Особенности организации биомониторинга в районах размещения критически важных, потенциально опасных объектов

Современная система экологического мониторинга территорий, вокруг потенциально опасных объектов, как правило, содержит следующие основные элементы:

- мониторинг атмосферы и снежного покрова;

- мониторинг поверхностных водных объектов и иловых отло­жений;

- геологический мониторинг;

- почвенный мониторинг;

- мониторинг биоты.

Биомониторинг является важнейшей составной частью эколо­гического мониторинга окружающей природной среды и является одним из уровней последовательного процесса изучения здоровья экосистемы, основная задача которого - наблюдение за уровнем за­грязнения биоты с целью разработки систем раннего оповещения, диагностики и прогнозирования возможных ЧС.

Организация биомониторинга диктуется проблемой экологиче­ского мониторинга загрязнителей окружающей среды, включая отравляющие вещества, тяжелые металлы и т. п. и имеет два ос­новных аспекта.

Первый заключается в необходимости разработки методов диа­гностики малых и сверхмалых доз загрязнителей и продуктов их распада, исследования их воздействия на биологические объекты и системы.

Второй, имеющий приоритетное значение для экологии и менее разработанный аспект проблемы, заключается в создании методов экологического мониторинга метаболитов загрязняющих веществ и продуктов их деструкции в природных системах различного типа.

Большинство АХОВ относится к классу нестабильных соедине­ний и в природных условиях существуют непродолжительное время, разрушаясь под действием ряда физических факторов окружающей среды и вступая в химические реакции с природными веществами, воды, почвы, растений и живых организмов. Поэтому проблему на­дежного многоступенчатого мониторинга загрязнения в наиболеетом возможных сценариев действия ПОО в динамике (за ко­роткое время и на определенных территориях в ЗЗМ химически опасного объекта.

Оперативность получения данных, которая исключает анализ всех видов биологических объектов на всей территории ЗЗМ.

3. Учёт поправки на возможность приспособления биологичес­ких объектов (адаптация, компенсация) к техногенному воздейст­вию с нарастанием интенсивности действия во времени. При клас­сическом подходе к биомониторингу ПОО при наличии крупных по площади или мозаичных ЗЗМ растут временные и экономические затраты, снижается достоверность результатов мониторинговых исследований. В итоге полученные данные не могут использовать­ся для подготовки прогнозов с целью принятия управленческих ре­шений при внезапно возникающих задачах, например, при угрозе или возникновении чрезвычайных ситуаций.

4. Возможность тестовой проверки антропогенного воздействия и отклика биологических объектов на данное воздействие.

Виды и этапы ведения мониторинга, выполненные комплексно и последовательно, определяют выбор стратегии для принятия ре­шений по предотвращению чрезвычайных ситуаций, минимиза­ции риска их возникновения и масштабов последствии, в тоже вре­мя из-за отсутствия центров мониторинга и на объектовом, и на ме­стном уровнях результаты наблюдений на ПОО, как правило, не об­рабатываются и не анализируются; не проводятся оценка и прогноз развития ситуации. Следовательно, мониторинг загрязнения на ПОО на практике не существует, поскольку главной цели - выра­ботки вариантов управленческих решений на предупреждение ЧС не достигает.

Разделение решения таких проблем по этапам неэффективно. К изучению и осуществлению мониторинга необходимо подходить комплексно, системно, с обязательным достижением конечной це­ли - принятия четких управленческих решении, обоснованных ре­зультатами мониторинговых исследований и подтвержденных ре­зультатами прогнозирования.

По результатам долгосрочного прогноза возможно проведение комплекса проверочных мероприятий организационно-техничес­кого характера: модернизация производства, в том числе замена аварийных узлов и агрегатов, планомерный вывоз запасов опасных веществ, внедрение дополнительных защитных средств и др. По результатам среднесрочного прогноза возможно проведение неотложных мер по проверке готовности и приведению в готов­ность систем связи, оповещения, и информирования населения, подготовке персонала и населения к действиям в условиях угрозы и возникновения чрезвычайных ситуаций и др.

По результатам краткосрочного и оперативного прогнозов воз­можно:

— проведение комплекса организационных мероприятий но приведению в постоянную готовность сил, предназначенных для действий по локализации и ликвидации последствий чрезвычай­ных ситуаций;

— остановка части оборудования предприятия, вплоть до пол­ной остановки объекта;

— снижение численности персонала и населения, находящихся в санитарно-защитной зоне и зоне защитных мероприятий вплоть до проведения экстренной эвакуации;

— выдача дополнительного количества средств индивидуаль­ной защиты и др.

Цель мониторинга флоры и фауны в ЗЗМ - это оценка и кон­троль влияния химически опасного объекта на окружающую при­родную среду в зоне защитных мероприятий (ЗЗМ) с использовани­ем биологических объектов-индикаторов.

Мониторинг данного типа включает в себя:

- общий контроль состояния объектов флоры и фауны на тер­ритории ЗЗМ ОУХО;

— оценку фонового (доэксплуатационного) состояния природ­ных экосистем на территории ЗЗМ;

— оценку текущих изменений состояния окружающей природ­ной среды на территории ЗЗМ в ходе эксплуатации объекта с при­менением методов биологической индикации;

— прогноз дальнейшего изменения состояния окружающей природной среды под влиянием объекта;

— тестирование результатов биомониторинга посредством сравне­ния с другими видами мониторинга окружающей среды (почва, вода).

В зоне защитных мероприятий дополнительно к инструмен­тальным применяют методы классического экологического мони­торинга, состоящего из двух частей: геоэкологического, заключаю­щегося в отборе проб и анализе сред на содержание каких-либо за­грязняющих веществ, и биоэкологического использующего методы популяционной экологии. Однако, этот отбор требует сбора больсам и времени. Этот вид мониторинга можно отнести к краткосроч­ным и среднесрочным. Кроме того, собранные данные также не учитывают отдаленных последствий воздействия малых доз за­грязнителя. Не имеют поправок на адаптивные и компенсацион­ные механизмы биообъектов.

а) Территориальный

На основании проведенных нами исследований в отличие от классического подхода к биомониторингу, в отношении монито­ринга химически опасного объекта предлагается применять две разновидности:

1. Мониторинг диагностический, проводимый в течение дли­тельного времени влияния объекта. Для диагностического монито­ринга необходимо выбирать биологические системы, способные к интегральному ответу на комплексные воздействия и проявляю­щие кумулятивный эффект.

2. Мониторинг оперативный, который бы позволил быстро оценить состояние среды в ЗЗМ при любой нештатной ситуации на объекте. Основное требование к анализируемым биологическим параметрам, используемым в мониторинге быстрого реагирова­ния, - это их чувствительность (низкие пороги и незначительное запаздывание ответной реакции).

Задача подсистемы мониторинга биоты — адаптация и развитие методической базы эколого-аналитического контроля, обеспечение деятельности по развитию системы контроля объектов, оказываю­щих негативное влияние на окружающую среду.

Для осуществления вышеизложенного необходима организа­ция информационно-измерительной базы в виде эколого-аналити-ческой лаборатории, включающей:

- мобильную систему пробоотбора и экспресс-оценки состояния биологических объектов,

- систему учета и хранения проб,

- аккредитованную лабораторию химического анализа проб почвы, донных отложений, воды и биологических объектов; целе­сообразно проведение двухуровневого анализа - первичного на оп­ределенные группы веществ-маркеров, и детального, в случае по­ложительного первичного,

- аккредитованную лабораторию микробиологического анали­за проб почвы, донных отложений и воды.

Лаборатория позволит вести контроль в ЗЗМ объекта на уровне малых доз (долей ПДК), что сделает возможным достоверный про­гноз поведения и тенденций накопления специфических загрязня­ющих веществ в природных средах и биологических объектах.

Для мониторинга химически опасного объекта большое значе­ние имеет оперативность получения данных, которая исключает необходимость подробного анализа биологических объектов на всей территории ЗЗМ. Эта разновидность мониторинга должна учи-тывать поправки на возможность приспособления биологических объектов (адаптация, компенсация) к техногенному воздействию с нарастанием интенсивности действия во времени, а также допус­кать возможность тестовой проверки антропогенного воздействия и отклика биологических объектов на данное воздействие.

Кроме того, подавляющее большинство суперэкотоксикантов относятся к классу нестабильных соединений и в природных усло­виях существуют непродолжительное время, разрушаясь под дей­ствием ряда физических факторов окружающей среды и вступая в химические реакции с природными веществами воды, почвы, живых организмов. Поэтому биомониторинг загрязнения местнос­ти должен включать организацию экспериментального изучения трансформации природных объектов и биологических систем под влиянием данных поллютантов и продуктов их превращений.

В связи с чем, целесообразно создание в контуре ЗЗМ идентифи­кационного экологического полигона научно-исследовательского, научно-технического и прикладного назначения.

Основой комплексного экологического мониторинга объектов, оказывающих влияние на окружающую среду, и подсистемы био­тического мониторинга в частности, должна стать экспертно-ана-литическая система, задачей которой является многофакторный анализ физико-химической, биологической и санитарно-гигиени­ческой информации, выявление взаимосвязи поступающих дан­ных первичного мониторинга и установление факторов, позволяю­щих дать объективную оценку экологической ситуации в районах.

В отличие от известных в настоящее время, неотъемлемой час­тью данной экспертно-аналитической системы должен быть иден­тификационный экологический полигон, позволяющий моделиро­вать различные сценарии развития ситуации на объекте в режиме, наиболее приближенном к реальному с определением зависимос­тей «доза-эффект» и «время-реакция».

Предлагаемый методологический подход к организации и осу­ществлению биомониторинга дополняет существующую систему безопасности в районах расположения потенциально опасных объ­ектов в части ныне де-факто отсутствующего звена - независимой оценки влияния объекта на окружающую среду и прогнозирования последствий.

В соответствии с предлагаемой схемой сбор первичной инфор-аториями заинтересованных министерств и ведомств (экологичес­кой (ПЭЛ), химико-радиометрической (ХРЛ) и др.) и передается для проведения лабораторных исследований в межведомственную экологическую лабораторию объекта, где происходит первичная обработка данных. Полученные данные обрабатываются при помо­щи средств автоматизации, анализируются и в дальнейшем ис­пользуются для составления прогнозов влияния объекта на окру­жающую среду и, в конечном итоге, для подготовки и принятия уп­равленческих решений.

В случае возникновения нештатных ситуаций на объекте либо проявления резкого отклика биообъектов на какие-либо вещества первичная информация с подвижных лабораторий кроме вышеука­занных стационарных лабораторий направляется напрямую в де-журно-диспетчерскую службу объекта и ЕДДС-01 соответствую­щих территорий (города, района, субъекта РФ) для экстренной оценки обстановки и принятия первоочередных решений.

Использование идентификационного полигона позволит кон­тролировать параметры влияния химически опасного объекта на всех этапах производственного цикла - в ходе строительства, экс­плуатации и конверсии.

Таким образом, создание системы биомониторинга в районах размещения критически важных, потенциально опасных объектов позволяет решить задачу своевременного (оперативного) получе­ния прогнозной информации на различных уровнях управления в системе комплексной безопасности и фактически определяет ме­ханизм предотвращения аварийного воздействия ПОО на окружа­ющую среду при долгосрочном прогнозе, а также позволяет опреде­лить объемы конверсии ПОО, использующих в своем производстве АХОВ при их выводе из эксплуатации.

Фактически появляется механизм определения масштабов воз­действия ПОО на окружающую среду, который позволит опреде­лять объемы конверсии мероприятий при выводе ПОО из эксплуа­тации, что позволит значительно улучшить экологиче