( с помощью биоиндикаторов), дистанционный (авиационный, космический).

- по целям - научно-исследовательский, диагностический, фоновый, контрольный, прогнозный, проектировочный и другие виды мониторинга.

Отдельно рассматривается мониторинг стояния здоровья населения.
Организация мониторинга

1. 
   выбор территории, на которой будут проводиться исследования.
   
2. 
   определение границ исследуемой территории микрорайона
   
3. 
   выбор площадки для локальных исследований.
   
4. 
   учет особенностей сельских и городских пунктов при выборе территории для наблюдений
   

Оценка экологической обстановки дается на основе полученных опытным путем показателей по всей территории микрорайона,

для нескольких ключевых участков с наиболее характерными для данной местности условиями (природными фациями и антропогенными влияниями),

а также отдельных экосистем и других природных объектов.

Исследования проводятся по комплексной программе, представленной в виде экопаспорта территории микрорайона.

Физико-географическая характеристика объектов мониторинга

Географическое положение

Исходным показателем географического положения пункта являются его координаты (градусы и минуты широты и долготы).

Второй компонент географического положения микрорайона - его принадлежность к определенному природно-территориальному комплексу (ПТК): природной зоне, подзоне, физико-географической стране, физико-географической провинции, типу местности (как таксономической единице районирования ландшафтов) и т. д.

Эти сведения можно легко найти в краеведческой литературе.

После уточнения параметров географического положения необходимо составить розу ветров для территории микрорайона, так как она определяет миграцию воздушного загрязнения местности. Для этого можно воспользоваться материалами ближайшей метеостанции или книгами местного издательства.

Макрорельеф местонахождения микрорайона является одним из факторов, влияющих на миграцию загрязнения поверхностных текучих вод и почвенного покрова. К типичным формам макрорельефа относятся плоские водораздельные возвышенности (плакоры); водораздельные гряды (обычно с покатыми склонами); холмисто-увалистые водоразделы; низменности различного происхождения; речные долины; нагорья (плато); горы.

Мезорельеф и микрорельеф

В пределах форм макрорельефа выделяется мезорельеф; его формы играют заметную роль на поверхности территории микрорайона. К сожалению, для города в условиях плотной сплошной застройки выделение этих форм затруднено, зато в сельской местности мезорельеф выделяется и прослеживается достаточно четко. К наиболее распространенным формам мезорельефа относятся овраги, балки, лощины, надпойменные террасы рек, речные поймы, вершины (гребни) и склоны водораздельных возвышенностей. При описании этих форм отмечаются их морфометрические показатели: относительная высота (глубина), ширина, длина, форма склона (прямой, выпуклый, вогнутый) и, что особенно важно, экспозиция склона.

Мезорельеф играет большую роль в распределении тепла и влаги на поверхности микрорайона. Микроклиматические (и даже обычные визуальные) наблюдения демонстрируют отчетливые различия теплового режима склонов северной и южной экспозиции, что, в свою очередь, влияет на развитие почвы и вегетацию растительности. Еще в большей мере от мезорельефа зависят распределения водотоков и уровень залегания грунтовых вод, т.е. в конечном ито­ге водный режим почвы. Наконец, с формами мезорельефа связано распространение и, в значительной степени, интенсивность эрозионных процессов.

На поверхности форм мезорельефа может выделяться микрорельеф. Обычно его отмечают лишь при описании почвенных разрезов на ключевых участках. К микрорельефу относят едва заметные бугорки, кочки, блюдцеобразные западинки (микропонижения), небольшие уступы, промоины. При описании микрорельефа желательно установить размер микроформ и частоту встречаемости на определенной площади (10 кв. м, 100 кв. м). Очень часто при описании почвенного разреза просто отмечается «микрорельеф ровный» (пологий, покатый и т. п.).

Микроклимат

Даже в пределах небольшой территории микрорайона под влиянием местных условий (мелких форм рельефа, экспозиции склона, почвенно-грунтовых особенностей, характера растительного покрова) создаются особые условия, получившие название микроклимата.

Для проведения микроклиматических наблюдений необходимо регулярное одновременное измерение температуры и влажности воздуха на двух уровнях:

• 
  в приземном слое на высоте 0-20 см от поверхности почвы;
  
• 
  на высоте человеческого роста 150-200 см от поверхности почвы. Разумеется, при всех температурных измерениях термометр должен находиться в тени.
  

Как правило, в приземном слое более высокая влажность, зато температура, даже в середине дня, на 2-5° ниже. Интересны микроклиматические наблюдения в разных фитоценотических условиях: лес, луг, засеянный агроценоз, паровое поле и т. д. В этих условиях особенно четко прослеживается влияние расти растительности на микроклимат приземного слоя воздуха. Особенно велико влияние леса на микроклиматические условия (гасится ветер). Сохраняется высокая влажность.

Кроме растительности, большое воздействие на микроклиматические условия оказывают мезорельеф и экспозиция склонов.

В летние дни понижения мезорельефа более прогреты в сравнении с возвышенностями, чаще наблюдаются туманы и росы.

Зимой при ясной погоде в низинах температура ниже, чем на возвышенностях.

Наконец, различие в температурном режиме склонов северной и южной экспозиций общеизвестны. Эти микроклиматические различия в рамках одной и той же формы мезорельефа отражаются даже на структуре фитоценозов.

Упомянутые выше микроклиматические наблюдения удобно проводить на сельской территории.

Совсем иная ситуация в городах: в них практически не «работают» природные микроклиматические факторы - растительность и мезорельеф. На передний план выдвигается мощный антропогенный фактор. Его основные компоненты - асфальтированная поверхность почвы, каменные и бетонные стены зданий, оживленные транспортные магистрали, трубы теплотрасс, заводы, электростанции, другие сооружения, источники тепла и аэрозольного загрязнения. В результате даже макроклимат городов специфичен. В сравнении с окру­жающим пригородным фоном здесь выше температура воздуха, ниже уровень инсоляции, чаще наблюдаются туманы.

В качестве возможных вариантов можно предложить сравнение микроклиматических наблюдений у деревянных и каменных домов; у внеш­ней стороны многоэтажного здания и в его дворе; непосредственно у стен зданий с учетом их экспозиции (северная, южная и т. д.).

Микроклиматические наблюдения приземного слоя воздуха дают представления об условиях развития биогеоценозов и некоторых особенностях физико-химического режима почвенного покрова.

Почвы

1. 
   Исходной основой для подразделения почв на типы служит сочетание почвообразующих факторов. К главным из них относятся:
   

литогенная основа (геологическое строение), от которой зависят механический состав и геохимические особенности почвы;

растительность, обеспечивающая органическую часть почвы;

гидротермические (климатические) условия, определяющие тепловой и водный режим почв.

2. 
   В процессе развития почвы под воздействием перечисленных факторов формируются горизонты вертикального почвенного профиля. К ним относятся:
   
   • 
     А₀- неразложившиеся остатки растений (хвоя, мхи, дернина);
     
   • 
     А₁ - горизонт накопления гумуса;
     
   • 
     в агроценозах А₀ + А₁ образуют A_п (пахотный горизонт);
     
   • 
     А₂ - горизонт вымывания коллоидов;
     
   • 
     В - горизонт вмывания минеральных и, иногда, органических коллоидов;
     

С - почвообрачующая порода, т.е. горная порода (литогенная основа), измененная химическими процессами почвообразования. Кроме того, во многих случаях выделяются переходные (промежуточные) горизонты А₁А₂; А₁В; А₂В; ВС.

3. 
   Наличие и сочетание тех или иных почвенных горизонтов служит критерием подразделения почв на типы, подтипы, виды. Применительно к территориям районов севера европейской части России типология почв выглядит следующим образом:
   

• 
  подзолистый тип: горизонты А₀+А₂+В+С;
  
• 
  дерново-подзолистый тип, преобладающий в Европейской России: А₀+А₁+А₂+В+С;
  

по соотношению горизонтов обычно подразделяется на подтипы:

• 
  дерново-сильноподзолистые (А₁ < А₂),
  
• 
  дерново-среднеподзолистые (А₁>А₂),
  
• 
  дерново-слабоподзолистые (вместо А, выделяется переходный горизонт А₂В);
  
• 
  дерновые почвы: горизонты А₀+А₁+В+С;
  

среди них выделяются свойственные водоразделам дерново-карбонатные почвы, богатые катионами кальция, и пойменные дерновые почвы речных долин;

серые лесные почвы (почти повсеместно распаханы, когда-то они развивались под широколиственными лесами):

горизонты А_п+А₁А₂+В+С в агроценозах;

А₀+А₁+А₁А₂+С под естественной растительностью.

Остальные типы почв (болотные, подзолисто-болотные) вряд ли встретятся в пределах школьных микрорайонов; даже при их наличии сомнительно, чтобы они стали объектом почвенных исследований учащихся.

План (карта) объектов мониторинга

Для получения картографической основы в окрестностях школы необходимо провести глазомерную съемку территории микрорайона,

изобразить полевые планы и по ним

изготовить топографические планы местности в масштабе 1:5000 - 1:25000 - основу для отображения изучаемых явлений.

Можно воспользоваться копиями топокарт хозяйства или копиями лесоустроительных планшетов лесничеств.

Если исследования проводятся в сельской местности, то на плане надо выделить все населенные пункты микрорайона; отметить водотоки микрорайона (реки, ручьи, родники); указать озера, пруды и болота; нанести дороги и другие транспортные пути, пересекающие территорию микрорайона.

В городских условиях на план наносится квартальная сетка микрорайона. Особыми знаками надо выделить типы застройки в его пределах (малоэтажные, многоэтажные, высокоэтажные здания, особо каменные и деревянные), так как это влияет на микроклиматические условия.

В любом случае, будь то город или село, на план (карту) наносятся:

- участки естественной растительности и другие насаждения;

- постоянные источники загрязнения природной среды (площадные, линейные, точечные), промышленные предприятия, свалки твердых промышленных и бытовых отходов, автомагистрали, железнодорожные линии, хранилища горюче-смазочных материалов и т. д.;

- направления миграции загрязнения (воздушного - по розе ветров, водного - по направлению водотоков).

На плане отмечаются также и ключевые участки различного назначения, где проводятся ежегодные наблюдения - мониторинг состояния природных сред.

План местности с нанесенными на него природными, промышленными и сельскохозяйственными объектами, населенными пунктами, дорожной сетью и ключевыми участками тиражируется и служит в качестве основного рабочего документа экологического мониторинга.

Оформление результатов. Создание электронной карты или серии таких карт (электронный атлас), хранящихся вместе со всеми данными (банком данных) в памяти компьютера. Такие карты очень удобны для экологического мониторинга - их можно хранить в памяти компьютера, в нужный момент вызывать на экран в произвольном масштабе, редактировать, наносить на них данные о происходящих изменениях. Электронные карты особенно ценны для задач мониторинга - по ним удобно сравнивать экологические ситуации в прошлом и настоящем. В последние годы начали широко распространяться специальные программы - «геоинформационные системы» (ГИС), которые производят компьютерную обработку данных, построение карт, а также позволяют вести с картой диалог - задавать ей вопрос и получать ответ.
Экологическая оценка исследуемой территории

Важнейшим фактором, влияющим на состояние территории микрорайона школы, является хозяйственная деятельность человека. Поэтому для описания территории дается общая характеристика антропогенных факторов, описываемых множеством параметров. Необходимо учитывать количество жителей на единицу площади, наличие предприятий (и их характер), котельных, источников питьевой воды (и их качество), канализации, транспортной сети, мест свалок (в том числе неразрешенных), высоковольтных линий электропередач, дымовых труб тепловых электростанций и цехов предприятий (и характеристики выбросов из них), водоемов (и их состояние). Кроме того, требуются оценки качества воздуха, определение мест сильной загазованности, уровней шумового загрязнения и ра­диоактивности.

Задача экологического мониторинга состоит в ежегодном наблюдении за состоянием территорий. На основе полученных данных можно сделать оценку величины нарушенности экосистем в микрорайоне. Проведение мониторинга позволяет получать данные за несколько лет, что дает возможность делать оценки скорости изменения площади зон нарушенности. Такие подходы были детально разработаны известным российским ученым Б. В. Виноградовым, предложившим для индикации нарушенности экосистем и природной среды территории две группы признаков: - признаки неблагополучного состояния (статические признаки); признаки неблагоприятных изменений территорий (динамические признаки).

Антропогенные факторы, определяющие техногенную нагрузку на микрорайон, проявляются через преобразование ландшафта за счет населенных пунктов, близости промышленных зон, наличия лесоразработок, агроценозов, добычи полезных ископаемых, транспортной сети (автомобильных и железных дорог, нефте- и газопроводов). Территории, где такие факторы проявляются, считаются в той или иной степени неблагополучными.

Эта оценка неблагополучия территории складывается из множества ее параметров - ботанических и почвенных, территориальных статичес­ких и динамических, природных и антропогенных. На каждой территории эти параметры тесно связаны друг с другом, зависят друг от друга и поэтому могут быть выражены одним обобщающим показателем. Таким показателем неблагополучия может служить доля территории в микрорайоне, где экологическое состояние неблагополучно.

По всей территории микрорайона для формирования обобщенного показателя делаются оценки экологического неблагополучия на ос­нове следующих пространственных характеристик:

• 
  площадь зон нарушенности лесных биоценозов;
  
• 
  площадь зон нарушенности луговых биоценозов;
  
• 
  площадь земель, выведенных из землепользования (овраги, свалки, отвалы пород, хранилища отходов и т. д.);
  
• 
  площадь земель, занятых под населенные пункты, промышленные зоны и транспортные магистрали.
  

Методика проведения работы

На план местности территории микрорайона школы следует нанести границы нарушенных, выведенных из землепользования и занятых под населенные пункты земельных площадей. Накладывая палетку (сеточку), измерить их площадь, рассчитать долю площади в процентах:

• 
  зоны нарушенности лесных биоценозов от общей площади лесных биоценозов;
  
• 
  зоны нарушенности лугов от общей площади луговых биоценозов;
  
• 
  земель, выведенных из землепользования, от общей площади земель в землепользовании;
  
• 
  земель, занятых под населенные пункты, от общей площади земель в микрорайоне школы.
  

Экологическая оценка по статическим признакам. Доля (процент) общей нарушенной площади является обобщенной экологической оценкой территории в микрорайоне школы по статическим признакам. Экологическая оценка делается по четырем классам экологи­ческого неблагополучия земель:

1. 
   общая площадь нарушенных земель менее 5% - экологическая нор­ма;
   
2. 
   площадь нарушенных земель от 5 до 20% - экологический риск;
   
3. 
   общая площадь нарушенных земель от 20 до 50% - экологический кризис;
   
4. 
   общая площадь нарушенных земель более 50% - экологическое бедствие.
   

Процент нарушенных и выведенных из землепользования земель заносится в соответствующий раздел экологического паспорта.

Экологическая оценка по динамическим признакам. Обобщенная экологическая оценка территории в микрорайоне школы по статическим признакам дает «экологический портрет» микрорайона школы в данном году. Систематические ежегодные наблюдения позволяют отслеживать изменение площадей нарушенных и выведенных из землепользования земель в микрорайоне школы, оценивать скорость нарастания неблагоприятных изменений. Изменение нарушенной площади в год (в процентах) является обобщенной экологической оценкой территории в микрорайоне школы по динамическим признакам. Эта экологическая оценка земель по скоростям нарастания неблагоприятных процессов также позволяет отнести территории к одному из четырех классов:

1. 
   скорость нарастания менее 0,5 % в год - экологическая норма;
   
2. 
   скорость нарастания от 0,5 до 2 % в год - экологический риск;
   
3. 
   скорость нарастания от 2 до 4 % в год - экологический кризис;
   
4. 
   скорость нарастания более 4 % в год - экологическое бедствие.
   

Скорость нарастания нарушенных площадей в микрорайоне школы за год заносится в экологический паспорт.

Общий вывод о степени неблагополучия экологического состояния территории микрорайона школы должен делаться на основании обеих обоб­щенных оценок - статической и динамической.