7 Экологический мониторинг

7.1 Цели и задачи мониторинга

Управление качеством окружающей среды должно опираться

на надежную и достоверную информацию о прошлых, настоящих и

будущих состояниях природных и природно-антропогенных сис-

тем.

Для принятия управленческих решений, разработки природо-

охранных мероприятий, необходимы данные как о естественных

изменениях состояния окружающей среды, так и об изменениях,

вызванных антропогенными воздействиями, которые могут накла-

дываться на естественные, а иногда и усиливать их.

Наблюдениями за естественными изменениями состояния при-

родной среды уже многие годы занимаются различные геофизиче-

ские службы - метеорологические, гидрологические, агрометеоро-

логические, службы наблюдения за состоянием морей и океанов и

109

другие, которые к началу 70-х годов XX-го века было накоплено

большое количество материалов. Однако они не содержали доста-

точно данных о динамике процессов, а также не позволяли оценить

вклад антропогенной деятельности. В связи с этим встал вопрос об

организации специальных наблюдений за состоянием окружающей

среды и ее антропогенными изменениями с целью их оценки, про-

гнозирования и своевременного предупреждения о возможных не-

благоприятных последствиях, т.е. о введении постоянной дейст-

вующей службы экологического мониторинга.

Monitoring (англ.) - это слежение за каким-то объектом или яв-

лением.

Мониторинг окружающей среды (экологический мониторинг) -

комплексная система наблюдений за состоянием окружающей сре-

ды, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды

под воздействием природных и антропогенных факторов.

Термин "мониторинг" появился перед проведением Сток-

гольмской конференции ООН по окружающей среде (Стокгольм, 5-

16 июня 1972 г.). по предложению и разработкам экспертов специ-

альной комиссии Научного комитета по охране окружающей сре-

ды.

Первое межправительственное совещание по мониторингу бы-

ло созвано в Найроби (Кения, февраль 1974 г.), на котором были

изложены основные положения и цели программы глобальной сис-

темы мониторинга окружающей среды (ГСМОС). На совещании

был определен список приоритетных загрязнителей для их учета

при организации мониторинга, было решено также установить кон-

троль за параметрами, необходимыми для интерпретации результа-

тов измерения загрязнений.

Следует отметить, что система мониторинга антропогенных

изменений природной среды не требует организации новых наблю-

дательных станций, линий телекоммуникаций, центров обработки

данных и т.д. Она входит составной частью в универсальную сис-

тему наблюдений и контроля состояния природной среды, уже дос-

таточно развитую во многих странах.

Однако важнейшие черты мониторинга и его концепция в раз-

личных странах должны быть едиными и одинаковыми, включая

осуществление наблюдений, оценку и прогноз состояния природ-

ной среды, унификацию измерений, единое определение приори-

тетности при наблюдениях, критерии оценки.

110

Основной целью мониторинга является обеспечение системы

управления в области охраны окружающей среды и экологической

безопасности достоверной информацией, позволяющей:

– оценить состояние среды обитания человека и биологических

сообществ;

– выявить причины изменения показателей состояния окру-

жающей среды;

– разработать рекомендации и варианты управленческих реше-

ний, необходимых и достаточных для обеспечения экологической

безопасности.

Основными задачами системы мониторинга являются:

– наблюдение за состоянием среды и факторами, воздейст-

вующими на нее;

– оценку фактического состояния природной среды;

– прогноз состояния окружающей среды и его оценку.

Выполнение этих задач позволяет исполнительным органам

получать информацию, необходимую для:

- планирования мероприятий по снижению загрязнения, выде-

ления приоритетных сфер деятельности, контроля и оценки эффек-

тивности осуществления природоохранных мер;

- разработки своевременных мер по сокращению загрязнения в

тех районах, где оно достигло опасного уровня;

- проверки соблюдения норм и стандартов качества природно-

го объекта;

- получения данных для проведения научных исследований, в

частности, изучения влияния загрязняющих веществ на здоровье

человека;

- введения соответствующих законодательных актов.

Следует отметить, что экологический мониторинг не включает

деятельность по управлению качеством среды, но является источ-

ником информации, необходимой для принятия экологически зна-

чимых решений. Термин "экологический контроль", нередко упот-

ребляющийся для описания деятельности по определению тех или

иных параметров природной среды (например, контроль состава

атмосферного воздуха, качества воды), следует использовать толь-

ко в отношении деятельности, предполагающей принятие активных

регулирующих мер.

111

7.2 КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ МОНИТОРИНГА

Система экологического мониторинга - это многоцелевая ие-

рархическая система, обеспечивающая повторяющиеся наблюде-

ния, оценку и прогноз антропогенных изменений состояния экоси-

стем.

Существуют различные подходы к классификации мониторин-

га - по характеру решаемых задач, по уровням организации, по

природным средам, за которыми ведутся наблюдения. Отраженная

на рисунке 6 классификация охватывает весь блок экологического

мониторинга, наблюдения за меняющейся абиотической состав-

ляющей биосферы и ответной реакцией экосистем на эти измене-

ния. Таким образом, экологический мониторинг включает как гео-

физические, так и биологические аспекты, что определяет широкий

спектр методов и приемов исследований, используемых при его

осуществлении.__

Системы мониторинга традиционно разбиваются на подсисте-

мы по компонентам окружающей среды и территориальному охва-

ту. Комплексный мониторинг проводится повсеместно в целях объ-

единения ряда программ различных типов мониторинга для всесто-

112

ронней оценки некоторых проблем загрязнения окружающей сре-

ды:

– глобальных, воздействующих на большую часть земной поверх-

ности; примером может служить эффект выделения углекислого

газа и хлорфторуглеродов;

– региональных, воздействующих на соседние группы стран, на-

пример, трансграничный перенос загрязняющих веществ по возду-

ху и рекам, загрязнение морей, вырождение тропических лесов;

– локальных, относящихся к сравнительно небольшой территории,

хотя, возможно, встречающихся во многих местах; в качестве при-

мера можно привести загрязнение воздуха в городских условиях и

питьевой воды, исчезновение почвенного слоя.

В соответствии с этим система мониторинга может охватывать

как локальные районы, так и земной шар в целом (глобальный или

фоновый мониторинг). Основной особенностью глобального мони-

торинга является возможность на основании его данных оценить

состояния биосферы в глобальном масштабе.

Национальным мониторингом обычно называют систему мо-

ниторинга в рамках одного государства; такая система отличается

от глобального мониторинга не только масштабами, но и тем, что

основной задачей национального мониторинга является получение

информации и оценка состояния окружающей среды в националь-

ных интересах. Так, повышение уровня загрязнения атмосферы в

отдельных городах или промышленных районах может и не иметь

существенного значения для оценки состояния биосферы в гло-

бальном масштабе, но представляется важным для принятия мер в

данном районе на национальном уровне.

Иногда системы мониторинга, используемые в интересах не-

скольких государств, называют многонациональным или междуна-

родным мониторингом. Часто такие системы используются при

рассмотрении вопросов переноса загрязнений между государства-

ми.

Импактный, или локальный мониторинг осуществляется в

районах высокого уровня антропогенного воздействия в локальном

масштабе.

Системы мониторинга также могут быть классифицированы

по объектам наблюдения и по методам ведения наблюдений.

Основные из существующих видов и характеристика систем

мониторинга представлены в таблице 2.

__

7.3 УНИВЕРСАЛЬНАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА

Наиболее универсальным подходом к определению структуры

системы мониторинга антропогенных изменений природной среды

является его разделение на блоки: "Наблюдения", "Оценка факти-

ческого состояния", "Прогноз состояния", "Оценка прогнозируемо-

го состояния". Существующие геофизические службы строились по

такой же схеме (рисунок 7).

Блоки "Наблюдения" и "Прогноз" тесно связаны между собой,

так как прогноз состояния окружающей среды возможен лишь при

наличии достаточно репрезентативной информации о фактическом

состоянии.

С другой стороны, направленность прогноза в значительной

степени должна определять структуру и состав наблюдательной

сети.

Данные, характеризующие состояние природной среды, полу-

ченные в результате наблюдений или прогноза, должны оценивать-

ся в зависимости от того, в какой области человеческой деятельно-

сти они используются (с помощью специально выбранных или вы-

работанных критериев). Оценка подразумевает, с одной стороны,

определение ущерба от воздействия, с другой - выбор оптимальных

условий человеческой деятельности, определение существующий

экологических резервов. При такого рода оценках подразумевается

знание допустимых нагрузок на окружающую среду.

Система экологического мониторинга является необходимым

условием для правильной организации управления качеством ок-

ружающей природной среды.

Основными принципами организации мониторинга являются:

– комплексность;

– систематичность;

– унифицированность.

Наблюдения необходимо проводить комплексно, рассматривая

изучаемый объект как часть экосистемы. Окружающая среда явля-

ется динамической многокомпонентной гетерофазной системой, в

которой происходит постоянный переход компонентов и изменя-

ются физические параметры различных сред. К главным биогеохи-

мическим циклам относят циклы углерода, воды, азота, фосфора,

серы, биогенных элементов, различные фазы которых протекают

внутри разных экосистем. Речь идет о циркуляционном движении

химических элементов абиотического происхождения, которые

мигрируют между компонентами окружающей среды, характерны-

ми для них путями, попадая из окружающей среды в организмы и

обратно.

Хорошо известен большой круговорот воды на поверхности

земного шара: вызываемое солнечной энергией испарение с водных

пространств создает атмосферную влагу, которая конденсируется в

форме облаков, переносимых ветром; охлаждение облаков вызыва-

ет осадки в виде дождя и снега; они поглощаются почвой или сте-

кают по ее поверхности; вода возвращается в моря и океаны (рису-

нок 8).__

Для комплексного мониторинга требуются различные группы

данных:

– эмиссии или выбросы загрязняющих веществ;

– концентрации загрязняющих веществ в окружающей среде;

– концентрации загрязняющих веществ в объектах исследова-

ния;

– состояние объектов исследования, в том числе возникнове-

ние заболеваний, колебание численности популяций, структурные

нарушения.

Принцип систематичности указывает на необходимость посто-

янных, а не эпизодических исследований, которые позволяют опре-

делить тенденции изменения качества окружающей среды в про-

странстве и во времени.

Для того, чтобы результаты наблюдений были сопоставимы,

они должны проводиться по единым или обеспечивающим необхо-

димую точность методикам.

Основными методами, применяемыми для оценки, прогнози-

рования и нормирования состояния экосистем, являются методы:

традиционного математического моделирования, реализующие

ландшафтно-экологический подход и сравнительные.

Результаты экологического мониторинга всегда имеют геогра-

фическую привязку, поэтому оптимальным способом анализа све-

дений о состоянии окружающей среды является использование гео-

информационных систем (ГИС).

Геоинформационные системы состоят из баз данных, про-

граммного обеспечения и технических средств. ГИС предоставляют

возможность вводить данные в компьютер, накапливать, обновлять

и обрабатывать их, выдавать потребителю в удобной для него фор-

ме: в виде таблиц, сводок, выборок, схем и карт. Они включают

приложения, позволяющие моделировать различные процессы, ре-

шать проектные и оптимизационные задачи, проводить экспертные

оценки.

ГИС разнообразны по видам, структуре, реализуемым функци-

ям. Они используются в бизнесе и науке, образовании и управле-

нии, применяются при проведении социологических, демографиче-

ских и политических исследований.

Широко используются геоинформационные системы в области

охраны окружающей среды, т.к. позволяют:

– готовить электронные карты, отражающие состояние окру-

жающей среды территории;

– проводить имитационное моделирование процессов, проис-

ходящих в окружающей среде, с учетом существующих уровней

антропогенной нагрузки и возможных результатов принимаемых

управленческих решений;

– накапливать информацию по временным трендам параметров

окружающей среды с целью экологического прогнозирования;

– оценивать экологические риски отдельных территорий, насе-

ленных пунктов, существующих и проектируемых предприятий для

управления безопасностью техногенных воздействий.

Технология обработки данных экологического мониторинга

представлена на рисунке 9.__

Прогноз и оценка прогнозируемого состояния биосферы явля-

ется важной составной частью мониторинга. Целью экологического

прогнозирования является рациональное управление качеством ок-

ружающей среды.

Анализ прогнозируемого состояния биосферы позволяет вы-

брать определенные направления, требующие приоритетных мер по

борьбе с их отрицательными проявлениями; прогноз позволяет на-

метить и осуществить не только меры, направленные на улучшение

уже имеющегося (и, возможно, увеличивающегося) воздействия, но

и меры профилактического характера, против негативных эффек-

тов, которые еще не проявились. Кроме районов, в которых состоя-

ние 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.

Анализ данных прогноза позволяет внести определенные кор-

рективы в хозяйственную деятельность человека, скорректировать

оптимальным образом взаимодействие человеческого общества и

природы.

Таким образом, прогнозирование состояния биосферы, являет-

ся необходимым звеном в управлении качеством природной среды.

Основными задачами экологического контроля являются:

- наблюдение за состоянием окружающей природной среды и ее изменением под влиянием хозяйственной и иной деятельности;

- проверка выполнения планов и мероприятий по охране природы, рациональному использованию природных ресурсов, оздоровлению окружающей среды, соблюдению требований экологического законодательства и нормативов качества окружающей природной среды.

Производственный контроль осуществляется экологической службой предприятия. Его задача — проверка выполнения планов и мероприятий по охране природы, рациональному использованию природных ресурсов, оздоровлению природной среды, соблюдению нормативов качества окружающей природной среды, выполнению требований природоохранительного законодательства.

После завершения работы по оценке воздействия на окружающую среду происходит оформление результатов этой оценки в соответствующей проектной и (или) плановой документации, которая затем направляется на экологическую экспертизу.

Общественный контроль.

-воспроизводством и оздоровлением природной среды, охраной и рациональным использованием ресурсов;

-соблюдением законодательно установленного режима особо охраняемых территорий;

-возникновением, использованием, переработкой и захоронением токсичных отходов;

-выполнением предприятиями экологических программ и планов;

-соблюдением предприятиями законодательства и решений администраций и исполнительных органов в области охраны природы;

-соблюдением экологических нормативов.

Экологический аудит предприятия включает анализ контроля управления производственным процессом, оценку слабых сторон и неполадок контрольного оборудования, вероятность неблагоприятны последствий в природной среде при хозяйственной деятельности,сбор доказательств практической эффективности внутреннего экологического контроля, оценку собранных материалов для определения недостатков проверяемой системы ЭСХД, представление отчета о результатах экологического аудита. На основе выводов экологического аудита разрабатывается план ЭСХД.