Отбор проб и организация сети наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха, природных вод и почвы

Когда выбраны контролируемые параметры, необходимо определить число и расположение мест пробоотбора (наблюдения) и временного режима отбора проб (проведения наблюдений).

Место для первичной оценки или отбора пробы выбирают в соответствии с целями анализа и на основании внимательного изучения всей имеющейся предварительной информации, а также натурного исследования местности или контролируемого объекта, причем должны учитываться все обстоятельства, которые могли бы оказать влияние на состав взятой пробы или результат первичной оценки наличия и уровня загрязнения.

Под пунктом наблюдения понимают место, в котором производят комплекс работ для получения данных о качестве природной среды.

Отбор проб - важнейшая часть аналитической процедуры при осуществлении контроля качества окружающей среды контактными методами наблюдений. Погрешность пробоотбора значительно превышает погрешность подготовки проб, а последняя, в свою очередь, больше погрешности метода анализа. Именно поэтому правильно отобранная проба - залог получения достоверного результата.

Представительная проба статистически правильно отражает состояние объекта анализа и его количественный и качественный состав в данное время в данном месте, содержит достаточное количество вещества для анализа, обеспечивает условия сохранности вещественного состава среды в течение всего времени до получения результата анализа.

Пробы бывают простые (единичные) и смешанные. Взятие простой пробы подразумевают однократный отбор в одной точке пространства всего объема материала, необходимого для проведения анализа.

Смешанную пробу (усредненную, объединенную, составную) получают путем объединения нескольких простых проб, взятых по определенной программе в разных точках пространства в один и тот же момент времени или отобранных в одной точке пространства через определенные интервалы времени.

При проведении мониторинга загрязнения атмосферы устанавливаются три категории постов наблюдений: стационарный, маршрутный и передвижной (подфакельный). Стационарный пост предназначен для обеспечения непрерывной регистрации содержания загрязняющих веществ или регулярного отбора проб воздуха для последующего анализа. Маршрутный пост предназначен для регулярного отбора проб воздуха в фиксированной точке местности при наблюдениях, которые проводят с помощью передвижного оборудования. Передвижной пост предназначен для отбора проб под дымовым факелом с целью выявления данного источника.

Число постов и их размещение определяют с учетом численности населения, площади населенного пункта и рельефа местности, развития промышленности и сети магистралей. Число стационарных постов устанавливают следующим образом (не менее): 1 пост - до 50 тыс. жителей, 2 поста - 100 тыс. жителей, 2-3 поста - 100-200 тыс. жителей, 3-5 постов - 200-500 тыс. жителей, 5-10 постов - более 500 тыс. жителей, 10-20 постов (стационарных и маршрутных) -более 1 млн. жителей.

Наблюдения на постах проводятся по одной из четырех программ: полной, неполной, сокращенной, суточной.

Полная программа предназначена для получения информации о разовых и среднесуточных концентрациях. Наблюдения по полной программе выполняют ежедневно путем регистрации с помощью автоматических устройств через равные промежутки времени не менее четырех раз с обязательным отбором в 1, 7, 13, 19 часов. Допускается проводить наблюдения по скользящему графику: в 7, 10, 13 часов - во вторник, четверг, субботу; в 16, 19, 22 часов - в понедельник, среду, пятницу.

Наблюдения по неполной программе разрешается проводить с целью получения информации о разовых концентрациях ежедневно в 7, 13, 19 часов.

По сокращенной программе наблюдения проводят с целью получения информации о разовых концентрациях ежедневно в 7 и 13 часов. Наблюдения по этой программе допускается проводить при температуре воздуха ниже - 45°С и в местах, где среднемесячные концентрации ниже 1/20 разовой ПДК.

Суточная программа отбора проб предназначена для получения информации о среднесуточной концентрации. Наблюдения по этой программе проводятся путем непрерывного суточного отбора проб (в 1,7, 13, 19 ч.).

Часто учитывают свойства веществ и класс опасности, устанавливая следующую периодичность отбора и анализа проб:

• • для первого класса - не реже одного раза в 10 дней;
• • для второго класса - не реже чем ежемесячно;
• • для третьего и четвертого классов - не реже одного раза в квартал.

При контроле качества поверхностных вод проводят:

• • наблюдения за уровнем загрязнения поверхностных вод по физическим, химическим, гидрологическим и гидробиологическим показателям в режимных пунктах;
• • наблюдения, предназначенные для решения специальных задач.

Для проведения мониторинга вод суши организуют:

• • стационарную сеть пунктов наблюдений за естественным составом и загрязнением поверхностных вод;
• • специализированную сеть пунктов для решения научно-исследовательских задач;
• • временную экспедиционную сеть пунктов.

Сеть гидрохимических наблюдений должна охватывать:

в пространстве:

• - по возможности все водные объекты, расположенные на территории изучаемого бассейна;
• - всю длину водотока с определением влияния наиболее крупных его притоков и сброса сточных вод в него;
• - всю акваторию водоема с определением влияния на него наиболее крупных притоков и сброса в него сточных вод;

во времени:

• - все фазы гидрологического режима (весеннее половодье, летнюю межень, летние и осенние дождевые паводки и т.п.);
• - различные по водности годы (многоводье, средние и маловодные);
• - суточные изменения химического состава воды;
• - катастрофические сбросы сточных вод в водные объекты.

Все пункты наблюдений за качеством воды водоемов и водотоков делят на четыре категории - в зависимости от частоты и детализации программ наблюдений. Назначение и расположение пунктов контроля определяются правилами наблюдений за качеством воды водоемов и водотоков.

Пункты первой категории располагают на средних и больших водоемах и водотоках, имеющих важное народно-хозяйственное значение:

• • в районах городов с населением выше 1 млн. жителей;
• • в местах нереста и зимовья особо ценных видов промысловых рыб;
• • в районах повторяющихся аварийных сбросов загрязняющих веществ;
• • в районах организованного сброса сточных вод, в результате чего наблюдается высокая загрязненность воды.

Пункт второй категории размещают на водоемах и водотоках в пределах следующих участков:

• • в районах городов с населением от 0,5 до 1 млн. жителей;
• • в местах нереста и зимовья ценных видов промысловых рыб;
• • на важных для рыбного хозяйства предплотинных участках рек;
• • в местах организованного сброса дренажных сточных вод с орошаемых территорий и промышленных сточных вод;
• • в местах пересечения реками государственной границы;
• • в районах со средней загрязненностью воды.

Пункты третьей категории располагаются на водоемах и водотоках:

• • в районах городов с населением менее 0,5 млн. жителей;
• • на замыкающих участках больших и средних рек;
• • в устьях загрязненных притоков больших рек и водоемов;
• • в районах организованного сброса сточных вод, в результате чего наблюдается низкая загрязненность воды.

Пункты четвертой категории устанавливают:

• • на незагрязненных участках водоемов и водотоков;
• • в районах организованного сброса сточных вод, в результате чего наблюдается низкая загрязненность воды.

Параметры, определение которых предусмотрено обязательной программой наблюдений за качеством поверхностных вод по гидрохимическим и гидробиологическим показателям, приведены в приложении.

При оценке степени загрязнения почв ввиду чрезвычайно большой трудоемкости и стоимости работ не всегда нужна сплошная съемка загрязненных почв. Целесообразнее и экономичнее прослеживать пути их воздушного и водного загрязнения, анализируя объединенные образцы почв, отобранные на так называемых ключевых участках, которые расположены в секторах-радиусах преобладающих воздушных потоков.

В основе контроля уровней загрязнения почвенного покрова лежат три основных параметра:

• • размер (площадь) элементарного участка, с которого отбирают смешанный почвенный образец, отражающий уровень загрязнения почвы;
• • количество проб, необходимое для составления репрезентативного смешанного почвенного образца;
• • ключевой участок - наименьшая геоморфологическая единица ландшафта, в достаточной мере отражающая генезис и свойства почвы.

Ключевой участок, как правило, имеет размер 1-10 га и более. Основную долю ключевых участков при проведении мониторинга загрязнения почв следует располагать в направлении двух экстремальных лучей (румбов) розы ветров. При нечетко выраженной розе ветров участки должны характеризовать территорию равномерно в направлении всех румбов розы ветров.

В пределах ключевого участка выделяют элементарные участки, размеры которых зависят от расстояния от источника загрязнения. В пределах определенного элементарного участка выбирают рабочую (пробную) площадку, с которой отбирают пробы для составления смешанного почвенного образца. Если размер элементарного участка довольно велик, а почвенный покров сложен. То в пределах участка выделяют несколько пробных рабочих площадок. Размер и конфигурацию пробных площадок выбирают индивидуально - в зависимости от контурности почвенного покрова, рельефа местности. Характера растительности и т. п.

Ключевые участки с одинаковыми биогеоценозами позволяют сравнить различные территории по степени антропогенного влияния на природные среды. Одни ключевые участки (опытные) располагаются на территориях с экологической напряженностью (в населенных пунктах, на промплощадках, в зонах интенсивной эксплуатации природных ресурсов), а другие (контрольные) - на чистых, «фоновых» территориях в естественных природных условиях.

При выборе ключевых участков необходимо учитывать особенности рельефа местности. В каждой паре ключевых участков (опытный и контрольный) оба участка должны находиться в одинаковых условиях по возможности накопления загрязняющих веществ в почве. Каждый из них наносится на план местности. Категории каждого участка соответствует знак определенной формы -например, треугольниками обозначаются опытные участки, квадратами участки контроля. Внутри значка ставится номер ключевого участка.