Мониторинг окружающей среды

 

Организационное и производственное обеспечение контроля промышленных выбросов и сбросов не отвечает требованиям, предъявляемым к автоматизированным измерительно-информационным системам, основной объем данных о количественном составе выбросов в атмосферу  получают, используя главным образом  инструментально-лабораторные методы контроля.

 

Территориальными подразделениями  Госкомэкологии России осуществляется мониторинг источников антропогенного воздействия на атмосферный воздух. Задачей наблюдений этого вида является определение состава и количества загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу от источников выбросов. Объекты наблюдения - предприятия (промышленные, сельскохозяйственные, транспортные и др.), имеющие источники загрязнения атмосферы, а также сами источники. Указан ным мониторингом охвачено 18380 предприятий в 459 городах России. Эти наблюдения включают:

 

· ведомственный контроль, который про изводится силами ведомственных лабораторий контроля промышленных выбросов, прошедших метрологическую аттестацию, либо с привлечеиием лицензированных (аккредитованных) лабораторий;

 

· государственный контроль, осуществляемый лабораториями контроля промышленных выбросов при территориальныхорганах Госкомэкологии России.

 

Специализированные инспекции  аналитического контроля (СИАК) осуществляют надзор за деятельностью ведомственных  служб и лабораторий, определяющих содержание загрязняющих веществ в  выбросах и сбросах предприятий.

 

Мониторинг загрязнения  абиотической составляющей окружающей природной среды в рамках ЕГСЭМ  ведет Государственная служба наблюдения (ГСН) за загрязнением окружающей природной  среды.

 

Основными задачами ГСН являются:

 

· обеспечение ЕГСЭМ данными  о состоянии и уровнях загрязнения  атмосферного воздуха, вод суши и  морей, почв, геологической среды  и происходящих в них изменениях;

 

· обеспечение органов  и организаций, входящих в Единую государственную систему предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций, оперативной прогностической и  фактической информацией в целях  безопасности населения, предотвращения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций, снижения ущерба экономике  от стихийных бедствий, аварий и  катастроф природного и техногенного характера;

 

· обеспечение отраслей экономики (сельского, лесного, водного и коммунального  хозяйств, энергетики, строительства, транспорта и т.д.) информацией о  фактических и ожидаемых неблагоприятных  для их деятельности изменениях в  состоянии окружающей природной  среды.

 

Таким образом, в части  решения чисто экологических  задач ГСН оказывает информационную поддержку ЕГСЭМ данными о  состоянии и изменении абиотических параметров природной среды.

 

В рамках ГСН наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха  проводятся в 284 городах на 664 стационарных постах, в том числе в 234 городах - непосредственно подразделениями  Росгидромета. Режимные наблюдения за загрязнением поверхностных вод  Российской Федерации осуществляются в 1928 пунктах, 2617 створах, 2958 вертикалях и 3407 горизонтах, расположенных на 1363 водных объектах, из них на 1204 водотоках  и 159 водоемах.

 

Подсистема мониторинга  загрязнения состоит из центральной и 10 региональных лабораторий, а также экспедиционных обследований. Мониторинг загрязнения морских вод (по химическим и гидробиологическим показателям) базируется на данных более чем 500 станций, расположенных на всех морях России. В состав сети наблюдений за радиоактивным загрязнением природной среды входят 1456 гидрометстанций и постов, осуществляющих измерения мощности экспозиционной дозы гамма-излучения (1394 пункта), наблюдения за радиоактивными атмосферными выпадениями (487 пунктов) и аэрозолями (51 пункт). На 30 пунктах проводятся наблюдения за содержанием трития в атмосферных осадках, на 82 - за содержанием стронция -90 и других долгоживущих радионуклидов в водах суши и морей. Созданные в сетевых подразделениях оперативные группы осуществляют маршрутные и экспедиционные обследования радиационной обстановки в районах, прилегающих к радиационно-опасным объектам.

 

Минатом России в рамках системы  ЕГАСКРО является ответственным  исполнителем разработки подсистемы автоматизированной системы контроля радиационной обстановки (АСКРО). В рамках этой подсистемы Сибирским  химическим комбинатом создается и  внедряется автоматизированная система  промышленного мониторинга (АСПРОМ), которая должна обеспечивать выработку  управленческих решений на основе автоматизации  информационных процессов в различных  сферах деятельности комбината (производство, экология, радиационная и химическая безопасность персонала и населения, управление технологическими процессами и контроль за ними).

 

Государственный мониторинг геологической среды (ГМГС) представляет собой федеральную систему наблюдений, оценки, контроля и прогноза состояния  геологической среды. Система ГМГС действующая практически на всей территории Российской Федерации, включает:

 

· государственную опорную  наблюдательную сеть, состоящую из 15 тыс. пунктов наблюдений за подземными водами, 700 участков наблюдений за опасными экзогенными процессами, пяти полигонов  и 30 наблюдательных скважин для изучения предвестников землетрясений и  слежения за ними, одного геохимического полигона и пяти геокриологических  стационаров;

 

· локальные наблюдательные сети на объектах недропользования;

 

· 57 территориальных центров  ГМГС в составе территориальных  комитетов и унитарных геологических  предприятий;

 

· три региональных центра ГМГС в составе Центрального, Северо-Западного  и Северо-Кавказского региональных геологических центров.

 

Среди всех блоков экологического мониторинга в рамках ЕГСЭМ мониторинг биоты является наиболее сложным и наименее разработанным не только в России, но и во всем мире.

 

Многочисленные публикации по мониторингу отдельных видов  биоты или проблемам биоиндикации не позволяют применять большинство из них в ЕГСЭМ, поскольку нет единой методологии использования объектов живой природы в системе экологического мониторинга с целью не только оценки, но и регулирования качества окружающей среды.

 

В настоящее время в  системе Госкомэкологии России идет разработка системы мониторинга живой природы в рамках ЕГСЭМ. Она включает три основных блока мониторинга: растительный мир, животный мир, живую природу на охраняемых природных территориях.

 

Первоочередная задача - определение  приоритетных показателей для каждого  из блоков мониторинга на федеральном  и территориальном уровнях (дифференцированно  для наземных, водных и почвенных  экосистем).

 

Методы мониторинга биоты проходят апробацию в рамках разработанной подпрограммы мониторинга особо охраняемых территорий. В ряде заповедников (Центрально-Лесной, Приокско-Террасный) ведется мониторинг биоты эталонных наземных экосистем.

 

На территории некоторых  областей (Амурская, Калужская, Кировская  и Курганская) мониторинг биоты выделен в отдельную программу. Цели мониторинга биоты:

 

· наблюдение, оценка и прогноз  состояния редких и исчезающих видов  природной флоры (кроме лесов) и  фауны; редких, исчезающих и типичных растительных сообществ, нуждающихся  в особой охране; ботанических памятников природы;

 

· информационное обеспечение  органов власти, тематических федеральных  подсистем мониторинга животного  и растительного мира, других юридических  и физических лиц в части природопользования и охраны окружающей природной среды.

 

Согласно разработанным  положениям, на некоторых территориях (Амурская, Калужская, Курганская области) осуществляется следующая деятельность:

 

· инвентаризация (кадастр) мест обитания и распространения редких и исчезающих растений, в первую очередь находящихся под угрозой  исчезновения (категория 1);

 

· оценка, контроль и прогноз  состояния исчезающих видов;

 

· инвентаризация (кадастр) и  оценка состояния редких, исчезающих и типичных фитоценозов (составление  «Зеленой книги» Амурской области);

 

· инвентаризация флоры с  целью выявления изменений видового состава; оценка экологических причин, вызывающих эти изменения;

 

· выявление видов, не вошедших в «Красную Книгу», но подпадающих  под статус исчезающих в силу негативных изменений их состояния;

 

· создание долговременной наблюдательной сети для ведения фонового (в ненарушенных ценозах) и импактного (в районах хозяйственной деятельности) мониторингов.

 

5. Системы автоматического  мониторинга

 

 

Как известно, первые автоматические системы слежения за параметрами  внешней среды были созданы в  военных и космических программах. В 50-е гг. в системе ПВО США  уже использовали семь эшелонов плавающих  в Тихом океане автоматических буев, но самая впечатляющая автоматическая система по контролю качества окружающей среды была, несомненно, реализована  в «Луноходе».

 

В настоящее время процесс  миниатюризации электронных схем дошел  до молекулярного уровня, делая реальным полностью автоматизированные, с  всеобъемлющим программным обеспечением, сложные многоцелевые и в то же время компактные, полностью автономные системы слежения за качеством окружающей среды. Их развитие в настоящее время  сдерживается не техническими, а прежде всего финансовыми трудностями - они все еще стоят очень  дорого - и, как ни странно, организационными проблемами многоуровневого управления такими системами, настолько информативными и потенциально мощными, что их создание и эксплуатация приобретают политическое значение. Можно даже сказать, что  социально и психологически общество не готово к использованию таких  систем, которые по существу опередили  свое время, что в современном  обществе скорее является правилом, чем  исключением.

 

Основными структурными блоками  современных автоматических систем мониторинга являются:

 

датчики параметров окружающей среды - температуры, концентрации соли в воде, солнечной радиации, ионной формы металлов в водной среде, концентраций основных загрязнений атмосферы  и вод, включая СПАВ, гербициды, инсектициды, фенолы, гексахлорциклогексаны (пестициды), бенз(а) пирены и др.;

 

· датчики биологических  параметров - прироста древесины, проективного покрытия растительности, гумуса почв и др.;

 

· автономное электропитание на основе совершенных аккумуляторов  или солнечных батарей, прогресс в разработке которых также был  обеспечен в течение последних 20-30 лет щедрым финансированием космических  программ;

 

· миниатюризированные радиопередающие  и радиоприемные системы, действующие  на относительно короткое раССТQЯние-10-15 км;

 

· компактные радиостанции, передающие на сотни и тысячи километров;

 

· системы спугниковой связи;

 

· современная вычислительная техника;

 

· программное обеспечение  ЭВМ.

 

В качестве простейшей автоматизированной системы слежения за параметрами  окружающей среды приведем пример системы  мониторинга экологического состояния  водной среды «Радуга», разработанной  Ассоциацией по решению экологических  проблем г. Выборга. Эта система  предназначена для измерения  параметров водной среды, первичной  обработки данных и передачи информации по радиоканалу, обработки и хранения информации в ЭВМ, выдачи результатов  измерений в графическом и  табличном вариантах на дисплей  или принтер.

 

Система позволяет оперативно следить за состоянием водной среды, обеспечивает качественный мониторинг при проведении работ по восстановлению нормального экологического и санитарного  состояния водоемов. Она может быть применена для контроля химического состава промышленных сточных води слежения за соблюдением уровней ПДК, а также для контроля требуемого качества технологических вод в различных производственных процессах.

 

Применение данной системы  в ее последнем качестве на промышленном предприятии, по расчетам, позволит сэкономить сырье и химикаты на сумму, составляющую до 20% их первоначальной стоимости. Таким  образом, система «Радуга» улучшает технико-экономические показатели производства, а введение в программное  обеспечение расчета ущерба, наносимого данным предприятием природе и человеку, делает наглядной ту ответственность, которую несет каждый работающий на предприятии, и поднимает культуру производства.

 

Серийно выпускаемое в  настоящее время подобное оборудование производит измерение четырех-шести  параметров с помощью одной головки, погруженной в контролируемую среду, с выдачей полученных показаний  на шифровом индикаторе, с записью  в память прибора.

 

Преимущества системы  «Радуга», состоят в следующем. Одна приемная станция обслуживает до 16 автоматических передающих станций. К одной передающей станции возможно подключение 16 датчиков. Таким образом, система «Радуга» может измерять в автоматическом режиме до 256 параметров. Использование передачи данных по радиоканалу  позволяет существенно увеличить  расстояние от передающих станций до приемной. Возможно накопление и хранение получаемой информации в контроллере  приемной станции в течение суток  с последующей передачей в  сжатом (архивированном) виде в ЭВМ  для последующей обработки; представление  результатов измерений в графическом  или табличном виде на дисплее  с последующей печатью на принтере.