Байланысты бақылау құралдары. Олар қоршаған ортаның қауіпті және жергілікті ластануының жалғыз көздерін анықтауға арналған. Олар аймақтың белгілі бір нүктелерінен табиғи нысандардың үлгілерін алуға, содан кейін оларды жылжымалы немесе стационарлық зертханаларда талдауға мүмкіндік береді.

Экологиялық мониторингтің байланыс құралдарын жетілдірудің перспективті бағыты сынама алусыз экспресс-талдау әдістерін кеңінен енгізу болып табылады. Осындай сенсорлар ретінде пайдалануға болады:

- капиллярлық электрофорез, газ немесе сұйық хроматография, хромато-масс-спектрометрия және т.б. үшін портативті аналитикалық аспаптар;

- ортаның кез келген құрамдас бөлігінің мазмұнын үздіксіз және қайтымды жазып алатын химиялық датчиктердің (түрлендіргіштердің) жүйелері;

- экспресс-сынамаларға арналған құралдар (индикаторлық қағаздар, жолақтар, түтіктер, таблеткалар, ұнтақтар, ампулалар мен тамшылардағы ерітінділер, биоиндикаторлар және биотесттер).

Қазіргі уақытта Төтенше жағдайлар министрлігінің (бұдан әрі – ТЖМ) әскерлері мен бөлімшелері бақылаудың жаңа техникалық құралдарын ала бастады. Олардың ішінде эколог, жылжымалы және стационарлық зертханалар, кеме зертханалары бар. Олардың кейбіреулерін қарастырайық.

Экологтар топтамасы әскери округтердің, флоттардың, Қазақстан Республикасы ішкі әскерлері түрлерінің бірлестіктерінің табиғатты қорғау қызметтерін жекелеген объектілермен және ғарыш айлақтары мен полигондарының экологиялық зертханаларымен жабдықтауға арналған. Оның артықшылықтары шағын өлшемдер (26 x 36 x 106 см) және салмағы (16,5 кг), модульдік дизайн және пайдаланудың қарапайымдылығы (10.1-сурет).

10.1 сурет – Экологтар топтамасы

Конструкцияның модульділігі қондырғының бір бөлігі ретінде де, жылжымалы және стационарлық зертханалардың бөлігі ретінде де топырақ, су, ауа сынамаларын алу және талдау үшін техникалық құралдарды бөлек пайдалануға мүмкіндік береді.

Орнатудың құрамына келесі негізгі модульдер кіреді:

- «ТОПЫРАҚ» – топырақ сынамасын алу үшін (салмағы шамамен        5,0 кг);

-«АУА» – атмосфералық ауадағы басым ластаушы заттардың шығарындыларының сынамаларын алу және экспресс-талдау үшін (салмағы шамамен 3,0 кг);

- «СУ» – су сынамалары мен түп шөгінділерін таңдау, сақтау және экспресс-талдау үшін (салмағы шамамен 4,5 кг);

- «ТЕРМОКОНТЕЙНЕР» – су мен топырақ үлгілерін консервациялауға, салқындатуға, тасымалдауға арналған (салмағы шамамен 3,0 кг).

Бұдан басқа, пакетте көмекші өлшеу және тіркеу құралдары бар планшет және жалпы мақсаттағы заттарды тасымалдауға арналған кеудеше бар.

«Шеге-К» кеме зертханасы. Су объектілерінің ластануын бақылау үшін «ГВОЗДЬ-К» кеме зертханасы әзірленді. Ол судың жер бетіне жақын қабатын басқаруға, астыңғы қабат пен топырақтың төменгі қабатынан, сондай-ақ кез келген су горизонтынан сынама алуға мүмкіндік береді. Борттық зертханаға орталық компьютерлік жүйе, спутниктік навигация жүйесі, мұнай қабықшаларын қашықтықтан анықтауға және олардың қалыңдығын өлшеуге арналған құрылғылар кешені, сондай-ақ гидрохимиялық талдауға арналған жабдықтар кешені кіреді.

Қашықтан бақылау құралдары. Олар қауіпті объектінің немесе төтенше жағдай туындауы мүмкін аумақтың позициялық аймағын бақылау сияқты мониторинг әдістерін жүзеге асырады және қоршаған ортаның жағымсыз құбылыстарының пайда болуын сенімді түрде анықтай алады және ауқымын бағалай алады.

Барлық жердегі қоршаған ортаны бақылау құралдарының ауқымында шектеулер бар. Олардың көмегімен операциялық жүйенің күйін бақылау, тіпті салыстырмалы түрде шағын аумақтарда да, қымбат тармақталған желіні құруды талап етеді. Қоршаған ортаны бақылаудың әуе құралдары бұл кемшіліктерден таза, олар позициялық аймақтардың ландшафттарының портреттік, графикалық және математикалық үлгілерін қашықтықтан алуға мүмкіндік береді. Портреттік модельдер негізінен фотографиялық, теледидарлық және сканерлік кескіндермен ұсынылған. Графикалық модельдер карталарды, ғарыштық суреттерді интерпретациялау схемаларын, блок-схемаларды, профильдерді және графиктерді білдіреді.

Экологиялық бақылау үшін ғарыш құралдарын қолдану қазіргі жер үсті және авиациямен салыстырғанда артықшылықтарға ие, мысалы: жету қиын аудандардан жаһандық ақпарат алу жылдамдығы, оның түсу жиілігі, тәуліктің әртүрлі уақытында түсіру мүмкіндігі.

Ғарыштық бақылау спутниктері жердің астындағы бетінің өте егжей-тегжейлі визуалды кескіндерін қамтамасыз етеді. Бейнелерді қалыптастырудың физикалық принциптеріне байланысты бақылау құралдары мыналарға бөлінеді: фотографиялық құралдар (бұдан әрі – ФҚ); оптоэлектрондық құралдар (бұдан әрі – OЭҚ); радиолокациялық қондырғылар (бұдан әрі – РҚ); инфрақызыл құралдар (бұдан әрі – ИҚҚ) осы мүмкіндіктерді біріктіретін құралдар.

РҚ-ның басты артықшылығы-ауа-райының қолайсыздығы және күн мен түннің кез-келген уақытында байқау мүмкіндігі, ал ФС және ЭЫҰ бақылауды тек күндізгі уақытта жүргізе алады, яғни жеткілікті жарық болған кезде және күн 5–10 °С-тан асатын жердің көмірі болған кезде, сондай-ақ бұлттылық болмаған немесе аз болған кезде.

Ғарыш кемесінен жерүсті ақпаратты өңдеу кешеніне жеткізілетін кескіндер алдын ала техникалық өңдеуден және кейіннен тақырыптық өңдеуден өтеді; олардың мәні бақылауға қойылған міндеттермен анықталады. Бұл міндеттерге мыналар кіреді:

- орман өрттерін анықтау;

- сулардағы мұнай дақтарын, мұнай құбырларындағы үзілу орындарын анықтау;

- астыңғы беттің ластану деңгейін бағалау;

- өсімдік жамылғысының табиғатындағы өзгерістерді анықтау;

- су ресурстарының ластануын бағалау;

- антропогендік текті бұлттардың болуын анықтау;

- су басу аймақтарын анықтау, төгілу және т.б.

Белсенді орбиталық РҚ қолдануды талдау оларды пайдаланудың негізгі бағыттары ҚО бақылау, экологиялық картографиялау және геоақпараттық жүйелерді құру болып табылатынын көрсетті.

Атмосфераның ластануын экологиялық бақылау үшін ғарыштық құралдар ерекше мәнге ие, өйткені бұл адам денсаулығына тікелей қауіп төндіріп қана қоймайды, сонымен бірге бүкіл планетаның климатына айтарлықтай әсер етеді. Жердің жылу балансы көбінесе оның атмосферасының шағылысуына байланысты, ол аэрозоль концентрациясының жоғарылауымен жоғарылайды. Бұл құбылыс күн энергиясының көп бөлігі атмосферадан ғарыш кеңістігіне шағылысып, жер бетіне жетпейтіндігіне әкеледі. Жердің жылу балансына және, тиісінше, оның климатына атмосферада көмірқышқыл газының, көміртегі оксидінің, сондай-ақ адам іс-әрекетінен туындаған басқа да газ тәрізді және шаң өнімдерінің концентрациясының жоғарылауы одан да маңызды әсер етеді.

Пассивті әдістер салыстырмалы түрде оңай жүзеге асырылады оларды үш негізгі топқа бөлуге болады:

- күн, ай, жұлдыздардың тікелей сәулеленуі үшін атмосфераның мөлдірлігін өлшеу әдістері;

- жер бетімен және атмосферамен шағылысқан және шашыраған сәулеленуді өлшеу әдістері; - кететін жылу сәулеленуін өлшеу әдістері;

-дешифровка операторы тұрақты түрде анықтай алатын бақылау объектісінің ең аз мөлшері.

Атмосфераны қашықтықтан бақылаудың белсенді спектрлік-оптикалық әдістері жасанды көздің (шамның немесе лазердің) сәулеленуінің атмосфера арқылы өтуі кезінде пайда болатын шашырау мен флуоресценцияны сіңіру процестерін қолдануға негізделген.

Импульстік сәулелену көзі (лидар) лазерлік жүйе тропосферада да, стратосферада да бұлттар мен аэрозольдерді зондтау үшін кеңінен қолданылады. Лидар түтін пойыздары мен аэрозоль түтінін экологиялық бақылау, аэрозоль трассер рөлін атқаратын Атмосфераның шекаралық қабатын зерттеу, радиация мен бұлт физикасын зерттеу, стратосферадағы жанартау әсерлерін бақылау үшін қолданылады.

Спутниктік өлшеулер перспективада зымыран-ғарыш техникасын (бұдан әрі – ЗҒТ) пайдалану нәтижесінде атмосфераның ластануын қоса алғанда, табиғи және антропогендік көздерден ластанудың таралуын бақылауды жүзеге асыру үшін неғұрлым тиімді құрал болып табылады. ЗҒТ жұмыс істеу процесінде, сондай-ақ экологиялық соғыстар мен авариялар жағдайында кейбір әскери объектілерде жер маңындағы ғарыш кеңістігінде техногендік аномалиялар-газ-шаң ортасы пайда болады.

Төтенше жағдай (бұдан әрі – ТЖ) көздерін алдын-ала анықтау аспектісінде Ресей ғалымдарының жеделдетілген зарядталған бөлшектердің (мысалы, дейтрондар) байламдарымен зерттелетін объектіге қашықтықтан әсер етумен және қайталама сәулелену параметрлерін өлшеумен байланысты жұмысы үлкен қызығушылық тудырады. Келесі компьютерлік өңдеу заттың құрамын және бақыланатын объектінің құрылымын анықтауға мүмкіндік береді. Заттың құрамы, мысалы, оған кіретін әрбір элемент үшін миллиондаған пайыздық үлеске дейінгі дәлдікпен бірнеше минут ішінде анықталады. Бұл жағдайда объектіні ауада ондаған, тіпті жүздеген метрге, ал ғарышта – жүз немесе одан да көп шақырымға алып тастауға болады. Автокөліктерге, ұшақтарға, спутниктерге орналастыруға болатын бұл жабдықтың көмегімен ядролық нысандарды, тіпті табиғи апаттарды да бақылауға болады.

Осылайша, екі-үш күннен кейін жер сілкінісінің алғышарттары – геомагниттік өрістегі бұзылуларды өлшеу табиғи апаттың жақындағанын ескертеді. Бұл жағдайда эпицентрден ауытқу шамамен 100 шақырымды құрайды.

Бақылау сұрақтары

1. Ластаушы заттарды өлшеуге және бақылауға арналған жабдық қандай белгілер бойынша жіктеледі?
2. Сынамаларды іріктеусіз экспресс-талдау үшін қандай аспаптарды пайдаланады?
3. «Экологтың топтамасы» не үшін арналған?
4. Экологтың топтамасы құрамына не кіреді?