1. Предмет, завдання, методи моніторингу.

Предмет: організація функціонування комплексної системи моніторингу, оцінка і прогноз стану екологічних систем і біосфери в цілому, а також характеру впливу на них природних і антропогенних факторів.

Завдання:

• спостереження за станом біосфери та її змінами;

• оцінка і прогноз стану біосфери;

• визначення ступеня антропогенного впливу на навколишнє середовище;

• виявлення факторів і джерел забруднення НПС.

Методи: аналіз і синтез, математична статистика й теорія імовірностей, експериментальні дослідження, математичне моделювання за допомогою ЕОМ та ін.

2. Система спостережень за впливом антропогенних факторів на НС.

Система моніторингу сприяє виявленню критичних ситуацій, дозволяє виділити критичні фактори впливу та елементи біосфери, найбільш вразливі до антропогенного впливу.

Спостереження за локальними джерелами забруднення і забруднюючими факторами здійснюються на територіях підприємств, населених пунктів тощо, тобто окремих об’єктів. Їх ціль – контролювання кількісного і якісного складу забруднюючих речовин у викидах, скидах і місцях їх зберігання.

Спостереження за станом навколишнього природного середовища поділяються на геофізичні, фізико-географічні, геохімічні і хімічні.

Розділи:

А – Джерела і фактори впливу – А.1. Локальні джерела забруднення. А.2.Фактори впливу(забруднюючи речовини, випромінювання тощо)

Б – Стан навколишнього природного середовища – Б.1. Стан середовища, який характеризується геофізичними і фізико-географічними даними. Б.2. Стан середовища, який характеризується геохімічними даними, даними про склад і характер забруднень.

В – Стан біотичної складової біосфери – В.1. Реакція біоти – відгуки і наслідки: в окремому організмі; популяціях; співтовариствах і екосистемах.

Г – Реакція великих систем і біосфери в цілому – Г.1. Реакція великих систем (погода і клімат). Г.2. Реакція біосфери в цілому.

Д – Стан здоров’я і добробуту населення

3. Побудова системи моніторингу.

Система моніторингу навколишнього середовища складається з таких функціональних блоків: блоку збору даних; блоку первинної обробки, сортування та наповнення баз даних; блоку відтворення інформації; блоку візуалізації інформації; блоку моделювання і прогнозування.

Блок збору даних призначений для накопичення первинної інформації про поточні значення параметрів екосистем і про закономірності її розвитку.

Блок первинної обробки, сортування та наповнення баз даних включає алгоритми і комп'ютерні програми, які забезпечують підвищення якості вихідної інформації.

Блок відтворення інформації дає змогу представити результати вимірювань в окремих точках земної поверхні у вигляді карти або картосхеми. Для цього зводиться вся інформація до єдиного моменту часу і визначається в тих пунктах, де вимірювання не проводилося.

Блок візуалізації інформації включає широкий набір сервісних комп'ютерних програм, які дозволяють змінити конфігурацію, спосіб відображення результатів моніторингу, виводити на екран монітору або друкувати гістограми, проекції поверхні, схеми, таблиці, карти тощо.

Блок моделювання і прогнозування включає набір моделей, які описують динаміку природних структур і об'єктів, і дозволяють виконувати прогнозування екологічних, кліматичних і гідрологічних процесів.

4. Види екологічних спостережень і досліджень.

В дистанційному зондуванні застосовуються фотографічні, телевізійні, сканерні методи та радіолокаційна зйомка.

З метою виявлення інженерно-геологічних, гідрогеологічних, геоморфологічних, агромеліоративних і інших характерних особливостей місцевості проводять ландшафтно-індикаційні (рекогносцирувальні) дослідження.

Хімічні, фізико-хімічні та фізичні методи. Методи поділяються на лабораторні, експресні, автоматичні.

Лабораторні методи відрізняються високою точністю і є незамінними для поглиблених досліджень, але ці методі недостатньо оперативні, так як на відбір проб і виконання аналізу витрачається багато часу (до 2 годин).

Експресні методи – прості, потребують невеликих затрат часу на відбір проб (до 10 хв.), але менш точні ніж аналітичні.

Автоматичні методи виконуються за допомогою приладів, що забезпечують швидкість і безперервність, велику точність, але є складними і дорогими.

Для визначення забрудників використовуються наступні методи контролю за станом навколишнього середовища: гравіметрія, титрування, фотометрія, газова і рідинна хроматографія, тонкошарова та паперова хроматографія, полярографія, спектрофлуориметрія, полум’яно-емісійна і атомно-абсорбційна спектрометрія, вольтамперометрія, люмінесцентний аналіз, рентгено-флуорисцентна спектрометрія тощо.

5. Екологічне прогнозування.

Екологічним прогнозуванням називають передбачення стійких змін у навколишньому природному середовищі, які відбуваються в результаті складних ланцюгових реакцій, зв’язаних як з безпосереднім впливом людства на довкілля, так і з віддаленими опосередкованими наслідками цих впливів.

Екологічне прогнозування є однією з функцій системи моніторингу.

За масштабами явищ, які передбачаються, екологічні прогнози поділяються на глобальні (фізико-географічні), регіональні (в межах кількох країн, одного материка, океану тощо), національні (в межах країни), локальні (для локальних невеликих територій).

Методи прогнозування стану природного середовища можна об’єднати у три групи: методи експертної оцінки, екстраполювання і моделювання.