Классификация состояний природной среды и здоровья населения, реакций природных систем, источников и факторов воздействия, охватываемых системой мониторинга

Раздел наблюдений		Классификация
А	Источники и факторы воздействия	А.1	Источники загрязнений и воздействий
		А.2	Факторы воздействия (загрязняющие вещества, излучение и т.д.)
Б	Состояние окружающей природной среды	Б.1	Состояние среды, характеризуемое физическими и физико-географическими данными
		Б.2	Состояние среды, характеризуемое геохимическими данными, данными о составе и характере загрязнений
В	Состояние биотической составляющей биосферы	В.1	Реакция биоты – отклики и последствия:
			а) у отдельного организма,
			б) у популяции,
			в) у сообщества и экосистемы
Г	Реакция крупных систем и биосферы в целом	Г.1	Реакция крупных систем (погода и климат)
		Г.2	Реакция биосферы в целом

Раздел Б включает наблюдения за состоянием и изменениями среды по геофизическим данным, получаемым путем последовательных или непрерывных измерений соответствующих параметров, характеризующих мгновенное состояние среды. Такие наблюдения уже проводятся рядом геофизических служб. Наблюдения за стихийными природными явлениями катастрофического характера (вулканизм, землетрясение, цунами, засухи, ураганы, наводнения, сели, снежные лавины, эрозия почв и др.) в основном находятся в компетенции указанных служб.

Физико-географические данные, включая данные о распределении суши и воды, рельефе поверхности земного шара, природных ресурсах (минеральных, земельных, растительных, водных, ресурсах фауны), народонаселении, урбанизации и др., также представляют важнейшую информацию о состоянии природной окружающей среды.

В этот же раздел включены наблюдения за состоянием среды (и изменениями этого состояния), характеризуемым геохимическими данными, т.е. наблюдения за круговоротом веществ в природе, за составом инородных примесей в биосфере (в том числе радиоактивных веществ), за различными специфическими физическими характеристиками среды, включая наблюдения за шумовым, тепловым загрязнениями (понятия загрязнений в последних случаях являются условными, но общепринятыми) и различными излучениями (ионизирующими и неионизирующими).

К разделу Б относятся также наблюдения за химическим составом (природного и антропогенного происхождения) атмосферы, осадков, поверхностных и подземных вод, вод океанов и морей, почвы, донных отложений, растительности, животных и наблюдения за основными путями распространения загрязнений. Именно эти наблюдения чаще всего относят к первостепенным по важности в системе мониторинга.

Раздел В включает наблюдения за реакцией биоты (живой составляющей биосферы) на различные факторы воздействий и изменений состояния окружающей среды; к этим наблюдениям относятся наблюдения за откликом (обратимые изменения) и последствиями (необратимые изменения) у биоты. Возможны наблюдения по функциональным и структурным биологическим признакам. К числу функциональных признаков можно отнести, например, прирост биомассы в единицу времени, скорость поглощения различных веществ растениями и животными; к числу структурных – численность видов растений и животных, общую биомассу. Эти наблюдения должны быть организованы на различных уровнях – отдельного организма и популяции, сообщества и экосистемы.

Особое место в природе занимает человек. Наблюдения за реакцией человеческого организма на различные воздействия должно быть выделено в отдельный раздел ввиду его важности и специфичности. Мониторинг факторов, связанных со здоровьем человека, включает также наблюдения и оценку условий среды, влияющих на здоровье человека, распространение различных заболеваний и т.д.

Раздел Г — наблюдения за реакцией крупных систем (погоды, климата) и биосферы в целом — включает всю систему наблюдений, перечисленных в разде­лах Б и В, наблюдений за состоянием климатической системы и требуют специальных обобщений и оценок.

Наблюдения, построенные по определенной системе для выполнения задач, изложенных выше, могут осу­ществляться по физическим, химическим и биологиче­ским показателям. Для определения динамики состояния биосферы измерения должны повторяться через опре­деленные интервалы времени, а по важнейшим показа­телям должны быть непрерывными. Система наблюде­ний может быть построена на основе точечных измере­ний (на станциях), включая дистанционные наблюдения, или на основе площадных съемок и получения интегральных показателей; возможно и целесообразно комбинированное использование этих принципов. Дан­ные площадных съемок и интегральных показателей должны играть весьма существенную роль в системе мониторинга. Важная роль при организации наблюдений должна быть отведена также использованию авиацион­ных и спутниковых средств и методов. При рассмотре­нии и анализе результатов важно выделить изменения состояния среды, реакцию биоты на эти изменения, происходящие вследствие антропогенного воздействия. Для этого важно знать первоначальное состояние среды, т. е. состояние до существенного вмешательства человека. Это первоначальное состояние можно частично восста­новить по результатам наблюдений, ведущихся длитель­ное время, а также по данным анализа состава донных отложений, ледниковых слоев, древесных колец, отно­сящихся к периоду, предшествующему началу замет­ного влияния человека на окружающую среду.

При изучении антропогенного влияния на биосферу следует определить глобальное фоновое состояние био­сферы в настоящее время в местах, удаленных от ло­кальных источников воздействия (загрязнения), и фоно­вое состояние, характерное для каждого региона (эти уровни могут существенно различаться).

Прогноз и оценка прогнозируемого состояния био­сферы является составной частью мониторинга.

Прогноз опирается на данные о состоянии окружающей природной среды в настоящем и прошлом (эти данные получают при наблюдениях и анализе результатов наблюдений).

Изучение рядов наблюдений, выявление закономер­ностей в изменении состояния природной среды позво­ляют определять тенденции этих изменений.

Прогнозирование состояния биосферы должно основываться на результатах исследований, выявляю­щих закономерности природных процессов, закономерности в распространении и миграции загрязняющих ве­ществ, в их превращениях, их влиянии на состояние окружающей среды, реакции различных организмов на изменения этого состояния.

На первом этапе необходимо прогнозировать изме­нение интенсивности источников различных воздействий и загрязнений, осуществлять прогноз факторов воздей­ствия в природной среде, например, общего количества загрязняющих веществ в различных средах, их распре­деления в пространстве, изменения их свойств и кон­центраций во времени.

Необходимыми для составления такого прогноза являются данные о планах деятельности человека.

При составлении прогнозов состояния биосферы можно принять предположение о неизменяющейся деятельности человека (например, предположить постоян­ство источников загрязнения) или принять в расчет данные о планах увеличения объема хозяйственной деятельности (что может повести к увеличению загряз­нения окружающей среды) и мероприятиях по сниже­нию загрязнения окружающей среды (что сдерживает или уменьшает загрязнение). В качестве первого (даже нулевого) приближения такого прогнозирования яв­ляется прогноз загрязнений биосферы в предположении полного отсутствия источников загрязнения, начиная с некоторого момента. Это позволит точнее учесть все геофизические, геохимические и биогеофизические про­цессы, связанные с «жизнью», превращениями и мигра­цией загрязняющих веществ.

Следующим этапом прогнозирования является прогноз возможных изменений в биосфере, в ее биотиче­ской составляющей под воздействием уже имеющихся в природе загрязнений (и других факторов воздействия), а также вновь поступающих или появляющихся.

Оценка, анализ прогнозируемого состояния биосферы позволяют указать, выбрать определенные направления, требующие приоритетных мер по борьбе с их отри­цательными проявлениями; прогноз позволит наметить и осуществить не только меры, направленные на улуч­шение уже имеющегося (и, возможно, увеличивающе­гося) воздействия, но и меры профилактического харак­тера, против негативных эффектов, которые еще не про­явились. Кроме районов, в которых состояние биосферы неблагополучно в связи с быстро развивающейся про­мышленностью и хозяйственным освоением, прогноз позволяет выделить направления (проблемы), требую­щие особого внимания как в глобальном так и в регио­нальном масштабах.

Среди глобальных проблем, которые следует вы­делить в связи с тем, что антропогенное воздействие и в первую очередь выбросы различных примесей в при­родную среду будут играть существенную роль, можно перечислить следующие:

• возможное изменение климата за счет антропогенного воздействия на атмосферу и других антропогенных изменений в природе;

• возможное нарушение озонного слоя за счет влияния окислов азота и галогеноуглеводородов антропогенного происхождения (такое нарушение может повлиять и на изменение климата);

• загрязнение Мирового океана нефтепродуктами.

Анализ данных прогноза позволит внести определен­ные коррективы в хозяйственную деятельность человека, скорректировать оптимальным образом взаимодействие человеческого общества и природы.

При осуществлении мониторинга состояния биосферы необходима организация достаточно представительной сети наблюдений (измерений) наиболее важных факто­ров воздействия, показателей состояния среды. В зави­симости от конкретной задачи мониторинга эти фак­торы и показатели могут быть различными.

Исходя из задач мониторинга необходимо, прежде всего оты­скивать факторы, ведущие к наиболее серьезным, дол­говременным изменениям в окружающей природной среде (и источники таких воздействий), а также выяв­лять элементы биосферы, наиболее подверженные воздействию (или наиболее чувствительные), или критические, ключевые элементы, повреждение которых может вести к разрушению экосистем.

Определение приоритетов для подсистем мониторинга при решении различных за­дач может привести к разным результатам для одного и того же фактора воздействия. Так, с одной стороны, ущерб от увеличения СО₂ в атмосфере для какой-либо экосистемы незначителен, а во многих случаях увеличе­ние СО₂ даже полезно — оно ведет к увеличению про­дуктивности растений. С другой стороны, при рассмот­рении возможного влияния на крупные системы, на­пример климат нашей планеты, накопление СО₂ ведет к увеличению парникового эффекта и возможным изме­нениям климата с различными отрицательными послед­ствиями для биосферы.