3. Наблюдение как основа метода сравнений

Основой сравнения является метод наблюдения. Он дает исследователю первичную информацию об объекте. Наблюдение - систематическое целена­правленное восприятие либо отдельных сторон объекта исследования, либо объекта в целом.

Наблюдением может быть непосредственным и опосредственным. При­мерами непосредственного наблюдения являются отраслевые (метеорологи­ческие, гидрологические, океанографические, геофизические и др.) и ком­плексные (наблюдения за состоянием природы в биосферных заповедниках, наблюдения на физико-географических стационарах). К опосредственным наблюдениям относятся: аэро- космофотосъемка, сравнение разновременных карт, сравнение карт с материалами аэро- космофотосъемки.

К основным особенностям метода наблюдения относят следующие. 1. Система наблюдения постоянно совершенствуется благодаря совер­шенствованию средств наблюдения. Первоначально наблюдения были визу­альными, затем стали использоваться простые оптические приборы. Сейчас процесс регистрации первичной информации во многом автоматизирован (термографы, гигрографы, барографы, автоматические газоанализаторы и т. д.). Для контроля за состоянием окружающей природной среды использу­ются искусственные спутники Земли, специальные самолеты и морские суда.

Использование современных технических средств для контроля состоя­ния окружающей природной среды объясняется тем, что во многих случаях для принятия мер по оздоровлению экологической обстановки требуется опе­ративная информация. Такая информация может быть получена с помощью автоматизированных систем контроля.

В России функционирует Общегосударственная автоматизированная система контроля качества окружающей среды. Эта система состоит из трех ступеней. Первой ступенью автоматизированной системы является локальная система, обслуживающая отдельный район, крупный город, водный объект. В каждом из пунктов наблюдения устанавливаются набор автоматических датчиков и телеавтоматическое устройство, организующее их работу (проверка нуля и контрольной точки шкалы), считывающее показания датчи­ков, накапливающее информацию, которая затем преобразуется в определен­ный код и передается в локальный центр сбора и обработки информации по телефонным или телеграфным каналам связи. Этот центр предоставляет не­обходимые сведения о загрязнении окружающей природной среды местным заинтересованным организациям в виде экстренных предупреждений, перио­дических справок и бюллетеней.

Далее информация передается в региональный вычислительный ентр, являющийся второй ступенью автоматизированной системы.

Третья ступень автоматизированной системы - главный центр данных. ^;десь собирается вся информация о загрязнении окружающей природной среды. После необходимой обработки и обобщения информация о состоянии окружающей природной среды в стране в целом будет передаваться в цен­тральные природоохранные ведомства. Полученная информация о состоянии окружающей природной среды подлежит длительному хранению.

2. Наблюдения стали более точными, а фактический материал, собран­ный во время них более объемный. На основе этих фактов издаются спра­вочники и каталоги данных, бюллетени, доклады о состоянии окружающей природной среды. Для обработки и хранения собранной информации исполь­зуются компьютерные технологии.

3. Широкое развитие получили стационарные исследования. На ста­ционарах определяется качество окружающей природной среды, регистриру­ются динамика природно-антропогенных процессов, фоновые параметры биосферы и т. п. На базе нескольких природоохранных ведомств в России существует Общегосударственная служба контроля за загрязнением окру­жающей природной среды. Эта служба опирается на данные стационарных постов, расположенных в населенных пунктах, на крупных рыбохозяйствен­ных объектах и т. д.

4. Работа наблюдателя трудная и небезопасная. Труднодоступные рай­оны и экстремальные условия требуют специальной подготовки, выносливо­сти и даже храбрости. Работа в ночное время, в неблагоприятных санитарно-экологических условиях может отразиться на самочувствии и состоянии здо­ровья наблюдателя. Глубокого уважения заслуживает работа полярников, океанологов, вулканологов, радиоэкологов.

5. Специфика геоэкологических наблюдений -- территориальная при­уроченность изучаемого объекта (процесса), изучение взаимосвязей гео­компонентов между собой и их влияние на биоту. Кроме того, геоэкологиче­ские исследования основаны на сравнении полученных результатов в раз­личных природных системах Земли. Поэтому очень важным моментом явля­ется выбор точек наблюдения, что служит гарантией правильности получен­ных результатов.

6. Точность и масштаб наблюдения зависят от приема или способа ис­следования. В последнее время точность и масштаб наблюдений резко воз­росли в связи с применением современных технических приборов и оборудо­вания, в т. ч. космической съемки и ПЭВМ. Результаты, полученные с помо­щью технических приборов, придают сравнению количественную аргумента­цию. Появление точных аналитических методов позволило определить в геокомпонентах даже самые незначительные концентрации загрязняющих веществ (например, бенз(а)пирен, металлическая ртуть, фтористые соедине­ния и др.). i

2. Навыки наблюдателя необходимо воспитывать в себе. Все выдаю- щиеся открытия современности получили свое начало с наблюдения. В свое время русский зоолог К. Ф. Рулье (1814 - 1858) призывал ученых вниматель­нее и глубже изучать окружающий их мир. Он советовал «прилечь к лужице» и изучить особенности ее

органической жизни.

8. Наблюдения чаще всего ведутся по заранее продуманной стандарт­ной программе наблюдений с использованием стандартных бланков. Так, ре­зультаты наблюдения фиксируются в специальных журналах и полевых дневниках. Например, наблюдения за режимом гидрогеологических скважин включают: а) измерение глубины залегания уровня подземных вод; б) опре­деление физических показателей (температура, прозрачность, электропро­водность); в) определение химических показателей (рН, минерализация, об­щая жесткость, окисляемость, содержание основных анионов и катионов и т.д.); г) определение микробиологических показателей (коли-титр и др.).

В качестве объектов сравнения в геоэкологических исследованиях чаще всего выступают разнообразные природные системы (геосистемы, экоси­стемы, геоэкосистемы, геотехеистемы, ландшафты, техногенные системы, урбосистемы), их геокомпоненты (атмосферный воздух, почва, подземные и поверхностные воды, растительность и т. д.) и их свойства. Объектом сравне­ния могут быть отдельные природные ресурсы, природно-ресурсный потен­циал региона (ландшафта) и его отдельные виды. Очень часто в практике гео­экологических исследований приходится сравнивать полученные значения с различными экологическими (ПДН, норма речного стока, биологиче­ская продуктивность), санитарно-гигиеническими (ПДК, ПДУ) и природно-хозяйственными (11ДВ, НДС, норма промысла, норма изъятия природного ре­сурса) нормативами и показателями, утвержденными директивными органа­ми, фоновыми значениями, кларками химических элементов. Под природным фоном понимают состояние объекта с естественной концентрацией или ес­тественной степенью воздействия природных факторов на что-либо. Природ­ный фон может быть различным в зависимости от места и времени, благо­приятным и неблагоприятным для живых организмов. Кларк химического элемента - среднее содержание химического элемента в геосферах, земле в целом, в различных горных породах, живом веществе.

Во время описания часто прибегают к измерениям. Измерение - после­довательность экспериментальных и вычислительных операций, осуществ­ляемых для нахождения значения величины, характеризующей какой-либо объект или явление (Брюханов и др., 1988, с. 59). Виды измерений: не­посредственные (измерение длин, высот, углов на местности, метеорологиче­ских, гидрологических, геофизических параметров), опосредственные (изме­рения по географическим и топографическим картам, по аэро- космофотос-нимкам).

Полученные во время наблюдения данные часто сравнивают с сущест­вующими шкалами. В качестве примера можно назвать шкалу Бофорта (шка­ла силы ветра от 0 до 17 баллов), шкалу обилия Друде (численность и проек­тивное покрытие почвы растительностью от 1 до 6 баллов), сейсмическая шкала Рихтера (интенсивность землетрясений от 1 до 12 баллов), шкала ув­лажнения Раменского и др.