Экологический мониторинг

В XX в. в пауке возник термин "мониторинг" (от лат. monitor – предостерегающий) для определения системы целенаправленных повторных наблюдений за одним или несколькими элементами окружающей природной среды в пространстве и во времени. Идея глобального мониторинга окружающей человека природной среды и сам термин "мониторинг" появились в 1971 г. в связи с подготовкой к проведению Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде (1972). Первые предложения по разработке такой системы были выдвинуты Научным комитетом по проблемам окружающей среды (СКОПЕ).

Экологический мониторинг (мониторинг окружающей среды) представляет собой комплексную систему наблюдений за состоянием окружающей среды, включающую оценку и прогноз изменений состояния окружающей среды (экосистем, природных ресурсов, растительного и животного мира), под воздействием природных и антропогенных факторов.

Система экологического мониторинга накапливает, систематизирует и анализирует следующую информацию:

• о состоянии окружающей среды и его изменениях;

• о причинах наблюдаемых и вероятных изменений состояния, т.е. об источниках и факторах воздействия;

• о допустимости нагрузок на среду в целом и на ее отдельные компоненты;

• о существующих резервах биосферы.

По периодичности востребования и специфике использования информация экологического мониторинга подразделяется 111:

• на базовую (регулярная информация о состоянии природной среды);

• оперативную (информация об изменениях в окружающей среде, происходящих под действием естественных и антропогенных факторов);

• сигнальную (информация, предупреждающая о негативных процессах и явлениях).

По уровню накопления и обработки полученной информации выделяют глобальный, национальный, региональный и локальный мониторинги.

Глобальный (биосферный) мониторинг осуществляется на основе международного сотрудничества, позволяет оценить современное состояние всей природной системы Земли. Наблюдение ведут базовые станции в различных регионах планеты (30–40 сухопутных и более 10 океанических). Нередко они располагаются в биосферных заповедниках.

Национальный мониторинг осуществляется в пределах государства специально созданными органами.

Региональный мониторинг проводится в районах с крупными хозяйственными объектами. Информация поступает в региональный центр, где анализируется и определяется степень антропогенного воздействия на окружающую среду.

Локальный мониторинг – наблюдение за воздушной средой различных зон города, промышленных и сельскохозяйственных райо

нов и отдельных предприятий. Такая система имеется в большинстве крупных городов России.

По объектам наблюдения экологический мониторинг можно разделить на биологический и геофизический мониторинг.

Основными задачами биологического мониторинга являются определение состояния биотической составляющей биосферы, ее отклика, реакции на антропогенное воздействие, определение функции состояния и отклонения этой функции от нормального естественного состояния на различных уровнях организации биосистем.

Геофизический мониторинг включает в себя элементы наблюдения, контроля, оценки, прогноза состояния и изменений геофизической среды (как совокупности физических процессов и свойств определенного участка земли), т.е. изменений абиотической составляющей биосферы как в микро-, так и в макромасштабе.

По методам ведения выделяют биоиндикационный (с помощью биоиндикаторов), контактный приборный (опробование), неконтактный дистанционный (авиационный, космический) мониторинг.

По специфике объектов защиты окружающей среды выделяют следующие виды мониторинга: атмосферы, почв, поверхностных вод (гидрологический), подземных вод (гидрогеологический), растительных ресурсов (геоботанический) и т.д.

Классификация систем мониторинга также основываться на показателях экологических факторов.

Химический мониторинг – это система наблюдений за химическим составом (природного и антропогенного происхождения) атмосферы, осадков, поверхностных и подземных вод, вод океанов и морей, почв, донных отложений, растительности, животных, а также контроль динамики распространения загрязняющих химических веществ в окружающей среде.

Глобальной задачей химического мониторинга является определение фактического уровня загрязнения окружающей среды приоритетными высокотоксичными ингредиентами.

Физический мониторинг – система наблюдений за влиянием физических процессов и явлений на окружающую среду (электромагнитные излучения, радиация, акустические шумы и т.д.).

Биологический мониторинг – мониторинг, осуществляемый с помощью биоиндикаторов (т.е. таких организмов, по наличию, состоянию и поведению которых судят об изменениях в среде).

Экобиохимический мониторинг – мониторинг, базирующийся на оценке двух составляющих окружающей среды (химической и биологической).

Система мониторинга не включает деятельность по управлению качеством среды, но является источником необходимой для принятия экологически значимых решений информации. Таким образом, в систему экологического мониторинга входят наблюдения за состоянием элементов биосферы и наблюдения за источниками и факторами антропогенного воздействия.

Основными проблемами организации экологического мониторинга являются:

• создание и рациональное размещение пунктов наблюдения на контролируемой территории;

• обеспечение наблюдательного комплекса техническими средствами измерения, транспорта и связи;

• выбор контролируемых параметров и показателей, необходимых для описания состояния исследуемых объектов;

• обеспечение режима функционирования наблюдательной сети во времени: сбора, обработки, хранения, выдачи потребителям необходимой информации [11].

В 1975 г. была организована Глобальная система мониторинга окружающей среды (ГСМОС) под эгидой ООН, включающая изучение климатических изменений, дальнего переноса загрязняющих среду веществ, гигиенических аспектов среды, исследования Мирового океана, исследования ресурсов суши.

Целью системы глобального мониторинга, а также международных и национальных систем мониторинга является выход на принципиально новый уровень компетентности во время принятия решений локального, регионального и глобального масштабов.

Система мониторинга реализуется на нескольких уровнях, которым соответствуют специально разработанные программы:

• на импактном уровне, который включает изучение сильных воздействий в локальном масштабе;

• на региональном уровне, который рассматривает проявление проблем миграции и трансформации загрязняющих веществ, совместного воздействия различных факторов, характерных для экономики региона;

• на фоновом уровне, который осуществляется на базе биосферных заповедников, где исключена всякая хозяйственная деятельность.

Мониторинг является многоуровневой информационной системой, которая включает слежение за всем циклом антропогенных воздействий от источников воздействия до реакции отдельных природных сред. Многоуровневость мониторинга, по А. М. Воронцову (1995), реализуется по двум направлениям:

1) постепенный переход от использования простых датчиков, регистрирующих параметры отклонения природной среды, к более сложным приборам мониторинга;

2) применение различных уровней наблюдений (космического, самолетного, наземного).

Концепция создания комплексной системы мониторинга природной среды в настоящее время реализуется недостаточно, так как существующая система слежения за состоянием окружающей среды фактически состоит из отдельных подсистем мониторинга (воздух, вода, почва), которые слабо взаимосвязаны. Следовательно, необходимо создание интегративных систем мониторинга количественных и качественных показателей отдельных сред для комплексной оценки их состояния.