Қоршаған ортаның мониторингі

КЕЛІСІЛДІ

2009 ж. «____»_______

2009 ж. «___»________

ОҮЖ ж ӘҚБ бастығы _____________ А.А. Варакута

2009 ж. «____»____
Кіріспе
Қоршаған ортаның мониторингі – адамның щаруашылық әрекеті мен табиғат факторларының әсер етуіне байланысты қоршаған орта жағдайын болжау мен бағалау, бақылау жүйесі.мониторингтің құрамына:

- қоршаған ортаға әсер ететін факторлардың әсерінен қоршаған орта сапасының өзгеруін бақылау;

- табиғат ортасының нақтылы жағдайын бағалау;

- орта сапасының өзгеруін болжау.

Бақылау физикалық, химиялық және биологиялық көрсеткіштер арқылы жүзеге асырылады. Экологиялық бақылау жүйесінің құрамына ортаның техногенді пайда болатын қауіпті ластауы, мысалы газды ластағыштар, ауыр металлдардың қоспасы кіреді. Бағалауды өткізу барысында негізгі ақпарат көзі болып қоршаған ортаны бақылау үрдісінде алынған берілгендер (данные) қызмет атқарады.

Әсер ету масштабына байланысты мониторингтің глобальды, ұлттық, аймақтық және аумақтық түрлерін ажыратады. Глобальды (биосфералық) мониторинг күлі табиғат ортасын бағалауға мүмкіндік беретін халықаралық қатынастар негізінде жүзеге асырылады. Ұлттық мониторинг арнайы құрылған органдармен мемлекет шекарасында жүргізіледі. Құбылыстар мен үдерістерді үлкен территориялар, аймақтар көлемінде бақылау мониторингтің аймақтық жүйесіне жатады. Нақтылы антропогенді көздің әсер ету мониторингі – аумақтық дәреже болып табылады.

Мониторингтің объектілері болып: атмосфера, гидросфера, литосфера, өсімдіктер мен жануарлар әлемі, космостық кеңістік табылады.

Студенттердің тәжірибелік жұмыстарының мақсаттары мен міндеттері:

- әдебиет көздерімен өздігінен жұмыс істей білуді үйрену;

- қоршаған ортаның мониторингі бөлімінің материалдарын тереңірек оқып білу;

- оқылған материалды өздігінен мазмұндай, талдай білу, экологиялық мониторинг бағдарламаларын құрастыра алу.

Экологиялық мониторинг қоршаған орта жағдайын бақылаудың кешенді жүйесін, табиғи және антропогенді факторлардың әсерінен жағдайының өзгеру болжамы мен бағасын көрсетеді (1-сурет).

Бақылау

Жағдайды

бағалау

1 сурет – Мониторингті өткізу сұлбасы

Экологиялық мониторингтің негізгі міндеттеріне:

1. 
   антропогенді әсер ету көздерін бақылау;
   
2. 
   әсер ету факторларын бақылау;
   
3. 
   табиғат ортасы мен онда жүріп жатқан үрдістерді бақылау;
   
4. 
   табиғат ортасының нақтылы жағдайын бақылау;
   
5. 
   антропогенді әсер нәтижесіде табиғат ортасы жағдайының өзгерісін болжау жатады.
   

Нақтылы бір территорияның экологиялық жағдайын бағлау үшін оның орналасу орнын, климаттық параметрлерін, өнеркәсіптік потенциалын, территорияның даму бағдарламасын және бағалауға қажетті басқа да мәліметтерді білу қажет.

Мысалы ретінде Қазақстан Республикасының түгелдей экологиялық жағдайын қысқаша қарастырайық.

Қазақстан Республикасы территориясының көлеміне қарай 272,5 млн. га. әлемде тоғызыншы орынды алып отыр және төрт климаттық зонаға – жазық, орманды жазық, шөлейт және шөл болып бөлінеді. Бағалы пайдалы қазбалардың бүкіл зоналарда бар болуы халық шаруашылықтық қолданыс орбитасына Қазақстанның барлық территориялық зоналарын кірістірген. Қазіргі уақытта қуатты өнеркәсіптік және ауыл – шаруашылықтық инфраструктура құрылған. Техногенді дамуда Қазақстанға техногенді даму мен тез экономикалық өсуді қамтамассыз еткен ауыр және жағу өнеркәсіптері, қара және түсті металлургия, химиялық және мұнайхимиялық өнеркәсіптері алдағы орында.

Қазақстан территориясында 11 территориялды - өнеркәсіптік кешен құрылған (Алматы-Талдықорған, Қарағанда-Теміртау, Балхаш, Павлодар-Екібастұз, Манғыстау, Ақтөбе, Өскемен, Жезқазған, Ақтау, Байқоныр). Техногенді дамудың нәтижесінде табиғи экожүйелердің бұзылуы мен деградациясы орын алған.

Негізгі экологиялық мәселе болып қалалардағы ауаның ластануы, өнеркәсіптік және тұрмыстық қалдықтардың ілгері түрде жиналуы, жерлердің шөлденуі мен деградациясы, жер асты және жер үсті су көздерінің ластануы қалып отыр. Әмудария және Сырдария өзендері бассейіндеріндегі суармалы (орошаемого) жердің интенсивті және рационалсыз дамуы Аралдың апатына әкеп соқты. Бұрынғы және қазір де әрекет етуші соғыс және испытательный полигондардың территориялары радиоактивті және химиялық ластауларға шалдыққан (Сары-Шаған, Капустин Яр, Азгир).

Қалалық және өнеркәсіптік алгомериялардың негізгі орындарында тұратын халықтың денсаулығына кері әсерін тигізетін басты факторлар ауаның ластануы мен ауыз суының жетіспеушілігі болып келеді.

Қазақстанда қоршаған орта мен оның өзгерісін мониторингтің барлық – аумақтық, аймақтық және глобальды түрлері бойынша бақылайтын бірнеше салалы қызмет құрылған. Үш деңгей бойынша алынған нәтижелерді жалпылай келе елдің түрлі аймақтарындағы антропогендік және табиғи үрдістердің объективті көрінісін алады. Бақылау жұмыстарының басты көлемін Қазгидромет орындайды. Атмосфералық ауаның ластануына бақылау Республиканың үлкен қалалары мен өнеркәсіптік орталықтарында жүргізіледі.

Ауа ортасы. Ауаның ластану жағдайы бақылау жерлерінің стационарлы орындарынан алынған ауа пробаларын өңдеуді талдаудың нәтижелері бойынша бағаланады. Сапаның негізгі критерийлері болып рұқсат етілген шекті концентрация (РШК) табылады. Атмосфераның ластану деңгейі РШК-ға ең үлкен мөлшерленген мәндері бар бес түрлі заттар арқылы есептелетін атмосфера ластануының кешенді индексінің шамасы бойынша бағаланады (А қосымшасы).

Ластанудың ең үлкен деңгейі Балхаш, Теміртау, Лениногорск, Өскемен, Алматы, Шымкент байқалады. Басты ластаушы заттар болып шаң, күкірт диоксиді, азот және көмертегі, көмірсутектер табылады. Ең үлкен ластаушыларға жылу энергетикасы өнеркәсіптері жатады. Мысалы: қазіргі заманғы 2,4 млн. кВт қуатты ЖЭО тәулігіне 20 мың тонна көмір жағып атмосфераға 680 тонна күкіртті газдарды, 200 тонна азот оксидтері мен 120 тоннадан аса қатты шаң түріндегі бөлшектерді тастайды. Сонымен қатар атмосфераны ластаушы көздердің бірі болып көлік-жол транспорттары табылады. Мысалы, Алматыда барлық тастаулардың (200 мың тонна жылына) 93 % көлік транспорттарына келеді.

Қазақстанның қалалары бойынша атмосфералық ауаның ластану динамикасының индекстері Б қосымшасында көрсетілген.

Су ресурстарының жағдайы. Су ресурстарының Қазақстан территориясында бөлінуі мүлдем біркелкі емес, ал жер үсті сулары аймақтар мен экономика салаларын тұрақсыз сумен қамтамассыздандыруға әкеп соқтыратын, жылдар мен маусымдар бойынша мәнді өзгерістерге ұшырайды. Жер үсті суларының сапасын бақылау жүйесіне әрекет етуші гидрометеорологиялық қызметтің нидропостары кіреді. Гидрохимиялық көрсеткіштер бойынша су сапасының негізгі критерийлері болып балық шаруашылық су қоймалары, шаруашылық және коммуналды – тұрмыстық суды қолдану үшін ластаушы заттардың РШК мәндері табылады (В қосымшасы).

Жер үсті суларының ластану деңгейі су сапасының өзгеру динамикасын салыстыру мен анықтау үшін қолданылатын су ластануының кешенді индекс (СЛИ) шамасы бойынша бағаланады (1 - кесте).

1 кесте – Жер үсті суы сапасының өзгеру сипаттамасы

Сапа класы	Жер үсті суы сапасының сипаттамасы	СЛИ шамасы
1	Өте таза	СЛИ <0,3
2	Таза	0,3 < СЛИ < 1
3	Азды – көп ластанған	1,0 < СЛИ < 2,5
4	Ластанған	2,5 < СЛИ < 4,0
5	Лас	4,0 < СЛИ < 6,0
6	Өте лас	6,0 < СЛИ < 10
7	Төтенше ластанған	СЛИ > 10

Қазақстанның дерлік барлық өзендері ластанған, ал шекаралас территорияларда қалыптасатын Орал, Ертіс, Сырдария сынды өзендер ластанған болып түседі. Суды ластаушылардың құрамына өнеркәсіптік, тау кен өңдеуші және қайта өңдеу кәсіпорындарынан басқа жануарлар фермалары, суармалы жер өрістері, тұңдырғыштар мен қалдықтарды сақтау қоймалары кіреді.

Барлық өнеркәсіптік өңірлерде экологиялық қауіпті әсер ету зоналары: террикондар, үйінділер, ашық кеніштер, бұрғы құдықтары, тау кен өндірісінің қалдықтары бар. Ғарыштан түсірілген түсірілім берілгендеріне сәйкес Арал маңында қалыптасатын тұзшаңды ағындар 150 – 300 км-ге таралады. Бұл өз кезегінде территорияның одан арғы уақытта шөлге айналу үрдісіне алып келеді. Республикада жер ресурстары өнімдерін қарқынды қолданудың нәтижесінде өндіріс пен тұтыну қалдықтарының 20 млрд.т. жинақталған. Республикада жылына бір адамға шаққанда таужыныс заттарының 50 т. Табылады және қайта өңделеді. Олардың ішінде 95 % қалдықтарға кетеді.

Орман ресурстары. Республикада мемлекеттік орман қоры жерінің ауданы 25,56 млн. га. құрайды, оның ішінде орман 11,4 млн. га. жер алып жатыр. Ормандардың көп бөлігі сексеуіл, бұталы және тек аздаған бөлігі жапырақты және қылқан жапырақты ағаштар тұқымды болып келеді.

Қорытынды. Қазақстандағы қоршаған ортаның жағдайы шиеленісті болып қала береді. Республикадағы экологиялық жағдайды жақсарту мақсатында қоршаған ортаны қорғаудың тұрақты дамуы үшін іс әрекеттің Ұлттық жоспары қалыптастырылған. 2007 жылдың қаңтар айынан бастап Республикада Экологиялық кодекс іске қосылған.

Стратегиялық мақсаттардың құрамына:

- қоршаған орта жағдайын бақылауға мониторингтің біртұтас жүйесін құру;

- табиғатты пайдалануды жоспарлау, экологиялық бағдарламаларды өңдеу;

- табиғат ортасы сапасының жағдайын бағалау, экологиялық аудандастыру;

- табиғатты қорғау заңнамасын толық жетілдіру;

- экологиялық бақылау және мөлшерлеу жүйесін толық жетілдіру;

- экологиялық білім беру және тәрбиелеу жүйесін дамыту;

- қоршаған ортаны қорғау мәселелері бойынша халықаралық әріптестік бағдарламасын өңдеу.
Бақылау сұрақтары
1 Қазақстан территрриясындағы ауа бассейінінің ластану көздерін атаңдар.

2 Қазақстанда қоршаған орта жағдайын бақылауды жүзеге асыратын негізгі қызмет қандай?

3 Ауа және су ортасы қандай параметрлер бойынша мөлшерленеді?

4 Қоршаған орта жағдайын жақсарту бойынша қандай шараларды қабылдау қажет?

Әдебиет көздерін қолдана отырып, студенттерге төменде көрсетілген тапсырмалар негізінде Павлодар облысы мен Павлодар қаласының экологиялық жағдайын бағалау қажет:

- климаттық анықтамалықтар және атластардың материалдары негізінде жергілікті жердің сипаттамасын құрастыру;

- облыста және қалада орналасқан өнеркәсіп объектілеріне сипаттама беру;

- қоршаған ортаны ластауда көлік құралдарының рөлін бағалау; - облыс пен қаланың ауа бассейнің ластаушы заттарына негізгі сипаттама беру және қоршаған ортаны қорғау территориалды басқармасының мәліметтері бойынша ластанудың бағасын жасау;

- облыс пен қаланың су ресурстарының жағдайын бағалау;

- облыс пен қаланың жер және биологиялық ресурстарының жағдайын бағалау;

- өндіріс пен тұтыну шығындарының қалыптасу деңгейін бағалау;

- жасанды қалыптасқан қоршаған ортаның халықтың денсаулығына тигізетін әсерін анықтау.

Жүргізілген талдау мен қадғалаудың негізінде облыс пен қаланың экологиялық жағдайы туралы қорытынды жасау, облыс пен қаланың қоршаған ортасын жақсарту бойынша іс-шаралардың бағдарламасын құрастыру.

Атмосфераның сапасы ретінде физикалық, химиялық және биологиялық факторлардың адамға әсер ету дәрежесін анықтайтын қасиеттерін түсінеді. Өсімдік және жануар әлемі, сонымен бірге материалдар, құрастырылымдар және бүтіндей қоршаған орта. Атмосфераның сапасы оның ластануына байланысты. Ластану көздері табиғи және антропогенді болуы мүмкін.

Атмосфераның ластануы деп оның құрамына табиғи ауаның құрамында болмайтын немесе ауаның табиғи құрамының ингредиенттері арасындағы қатынасты өзгертетін қоспалардың әкелінуін түсінеді. Атмосфераның жер қабатындағы ауаның газдық құрамы біртекті және келесі компоненттерді қамтиды: ауа - 20,9 %, азот – 78,1 %, инертті газдармен – 1 %, көмірқышқыл газбен – 0,03 %. Ауаның құрамы сонымен бірге климаттық жағдайларға: желге, жер үсті рельефіне, ауа райы мен климатқа, келетін қоспаларға байланысты. Атмосфераға қоспалар газдар, булар, сұйық және қатты бөлшектер түрінде түседі. Атмосфераны ластайтын негізгі химиялық қоспалар көмір оксиді, көмір диоксиді, күкірт диоксиді, азот диоксиді, азон, көмірсутек, қорғасын, өнеркәсіп шаңдары, фреондар болып табылады.

2.1 Атмосфераның ластануын қадағалауды және бақылауды ұйымдастыру

Атмосфераның ластануын қадағалау стационарлы, маршрутты және қозғалысты (факель асты) постарда жүргізіледі. Стационарлы постар жүйелік қадағалауларды жүргізу үшін қызмет атқарады. Олар ауаның кескінің талдау үшін қажетті құрал-жабдықпен қамтылған арнайы павильондармен және метеорологиялық параметрлер үшін құрылғылармен жабдықталған.

Маршрутты постар да жүйелік қадағалауларға тағайындалған. Бұл посттарда кескіндерді талдау және метеорологиялық қадағалаулар қозғалмалы лабораторияның көмегімен жүргізіледі.

Қозғалысты (факель асты) постар өнеркәсіптік тастаулардың тікелей әсер ету аймағында бір ретті қадағалаулар үшін қызмет етеді.

Осы тақырып бойынша [5] әдебиет көздерін қолдана отырып есепті дайындау қажет.
Бақылау сұрақтары
1 Қадағалау постарын таңдау үшін нені зерттеу қажет?

2 Стационарлы постардың орнласуын кім таңдайды?

3 Посттардың саны неге байланысты және қалай анықталады?

4 Стационарлы постар қалай жабдықталады?

5 Стационарлы, маршрутты және қозғалысты постардың бағдарламасы және мерзімдері.

6 Ауаның ластануын бағалау үшін қосымша қандай қадағалаулар жүргізеді?

Атмосфераға құбырлар мен желдету құрылғыларынан түсетін өнеркәсіптік тастаулардың сейілуі турбуленттік диффузияға тәуелді. Тастаулардың сейілу үрдісіне атмосфераның жағдайы, өнеркәсіптер мен тастау көздерінің орналасуына, жергілікті жердің сипаттамасы, тасталатын заттардың химиялық қасиеттері, құбырдың биіктігі мен диаметріне байланысты. Қосындылардың горизонталды орын ауыстыруы негізінен желдің бағыты мен жылдамдығына, ал вертикалды температураның биіктікте таралуына байланысты.

Жердің беткі қабатындағы зиянды заттардың максималды концентрациясы С_m тастау көзінен Х _mах қашықтықта тастау факелінің өсінде пайда болады. Ыстық қоспа үшін концентрация келесі формула бойынша анықталады
= (1)
мұндағы А – температураның градиентінен тәуелді стратификация коэффициенті – 120 мәнін қабылдаймыз;

M – уақыт бірлігінде атмосфераға тасталатын заттың массасы, г/м³;

V₁ – тасталатын газ – ауалы қоспаның көлемі, м³ /с;

H – құбырдың биіктігі, м;

F – тастауды өлшенген бөлшектерінің тұну жылдамдығын ескеретін, коэффициент. Газдар үшін 1-ге, шаңдар үшін тазарту тиімділігі 90% кезінде F = 2,5; 75 % кезінде F = 3;

W₀ – газ шығуының орташа жылдамдығы, м/сек;

∆T – тасталатын қоспа мен қоршаған орта температурасының арасындағы температура айырмашылығы;

η – жергілікті жердің рельефін ескеретін, өлшемсіз коэффициент;

m – газдың құбырлардан шығу шартын ескеретін өлшемсіз коэффициент.
m= (2)

мұндағы

D - құбыр диаметрі, м;

n - V_m параметрінен тәуелді өлшемсіз коэффициент.

V_m= 0,65* (3)

0,3 m <2 болғанда n= 3

V_m>2 болғанда n=1
(3.1)
Газ – ауалы қоспаның тасталуы кезіндегі күтілетін ластану концентрациясы келесідей анықталады
C_m= (4)

K= (5)

- газдар мен ұсақ дисперсті шаң үшін

C = C_m*S₁ (7)

1 < X/X_max < 8 кезінде S ₁ = 1,13/ 0,13*( X/X_max)² + 1;

X/X_max>8 және F=1 кезінде S₁=X/X_max:3,58 (X/X_max)²–35,2(X/X_max)+120;

2< F <3 кезінде S ₁ = 1 : 0,1 (X/X_max)² + 2,47(X/X_max) – 17,8.