Date post: | 14-Jul-2015 |
Category: |
Documents |
Upload: | roxana-burtea |
View: | 370 times |
Download: | 0 times |
5/12/2018 Capitolul 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capitolul-1-55a4d26b9b698 1/15
Capitolul 1. Sisteme de monitorizare a factorilor de
mediu.
Principii generale
1.1 Definţia monitorizării
Monitorizarea semnifică supravegherea evoluţiei în timp a unui
sistem prin măsurarea, estimarea sau semnalarea depăşirii valorilor
limită a unor indicatori sau parametri definitorii ai sistemului,
diagnoza stării prezente şi eventual elaborarea unor prognoze.
Monitorizarea mediului este un sistem de supraveghere,
prognoză, avertizare şi intervenţie, care are în vedere evaluarea
sistematică a dinamicii caracteristicilor calitative ale factorilor de
mediu, în scopul cunoaşterii stării de calitate şi semnificaţiei
ecologice a acestora, evoluţiei şi implicaţiilor sociale ale schimbărilor
produse, urmate de măsuri care se impun (Legea “Protecţiei
Mediului” din 29 decembrie 1995).
Controlul mediului este o acţiune complexă de supraveghere
permanentă a stării mediului în vederea asigurării securităţii
ecologice. De aici reiese şi scopul de bază al controlului – asigurarea
respectării legislaţiei ecologice, a normelor şi standardelor îndomeniu, a realizării planurilor şi programelor de acţiune ale
protecţiei mediului de către toate instituţiile şi organizaţiile,
activitatea cărora are tangenţa directă sau indirectă cu mediul
înconjurător, agenţii economici şi persoanele fizice.
Monitorizarea constituie un element de bază pentru un sistem de
management de mediu pentru că este veriga importantă în luarea
deciziilor. Pentru asigurarea unei decizii corecte este esenţial ca
măsurătorile să reflecte realitatea . Datele trebuie să fie bine definite
din punct de vedere calitativ şi documentate. Modalităţile de
prelevare a probelor şi analiză sunt foarte importante, iar obiectivul
este de a colecta şi analiza probe reprezentative, care să conducă la
predicţii ale stării mediului în corelaţie cu factorii modificatori ,
factorii poluanţi.
Pericolul în continuă creştere a influenţei negative exercitată de
intensificarea producţiei industriale şi a celei agricole asupra sanătăţii
umane şi a stării biosferei în ansamblu impune necesitatea elaborării
unui sistem de monitorizare nu numai a unui factor de mediu,considerat separat, ci a biosferei în întregime. La prima consfătuire
interguvernamentală privind monitorizarea (Kenia, 1974), convocată
de Consiliul director al programului ONU referitor la problemele
mediului ambiant (UNEP) au fost expuse scopurile principale ale
sistemului global de monitorizare a mediului înconjurător. În timp,
obiectivele au devenit mai îndrăzneţe iar metodele de abordare s -au
perfecţionat continuu. O atenţie deosebită a fost acordată controlului
schimbărilor ce au loc în natură în urma poluării acesteia precum şimăsurilor de prevenire a pericolului ce ameninţă sănătatea oamenilor,
a calamităţilor naturale şi perturbărilor ecologice.
Sistemul global de monitorizare se bazează pe subsistemele
naţionale de monitorizare, incluzând elemente ale acestor subsisteme.
5/12/2018 Capitolul 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capitolul-1-55a4d26b9b698 2/15
Astfel monitorizarea a devenit un sistem informaţiv cu multiple
destinaţii speciale, în măsură să avertizeze organismele abilitate
asupra stării biosferei, a gradului de afectare antropogenă a
ambianţei, despre factorii şi sursele unor efecte nefaste. Din punct de
vedere funcţional, sistemul de monitorizare a mediului cuprinde trei
etape : supravegherea, evaluarea stării reale şi pronosticul unor
eventuale modificări.
1.2 Factorii de mediu
Prin factor de mediu se înţelege un element material capabil
de a produce o acţiune directă sau indirectă asupra unor elemente
materiale, provocând reacţii corespunzătoare. Factorul de mediu
reprezintă influenţa biologică, fizică sau chimică care fie singură, fiecombinată cu alte influenţe produce o anumită condiţie de mediu ca
umiditate, frig, căldură, radiaţii, presiune, precipitaţii, vibraţii, etc .
Categoriile de factori de mediu sunt :
factorii antropici ai climei datoraţi activităţilor umane care
contribuie la modificarea climei: defrişări, desecări, irigaţii,
poluarea atmosferei , apelor, solului;
factorii abiotici, fizici, climatici şi hidrici ca aerul, apa, lumina,
căldura, umiditatea , vântul;
factorii geomorfologici: altitudinea reliefului, înclinarea,
expunerea;
factorii edafici: solul cu propietăţile lui fizice, chimice şi
biologice;
factorii biotici : interrelaţii fitocenotice, zoocenotice,
biocenotice.
Evaluarea stării mediului natural reprezintă elementul principal
al unui sistem de monitorizare şi constă în selectarea indicilor şi a
caracteristicilor factorilor de mediu (apă, aer, sol, ecosisteme) precum
şi măsurarea lor directă. Complexul parametrilor respectivi trebuie să
caracterizeze exact starea mediului natural.
Elaborarea unei prognoze presupune cunoaşterea legităţilor
privind modificarea nivelurilor de poluare şi starea mediului natural,
disponibilitatea unor modele şi posibilităţi de calcul numeric. Pentru
a evalua starea mediului şi a pronostica eventualele schimbări ce ar
putea interveni este indicat a se pune în evidenţă subsistemele de
supraveghere a sistemului abiotic al biosferei (monitorizare biofizică) precum şi a celui biotic (monitorizare biologică). Gama observaţiilor
geofizice este foarte vastă, extinzându-se de la reacţii şi diverse
efecte de proporţii microscopice până la reacţii globale, de exemplu,
schimbări meteorologice şi climatice. Efectuarea acestor observaţii
necesită informaţii privind gradul de poluare, turbiditatea atmosferei,
alte caracteristici meteorologice şi hidrologice ale ambianţei.
O atenţie deosebită trebuie acordată transferului de substanţe
poluante dintr-un factor de mediu în altul, de la un biotop la altul.Sarcina principală a monitorizării biologice este de a detecta reacţia
biosferei, ca răspuns la efectul antropogen, exercitată la diferite
nivele ale materiei vii: molecular, celular, de organism, de populaţie
sau de asociaţie. În acest sens, o importanţă deosebită revine
5/12/2018 Capitolul 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capitolul-1-55a4d26b9b698 3/15
observaţiilor vizând impactul mediului ambiant asupra omului,
reacţia populaţiilor de care depinde bunăstarea sistemelor ecologice,
efectele antropogene, populaţiile deosebit de sensibile în ce priveşte
impactul respectiv. În cadrul monitorizării biologice se atribuie un rol
esenţial observaţiilor privind eventualele modificări ale indiciilor
ereditari proprii diverselor populaţii, activitatea vitală a populaţiilor
foarte susceptibile, servind drept indicatori (de exemplu lichenii).
Sunt luate sub observare atât modificărilre antropogene cât şi
cele fenomenologice naturale, fapt necesar evaluării componenţei
antropogene a schimbărilor aflate sub observare. De regulă, impactul
antropogen se suprapune peste modificările naturale şi o eventuală
separare a acestora nu reuşeşte întotdeauna.
1.3 Tipuri de monitorizări
Tipurile de monitoring sunt:
a) Monitoringul de supraveghere - evaluează starea factorilor de
mediu, furnizând informaţii pentru validarea procedurii de evaluare a
impactului, proiectarea eficienţa a programelor de monitoring,
evaluarea tendinţei de variaţie pe termen lung a resurselor naturale ,
inclusiv datorită impactului activităţilor antropice. De exemplu în
cazul monitorizării apelor, se evaluează starea tuturor apelor dincadrul fiecărui bazin sau sub-bazin hidrografic, furnizând informaţii
pentru validarea şi evaluarea tendinţei de variaţie pe termen lung a
resurselor de apă.
b) Monitoringul operaţional – stabileşte starea ecosistemelor ce
prezintă riscul de a nu îndeplini obiectivele de calitate pentru mediu ,
evaluează schimbările în starea unor astfel de ecosisteme, datorate
variaţiei factorilor preponderenţi de mediu. Se realizează pentru toate
acele domenii care, fie pe baza evaluării impactului fie pe baza
monitoringului de supraveghere, sunt identificate ca având riscul să
nu îndeplineasca obiectivele de mediu.
c) Monitoringul de investigare – stabileşte cauzele depăşirilor
limitelor prevăzute în standardele de calitate pentru certificarea
cauzelor pentru care un factor de mediu nu poate atinge obiectivele
de calitate (acolo unde monitoringul de supraveghere arată că
obiectivele stabilite pentru un factor de mediu nu se pot realiza, iar
monitoringul operaţional nu a fost încă stabilit), precum şi pentrustabilirea impactului poluărilor accidentale.
Monitoringul de supraveghere
Criteriile minime pentru selectia secţiunilor monitoringului de
supraveghere sunt definite de:
- punctele unde factorul de mediu are valori semnificative, de
exemplu debitul cursului de apă este semnificativ, cu valori mai mu lt
de 25 m3 /sec în cadrul districtului bazinului hidrografic considerat ca
un întreg, inclusiv punctele de pe marile râuri al căror bazinhidrografic este mai mare de 2500 km2 (suprafetele locuite, situate la
peste 2000 m inaltime care aduc impact antropic nesemnificativ se
vor scadea din suprafaţă bazinului) sau volumul de apă prezent este
5/12/2018 Capitolul 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capitolul-1-55a4d26b9b698 4/15
caracteristic în cadrul districtului bazinului hidrografic (inclusiv
marile lacuri naturale şi lacuri artificiale);
- secţiunile semnificative pentru schimbul de informaţii.
ex.- La apele de suprafaţă care traversează frontiera de stat, secţiunile
de monitoring deja identificate pentru schimbul de informaţii şi alte
asemenea puncte unde este necesară estimarea încărcării poluanţilor
care sunt transferaţi peste graniţe şi care sunt transferaţi în mediul
marin;
- Secţiunile de monitoring pentru apele transfrontiere, care sunt cel
puţin secţiunile sub-bazinelor mai mari de 2500 km2, existente în
cadrul reţelei de monitoring sistematic; în cazul apelor transfrontiere
cu bazin mai mare de 2500 km2 sau debit mai mare de 25 m3/sec, se
va alege o secţiune la fiecare 2500 km
2
; în cazul sub-bazinelor maimici de aceasta valoare se vor alege secţiunile decisive pentru
calitatea cursului principal sau se vor stabili chiar pe cursul principal;
în sub- bazinele în care se cunoaste ca nu exista o poluare chimică
semnificativă, numărul secţiunilor poate fi micşorat cu 10%.
- Secţiunile stabilite în cadrul reţelei transnaţionale de monitoring
(TNMN).
Perioada de realizare a monitoringului de supraveghere este de 1 an.
Monitoringul operaţional
Criteriile pentru selectia secţiunilor monitoringului operaţional
Secţiunile pentru monitoringul operaţional trebuie stabilite pe baza
evaluarii de impact, realizat în concordanţă cu rezultatele
monitoringului de supraveghere.
Ex.În cazul apelor de suprafaţă astfel:
- Secţiuni pe apele de suprafaţă unde exista risc de la presiuni
semnificative ale surselor punctiforme. Acolo unde o apa de
suprafaţă este supusă diferitelor presiuni punctiforme, stabilirea
secţiunii va tine seama de insumarea acestor presiuni;
- Secţiuni pe apele de suprafaţă unde exista risc reprezentativ de la
presiuni semnificative ale surselor difuze;
- Secţiuni pe apele de suprafaţă în care sunt evacuate substanţe
prioritare;
Elementele de calitate pentru substanţe prioritare/prioritar
periculoase din monitoringul operaţional vor cuprinde:
- toate substanţele prioritare evacuate în locaţia monitorizată;
- alti poluanţi toxici sintetici şi nesintetici evacuaţi în cantităţisemnificative.
Criteriile pentru stabilirea elementelor de calitate din
monitoringul operaţional trebuie să ia în considerare evaluarea
impactului, inventarul emisiilor şi combinarea cu monitoringul de
supraveghere.
Monitoringul operaţional al unei substanţe într -o anumită
secţiune de monitoring se va stabili dacă:
încărcarea totală a substanţei poluatoare din sursa punctiformălocalizată în cadrul sub- bazinului din care face parte secţiunea
de monitoring, ponderată cu valoarea medie anuală a debi tului,
depăşeşte valoarea obiectivului de calitate sau a factorului de
evaluare;
5/12/2018 Capitolul 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capitolul-1-55a4d26b9b698 5/15
secţiunea de monitoring este supusă unei presiuni
semnificative din surse punctiforme şi se poate presupune din
informaţiile disponibile ca respectiva substanţă contribuie
substanţial la această presiune;
informaţiile provenite din monitoringul de supraveghere,
pentru o secţiune dintr -un sub- bazin supusă unei presiuni
semnificative a acelei substanţe provenită din evacuare din
surse punctiforme sau din surse difuze, evidenţiază o valoare
medie aritmetică a concentraţiei mai mare decât obiectivul de
calitate sau factorul de evaluare stabilit. în mod convenţional,
se consideră că secţiunile de referinţă pentru „‟starea bună‟‟
sunt considerate nepoluate;
în cazul emisiilor difuze, se folosesc informaţiile combinatereferitoare la valorile obiectivelor de calitate adecvate şi la
inventarul emisiilor. Evaluarea se realizeaza pe baza
informaţiilor relevante care se referă atât la cantităţile maxime
permise cât şi la cantitatea reală disponibilă a emisiei.
Frecvenţa monitoringului operaţional la fiecare secţiune se va
fixa în aşa fel încât să furnizeze suficiente date pentru evaluarea starii
elementelor de calitate relevante. Frecvenţa minimă obigatorie,
pentru râuri şi lacuri, este:- substanţe prioritare – lunar;
- alti poluanţi toxici sintetici şi nesintetici – la fiecare 3 luni, cu
exceptia primului an de aplicare a monitoringului operaţional, cand
frecvenţa este lunara.
Monitoringul operaţional acoperă toată perioada unui plan de
management şi serveste drept bază pentru pregătirea planului de
măsuri inclus în planul de management .
Frecvenţa monitoringului operaţional poate fi redusă dacă pot fi
justificate intervale mai mari pe baza de studii, de cunoaşterea
tehnică şi de decizia locală a experţilor. Pentru primul ciclu de
monitoring operaţional se sugerează reducerea frecvenţei la o
perioada de 1 an în cazurile în care emisiile sunt supuse variaţiillor
sezoniere şi această situaţie este confirmată de rezultatele
monitoringului de supraveghere. Dacă se constată atingerea
obiectivelor de calitate şi nu se cunoaşte nici o presiune semnificativă
suplimentară din surse punctiforme sau difuze, monitoringul
operaţional poate fi întrerupt după de 1 an şi, dacă condiţiile se păstrează identice, se reia monitoringul operaţional în cadrul
urmatorului ciclu de plan de management, respectiv dupa 6 ani.
Prelucrarea datelor de monitoring se realizeaza pe baza valorilor
medii anuale, care se vor calcula eliminând din şirul de date valorile
maxime. Dacă valoarea obiectivului de calitate sau a factorului de
evaluare este sub limită de detecţie a metodei aplicate, se va
considera valoarea obiectivului de calitate egală cu limita de detecţie
a metodei. Monitoringul de investigaţie
Monitoringul de investigatţe pentru substanţe le
prioritare/prioritar periculoase este definit de:
5/12/2018 Capitolul 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capitolul-1-55a4d26b9b698 6/15
cazurile de depăşire a obiectivelor de calitate cu cauza
necunoascută care trebuie identificată;
cazurile în care monitoringul de supraveghere arata ca
obiectivele de calitate nu se pot atinge şi nu a fost stabilit încă
monitoringul de operaţional pentru evaluarea cauzelor de
nerealizare a respectivelor obiective;
evaluarea mărimii şi impactului unei poluări accidentale;
furnizarea de informaţii care sa servească la stabilirea unor
programe de măsuri pentru atingerea obiectivelor de calitate.
Aceste criterii pot conduce la realizarea unor campanii de
monitoring intensificate pe o anumită perioadă de timp şi pot diferi
substanţial de la caz.
Conceptul de monitorizare integrată Conceptul de monitorizare integrată reprezintă instrumentul de
bază al sistemelor suport decizional în domeniul mediului, necesar
atât pentru înregistrarea schimbărilor mediului cât şi pentru
înţelegerea şi definirea motivelor acestor schimbări. Structura unui
sistem de monitorizare integrata a mediului conţine componente
referitoare la starea şi calitatea tuturor factorilor de mediu biotici şi
abiotici. Fiecare componenta trebuie sa fie concepută şi structurată
astfel încât să fie capabilă să reflecte ansamblul problemelor peîntreaga traiectorie cauză - efect din domeniul respectiv. Conceptul
de administrare durabilă a resurselor naturale implică, din punct de
vedere informaţional, elaborarea sistemului de monitorizare integrata
a mediului, în scopul determinării corelaţiilor care există între factorii
de mediu (aer, sol, biodiversitate etc.) şi furnizării de informaţii utile
deciziilor.
Sistemele de monitorizare integrată au ca pilon central pentru
evaluarea stării mediului biomonitoringul, legat de folosirea
organismelor, a componentele biologice ale sistemelor ecologice la
evaluarea şi supravegherea condiţiilor de mediu.
Subsistemul care monitorizează starea de securitate a unui
obiectiv productiv se structurează pe urmatoarele secvenţe:
achiziţionarea în timp real a datelor
localizarea şi vizualizarea în timp real a evenimentelor
măsurate
cuantificarea în timp real a parametrilor din obiectiv (
umiditate, presiune în pori, deformatii, deplasări ) analiza şi interpretarea valorilor măsurate prin sisteme de
programare specializate
raportarea periodica, automata, a rezultatelor în funcţie de
opţiuni
arhivarea automată a datelor şi rezultatelor obţinute
asistenţă tehnică electronică
Proiectarea unui sistem de monitorizare integrată se face în condiţiile
următoare : organizarea sistemului de monitorizare se face la scară spaţială
în aşa fel încât să reflecte eterogenitatea structurii sistemelor
ecologice;
5/12/2018 Capitolul 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capitolul-1-55a4d26b9b698 7/15
luarea în considerare în cadrul fiecărui ecosistem a variabilelor
de mediu cele mai sensibile;
alegerea parametrilor de stare sintetici, care să nu difere de la
un sistem ecologic la altul, cu respectarea condiţiilor abiotice
cât şi biotice;
folosirea metodelor comparabile de lucru la scară naţională cu
măsurători asociate;
comparaţii între date, predicţia efectuată cu o eroare
prestabilită.
Un exemplu este al monitoringului integrat de supraveghere,
control şi decizii pentru reducerea aportului de poluanţi proveniti din
surse agricole în apele subterane şi de suprafaţă. Activităţile specifice
sunt :supravegherea şi monitorizarea concentraţiei azotatilor şi a
altor compuşi ai azotului (cu excepţia azotului molecular) din
apele dulci şi apele subterane (acvifere), precum şi a altor
poluanţi din surse agricole, în secţiuni de control
reprezentative pentru sursele difuze şi punctiforme din
agricultură ;
stabilirea secţiunilor reprezentative de prelevare şi frecvenţa de
monitorizare ;
realizarea reţelei de monitoring ;
evaluarea, prelucrarea şi interpretarea datelor obţinute;
identificarea apelor afectate de poluare din surse agricole,
întocmirea cadastrului şi a hărţilor cu aceste ape ;
transmiterea datelor către monitoringul pentru sol şi schimbul
permanent de date cu acesta, în cadrul sistemului national
integrat;
identificarea şi controlul sur selor poluatoare ;
participarea la procesul decizional de reducere a polurii şi
eliminare a surselor poluatoare ;
raportarea catre ministerul şi organismele de resort.
1.4 Proiectarea unui sistem de monitorizare
1. Ce va fi monitorizat?
2. Ce parametrii (factori) de mediu sunt măsuraţi?
3. Unde se efectuează măsurătorile ?
4. Când şi cât de frecvent se fac măsurătorile ?
5. Ce metode se utilizează pentru achiziţia datelor ?
Obiectivele monitorizării fixează ce aspect al mediului se va
urmări. De exemplu apa potabilă din sistemul regional, un râu , un
lac, o apă subterană asociată cu un posibil loc contaminat. Există şi
programe de monitorizare care sunt dedicate pentru o clasă generală
de factori de mediu cum ar fi resurse de apă pentru o anume regiune
sau raportate la scară naţonală.
Obiectivele monitorizării determină alegerea amplasamentelor,factorii de mediu cercetaţi, frecvenţa şi metodologiile de
monitorizare, de exemplu prin inspecţie vizuală, colectare de probe şi
efectuare de măsurători. Volumul de monitorizare este definit de
numărul amplasamentelor care urmează a fi monitorizate, numărul
5/12/2018 Capitolul 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capitolul-1-55a4d26b9b698 8/15
factorilor de mediu monitorizaţi pentru fiecare amplasament,
frecvenţa măsurătorilor sau numărul de probe colectate.
Frecvenţa de eşantionare depinde de viteza de modificare a
datelor măsurate. Un interval de eşantionare stabilit la un moment dat
poate fi scurtat sau lungit după examinarea unui prime serii de
rezultate. Ajustarea intervalului de eşantionare se face la apariţia
unor modificări importante ale stării mediului, pentru a se observa
cauzele care o produc.
Valorile factorilor meteorologici se înregistrează zilnic, debitele
cursurilor de apă sunt măsurate continuu, stocate sau transmise prin
telemetrie, analiza apei şi a ratei de sedimentare în cursurile de apă se
realizează cu frecvenâă lunară, calitatea apei subterane se testează la
trei luni. Habitatele sunt examinate la intervale de trei luni , iar floraterestră o dată la şase luni. Analiza factorilor chimici pentru sol, a
faunei terestre şi habitatelor acvatice se face cu frecvenţe de la unu la
trei ani.
1.5 Sistem de monitorizare a mediului - structura hard şi soft
1.Sistem informativ de supraveghere
2. Evaluarea stării reale
3.Pronosticul stării4. Evaluarea stării pronosticate
5.Controlul factorului de mediu şi reglarea calitătii mediului
Structura sistemului de monitorizare se proiectează la nivel
naţional şi local pe factori de mediu şi forme de poluare , după paşii
următori:
1. Prelevare probe ;
2. Analiză probe ;
3. Crearea bazei de date ;
4. Analiza datelor ;
5. Întocmirea rapoartelor ;
6. Distribuirea rapoartelor ;
7. Formularea concluziilor şi deciziilor cu privire la calitatea
mediului.
Componente de mediu
Recoltare Măsurare Analiză Asigurare calitate date
Tehnici de prelevare, Conservare probe
Transport
Baza de date Procesare Analiză statistică Evaluare
Strategie Diagnoză Prognoză
Evaluare
Raportare date
Formate Frecvenţe Distribuţii
5/12/2018 Capitolul 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capitolul-1-55a4d26b9b698 9/15
Exemplu de sistem de monitorizare a aerului
Locul şi rolul monitorizărilor în sistemul managementului
calităţii aerului este prezentat în schema următoare:
Măsurarea şi evaluarea calităţii aerului înconjurător este
recomandată (conform Ordinului nr. 592/25.05.2002) şi în staţiile de
monitorizare a calităţii aerului care nu fac parte din Reţeaua naţională
de monitorizare a calităţii aerului.
Un plan general de monitoring al imisiilor poluante, cuprinde
următoarele etape:
- Stabilirea punctelor de control a imisiilor în zonele considerate cu
risc ridicat de poluare;
- Stabilirea poluanţilor specifici fiecărei zone, pentru care se vor
efectua măsurători ulterioare;
- Fixarea orarului pentru recoltarea probelor şi realizarea analizelor
acestora;
-Prezentarea rezultatelor obţinute în urma prelucrării statistice a
rezultatelor analizelor efectuate.
1.6 Implementarea unui sistem de monitorizare a mediului
Sistemul de monitorizare este un complex de părţi hardware şi
software care permit achiziţia, transferul, prelucrarea şi prezentarea
datelor de mediu . Componentele sistemului sunt distribuite geografic
într-o arie de interes.
5/12/2018 Capitolul 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capitolul-1-55a4d26b9b698 10/15
Fig. 1.1 Structura hard a unui sistem de monitorizare
Staţia centrală este inima sistemul de monitorizare. Ea permite
configurarea staţiilor particulare de monitorizare şi primeşte date de
la acestea. Prelucrarea datelor primite şi analiza lor pot fi făcute de
staţia centrală.
Staţiile de monitorizare sunt aferente locurilor alese pentru
monitorizare. O staţie de monitorizare primeşte, prelucrează şi
transmite conform configuraţiei staţiei datele către staţia centrală.
Structural staţia de monitorizare are în componenţă un număr diferit
de module senzori inteligenţi pentru diferiţi factori de mediu şi un
modul staţie centrală. Configurarea fizică a staţiei se face înainte de a
se deplasa în locaţie, configurarea logică se modifică de utilizator ,
conform caracteristicilor staţiei centrale.
Modul senzor inteligent este partea de bază a staţiei de
monitorizare. El permite o interconectare pentru senzorul de măsură
specific factorului monitorizat, face prelucrarea primară a măsurărilor
efectuate şi le comunică modulului staţiei centrale.
Cerinţele unui sistem de monitorizare se referă la o gamă largă
de de măsurători cantitative pentru factorii de mediu, independenţă a
reţelei de comunicare, configurarea uşoară a sistemului, reprocesarea
locală a datelor , costuri cât mai reduse ale sistemului şi operaţionale .
Fig. 1.2 Sistem monitorizare
5/12/2018 Capitolul 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capitolul-1-55a4d26b9b698 11/15
Fig. 1.3 Schemă senzor inteligent
Fig. 1.4 Schemă modul staţie centrală
Fig. 1.5 Senzor inteligent
Echipamentele de prelevare a unor informaţii din mediulinvestigat introduc în mod inevitabil şi valori eronate în datele de
masurare. Aceste valori false pot constitui cauza unor fenomene
nedorite în prelucrarea ulterioară a informaţiilor. Se impune prin
5/12/2018 Capitolul 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capitolul-1-55a4d26b9b698 12/15
urmare, utilizarea unor proceduri de detectare şi eliminare a valorilor
eronate din setul de date achiziţionate.
Schema de lucru este prezentată în figura 1.6. Semnificaţia
notaţiilor este următoarea:
• s(kt) – datele achiziţionate din mediu;
• FJT – filtru trece jos;
• [s(kt )]2 - datele filtrate şi ridicate la pătrat;
• [s2 (kt )] - datele ridicate la pătrat şi apoi filtrate;
• s*( kt) - datele validate
Fig. 1.6 Schema…
Cele două filtre sunt utilizate pentru netezirea semnalului.
Procedura implementată se bazează pe considerentul că datele
corecte au o evoluţie netedă, fără modificări bruşte, în timp ce
valorile false prezintă abateri de la aceasta evoluţie.
Pe baza acestor date se calculeaza în permanenţă valoarea actualizată
a dispersiei σ 2 (kt ) pe baza relaţiei:
σ 2 (kt ) =[ media s(kt )]2 −media [s2(kt )] (1.1)
şi pe baza căreia se calculează deviaţia standard σ (kt ) .
O nouă valoare este validată dacă respectă inegalităţile:
s(kt ) − a ⋅σ (kt ) ≤ s[(k +1)t ] ≤ s(kt ) + a ⋅σ (kt ) (1.2)
unde constanta “a” se găseşte în intervalul [3 - 9] recomandâdu-se
valoarea “6”.
În cazul unei valori eronate valoarea se înlocuieşte cu valoarea:
s* (kt ) = 2s[(k −1)t] − s[(k − 2)t] (1.3)
5/12/2018 Capitolul 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capitolul-1-55a4d26b9b698 13/15
Tabelul 1.1. Corelaţ ia între monitorizarea factorilor de mediu şi
variabilele măsurate
Monitorizare factor de mediu Variabile măsurate
Monitorizarea emsiilor din aer Temperatureumiditate
volumul si viteza gazelor emiseconcentratia de poluanţi
Monitorizarea apelor reziduale Deversarile în apăconcentra iile de poluan i
Monitorizarea apelor subterane Nivelpresiune
componente chimiceMonitorizare sol Propietăti morfologice
Concentraţia de poluanţi acumulată Monitorizare covor vegetal Caracteristici generale ale vegetatiei
pădurii
Monitorizarea apelor de suprafaţă Nivelul apei, temperatura apeiÎncărcarea apei
Suspensiidin apă Nămoluri
Componenţa chimică a apei Fenomeme de îngheţare primăvara şi
toamnă Concentraţia sedimentelor de
poluanţiMonitorizare faunei Componenţa faunei
Efectivele populaţieiIndicatori morfologici ai speciilor
Monitorizarea faunei acvatice Calitatea şi cantitatea animalelor sideriva
Distribuţia
Speciile de peştiParametrii principali biologiciCondiţii sistemice
Monitorizare degradare geologică Intensitatea procesuluiAria de împrăştiere
1.7 Monitoringul integrat al mediului în România
Monitoringul mediului asigură un flux informaţional structurat
pe elemente de mediu şi pe activităţi specifice de supraveghere,
evaluare şi avertizare. Alegerea parametrilor care fac obiectul
supravegherii sistematice este determinată în mare parte de nevoile
de reglementare, de limitele tehnicilor de prelevare a probelor şi de
costurile de colectare a datelor. Pentru asigurarea continuităţii seriilor
cronologice precum şi comparabilitatea datelor este indispensabilă
integrarea în concepţia şi planificarea sistemelor de supraveghere a
mediului, a criteriilor statistice de omogenitate, comparabilitate şi de
validitate.
În România, după 1990, a fost elaborată o concepţie modernă de
organizare a sistemului de monitoring, fiind construit ca un sistem
integrat pentru toţi factorii de mediu şi un sistem global, pe diferite
niveluri de agregare, interconectat la reţeaua mondială.Ca instrument
de culegere a datelor, acest sistem are rolul de a reflecta starea
mediului, tendinţa de evoluţie a acestuia şi de control al eficienţei
măsurilor politice şi economice luate în acest sens.
SMIR (Sistemul de Monitoring Integrat din România) reprezintă
un sistem complex de achiziţie a datelor privind calitatea mediului,
obţinut pe seama unor măsurători sistematice, de lungă durată, la unansamblu de parametri şi indicatori, cu acoperire spaţială şi
temporală, care să asigure posibilitatea controlului poluării. Datele de
mediu culese prin SMIR sunt cele generate de modul de organizare a
acestuia.
5/12/2018 Capitolul 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capitolul-1-55a4d26b9b698 14/15
Modul de organizare a SMIR
Elemente specifice:
a) reţele destinate supravegherii imisiilor (aer atmosferic, cursuri
receptoare de apă), care au o structură mixtă de organizare, ţinându-
se cont de mediile de investigaţie şi parametrii urmăriţi, respectiv:
structuri la nivel de bazin hidrografic;
structuri la nivel judeţean;
zone de tranzitare a poluanţilor atmosferici;
zone de supraveghere a impactului transfrontier;
puncte de postevaluare a impactului antropogen.
În funcţie de componentele de mediu urmărite, reţelele proprii
de supraveghere pot să corespundă nu numai unei singure structuri, ci
şi unei structuri combinate.
b) controlul poluării la emisie, care se diferenţiază de monitoringul
imisiilor astfel :
concentraţiile, parametrii şi frecvenţele urmărite sunt diferite
ca niveluri, gamă şi perioadă de timp;
alături de înregistrarea valorilor determinate, activitatea de
control impune necesitatea asigurării condiţiilor de
intervenţie în procesele tehnologice de fabricaţie şi de
epurare a apelor, respectiv purificarea aerului, pentru a aduce parametrii urmăriţi în limitele prestabilite.
Reţelele de emisie se referă la apele uzate şi evacuările de
poluanţi în atmosferă.
c) evaluarea şi controlul eficienţei măsurilor de protecţia mediului.
Structura organizatorică cuprinde:
zone de protecţie naturale – rezervaţii naturale;
ecozone;
zone de reconstrucţie ecologică.
Ţinând cont că, la un sistem de monitoring integrat, participă
mai multe reţele şi subsisteme diferite, în circulaţia şi prelucrarea
datelor se disting două planuri:
circulaţia pe plan orizontal, între subsisteme de monitoring,
vectori de propagare a poluării/interfeţe de contact/medii de
bioacumulare şi biotransformare;
circulaţia în plan vertical de la punctele de supraveghere la
centrul de prelucrare şi interpretare a datelor .
1.8 Teledetecţia - metoda modernă de monitorizare a
factorilor de mediu
Teledetecţia este metoda de culegere a datelor de la distanţă cu
ajutorul satelitului. Culegerea datelor prin teledetecţie este o formă
particulară de desfăşurare a sondajului areolar. Sondajul areolar
presupune identificarea univocă, adecvată şi simplă a anumitor
populaţii prin segmente areolare, din suprafaţa terestră. Construireaeşantioanelor specifice acestui tip de sondaj este de cele mai multe
ori dificilă din cauza mobilităţii tridimensionale a unor populaţii
(lacurile, râurile, peştii, păsările, animalele sălbatice) .
5/12/2018 Capitolul 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/capitolul-1-55a4d26b9b698 15/15
Sondajul areolar are la bază utilizarea de baze de sondaj a căror
eficacitate depinde de mai multe consideraţii:
metodele de cartografiere administrativă permit identificarea
uşoară a întregii populaţii prin liste de blocuri şi segmente
bine definite;
micile unităţi areale pot fi în mod obişnuit ataşate la o
ierarhie completă de unităţi geografice şi administrative,
oferind posibilitatea de identificare a datelor auxiliare utile
cum sunt: localitatea, judeţul, regiunea. Datele de acest gen
extrase din registrele administrative sunt preţioase pentru
stabilirea mărimii eşantionului, a operaţiilor de stratificare
etc.;
o identificare făcută rămâne valabilă după toate fazele
consacrate culegerii datelor din cadrul anchetei;
anchetatorii pot identifica pe teren destul de uşor limitele
blocurilor şi segmentelor, precum şi unităţile care se găsesc
acolo.
Bazele de sondaj î n eşantionarea areolară prezintă două
caracteristici:
baza de sondaj este formată din sisteme de identificare
ierarhizate care rezultă din decuparea administrativă: ţaraeste împărţită în judeţe iar acestea, la rândul lor, în
localităţi şi sectoare;
desemnarea pe teren a populaţiei studiate se face prin
segmente areolare.
Teledetecţia poate fi considerată ca un substituent al metodelor
clasice areolare prezentate anterior. Esenţa acestei metode constă în
faptul că pe lângă imaginea satelit, care oferă o informaţie exhaustivă
asupra zonei de studiu şi care nu poate fi interpretată în totalitate din
diverse motive, trebuie să se recurgă şi la culegerea unor date pe
teren. Există mai multe combinaţii între înregistrarea datelor pe teren
şi imaginile satelit care pot fi sintetizate astfel:
utilizarea teledetecţiei pentru o stratificare simplă a
teritoriului, prealabilă anchetelor pe teren;
sistem mixt care asociază datele culese pe teren cu imaginile
din satelit;
utilizarea numai a imaginilor din satelit.
Aportul imaginii captate prin satelit la stratificarea
teritoriului constă în sintetizarea pe hartă a straturilor (grupe
omogene în raport cu dispersia variabilei studiate). Imaginile satelit
sunt foarte utile prin faptul că acoperă o suprafaţă mai mare în mod
omogen, permiţând multiple prelucrări informatice care să pună în
valoare trăsăturile interesante ale peisajului pentru o aplicaţie
considerată. Interpretarea imaginilor satelit permite stratificarea
foarte detaliată în zonele ecologice, ceea ce prezintă un avantaj
pentru realizarea unui eşantion eficient. Această tehnică de colectareşi eşantionare s-a dovedit eficientă în evaluarea gradului de poluare şi
a impactului fenomenelor climatice precum şi în monitorizarea
presiunilor exercitate de activităţile economice asupra mediului.