Тақырып 10. Экологиялық мониторинг

Мониторинг (латын тілінен аударғ анда monitor ескертуші, алдын-алушы) қ оршағ ан ортаның антропогенді факторлердің ә серінен кү йінің ө згеруіне болжам, бағ а жә не бақ ылаулардың кешенді жү йесі. Бұ л термин БҰ Ұ -ның Стокголындағ ы коршағ ан орта жө ніндегі конференциясы алдында бақ ылау ұ ғ ымына қ осымша ретінде пайда болады. Мониторинг теориясының жасақ талуына И.П.Герасимов, Ю.А.Израэлв, В.Д.Федоров жә не тағ ы басқ а ү лкен ү лес қ осты. Табиғ атты пайдалануды саналы басқ ару ү шін бә рінен бұ рын адам ө мірі ү шін ең қ олайлы ортаның мә ліметтері болу қ ажет. Бұ л жұ мыстағ ы бастапқ ы тү сінік ретінде ортаның сапасы қ ызмет етеді, яғ ни ә рі адамның экологиялық жағ дайын, ә рі қ оғ амның ғ ылыми техникалық процесін қ анағ аттандыратын оның параметірлерінің жиынтығ ы. Экологиялық жү йедегі ө згерістер туралы уақ ытыны ақ парат алу ү шін есептеу нү ктесі деп аталатын, яғ ни Ю.А.Израйл фондық деп атайтын ортаның сапасының параметрінің белгілі мә ні қ ажет болады. Мұ ндай фондық кү йдің параметрлері тұ рақ ты болмайды, қ айтымсыз ө згерістерді болдырмау мақ сатында берілген жү йені бө тен ә серлер шектен тыс шығ арылуы керек ортаның кейбір критикалық дең гейінің шектерінде адам қ ызметінің ә серінен ө згеріп отырады. Мұ ндайларғ а берілген жү йеге жатпайтын заттар ксенобиотиктердің шекті мү мкін экологиялық жү ктеме немесе шекті мү мкін концентратция жатады.

Коршағ ан орта бойынша БҰ Ұ -ның секретариаты экологиялық мониторингті алдын-ала дайындалғ ан бағ дарламаларғ а сә йкес белгілі бір мақ сатпен қ оршағ ан орта элементтерін қ ең естік пен уақ ытта қ айта бақ ылаулардың жү йесі ретінде анық тады. Мониторингтің нысандары табиғ и антропогенді немесе табиғ и-антропогенді экожү йелер болуы мү мкін. Мониторингтің мақ саты-тек қ ана деректердің помивті констатациясы емес, сонымен бірге эксперименттің жү ргізілуі, процестердің модельденуі.

Мониторингті ұ йымдастыру кезің де тү рлі дең гейдегі бірнеше тапсырмаларды шешу қ ажет болады, сондық тан И.П.Герасимов (1975) мониторингтің ү ш дең гейін қ арастыруды ұ сынды.

Биоэкологиялық мониторингте(синоним локальды)нақ ты ластау кө здерінің ә серіне ұ шырағ ан адам ө мірі зиянды улы химиялық заттардың атмосфера, табиғ и су, топырақ, ө сімдіктердің қ ұ рамындағ ы мө лшерін бақ ылау жү гізіледі: сол кезде табиғ и орталардың ластаушы кө зі мен ластану дә режесін анық тайды. Қ оршағ ан орта кү йін ең маң ызды, кө лемді жә не кешенді кө рсеткіш болып табылатын адам денсаулығ ы тұ рғ ысынан бағ алайды. Локалды монитормнг гидрометеорологиялық су шаруашылығ ы мен санитарлы-эпидемиологиялық қ ызметтер жү ргізеді. Экожұ йелік мониторинг (синонимдері-геоэкологиялық, аймақ тық, табиғ и шаруашылық) табиғ атпен міндетті тү рде қ андай да бір ө зара ә серді болдыратын ауыл шаруашылығ ы, энергетика, ө неркә сіп, орман шаруашылығ ы, балық аулау, коммуналды тұ рмыстық қ ызмет жә не т.б адамның ә деттегідей шаруашылық қ ызметі барысында табиғ и ортағ а антропогенді ә сердің бағ асын беру керек. Мониторингтің бұ л тү рі адам мен табиғ аттың барлық бағ ыттарда ө зара ә серінің бағ асын болжайды жә не табиғ и ортадан зат пен энергияның ө рісі мен шығ ынына сипаттама береді. Аймақ тық мониторингті агро қ ызмет, гидроклиматтық, сейсмологиялық жә не т.б қ ызметтер жү ргізіледі.

Биосфералық мониторинг адам қ ызметімен байланысқ ан биосферадағ ы жалпы планетарлық ө згерістерін бақ ылайды.

Биосфералық мониторингтің негізгі тапсырмалары «Адам жане биосфера» Халық аралық бағ дарламасының бө лімдерінің бірінде анық талғ ан жә не ол келесіден тұ рады:

-экожү йелер, олардың кө здері, популяциялары немесе бө лек ағ залардың ластануы, қ ұ рылымы жә не функциялануы арасында ө зара байланыс орнату;

-Экожү йенің кү йін бақ ылау жә не бағ алау, оның болашақ та ө згеруіне болжам жасау ү шін қ ажетті кө рсеткіштер мен ө лшеулер тірлігін анық тау.

-Ластаушы заттардың экожү йедегі турленуінің жолы мен жылдамдығ ына айналуы.

-Қ оршағ ан ортаның кө рсеткіштерінің критикалық дең гейлерін анық тау.

-Амосферада ө лшенген бө лшектер, тұ нба, озон, кө міртегі диоксиді, кү кірт диоксиді, азот оксиді, кө мірсутек, с ульфаттар, 3, 4 бензоперин, ДДТ;

- атмосфералық жауын- шашындарда-қ орғ асын, сынап, кадмий, мышьяк, 3, 4-бензирен, рн:

- беттік жералды суларында, дондық ұ абаттарда-қ орғ асын, сынап, метал сынап, каллий, мышьяк, ДДК, 3, 4- биогенді, элементтер;

- топырақ тарда қ орғ асын, сынап, каллий, мышьяк, ДДТ, 3, 4-биогенді элементтер.

Ү шілердің унифициирленген ә дістермен аталуын анамитикалық орталық тарда Санкт-Петербург жә не Ташкентте орындайды. Кешенді фондық мониторинг бойынша жұ мыстарды табиғ и орта мен рф-ның Голкаитдраментінің климатының мониторингінің лабораториясы координациялайды жә не жалпылайды.

Қ ұ ралдардың кө мегімен лотонд дә режесін бағ алау ә дістермен қ атар, ә сіресе нақ ты химиялық қ оспаларғ а сезімтал тірі ағ залардың (бір нысандардың текті) негізделген билогиялық индикацияның ә дістері қ олданылады. Мұ ндай биоиндикаттар ретінде ауаның ластануына тітіркенетін дафниялар, инфузориялар; топырақ фаунасы (нысаны, жаң быр қ ұ рттары) топырақ тың ластануыкезінде қ ызмет ете алады.

Қ азіргі кезде аймақ тың жә не ғ аламдық маштабта қ олданылатын аэрокататтық мониторингжү йе тез дамуда. Жердің коммастан бейнесі - бұ л бә рінен бұ рын табиғ и жә не шаруашылық жү йелерінің интегралды бейнесі. Зерттеуші жер беті жө нінде бейнелік немесе сандық мә ліметтер арқ ылы кө рінетін спектрдің кең зонасында, ульракулгін, инфрақ ызыл жә не радиокациялық диапазондарда зерттейді. Компостық мониторингтің жетістіктеріне жер табиғ атының ғ аламдық жә не аймақ тық ерекшеліктерін бақ ылау мү мкіндігі, кориматан жасалынғ ан суреттерді ақ парттық кешенді сипаты жатады, бұ л олардың табиғ аттың кү рделі компаненттерін зерттеу жә не антропогенді ә сер іздерін анық тауда қ олданылуына мү мкіндік береді. Табиғ аттағ ы антропогенді ө згерістердің қ азіргі замандағ ы жылдамдығ ы мен маштабы қ айтымсыз теріс нә тижелерге алып келуі мү мкін, ал мұ ны экологиялық жү йелер мен биосфераның тұ тас дең гейінде жү ретін барлық процестерді білген жағ дайда тоқ татуғ а болады.Экологиялық мониторингпен қ атар, бұ л тапсырманы шешу ү шін экологияда модельдеу мен экологиялық экспертизаны қ олданады.

Модельдеу ретінде экологияда процестер мен қ ұ былыстарды зерттеу, тү рлі эксперименттердің тірі табиғ атта емес, ең қ арапайым тү рі аквариум болып табылатын (террариум) арнайы қ ұ рылғ ан жасанды нысандарда, немесе графикалық, табиғ и жү иелердің қ асиеттерін кө рсететін логикалық, математикалық схемаларда қ ойылуы, жасанды тү йіндіреледі.Қ арапайым экспериментке қ арағ анда модельдеуде теориялық кезең дамығ ан. Ол модель мен нақ ты қ ұ былыстың арасындағ ы аномияғ а жә не осы негізде модель негізінде алынғ ан нә тижелерді қ ұ былысқ а кө шіруге мү мкіндігіне тероиялық негізделуді қ арастырады. Кез-келген модельге қ ойылатын талаптардың бірі-бұ лоның модельденетін жү йеге ұ қ сас, сә йкес болуы, Тұ тастай осы қ ондырғ ылардың кө шірмесін келтіретін қ ұ рылғ ылардың физикалық модельдері аса қ арапайым жә не дә стү рлі болады. Концептуалды модельдер-кішкене жү йелердің жә не процестердің аса кең жү йелер шең берінде ә серлесуінің блокты схемалары тү рінде болады. Ү лгі ретінде заттардың айналуы жә не т.б. қ ызмет етеді. Бұ л модельдер сандық интерпретацмиямен кү рделенуі мү мкін. Графикалық модельдер-тікбұ рышты координаттар жү йесінде келтірілетін тү рлі процестер арасындағ ы байланыстар. Ереже бойынша бұ л модельдер бір параметрдің екіншісінің ө згеру шамасы бойынша ө згеруін сипаттайды. Бірқ атар жағ дайларда, графикалық модельдер кестелік модельдер тү рінде жә не керісінше келтірілуі мү мкін.

Математикалық модедьдеу математиканың кө мегімен жү йелер мен олардың компаненттерінің ә рекетін зерттеу мен формуладан тұ рады. Математикалық аппаратты биологиялық процестерді сипаттауда қ олданудың екі ә дісі бар. Біріншісі-белгілі процестердің фоармализациясы, жалпы специфика жә не заң дылығ ы практикалық жолмен орнатылатын (бақ ылаулар немесе эксперименттер) процестердің формализациясы. Алынатын нә тижелер ә рі қ арай тең деулерге тү рлендіретін графиктер тү рінде кө рсетіледі. Мысалы, зиянды заттардың ЛИМК-н олардың физико-химиялық қ асиеттерімен (молекулалық мағ ынасымен ерекшеленген жә не т.б.) суда жә не атмосферада логарифмдік формада байланыстыратын тең деулер. Модельдеудің екінші ә дісінде бір немесе басқ а да бір заң дылық жө нінде, мысалы, биоценетикалық процестер жө нінде кейбір болжамдық тұ жырымдау айтылады, жә не бұ л болжамдық заң дылық математикалық тең деудегі айнымалылардың қ асиетінің белгілі заң ына «қ осылады».

Берілген модельдер идеал, ә дістемелік мә ні бар, бірақ нақ ты ситуацияларды бейнелейтін модельдер болып табылады. Сондық тан да теориялық моделдеуде зерттеулер аса кү рделі модельдерді қ олданады. Нақ ты биологиялық процесстер популяциялар мен биогеоценездер дең гейінде кү рделі болатыны соншалық ты, ақ параттың шектеулігі мен оның формальды интерпретациясы ның қ иындылығ ы ә серінен ол математикалық анализ негізінде қ анағ аттандырарлық анализге берілмейді.