Технические средства экологического мониторинга

Технические средства экологического мониторинга, имеющего целью прогнозирование ЧС природного и техногенного характера, весьма разнообразны. В их число входят контактные и дистанционные средства измерений, а также индикаторы и экспресс-тесты.

Контактные средства мониторинга. Они предназначены для обнаружения одиночных источников экологической опасности и локальных загрязнений ОС. Они позволяют отбирать пробы природных объектов в конкретных точках местности и производить последующий анализ их в подвижных или стационарных лабораториях.

Перспективным направлением совершенствования контактных средств экологического мониторинга является широкое внедрение методов экспресс-анализа без отбора проб. В качестве таких датчиков можно использовать:

1. переносные аналитические приборы для капиллярного электрофореза, газовой или жидкостной хроматографии, хромато-масспектрометрии и др.;

2. системы химических сенсоров (преобразователей), которые непрерывно и обратимо регистрируют содержание какого-либо компонента среды;

3. средства для экспресс-тестов (индикаторные бумаги, полоски, трубки, таблетки, порошки, растворы в ампулах и капельницах, биоиндикаторы и биотесты).

В настоящее время существуют новые технические средства мониторинга. Среди них укладка эколога, подвижные и стационарные лаборатории, судовые лаборатории.

Дистанционные средства мониторинга. Они реализуют такие способы мониторинга, как наблюдение за позиционным районом опасного объекта или территории, где возможно развитие ЧС, и способны достоверно обнаруживать появление и оценивать масштабы отрицательных экологических явлений.

Все наземные средства экологического мониторинга имеют ограничения по дальности действия. Контроль и наблюдение с их помощью за состоянием ОС даже на относительно небольших территориях требуют создания дорогостоящей разветвленной сети. От этих недостатков свободны авиационные средства экологического мониторинга, которые дистанционно позволяют получать портретные, графические и математические модели ландшафтов позиционных районов. Портретные модели представлены в основном фотографическими, телевизионными и сканерными изображениями. Графические модели представляют карты, схемы дешифрирования космических снимков, блок-схемы, профили и графики.

Значительный интерес к применению космических средств для экологического контроля объясняется прежде всего такими их преимуществами по сравнению с существующими наземными и авиационными дистанционными средствами зондирования природной среды, как: оперативность получения глобальной информации с труднодоступных районов, высокая периодичность ее поступления, возможность съемки в различное время суток в широком диапазоне электромагнитного спектра излучения и т. д.

Спутники видового наблюдения из космоса обеспечивают получение высокодетальных визуальных изображений подстилающей земной поверхности. В зависимости от физических принципов формирования изображения средства наблюдения подразделяются на: фотографические средства (ФС); оптико-электронные средства (ОЭС); радиолокационные средства (РЛС); инфракрасные средства (ИКС), средства, комбинирующие указанные признаки.

Основным достоинством РЛС является всепогодность и возможность наблюдения в любое время дня и ночи, в то время как ФС и ОЭС могут вести наблюдение только в дневное время.

Изображения, которые доставляются с борта космического аппарата на наземный комплекс обработки информации, подвергаются предварительной технической обработке и последующей тематической обработке; их сущность определяется задачами, поставленными на наблюдение. К числу таких задач следует отнести следующие:

- обнаружение очагов лесных пожаров;

- обнаружение нефтяных пятен на акваториях, мест разрывов нефтепроводов;

- оценку уровня загрязнения подстилающей поверхности;

- определение изменений характера растительного покрова;

- оценку загрязнений водных ресурсов;

- определение наличия облаков антропогенного происхождения;

- обнаружение зон затоплений, разливов и т. д.

Анализ применения активных орбитальных РЛС показывает, что основными направлениями их использования являются контроль ОС, экологическое картографирование и создание геоинформационных систем.

Особое значение приобретают космические средства для экологического контроля загрязнения атмосферы, так как оно представляет собой не только прямую угрозу здоровью людей, но и оказывает весьма существенное влияние на климат всей планеты. Тепловой баланс Земли в значительной степени зависит от отражательной способности ее атмосферы, которая возрастает с увеличением концентрации аэрозолей. Это явление приводит к тому, что все большая часть солнечной энергии не достигает земной поверхности, отражаясь от атмосферы в космическое пространство. Еще более существенное воздействие на тепловой баланс Земли и соответственно на ее климат оказывает повышение в атмосфере концентрации диоксида углерода, оксида углерода, а также других газообразных и пылевых продуктов, порожденных деятельностью человека.

Проблема мониторинга динамики параметров атмосферы неразрывно связана с исследованием процессов в атмосфере Земли, которые имеют глобальные масштабы. В связи с этим возникает объективная необходимость применять спутниковые методы для изучения строения и состава атмосферы, особенно динамики ее загрязнения.

Вопросы для самоконтроля:

1.Что относится к потенциально опасным объектам?

2. КВО по видам угроз классифицируются?

3. Дайте определение понятию прогнозирование ЧС?

4.Основныее виды прогнозирования?

5. Мониторинг как система наблюдения, оценивания и прогнозирования состояния ОПС что осуществляет?

6. Обеспечением систем мониторинга, лабораторного контроля и прогнозирования ЧС?

Рекомендуемая литература:

1. Емельянов В.М., Коханов В.Н., Некрасов П.А.. Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях: Учебное пособие для высшей школы / Под ред. В.В. Тарасова – 3-е изд., доп. и испр. – М.: Академический Проект: Трикста, 2005. – 480 с.

2. Афанасьев Ю.А., Фомин СА.. Мониторинг и методы контроля окружающей среды: Учеб. пособие: В 2 ч. М.: Изд-во МНЭПУ, 1998. Ч. 1. Общая.

3. Гринин А.С., Новиков В.Н. Экологическая безопасность. Защита территории и населения при чрезвычайных ситуациях: Учебное пособие – М.: ФАИР-ПРЕСС, 2000. – 336 с.