Системный анализ в гос и мун управлении. Контрольная работа студента 3 го курса

Название	Контрольная работа студента 3 го курса
Дата	13.03.2022
Размер	43.02 Kb.
Формат файла
Имя файла	Системный анализ в гос и мун управлении.docx
Тип	Контрольная работа #395080

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Российский государственный гуманитарный университет»

(ФГБОУ ВО «РГГУ»)

Лапшина Мария Юрьевна
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ

Контрольная работа студента 3-го курса

заочной (с использованием дистанционных образовательных технологий) формы обучения
по дисциплине: «Системный анализ в государственном и муниципальном управлении»
Направление подготовки: 38.03.04 «Государственное и муниципальное управление»

Москва 2021

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 3

1. Понятие экологического мониторинга 5

2. Виды экологического мониторинга 6

3. Датчики окружающей среды 10

Заключение 12

Список литературы 13

Введение

В результате антропогенной деятельности в некоторых частях окружающей среды увеличивается содержание тяжелых металлов и органических загрязнителей. Металлические загрязнители концентрируются в водных матрицах, таких как взвешенные вещества, осадки и биота, что приводит к увеличению присутствия в водной пищевой цепи.

Некоторые загрязняющие вещества сохраняются в течение многих лет и могут мигрировать через большие участки почвы, пока в конечном итоге не достигнут водных ресурсов и не создадут угрозы для экологии и здоровья человека.

Экологический мониторинг необходим для защиты населения и окружающей среды от токсичных загрязняющих веществ и патогенных микроорганизмов. Он используется для подготовки оценок воздействия на окружающую среду, а также для установления обстоятельств, при которых деятельность человека сопряжена с риском вредного воздействия на природную среду.

Виды осуществляемого мониторинга включают мониторинг воздуха, воды и почвы. Все стратегии и программы мониторинга имеют причины и обоснования, которые помогают им определить текущее состояние окружающей среды или определить тенденции в параметрах окружающей среды.

Цель работы – изучить особенности экологического мониторинга.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Рассмотреть понятие экологического мониторинга.

2. Изучить виды угроз экологического мониторинга.

3. Рассмотреть виды датчиков окружающей среды.

Методологическую базу контрольной работы составили материалы периодических изданий, научных книг по данной проблеме, учебных изданий, справочная литература и база данных сети Интернет.

Методы исследования. В процессе исследования использовались следующие методы: теоретический анализ литературы по проблеме исследования; сравнительно-сопоставительный метод.

Структура работы. Работа состоит из оглавления, введения, где определен методологический аппарат; основной части, включающей 3 параграфа; заключения и списка использованной литературы.
1. Понятие экологического мониторинга
Экологический мониторинг относится к инструментам и методам, предназначенным для наблюдения за окружающей средой, характеристики ее качества и установления параметров окружающей среды с целью точной количественной оценки воздействия деятельности на окружающую среду. Результаты собираются, анализируются статистически, а затем публикуются в отчете об оценке рисков, мониторинге окружающей среды и оценке воздействия.

Основной целью экологического мониторинга является управление и минимизация воздействия деятельности организации на окружающую среду, либо для обеспечения соблюдения законов и нормативных актов, либо для снижения рисков вредного воздействия на окружающую среду и защиты здоровья людей¹.

Поскольку численность населения, промышленная деятельность и потребление энергии продолжают расти, непрерывная разработка передовых автоматизированных приложений и устройств для мониторинга имеет решающее значение для повышения точности отчетов о мониторинге окружающей среды и экономической эффективности процесса экологического мониторинга.

Преимущества экологического мониторинга заключаются в его способности улучшать качество жизни общества, подчеркивая взаимосвязь между окружающей средой и здоровьем. Преобразование данных экологического мониторинга в информацию и своевременное доведение до общественности полезной информации имеет решающее значение для информирования граждан о состоянии окружающей среды.

Практические приложения экологического мониторинга включают защиту общественного водоснабжения, обращение с опасными и радиоактивными отходами, выявление и анализ источников загрязнения, влияющих на качество городского воздуха и его воздействие на здоровье человека, охрану и управление природными ресурсами, такими как почва и водоснабжение, прогнозирование погоды, распределение ресурсов для планирования земельных ресурсов и экономического развития, определение моделей плотности населения в отношении природных ресурсов и экономического развития, составление карт природных ресурсов, защита исчезающих видов, и глобальное изменение климата².

Программы мониторинга представляют собой опубликованные в организации схемы, в которых подробно описывается, какие элементы контролируются, общие цели, конкретные стратегии, предлагаемые методы отбора проб, проекты в рамках каждой стратегии и временные рамки.

Продукты для экологического мониторинга и программное обеспечение для экологического мониторинга, такие как Системы управления экологическими данными (EDMS), облегчают внедрение и мониторинг программ мониторинга и оценки окружающей среды, которые включают центральный центр управления данными, автоматизированные оповещения о мониторинге окружающей среды, проверку соответствия, валидацию, контроль качества и генерацию отчетов о сопоставлениях наборов данных.

2. Виды экологического мониторинга
Тремя основными видами экологического мониторинга являются мониторинг почвы, атмосферы и воды. Некоторые методы сканирования и экологического мониторинга включают фильтрацию, осаждение, электростатические пробы, соударения, абсорбцию, конденсацию, отбор проб с захватом и комбинированный отбор проб.

Данные, собранные с помощью этих методов экологического мониторинга, могут быть введены в СУБД, где их можно классифицировать, анализировать, визуализировать и создавать полезную информацию, которая способствует принятию обоснованных решений.
Мониторинг воздуха: Данные об окружающей среде, собранные с использованием специализированных инструментов наблюдения, таких как сети датчиков и модели географических информационных систем (ГИС), из множества различных экологических сетей и институтов, интегрируются в модели рассеивания воздуха, которые объединяют выбросы, метеорологические и топографические данные для обнаружения и прогнозирования концентрации загрязнителей воздуха³.

Мониторинг почвы: Отбор проб (отдельные образцы) и комбинированный отбор проб (несколько образцов) используются для мониторинга почвы, установления исходных условий и выявления таких угроз, как подкисление, утрата биоразнообразия, уплотнение, загрязнение, эрозия, потеря органических материалов, засоление и нестабильность склонов.

- Мониторинг солености: Дистанционное зондирование, ГИС и электромагнитная индукция используются для мониторинга солености почвы, которая, если она несбалансирована, может оказать пагубное воздействие на качество воды, инфраструктуру и урожайность растений.

- Мониторинг загрязнения: Химические методы, такие как хроматография и спектрометрия, используются для измерения токсичных элементов, таких как ядерные отходы, угольная зола, микропластики, продукты нефтехимии и кислотные дожди, которые могут привести к развитию заболеваний, связанных с загрязнением, при потреблении людьми или животными.

- Мониторинг эрозии: Мониторинг и моделирование эрозии почв - сложный процесс, при котором точные прогнозы практически невозможны для больших территорий. Универсальное уравнение потерь почвы (USLE) чаще всего используется для прогнозирования потерь почвы из-за водной эрозии. Эрозия может быть вызвана такими факторами, как осадки, поверхностный сток, реки, ручьи, наводнения, ветер, массовое движение, климат, состав и структура почвы, рельеф и недостаточное управление растительностью.

Мониторинг воды: Методы отбора проб окружающей среды включают оценочные, простые случайные, стратифицированные, систематические и сеточные, адаптивные кластерные, захватные и пассивные; полунепрерывный и непрерывный экологический мониторинг; дистанционное зондирование и экологический мониторинг; и биомониторинг используются для измерения и мониторинга диапазонов биологических, химических, радиологических, микробиологических и популяционных параметров⁴.

Мониторинг состояния окружающей среды для воды осуществляется федеральными, государственными и местными учреждениями, университетами и добровольцами и имеет решающее значение для характеристики водных ресурсов, определения эффективности существующих программ борьбы с загрязнением, выявления тенденций и возникающих проблем, перенаправления усилий по борьбе с загрязнением по мере необходимости и в усилиях по реагированию на чрезвычайные ситуации.

Решения для экологического мониторинга с годами превратились в интеллектуальные системы экологического мониторинга (SEM), которые теперь включают современные датчики, методы машинного обучения (ML) и Интернет вещей (IoT). Такие технологии, как устройства Интернета вещей и беспроводные сенсорные сети, сделали усовершенствованный экологический мониторинг с использованием Интернета вещей более упорядоченным и управляемым искусственным интеллектом процессом.

Данные, полученные датчиками экологического мониторинга Интернета вещей из широкого спектра условий окружающей среды, могут быть интегрированы через беспроводную сенсорную сеть (WSN) в единую облачную экологическую систему, в которой устройства Интернета вещей, встроенные в ML, могут записывать, характеризовать, контролировать и анализировать элементы в определенной среде.

Интернет вещей для экологического мониторинга облегчает разработку беспроводных, удаленных систем экологического мониторинга, которые позволяют операторам устранять большую часть взаимодействия с человеком в функционировании системы, что сокращает трудозатраты, увеличивает диапазон и частоту отбора проб и мониторинга, облегчает сложное тестирование на месте, обеспечивает меньшую задержку и соединяет системы обнаружения с группами реагирования, что в конечном итоге приводит к более высоким показателям предотвращения значительных бедствий и загрязнения.

3. Датчики окружающей среды
Существует множество типов датчиков окружающей среды в зависимости от технических характеристик, необходимых для мониторинга. Чувствительность, размер и скорость - все это факторы, которые следует учитывать при выборе датчика окружающей среды. Датчики можно разделить на категории в зависимости от типа используемого датчика и факторов окружающей среды, которые рассматривает аналитик.

К основным типам датчиков относятся:

Датчики трассировки металла - спектроскопия лазерно-индуцированного пробоя (LIBS), наноэлектродная матрица и миниатюрный датчик химического потока-зонд
Радиоизотопные датчики - RADFET (радиационный полевой транзистор), детекторы теллурида цинка кадмия (CZT), бета-спектрометр на штыревых диодах низкой энергии, термолюминесцентный дозиметр (TLD), гамма-детектор идентификации изотопов, генератор нейтронов для обнаружения ядерных материалов, детекторы излучения, отличные от sandia
Датчики летучих органических соединений - Мимолетный волоконно-оптический химический датчик, спектроскопия отражения света с решеткой (GLRS), миниатюрный датчик химического потока, матрицы химических датчиков, микрохимлаборатория (газовая фаза), хемирезисторы из наночастиц золота, электрическое сопротивление связанных липидных бислоев на плоских электродах, микрозвук, гиперспектральная визуализация, массив хемирезисторов
Биологические датчики - Анализатор метиловых эфиров жирных кислот (FAME), диэлектрофорез на основе изоляторов, матрицы биологических датчиков, Микропролаб, Микрохимлаб (жидкость)
Датчики также могут быть разделены на типы в зависимости от факторов окружающей среды. Эти типы датчиков включают:
Датчики влажности – Датчики влажности необходимы для измерения объемного содержания воды в почве по отношению к химерической среде на несколько порядков величины
Датчики/преобразователи давления – Датчики давления работают на основе приложенного давления. Они используются в таких областях, как авиация, производство биомедицинских измерений, автомобильные и гидравлические измерения.
Датчики наклона – Датчик наклона связывает две разные оси, указывая на опорную плоскость, которая может находиться в двух разных осях. Это играет важную роль при измерении углов наклона относительно плоскости Земли. Датчики наклона широко распространены в промышленности и в игровых контроллерах⁵.

Заключение

Экологический мониторинг - это инструмент оценки экологических условий и тенденций, поддержки разработки политики и ее реализации, а также сбора информации для представления национальным директивным органам, международным форумам и общественности.

Тремя основными видами экологического мониторинга являются мониторинг воздуха, почвы и воды.

Мониторинг воздуха осуществляется с помощью отбора проб воздуха. Отбор проб может быть пассивным, диффузионным или проводиться путем биомониторинга с организмами, которые биоаккумулируют загрязнители воздуха. Поскольку концентрация загрязнения воздуха сильно зависит от ветра, также принимаются во внимание данные анемометра, а также топография, поскольку особенности ландшафта могут препятствовать процессу бокового перемешивания атмосферы.

Мониторинг почвы осуществляется с помощью отбора проб почвы, который включает изучение эрозии почвы, засоления и загрязнения. Сельское хозяйство играет ключевую роль в мировом производстве продовольствия, в то время как восстановление лесов и джунглей играет центральную роль в поддержании чистоты воздуха и отсутствии CO2, поэтому большое количество проектов экологического мониторинга сосредоточено на качестве почвы.

Мониторинг воды предусматривает широкий спектр методов отбора проб в зависимости от окружающей среды и типа анализируемого материала. Типы отбора проб воды включают оценочный, простой случайный, стратифицированный, сеточный, систематический, адаптивный кластерный, биомониторинг, дистанционные датчики, пассивный, полунепрерывный и выборочный отбор проб. Химическое состояние воды имеет большое значение, поэтому контролируется наличие кислорода, питательных веществ, масел, пестицидов и металлов.

Список литературы

Дмитренко, В.П. Экологический мониторинг техносферы: Учебное пособие / В.П. Дмитренко, Е.В. Сотникова, А.В. Черняев. - СПб.: Лань, 2014. - 368 c.
Латышенко, К.П. Экологический мониторинг: Учебник и практикум для прикладного бакалавриата / К.П. Латышенко. - Люберцы: Юрайт, 2016. - 375 c.
Тихонова, И.О. Экологический мониторинг атмосферы: Учебное пособие / И.О. Тихонова, Н.Е. Кручинина, В.В. Тарасов. - М.: Форум, 2017. - 78 c.
Тихонова, И.О. Экологический мониторинг водных объектов: Учебное пособие / И.О. Тихонова, Н.Е. Кручинина, А.В. Десятов. - М.: Форум, 2017. - 78 c.
Ясовеев, М.Г. Экологический мониторинг и экологическая экспертиза: Учебное пособие / М.Г. Ясовеев, Э.В. Какарека, Н.С. Шевцова. - М.: Инфра-М, 2015. - 166 c.

1 Дмитренко, В.П. Экологический мониторинг техносферы: Учебное пособие / В.П. Дмитренко, Е.В. Сотникова, А.В. Черняев. - СПб.: Лань, 2014. - 368 c.

2 Ясовеев, М.Г. Экологический мониторинг и экологическая экспертиза: Учебное пособие / М.Г. Ясовеев, Э.В. Какарека, Н.С. Шевцова. - М.: Инфра-М, 2015. - 166 c.

3 Тихонова, И.О. Экологический мониторинг атмосферы: Учебное пособие / И.О. Тихонова, Н.Е. Кручинина, В.В. Тарасов. - М.: Форум, 2017. - 78 c.

4 Тихонова, И.О. Экологический мониторинг водных объектов: Учебное пособие / И.О. Тихонова, Н.Е. Кручинина, А.В. Десятов. - М.: Форум, 2017. - 78 c.

5 Латышенко, К.П. Экологический мониторинг: Учебник и практикум для прикладного бакалавриата / К.П. Латышенко. - Люберцы: Юрайт, 2016. - 375 c.