води істотно відрізняються від властивостей вод, забруднених нафтопродуктами. Для чистої води в океані довжина хвилі максимально рассеиваемого світла становить 470 нм. Легкі фракції, присутні в нафтових плівках на поверхні води, поглинають світло в області 300 нм і можуть за певних умов флюоресціровать в діапазоні 360-460 нм, при цьому додаткову інформацію може дати використання ефекту поляризації.

Розглянемо локаційний принцип підходу до принципово нового вирішення завдання моніторингу навколишнього середовища, в основному атмосфери, використовуючи оптичний діапазон ЕМІ. Оптичний локатор називається лідари. У ньому в якості джерела ЕМІ використовується когерентне джерело випромінювання, а саме імпульсний лазер з перебудовується частотою. Випромінювання оптичного діапазону активно взаємодіють з атомами і молекулами атмосфери, і тому відбитий сигнал може містити значну інформацію про стан зондіруемой ділянки атмосфери.

Велика потужність лазерного імпульсу дозволяє проникати в атмосферу аж до озонового шару, наприклад імпульс при тривалості 10-30 с не здатний дати відбитий сигнал з відстані 30-50 км, причому просторове переміщення лазерного променя дозволяє здійснювати безперервний моніторинг великих обсягів атмосфери. Обробка отриманої інформації здійснюється за допомогою ЕОМ.

Лідарного контроль в основному враховує три фізичні процесу, що є результатом зондування атмосфери:

• вимушене комбінаційне розсіювання;

• резонансне поглинання;

• резонансне розсіювання.

Сутність вимушеного комбінаційного розсіювання полягає в наступному: при взаємодії лазерного променя з забрудненою атмосферою в спектрі відбитого сигналу з'являється ряд частотних ліній комбінаційного розсіювання. Ці лінії зміщені щодо частоти випромінювання лазера на певні величини, обумовлені вимушеними переходами молекул при впливі випромінювання лазера. За величиною зсуву спектральних ліній можна судити про наявність в атмосфері конкретних забруднюючих речовин. Спектри комбінаційного розсіювання усувають неоднозначність розшифровки отриманої лідари інформації і дають можливість виявити на фіксованій довжині хвилі велику гаму речовин, що забруднюють атмосферу. Основною перевагою методу комбінаційного розсіювання є можливість поєднання випромінювача і приймача в одному пристрої. Оптимальні довжини хвиль, що забезпечують найбільшу ефективність лидара, що працює за принципом комбінаційного розсіювання, лежать в 250-400 нм.

Сутність резонансного поглинання полягає в тому, що головні компоненти атмосфери селективно поглинають ЕМВ лазера, в цьому випадку випромінювання збігається з областями власного поглинання електронів (УФ, або видимий діапазон) або і атомів (інфрачервоний (ІК) діапазон) конкретного забруднювача. Поглинена енергія через деякий час спонтанно переизлучается, причому частота перєїзлученієм сигналу залежить від частоти поглиненого випромінювання.

Сутність резонансного розсіювання збігається з явищем комбінаційного розсіювання, з тією лише різницею, що інтенсивність резонансного розсіювання на кілька порядків перевищує інтенсивність комбінаційного розсіювання, що обумовлено природою розсіювача. Метод резонансного розсіювання знаходить застосування при оцінці забруднюючих атмосферу парів металів - ртуті, кадмію, цинку, натрію, миш'яку.

Вибір довжини хвилі зондуючого лазера відіграє велику роль для всіх розглянутих вище методів дослідження біосфери. Зазвичай в лідари використовуються лазери з перебудовується частотою генерації, які дозволяють перекрити діапазон хвиль 360-1000 нм (наприклад, лазери з блоком подвоєння, часто на барвниках).

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
data-override-format="true" data-page-url = "http://stud.com.ua">

Cхожі теми

Види екологічного моніторингу
Моніторинг та екологічний нагляд (контроль)
ДЕРЖАВНИЙ ЕКОЛОГІЧНИЙ МОНІТОРИНГ
ЕКОЛОГІЧНИЙ МОНІТОРИНГ
Екологічний моніторинг
Відповідальність за ведення екологічного моніторингу
ІНФОРМАЦІЙНО-АНАЛІТИЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ І ПЛАНУВАННЯ ДІЯЛЬНОСТІ PR-СЛУЖБ
Метрологічне забезпечення
Метрологічна діяльність в галузі забезпечення єдності вимірювань
Метрологічні служби федеральних органів виконавчої влади
 
Дисципліни
Агропромисловість
Аудит та Бухоблік
Банківська справа
БЖД
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Нерухомість
Менеджмент
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
Соціологія
Статистика
Техніка
Страхова справа
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Пошук