Виды почвенного экологического мониторинга
Выделение видов почвенного экологического мониторинга основано на различиях в сочетании информативных почвенных показателей. На основе различий механизмов и масштабов проявления деградации почв выделяется две группы видов мониторинга: первая группа – глобальный мониторинг, вторая – локальный и региональный.
Глобальный почвенный мониторинг – составная часть глобального мониторинга биосферы. Проводится он для оценки влияния на состояние почв экологических последствий дальнего атмосферного переноса загрязняющих веществ в связи с опасностью общепланетарного загрязнения биосферы и сопровождающих его процессов глобального уровня. Результаты глобального или биосферного мониторинга характеризуют изменения состояния живых организмов под влиянием человеческой деятельности.
Назначение локального и регионального мониторингов заключается в выявлении влияния деградации почв на экосистемы локального и регионального уровней и непосредственно на условия жизни человека в сфере его природопользования.
Локальный мониторинг называют еще санитарно-гигиеническим или импактным. Он направлен на контроль уровня содержания в окружающей среде тех загрязняющих веществ, которые выбрасывает конкретное предприятие. Контролируются в первую очередь природные среды,
наиболее чувствительные к данному загрязняющему веществу в реальных условиях. Важно не только раннее обнаружение экологической опасности, связанной с загрязняющими веществами, но и выявление закономерностей их накопления. Результаты обследования почв учитываются при установлении уровня их загрязнения и составлении прогноза опасности для здоровья и условий проживания людей в населенных пунктах, при разработке мероприятий по рекультивации почв, при профилактике заболеваний людей и т.д.
Для установления уровня и степени загрязнения почв, точки отбора проб располагают с учетом розы ветров (ГОСТ 17.4.3.01.-83 (СТ СЭВ 3847-82)), рельефа местности, растительного покрова и гидрологических условий, т.е. условий, которые обеспечивают распространение загрязняющих веществ от источника. Вблизи источника загрязнения точки пробоотбора размещаются чаще (на расстоянии 50, 100, 200, 300 м), с удалением от него частота отбора снижается. Форма ареала обследования представляет собой неправильную фигуру, вытянутую по розе ветров. При контроле загрязнения почв транспортными магистралями пробные площадки закладывают на придорожных полосах, пробы отбирают с узких полос шириной 200–500 м на расстоянии 0–10, 10–50, 50–100 м от полотна дороги с глубины 0–10 см.Повторное определение подвижных форм контролируемых элементов целесообразно проводить через несколько лет (1–5). Периодичность определяется степенью промышленной освоенности территории, удаленностью от крупных загрязняющих объектов, особенностями контролируемого элемента.
Региональный мониторинг – направлен на оценку влияния всех видов человеческой деятельности на состояние окружающей среды региона. Он представляет собой слежение за взаимодействием природы и человека в процессе природопользования.
Локальный и региональный почвенные экологические мониторинги включат в себя 3 основных вида:
К специфическим видам почвенного мониторинга относится мониторинг почв, подверженных загрязнению, и мониторинг агрохимический. Специфические виды локального и регионального почвенного мониторинга отличаются тем,
что они направлены на выявление деградации прежде всего химических свойств почв, с которыми связано прямое действие почв на живые организмы. Существенных изменений физических свойств почв и их морфологии при этом может не наблюдаться (за исключением крайних
степеней их проявления, например, в техногенной пустыне сильно загрязненных и деградированных почв).
В рамках комплексного мониторинга выделяют мониторинг опустынивания, мониторинг пастбищ и ирригационно-мелиоративный мониторинг. Комплексные виды локального и регионального почвенного мониторинга направлены на выявление экологических последствий комплексной деградации почв, в основе которой лежат либо процессы деградации физических свойств почв, которые неизбежно сопровождаются деградацией их химических показателей (опустынивание, выбивание почв), либо начинаются с деградации химических свойств, которая влечет за собой изменение физических показателей (деградация орошаемых почв), что может
отражаться как на их морфологических признаках, так и классификационном положении.
Универсальные виды почвенного мониторинга включают: контроль микробиологического состояния почв, контроль качества почв и дистанционный мониторинг почв. Универсальные виды локального и регионального почвенного мониторинга позволяют получить интегральную
оценку деградации почв, в основе которой лежит либо состояние почвенного микробиоценоза, либо производственная оценка качества почв, либо ее «внешний вид сверху», характеризующий большие территории.
Фоновый мониторинг – обязательный вид мониторинга. Цель его заключается в контроле состояния почв территорий, которые могут служить эталонами окружающей среды, своего рода «нулевыми точками отсчета» при проведении
локального и регионального мониторинга. Объектами наблюдения для фонового мониторинга служат почвы, характерные для региона исследования, в минимальной степени подверженные антропогенному воздействию, например почвы в заповедниках или памятниках природы.
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.005 сек.)
Источник
Виды почвенного экологического мониторинга
Выделение видов почвенного экологического мониторинга основано на различиях в сочетании информативных почвенных показателей, соответствующих задачам каждого из них. На основе различий механизмов и масштабов проявления деградации почв выделяется две группы видов мониторинга, одну из которых представляют глобальныймониторинг, другую — локальный и региональныймониторинг почв. Глобальныйпочвенный мониторинг — составная часть глобального мониторинга биосферы, он призван для оценки отражения в состоянии почв экологических последствий дальнего атмосферного переноса загрязняющих веществ в связи с опасностью общепланетарного загрязнения биосферы и сопровождающих его процессов глобального уровня (потепление климата). Назначение локального и регионального мониторинга — выявление влияния деградации почв на экосистемы локального и регионального уровней и непосредственно на условия жизни человека в сфере его природопользования. Показатели локального и регионального мониторинга почв не единообразны. Специфическиевиды локального и регионального почвенного мониторинга отличаются тем, что они направлены на выявление последствий деградации прежде всего химических свойств почв, с которыми связано прямое действие почв на живые организмы (недостаток питания для растений, токсическое действие загрязняющих веществ на живые организмы и передача его по пищевой цепочке). Существенных изменений физических свойств почв, их морфологии при этом может и не наблюдаться (или наблюдаться в крайних степенях их проявления, например, в техногенной пустыне сильно загрязненных и деградированных почв).
Комплексные виды локального и региональногопочвенного мониторинга направлены на выявление экологических последствий комплексной деградации почв, в основе которой лежат либо процессы деградации физических свойств почв, которые неизбежно сопровождаются деградацией их химических свойств (опустынивание, выбивание почв), либоначинаются с деградации химических свойств, которая влечет за собой изменения физических свойств (деградация орошаемых почв), что может отражаться и на их морфологических свойствах, на классификационном положении почв.
Универсальные виды локального и регионального почвенного мониторинга позволяют получить интегральную оценку деградации почв, в основе которой лежит либо состояние почвенного микробоценоза, либо производственная оценка качества почв, либо ее «внешний вид сверху», характеризующий большие территории.
Итак, группировка видов почвенного экологического мониторинга выглядит следующим образом:
1. Виды локального и регионального почвенного экологического мониторинга:
1.1. Виды специфического мониторинга почв: а) мониторинг почв, подверженных загрязнению, б) мониторинг агрохимический.
1.2. Виды комплексного мониторинга почв: а) мониторинг опустынивания, б) мониторинг пастбищ, в) ирригационно-мелиоративный.
1.3. Виды универсального мониторинга почв: а) контроль микробиологического состояния почв, б) контроль качества почв (бонитировка), в) дистанционный мониторинг почв.
2. Глобальный почвенный экологический мониторинг.
Многие положения почвенного экологического мониторинга разработаны специально для контроля загрязнения почв и не находят практического применения при контроле выполнения почвами других функций.
Источник
5.2. Виды почвенного экологического мониторинга
На основе различий механизмов и масштабов проявления деградации почв выделяют несколько уровней мониторинга – глобальный, фоновый (подсистема глобального), региональный и локальный мониторинг почв.
Локальный мониторинг называют еще санитарно-гигиеническим, или импактным. Локальный мониторинг направлен на контроль уровня содержания в среде тех загрязняющих веществ, которые выбрасывает конкретное предприятие. Контролируются в первую очередь природные среды, наиболее чувствительные к данному загрязнителю. При этом почвы анализируются при любом случае загрязнения окружающей среды. Роль локального мониторинга – выявление влияния деградации почв на экосистемы локального уровня и условия жизни человека. Важно как раннее обнаружение экологической опасности, связанной с загрязнением, так и выявление закономерностей накопления токсичных веществ. Результаты обследования почв дают возможность ранжировать их по уровням загрязнения и составить прогноз опасности для здоровья человека, выработать систему рекультивационных мероприятий. В населенных пунктах контроль проводят с учетом функциональных зон. В первую очередь обследуются почвы территорий повышенного риска для здоровья населения (почвы детских дошкольных учреждений, школ, больниц, селитебные зоны, зоны санитарной охраны водоемов, питьевого водоснабжения и т. п.)
Региональный мониторинг направлен на оценку влияния на состояние окружающей среды региона всех видов человеческой деятельности. Контроль осуществляется различными региональными службами: гидрометслужбой, агрохимслужбой, гидрохимической, лесоустроительной, сейсмологической и др. Этот вид мониторинга можно назвать геосистемным (по И. П. Герасимову), так как в основу контроля распространения загрязняющих веществ в регионе положены принципы распространения природных химических веществ в геосистеме.
Фоновый мониторинг является подсистемой глобального мониторинга и является обязательным, поскольку его цель – контроль за состоянием почв территорий, которые могут служить эталонами окружающей среды или «нулевыми точками отсчета» при проведении локального и регионального мониторинга. Наиболее надежной является аналитическая информация о содержании контролируемых химических веществ, полученная при непосредственном обследовании фоновых почв. Объектами наблюдения для фонового мониторинга служат почвы, характерные для региона исследования, в минимальной степени подверженные антропогенному воздействию (почвы заповедников, памятников природы). Однако для фонового мониторинга могут быть использованы и обобщенные литературные данные по химическому составу почв региона, данные обследования музейных почвенных образцов или погребенных почв с точной датировкой.
Глобальный (или биосферный) мониторинг – это система контроля над экологическими последствиями для окружающей среды дальнего атмосферного переноса загрязняющих веществ в масштабах всей планеты. Задача глобального мониторинга почв – оценка интенсивности влияния глобального переноса веществ на состояние почв, удаленных от источника загрязнения. Слежение выполняется в заповедниках, получивших от ЮНЕСКО статус биосферных заповедников.
Показатели локального и регионального мониторинга не единообразны по контролируемым показателям и в зависимости от этого делятся на виды. Специфические виды локального и регионального мониторинга направлены на выявление последствий деградации химических свойств почв, с которыми связано прямое действие почв на живые организмы (недостаток питательных веществ, токсичное действие загрязнителей, передающееся по пищевым цепям). При химическом загрязнении существенных изменений физических и морфологических изменений может и не быть.
Комплексный локальный и региональный мониторинг почв направлен на выявление экологических последствий комплексной деградации почв, в основе которой лежат либо процессы деградации физических свойств почв, которые: 1) неизбежно сопровождаются деградацией их химических свойств (опустынивание) или 2) начинаются с деградации химических свойств, которая влечет за собой изменение физических, а потом и морфологических.
Универсальные виды локального и регионального мониторинга почв позволяют получить интегральную оценку деградационных процессов. В основе этого вида мониторинга лежит оценка состояния микробного или растительного ценоза, производственная оценка качества почв (по урожайности) или внешний вид почвенного покрова сверху (космическая и аэрофотосъемка), позволяющий оценить большие территории.
Источник
Почвенный мониторинг
Почвенный экологический мониторинг является составной частью агроэкологического мониторинга. Он состоит из трех последовательных взаимосвязанных частей: контроль (наблюдения) за состоянием почв и почвенного покрова и оценка их пространственно-временных изменений; прогноз вероятных изменений состояния почв и почвенного покрова; научно обоснованные рекомендации по направленному регулированию основных средств и режимов в почвах, непосредственно определяющих их плодородие и урожайность сельскохозяйственных культур.
Получаемая на базе мониторинга информация об изменении свойств почвы, почвенных режимов и процессов под воздействием естественных факторов почвообразования и антропогенных нагрузок служит основой для моделирования почвенного плодородия.
Задача мониторинга состояния почвенного покрова — обеспечение регулярного контроля использования земель, однородности почвенного покрова полей, эрозионных процессов, оползневых и селевых наносов, подсклонового заиления, заболачивания, засоления, опустынивания и других негативных процессов.
Контроль за использованием земель подразумевает наблюдение за соответствием природного потенциала земель их производственному назначению. Контроль однородности почвенного покрова полей — выявление контурности, пятнистости, образования микрорельефа и др. Контроль за развитием эрозионных процессов подразумевает слежение за увеличением числа оврагов, дефляция поверхности, перемещение барханов, дюн и других негативных процессов.
Усиление негативных антропогенных воздействий, обусловливающих нарушение почв и снижение их плодородия, требует включения в программыпочвенно-экологического мониторинга следующих задач:
· определение потерь почвы (в том числе скорости потерь) в связи с развитием водной эрозии и дефляции;
· контроль за изменением кислотности и щелочности почв (прежде всего в районах с повышенными дозами внесения минеральных удобрений при осушении и орошении, а также при использовании мелиорантов и промышленных отходов в окрестностях крупных промышленных центров, которые характеризуются высокой кислотностью атмосферных осадков);
· контроль за изменением водно-солевого режима и водно-солевых балансов мелиорируемых, удобряемых или каким-либо другим способом изменяемых почв;
· выявление регионов с нарушенным балансом основных элементов питания растений; обнаружение и оценки скорости потерь почвами гумуса, доступных форм азота и фосфора;
· контроль за загрязнением почв тяжелыми металлами, выпадающими с атмосферными осадками, и за локальным загрязнением их тяжелыми металлами в зонах влияния промышленных предприятий и транспортных магистралей;
· контроль за загрязнением почв химическими средствами защиты растений в районах их постоянного использования (например, на рисовых полях);
· контроль за загрязнением почв детергентами и бытовыми отходами, особенно на территориях с высокой плотностью населения;
· сезонный и долгосрочный контроль за структурой почв и содержанием в них элементов питания растений, за водно-физическими свойствами и уровнем грунтовых вод;
· экспертная оценка вероятности изменения свойств почв при сооружении гидромелиоративных систем, внедрении новых систем земледелия и технологий, строительстве крупных промышленных предприятий и других объектов.
Многообразие природных условий и факторов антропогенных воздействий на почвы, сложность почвенных структур обусловливают необходимость разработки дифференцированных программ почвенно-экологического мониторинга.
Начальный этап мониторинга (первая форма) позволяет оценить состояние почв и почвенного покрова, масштабы воздействия антропогенных факторов, направленность и интенсивность развития негативных процессов и выбрать (в соответствии с базовыми принципами мониторинга) объекты для последующих исследований.
Стационарная форма почвенно-экологического мониторинга (вторая форма) реализуется по расширенной программе комплексных исследований свойств и параметров почв, режимов и процессов, протекающих в них.
Для длительных и комплексных наблюдений стационарный участок должен включать группу достаточных по размерам площадок, которые охватывали бы все виды почв, различающихся по степени проявления тех или иных процессов, например, при гидроморфизме мезоморфные почвы вершин повышений, глееватые почвы склонов, глеевые понижения рельефа. То же относится и к немелиорированным массивам. Размеры экспериментальных участков (площадок) трудно определить заранее. Их устанавливают с учетом размеров и состояния элементарных почвенных ареалов, длительности исследований, видов режимных исследований и периодичности наблюдений.
Третья форма мониторинга реализуется по сокращенной программе в процессе маршрутных обследований заранее выбранных участков или маршрутов (по тому же принципу, что и стационаров). При этом основное внимание уделяют репрезентативным диагностическим показателям, наиболее динамично меняющимся во времени (кислотность, ОВП, плотность и структурное состояние почвы, впитывание УГВ и т.д.). Маршрутные обследования пространственно могут быть приурочены к стационарным участкам или их прокладывают по самостоятельным направлениям.
По своему содержанию маршрутная система мониторинга представляет собой форму оперативного контроля за состоянием почв и почвенного покрова, мелиоративных систем, агроэкосистем и продуктивностью земель. Периодичность (частота) маршрутов 1. 3 за вегетационный период. В случае выявления негативных процессов (переосушение или подтопление площадей, утечка воды из дрен, изреженность и вымокание посевов, засоление, подкисление, осолонцевание, эрозия и т. д.) составляют соответствующие карты и картосхемы, специальные акты. При обнаружении значительных изменений в свойствах почв и структуре почвенного покрова оценивают целесообразность проведения дальнейших наблюдений на таких участках (территориях).
Четвертая форма мониторинга заключается в сплошном обследовании территории. Выходные информационные материалы при этой форме мониторинга составляют в первую очередь инвентаризационные картографические характеристики, а также картограммы агрохимических обследований и разработанные на этой основе рекомендации по рационализации землепользования.
Получаемые данные о фактическом состоянии почвенных (содержание гумуса, эродированность, рН, засоленность, солонцеватость и др.) и агрохимических (содержание подвижных форм азота, фосфора, калия и др.) свойств, агропроизводственная группировка почв и «почвенные очерки», характеризующие почвы по всему спектру пользования, служат базовыми предпосылками для последующих теоретических обобщений и практических рекомендаций. Последние же должны отражать трансформацию сельскохозяйственных угодий; охрану почв от водной и ветровой эрозии; осушение, орошение и проведение культуртехнических работ; химическую мелиорацию земель (известкование, гипсование и т.д.); рациональные размещения и набор сельскохозяйственных культур; особенности агротехнических приемов и систем применения удобрений с учетом почвенных условий; улучшение сенокосов и пастбищ.
Обязательное условие при осуществлении рассматриваемой формы мониторинга — использование методов картографирования. При этом набор приемов получения исходных данных (от визуальных до космических) должен быть максимально полным.
В зависимости от сложности почвенного покрова для проведения съемок, оценки специализации хозяйств и интенсивности использования земель устанавливают различные масштабы почвенных исследований (лесостепь — 1 : 10 000 — 1 : 25 000; пастбищные угодья в полупустыне — 1 : 50 000; орошаемые и осушенные земли — 1 : 2000 — 1 : 5000 ). Одновременно дифференцируют точность проводимых обследований и составляемых картографических материалов.
В результате длительной распашки, применения удобрений, химических мелиорантов, орошения, осушения и других агротехнических и мелиоративных мероприятий компонентный состав комплексных почвенных контуров изменяется. На это обстоятельство в процессе мониторинга следует обращать серьезное внимание.
Для достижения репрезентативности наблюдений и объективности оценок состояния и изменений почвенно-агрохимических свойств почвенные обследования целесообразно проводить с периодичностью 1 раз в 10-15 лет, а агрохимические — каждые 5 лет. Проведение таких работ повторно, с одной стороны, позволяет устранять недостатки и восполнять пробелы прежних наблюдений, а с другой (что наиболее существенно) — выявлять и фиксировать происшедшие изменения свойств почв и почвенного покрова вследствие природных и антропогенных воздействий.
Объекты мониторинга закладываются во всех земледельческих зонах. Они должны отражать типичные природные и сельскохозяйственные ландшафты и быть приурочены к местам наиболее интенсивного антропогенного воздействия. Параллельно выбирают фоновые территории (участки), представленные природными ландшафтами, почвы которых за последние 40-50 лет не испытывали или испытывали незначительные антропогенные нагрузки. Фоновыми территориями могут служить заповедники.
При выборе объектов мониторинга учитывают специализацию хозяйства, систему земледелия, способы обработки почв, систему севооборотов. Целесообразно выбирать объекты исследования (хозяйства) с разным экономическим уровнем.
Вид и степень антропогенного воздействия на почвы и структуру почвенного покрова также существенно влияют на выбор объектов мониторинга и объекты соответствующих работ. Например, при организации почвенного мониторинга распространения вторичного засоления число наблюдательных участков помимо прочих условий будет зависеть от степени (и, возможно, вида) засоления, уровня грунтовых вод и других специфических факторов. Предположим, что в зоне засоления почв имеются эрозионно опасные земли и источники техногенного загрязнения (к примеру, тяжелыми металлами), тогда в схему объектов мониторинга включают участки, позволяющие учитывать различные масштабы смытости, а также особенности аккумуляции почвой техногенных веществ в зависимости от расстояния до источников загрязнения, вида ценозов и других экологических факторов.
На мелиорированных землях необходимо принимать во внимание способ орошения, тип дренажа, сроки функционирования оросительной или осушительной системы, состав оросительных и дренажных вод.[1]
Источник