Классификация систем и видов мониторинга окружающей среды

1. По объектам наблюдения

Объекты мониторинга: атмосфера; атмосферные осадки (снег, дождь и т.п.); по­верхностные воды суши; поверхностные воды океана и моря; подземные воды; состав­ляющие климатической системы; источники загрязнения (стационарные, подвижные); здоровье населения; природные ЧС и т.д.

В этом случае различают следующие виды мониторинга:

1.1. Атмосферный;

1.2.Водный;

1.3.Почвенный;

1.4.Климатический;

1.5.Растительности;

1.6.Животного мира;

1.7.Здоровья населения и т.п.

2. По факторам:

2.1. Ингредиентный (почвы, воды, и т.д.);

2.2.Мониторинг физических факторов (таких как: электромагнитное излучение, солнечная радиация, шум и т.д.).

3. По источникам загрязнения:

3.1.Мониторинг стационарных источников загрязнения (точечные – труба; линей­ные – склад угля);

2. Мониторинг мобильных источников загрязнения (транспорт);

3. Мониторинг пространственных источников загрязнения (города, населённые пункты, поля с внесёнными химическими веществами, свалка).

4. По масштабам воздействия:

1. Пространственный;

2. Временной.

5. По характеру обобщения информации:

1. Глобальный мониторинг – это слежение за общемировыми процессами и яв­лениями в биосфере Земли, включая все её компоненты и предупреждение о возникающих экстремальных ситуациях;

2. Фоновый (базовый) мониторинг – это слежение за общебиосферными, в основном природными, явлениями без наложения на них региональных антро­погенных влияний;

3. Национальный мониторинг – мониторинг в масштабах страны;

4. Региональный мониторинг – слежение за процессами и явлениями в пределах какого-либо региона, где эти процессы и явления могут отличаться и по при­родному характеру и по антропогенным воздействиям от базового фона, ха­рактерного для всей биосферы;

5. Локальный мониторинг – это мониторинг воздействия конкретного антропо­генного источника;

6. Импактный мониторинг – это мониторинг региональных и локальных антро­погенных воздействий в особо опасных зонах и местах.

6. По методам наблюдений:

1. Мониторинг по физико-химическим показателям;

2. Мониторинг по биологическим показателям;

3. Дистанционный мониторинг.

Дистанционный мониторинг – авиационный и космический мониторинг с при­менением аппаратов, оснащённых радиометрической аппаратурой, способных осуще­ствлять зондирование изучаемых объектов и регистрацию опытных данных.

7. Комплексный экологический мониторинг – 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.

При проведении комплексного экологического мониторинга:

1. Проводится постоянная оценка экологических условий среды обитания челове­ка и биологических объектов, а так же оценка состояния и функциональной це­лостности экологической системы;

2. Создаются условия для определения корректирующих действий в тех случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются.

Система комплексного экологического мониторинга предусматривает:

1. Выделение объекта наблюдения;

2. Обследование выделенного объекта наблюдения;

3. Составление для объекта наблюдения информационной модели;

4. Планирование измерений;

5. Оценку состояния объекта наблюдения и идентификацию его информацион­ной модели;

6. Прогнозирование изменений состояния объекта наблюдения;

7. Представление информации в удобной для использования форме и доведение её до потребителя.

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

1. Оценить показатели состояния функциональной целостности экосистемы и сре­ды обитания человека;

2. Выявить причины изменения этих показателей и оценить последствия таких из­менений, а так же определить корректирующие меры в тех случаях. Когда целе­вые показатели экологических условий не достигаются;

3. Создать предпосылки для определения мер по исправлению возникающих не­гативных ситуаций до того, как будет нанесён ущерб.

При классификации различных подходов, при ориентации подсистем мониторинга для осуществления опре­деленных целей целесообразно выделить подсистему наб­людении (оценки и прогноза) за реакцией основных со­ставляющих биосферы: абиотической составляющей (геофизический мониторинг) и биотической составляю­щей (биологический мониторинг).

К геофизическому мониторингу относится определе­ние реакции абиотической составляющей как в микро- так и макромасштабе вплоть до реакции и определения состояния крупных систем — погоды и климата. Сюда же относится мониторинг необходимых для интерпретации данных о загрязнениях, мутности атмосферы, выбороч­ных метеорологических и гидрологических характери­стик среды.

Основной задачей биологического мониторинга является 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: молекулярном, клеточном, организменном, популяционном, уровне сообщества.

Исследование содержания различных ингредиентов в биоте лишь условно можно отнести к биологическому мониторингу. Этот вопрос относится к измерению за­грязнителей в различных средах. К биологическому мо­ниторингу можно отнести также наблюдения за состоя­нием биосферы с помощью биологических индика­торов.

Биологический мониторинг включает мониторинг жи­вых организмов-популяций (по их числу, биомассе, плот­ности и другим функциональным и структурным при­знакам), подверженных воздействию. В этой подсистеме мониторинга целесообразно выделить следующие наб­людения:

• за состоянием здоровья человека, воздействием окружающей среды на человека (медико-биологический мониторинг);

• за важнейшими популяциями как с точки зрения существования экосистемы, характеризующей своим со­стоянием благополучие той или иной экосистемы, так и с точки зрения большой хозяйственной ценности (например, ценные сорта рыб);

• за наиболее чувствительными к данному виду воз­действия (либо к комплексному воздействию) популяци­ями (например, растительность к воздействию двуокиси серы) или за «критическими» популяциями по отношению к данному воздействию (например, зоопланктон эпишура в оз. Байкал к сбросам целлюлозных предприя­тий);

• за популяциями-индикаторами (например, лишай­ники).

Особое место в биологическом мониторинге должен занять генетический мониторинг (наблюдение возмож­ных изменений наследственных признаков у различных популяций).

Экологический мониторинг является, по-видимому, более универсальным, охватывающим вопросы и биоло­гического, и геофизического мониторинга в их тесной связи. Это особенно важно, когда наблюдения осущест­вляются на уровне экологических систем.

Очень важным с точки зрения практических дейст­вий при организации мониторинга в любых масштабах, с любыми целями (например, при организации нацио­нального мониторинга) является мониторинг загряз­няющих веществ и других факторов воздействия в раз­личных средах.

Мониторинг в различных средах (различных сред) включает:

• мониторинг приземного слоя атмосферы и верхней атмосферы;

• мониторинг атмосферных осадков;

• мониторинг гидросферы, т. е. поверхностных вод суши (рек, озер и водохранилищ), вод океанов и морей, подземных вод;

• мониторинг литосферы (в первую очередь почвы).

Возможно выделить мониторинг атмосферы, океана, поверхности суши (с реками и озерами), криосферы (составляющих климатическую систему).

Мониторинг содержания различных веществ в живой составляющей биосферы (биоте) также может быть отнесен к этому виду мониторинга.

Особое внимание нужно обратить на переходы раз­личных веществ из одной среды в другую при переносе, распространении и миграции загрязняющих веществ.

Не менее важной с практической точки зрения пред­ставляется классификация систем мониторинга по фак­торам и источникам воздействия.

Мониторинг факторов воздействия — мониторинг раз­личных загрязнителей (ингредиентный мониторинг) и других факторов воздействия, к которым можно отнести электромагнитное излучение, тепло, шумы.

Здесь в первую очередь мониторингу должны быть подвергнуты наиболее вредные факторы воздействия, токсичные вещества, наиболее стойкие и подвижные (мобильные), имеющие токсичные дочерние продукты, образующиеся при распаде и превращениях, и опасные при воздействиях в сочетании с другими веществами. Очевидно, необходимо выделить мониторинг радиоак­тивных изотопов в окружающей среде. Этот вид монито­ринга называют химическим.

Мониторинг источников загрязнений выделен в спе­циальную подсистему, хотя в принципе может быть охвачен и предыдущей подсистемой.

Среди источников воздействия и в первую очередь загрязнений следует выделить точечные стационарные (заводские трубы и т. д.), точечные подвижные (транс­порт) и пространственные (площадные) (поля с внесен­ными химическими веществами, города и т. п.) источ­ники.

Возможна также классификация по масштабам воз­действия (пространственным, временным, на различных биологических уровнях).

При классификации по пространственным масшта­бам воздействия можно выделить наблюдения, относя­щиеся к точке, небольшим площадям, районам, регио­нам, наблюдения в глобальном масштабе — обработан­ные, осредненные или обобщенные по определенной системе (таблица 3.2). Сюда может быть отнесено определение коли­чества вещества, объектов воздействия в той или иной части пространства (распределение, плотность, интеграл по значительной площади). Интересен вопрос перерас­пределения загрязняющих веществ и организмов, под­верженных воздействию, между различными территориями.

Также следует отметить существующие методы наблюдения и экологического контроля.

Эти методы должны содержать:

• описание наблюдаемых параметров, принятых в качестве нормальных, допустимых и критических;

• режим контроля и наблюдения – непрерывный или периодический;

• точность измерений наблюдаемых параметров;

• правила обработки результатов наблюдений и форму их представления.

Таблица 3.2