Экологический мониторинг: понятие и виды

  Понятие экологического мониторинга  и его задачи. Классификация  мониторинга.

  Понятие экологического мониторинга  и его задачи. 

  Всесторонний  анализ окружающей среды предусматривает  оценку ее экологического состояния  и влияние на нее естественных и антропогенных воздействий. Характер этих воздействий весьма специфичен. Лимитирующим показателем уровня естественных и антропогенных воздействий является предельно-допустимая экологическая нагрузка (ПДЭН), которая во многих странах установлена в связи с тем, что нормальное функционирование и устойчивость экосистем и биосферы возможны при непревышении определенных предельных нагрузок на них.

  Состояние биосферы, непрерывно меняющееся под  влиянием естественных факторов, обычно возвращается в первоначальное. Например, изменения температуры и давления, влажности воздуха и почвы происходят в пределах некоторых постоянных средних значений. Как правило, крупные экосистемы под влиянием природных процессов изменяются чрезвычайно медленно. Существующие в мире экологические службы (гидрометеорологическая, сейсмическая, ионосферная и др.) проводят контроль за изменением этих процессов.

  Изменение состояния биосферы под влиянием антропогенных факторов происходит в более короткие временные сроки. Поэтому с целью измерения, оценки и прогноза антропогенных изменений абиотической составляющей биосферы (в первую очередь загрязнений) и ответной реакции биоты на эти изменения, а также последующих изменений в экосистемах в результате антропогенных воздействий создана информационная система экологического мониторинга.

  Экологический мониторинг является комплексным мониторингом биосферы. Он включает в себя контроль изменений состояния окружающей среды под влиянием как природных, так и антропогенных факторов.

  Основные  задачи экологического мониторинга антропогенных воздействий:

  • наблюдение за источниками антропогенного воздействия;

  • наблюдение за факторами антропогенного воздействия;

  • наблюдение за состоянием природной  среды и происходящими в ней  процессами под влиянием факторов антропогенного воздействия;

  • оценка физического состояния природной  среды;

  • прогноз изменения состояния  природной среды под влиянием факторов антропогенного воздействия  и оценка прогнозируемого состояния  природной среды.

  Термин  «мониторинг» образован от лат. «монитор» – «наблюдающий», «предостерегающий». Существует несколько современных формулировок определения мониторинга. Некоторые исследователи под мониторингом понимают систему повторных наблюдений за состоянием объектов окружающей среды в пространстве и во времени в соответствии с заранее подготовленной программой [52]. Более конкретная формулировка определения мониторинга предложена академиком РАН Ю.А. Израэлем в 1974 г., в соответствии с которой под мониторингом состояния природной среды, и в первую очередь загрязнений и эффектов, вызываемых ими в биосфере, подразумевают комплексную систему наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния биосферы или ее отдельных элементов под влиянием антропогенных воздействий [14].

  Программа ЮНЕСКО от 1974 г. определяет мониторинг как систему регулярных длительных наблюдений в пространстве и во времени, дающую информацию о прошлом и настоящем состояниях окружающей среды, позволяющую прогнозировать на будущее изменение ее параметров, имеющих особенное значение для человечества [51].

  Классификация мониторинга

 

  Мониторинг  включает в себя следующие основные практические направления:

• наблюдение за состоянием окружающей среды и факторами, воздействующими на нее;
• оценку фактического состояния окружающей среды и уровня ее загрязнения;
• прогноз состояния окружающей среды в результате возможных загрязнений и оценку этого состояния.

 

  

 

  Объектами мониторинга являются атмосфера (мониторинг приземного слоя атмосферы и верхней  атмосферы); атмосферные осадки (мониторинг атмосферных осадков); поверхностные воды суши, океаны и моря, подземные воды (мониторинг гидросферы); криосфера (мониторинг составляющих климатической системы).

  По  объектам наблюдения различают: атмосферный, воздушный, водный, почвенный, климатический мониторинг, мониторинг растительности, животного мира, здоровья населения и т.д.

  Существует  классификация систем мониторинга  по факторам, источникам и масштабам  воздействия (рис. 2.2 и табл. 2.2).

  Мониторинг  факторов воздействия  – мониторинг различных химических загрязнителей (ингредиентный мониторинг) и разнообразных природных и физических факторов воздействия (электромагнитное излучение, солнечная радиация, шумовые вибрации).

  Мониторинг  источников загрязнений  – мониторинг точечных стационарных источников (заводские трубы), точечных подвижных (транспорт), пространственных (города, поля с внесенными химическими веществами) источников. 

  

 

  По  масштабам воздействия мониторинг бывает пространственным и временным.

  По  характеру обобщения информации различают следующие системы мониторинга:

  • глобальный – слежение за общемировыми процессами и явлениями в биосфере Земли, включая все ее экологические компоненты, и предупреждение о возникающих экстремальных ситуациях;

  • базовый (фоновый) – слежение за общебиосферными, в основном природными, явлениями без наложения на них региональных антропогенных влияний;

  • национальный – мониторинг в масштабах страны;

  • региональный – слежение за процессами и явлениями в пределах какого-то региона, где эти процессы и явления могут отличаться и по природному характеру, и по антропогенным воздействиям от базового фона, характерного для всей биосферы;

  • локальный – мониторинг воздействия конкретного антропогенного источника;

  • импактный – мониторинг региональных и локальных антропогенных воздействий в особо опасных зонах и местах.

  Классификация систем мониторинга может основываться и на методах наблюдения (мониторинг по физико-химическим и биологическим  показателям, дистанционный мониторинг).

  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 и контроль за динамикой распространения химических загрязняющих веществ. Глобальной задачей химического мониторинга является определение фактического уровня загрязнений окружающей среды приоритетными высокотоксичными ингредиентами, представленными в табл. 2.1. 

  

 

  Примечание: И- импактный, Р - региональный, Б - базовый, Г – глобальный. 

  Физический  мониторинг – система наблюдений за влиянием физических процессов и явлений на окружающую среду (наводнения, вулканизм, землетрясения, цунами, засухи, эрозия почв 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).

  Дистанционный мониторинг – в основном, авиационный, космический мониторинг с применением летательных аппаратов, оснащенных радиометрической аппаратурой, способной осуществлять активное зондирование изучаемых объектов и регистрацию опытных данных.

  В зависимости от принципа классификации  имеются различные системы мониторинга (табл. 2.2).

  Наиболее  универсальным является комплексный  экологический мониторинг окружающей среды.

  Комплексный экологический мониторинг окружающей среды – это организация системы наблюдений за состоянием объектов окружающей природной среды для оценки их фактического уровня загрязнения и предупреждения о создающихся критических ситуациях, вредных для здоровья людей и других живых организмов. Различают мониторинг локальный, региональный и фоновый.

  При проведении комплексного экологического мониторинга окружающей среды: а) проводится постоянная оценка экологических условий среды обитания человека и биологических объектов (растений, животных, микроорганизмов и т.д.), а также оценка состояния и функциональной целостности экосистем; б) создаются условия для определения корректирующих действий в тех случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются.

  Система комплексного экологического мониторинга  предусматривает:

• выделение объекта наблюдения;
• обследование выделенного объекта наблюдения;
• составление для объекта наблюдения информационной модели;
• планирование измерений;
• оценку состояния объекта наблюдения и идентификацию его информационной модели;
• прогнозирование изменения состояния объекта наблюдения;
• представление информации в удобной для использования форме и доведение ее до потребителя.

 

  

 
 

  Основные  цели комплексного экологического мониторинга  состоят в том, чтобы на основании  полученной информации:

1. оценить показатели состояния и функциональной целостности экосистем и среды обитания человека (т. е. провести оценку соблюдения экологических нормативов);
2. выявить причины изменения этих показателей и оценить последствия таких изменений, а также определить корректирующие меры в тех случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются (т. е. провести диагностику состояния экосистем и среды обитания);
3. создать предпосылки для определения мер по исправлению возникающих негативных ситуаций до того, как будет нанесен ущерб, т. е. обеспечить заблаговременное предупреждение негативных ситуаций.

  В Российской Федерации функционирует  несколько ведомственных систем мониторинга, например, служба наблюдения за загрязнением окружающей среды Росгидромета, служба мониторинга водных ресурсов Роскомвода, служба агрохимических наблюдений и мониторинга загрязнений сельскохозяйственных земель Роскомзема и др.