Целью фонового мониторинга является проведение долговременных систематических наблюдений за уровнем содержания ЗВ во всех объектах окружающей среды в районах, которые находятся на значительном расстоянии от источников вредных выбросов.
В результате проведения фонового мониторинга должны быть выявлены глобальные тенденции в изменениях, происходящих в биосфере на фоновом уровне загрязнений при антропогенном воздействии.
С заметным недопустимым уровнем загрязнения (антропогенного воздействия) связаны изменения климата, нарушение озонового слоя, загрязнение Мирового океана, опустынивание, повреждение лесов, закисление природных сред, загрязнение природной среды радиоактивными изотопами, тяжелыми металлами, пестицидами, канцерогенными веществами.
Для осуществления фоновых наблюдений создана сеть станций, которые подразделяются на базовые и региональные. Базовые обеспечивают получение информации об исходном состоянии биосферы и располагаются в районах, где отсутствует антропогенное воздействие, в большинстве случаев в биосферных заповедниках.
На региональных станциях получается информация о состоянии биосферы в зонах, подверженных антропогенному влиянию. Они могут располагаться вблизи урбанизированных районов.
Считается, что для всего Земного шара достаточно 30-40 базовых станций на суше и до 10 на акватории Мирового океана. Каждая станция должна иметь наблюдательный стационарный полигон и химическую лабораторию.
Отбор проб проводится на наблюдательном полигоне.
Состав показателей гидрометеорологических наблюдений: температура и влажность, скорость и направление ветра, давление, облачность, атмосферные явления (туман, метель, гроза и т. п.), количество и интенсивность осадков, снежный покров, температура почвы (на глубине до 20 м), состояние поверхности почвы.
На водных объектах: уровень, расход, температура воды, волнение, течения, ледовый покров, распространение водной растительности, уровень грунтовых вод.
Программа наблюдений за загрязнителями на сухопутных фоновых станциях:
1. В атмосферном воздухе: взвешенные вещества, аэрозольная мутность, озон, СО, СО2, SОx, NОx, SO42-, углеводороды, 3,4-бенз(а)пирен, ДДТ и другие хлорорганические пестициды, Pb, Cd, Hg, As. Определения проводятся ежедневно.
2. В атмосферных выпадениях и снеге определяют Pb, Cd, Hg, As, 3,4-бенз(а)пирен, ДДТ и другие хлорорганические пестициды, рН, главные катионы и анионы. Частота наблюдений: влажные осадки - интегральные пробы за 10 дней и 1 месяц, сухие выпадения - интегральная проба за 1 месяц, снег - интегральная проба на всю глубину перед сходом снежного покрова.
3. В поверхностных и подземных водах, взвесях, донных отложения и почве определяют то же, что и по п. 2, кроме главных катионов и анионов, а также биогенные элементы. Частота наблюдений: вода и взвеси - в характерные гидрологические периоды (половодье, летняя и зимняя межень, дождевые паводки), донные отложения и почва - 1 раз в год.
4. В биологических объектах - Pb, Cd, Hg, As, 3,4-бенз(а)пирен, ДДТ и другие хлорорганические пестициды
Программа наблюдений за загрязнителями на морских фоновых станциях (1 раз в сезон):
· определение ЗВ (нефтяные УВ, пестициды, тяжелые металлы, фенолы, СПАВ),
· определение показателей среды (рК, H2S, pH, NO3-, NO2-, NH4+, P(V), и Робщ., Si),
· показатели гидрометеорологического режима (соленость, температура воды и воздуха, скорость и направление ветра и течений, прозрачность, цветность).
Формирование фонового загрязнения окружающей среды обусловлено природными и антропогенными источниками ЗВ.
Природные источники: выветривание, выщелачивание и вынос морской соли с поверхности Мирового океана, извержения вулканов. Антропогенные источники: промышленность, энергетика, транспорт, сельское хозяйство и т. д.
Факторы, влияющие на формирование загрязнения окружающей среды
1. Географическое положение. В среднем фоновое загрязнение Южного полушария ниже, чем Северного. Низкий уровень фонового загрязнения атмосферы наблюдается над центральными частями Тихого и Индийского океанов.
2. Временные факторы (годовые, сезонные, месячные, суточные и внутрисуточные колебания).
3. Экстремальные факторы: - Природные (например, извержения вулканов). - Антропогенные (крупные аварии, военные конфликты, лесные пожары).
Методы фонового мониторинга
О3: - спектрофотометрический метод, основанный на поглощении УФ - излучения при λ 250 - 280 нм.
3,4-бенз(а)пирен, другие ПАУ: газовая хроматография, жидкостная хроматография, люминесцентная спектроскопия.
Диоксины: примерно 0,1 пг/м3 концентрируют экстракцией ДМСО, дополнительно очищают сорбцией на SiO2 и Al2O3. Метод определения - хромато- масс-спектрометрический.
Метод парных станций - проведение параллельных измерений конкретных загрязнителей в крупном городе и на региональной фоновой станции, расположенной в 100-200 км. "Разность" определенных величин загрязненности - локальная составляющая фонового загрязнения воздуха, обусловленная влиянием крупного близлежащего города.
