4.3. Экологический мониторинг в биосфере, рф и ее регионах

Все возрастающее воздействие человека на ОПС и угроза серьезных экологических последствий требуют получения детальной информации о состоянии ОС. Для этого необходима система специальных наблюдений, которая бы выделяла антропогенные изменения состояния ОПС на фоне естественных. Такую систему, обеспечивающую слежение за состоянием ОПС и предупреждающую о создавшихся критических ситуациях для людей и природы, в эко­логии принято называть системой экологического мониторинга (ЭМ). Она может охватывать как локальные районы (региональный ЭМ) или отдельные страны (национальный ЭМ), так и земной шар в целом (глобальный ЭМ). В отдельных промышленных зонах и крупных городах и на территории РФ в целом, а также в странах СНГ, CША и т.д. организован как региональный, так и национальный ЭМ. По линии международной программы "Человек и биосфера" ведутся работы над созданием биосферного (глобального) ЭМ.

Первой ступенью биосферного ЭМ является биоэкологический (санитарно-гигиенический) мониторинг с конечной целью защитить людей, флору и фауну региона или страны; второй ступенью – геоэкологический (природохозяйственный) мониторинг с конечной целью выявить генезис изменений в природнотехнических системах (в городе, промзоне, сельской местности и т.д.) и взаимную связь тех явлений в ОС, которые являются индикаторами биоэкологического мониторинга; третьей ступенью - биосферный мониторинг с конечной целью защитить жизнь человечества в нашей биосфере и выявить глобальные изменения ОС, вызванные деятельностью общества. Как видим, ЭМ является многоцелевой информа­ционной системой, обеспечивающей наблюдение за состоянием ОС, оценку и прогноз ее состояния, определение степени антропоген­ного воздействия на ОС, выявление факторов и источников такого воздействия, а также степени их воздействия. Его место в сис­теме регулирования состояния ОС показано на рис. 4.2. Под вли­янием антропогенных воздействий Ва, как известно, состояние биосферы Б меняется от к. Посредством ЭМ проводится приближенное описание и оценкаизмененного состояния. Соот­ветствующая информации поступает в блок решения Д, где в зави­симости от научных Н и экологических Э возможностей принимают­ся решения. Последние могут быть направлены на ограничение или прекращение Ва, на укрепление или "лечение" того или иного элемента Б, на совершенствование системы ЭМ.

Рис. 4.2. Место экологического мониторинга ЭМ в системе регулирования антропогенного воздействия Ва на ОС

В РФ действует Единая государственная система экологичес­кого мониторинга (ЕГСЭМ). Ее пункты наблюдения организованы в городах, промзонах, на водных объектах и в сельскохозяйственных районах, подверженных значительному влиянию хозяйственной деятельности, а также в районах с минимальным загрязнением для излучения фоновых загрязнений. ЕГСЭМ состоит из подсистем:

1. ЭМ источников антропогенного воздействия на ОС;

2. ЭМ загряз­нения абиотической компоненты ОПС;

3. ЭМ биотической компоненты ОПС;

4. обеспечения функционирования экологических информа­ционных систем.

Первая подсистема ЕГСЭМ реализуется как природопользователями, так и территориальными подразделениями Госкомэкологии РФ. Природопользователи ведут наблюдения за источниками выбро­сов и сбросов на своих объектах, для чего создают и эксплуа­тируют свои (ведомственные) средства наблюдения и контроля, Например, РАО "Газпром" в 1995 г. организовал систему произ­водственного ЭМ или ПЭМ, Минатом РФ - Единую государственную автоматизированную систему контроля радиационной обстановки (ЕГАСКРО) и т.д.

Территориальные органы Госкомэкологии РФ (в субъектах РФ) осуществляют ЭМ источников антропогенного воздействия на ат­мосферный воздух (определяется состав и количество 3В). В 1995 году ими было охвачено 18380 предприятий в 459 городах РФ. Как видим, в первой подсистеме ЕГСЭМ выполняется как ведомствен­ный, так и госконтроль за источниками воздействия на ОС. Над­зор за ведомственными службами осуществляют специальные инс­пекции аналитического контроля (СИАК) ЕГСЭМ.

ЭМ загрязнения абиотической составлявшей ОПС (вторая под­система) в рамках ЕГСЭМ ведет Государственная служба наблюде­ния за загрязнением ОПС или ГСН. Она осуществляет наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха, поверхностных вод и почв, а также за радиационным загрязнением ПС. В 1995 г. про­водились наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха в 284 городах РФ на 664 стационарных постах, в том числе в 234 горо­дах - непосредственно подразделениями Росгидромета; за загряз­нением поверхностных вод на 1928 пунктах, 2617 створах, 2958 вертикалях и 3407 горизонтах, расположенных на 1363 водных объектах, из них на 1204 водотоках и 159 водоемах. Вторая под­система ЕГСЭМ состоит из центральной и 10 региональных лабора­торий, а также осуществляет экспедиционные обследования.

В состав сети наблюдений за радиационным загрязнением ПС входит 1456 гидрометеостанций и постов. Они осуществляют изме­рение мощности дозы -излучением (1394 пункта), наблюдения за радиоактивными выпадениями (487 пунктов) и аэрозолями (51 пункт). На 30 пунктах проводятся наблюдения за содержанием трития в атмосферных осадках, а на 82 - за содержанием стронция-90 и других долгоживущих радионуклидов в водах рек и морей.

В рамках ЕГАСКРО созданы подсистемы автоматизированного контроля радиационной обстановки (АCKPO) АЭС и системы терри­ториального радиационного контроля (СТРК) в районах (радиус до

50 км) размещения АЭC. На каждой АЭС действует от 9 до 20 пос­тов (например, на Смоленской АЭС - 20 постов, а на Калининской АЭC – 10 постов).

Наиболее сложной и наименее разработанной не только в РФ, но и в мире является третья подсистема ЕГСЭМ - ЭМ биоты. В РФ она будет включать три основных блока этого ЭМ:

1. раститель­ный мир;

2. животный мир;

3. живая природа на охраняемых природных территориях. Сейчас определяются приоритетные показате­ли для каждого блока этой подсистемы ЕГСЭМ на федеральном и территориальном уровнях (дифференцированно для наземных, водных и почвенных экосистем), а методы ЭМ биоты апробируются на осо­бо охраняемых территориях РФ.

ЕГСЭМ состоит из тематических и территориальных подсистем ЭМ. Первые осуществляют наблюдения и контроль состояния от­дельных антропогенных объектов (например, промышленных, энергетических, транспортных, ядерно-энергетических или потенциально опасных объектов) и компонентов ОПС (атмосферы, водной среды, почв, земель и т.п.). Каждая из тематических подсистем состоит из одной или нескольких ведомственных систем наблюдения и контроля, объединенных по принципу общности объекта ЭМ. Эти подсистемы ЕГСЭМ обеспечивают наблюдение и контроль:

1. экологического состояния антропогенных объектов;

2. экологически безопасного для людей состояния компонентов ОПС;

3. состояния и качества ПР, используемых в конкретных видах деятельности;

4. состояние источников антропогенного воздействия на ОПС. Вся информация интегрируется информационно-аналитическими центрами (ИАЦ) этих подсистем.

Территориальные подсистемы ЕГСЭМ созданы в соответствии с административным делением РФ (89 подсистем). В них допускается иерархический принцип, когда экологическая обстановка в городах и районах требует создания отдельных подсистем ЭМ соответствующего уровня, вплоть до федерального. В ЕГСЭМ осущест­вляется методическое и информационное сопряжение территориаль­ных и ведомственных систем. В основе организации информацион­ного сопряжения лежит сеть ИАЦ ЕГСЭМ (федерального, территори­ального и ведомственного уровней), организующих и выполняющих работу по сбору, хранении и обработке информации по ЭМ. На фе­деральном уровне этим занимается автоматизированная информаци­онная управляющая система "Экологическая безопасность" Госком­экологии РФ. Она имеет тесную связь как с территориальными ИАЦ Госкомэкологии РФ, так к с ИАЦ Госкомсанэпидемнадэора РФ, Гос­атомнадзора РФ, Госкомсанэпидемнадзора РФ. Минздрава РФ и Росгидромета, а также с. Минсельхозом РФ, Минресурсами РФ и другими ведомствами и службами федерального уровня. Все это обеспечивает изучение распределения 3В во времени, и пространс­тве, оценку и прогноз состояния ОС и определение эффективности мероприятий по ее защите.

ЕГСЭМ использует как лабораторные и экспрессные методы (с многими из них студенты знакомятся при выполнении лабораторных работ [3]), так и дистанционные методы исследования атмосферы, водной среды и суши. Последние представляют комплекс аппара­турных и методических разработок, позволявших получить и ин­терпретировать фото-, кино- и телевизионные изображения, спектральные картины природных и искусственных образований, которые доставляются или передаются с аэрокосмических систем наблюдения. Сюда же включается слежение за ОПС с помощью при­боров, установленных в труднодоступных местах страны, показа­ния которых автоматически передаются в региональные центры наблюдения и сбора информации. Средствами дистанционного изу­чения элементов биосферы являются спутники, лазерная и радар­ная техника. Так, за 1 ч спутник накапливает и передает инфор­мации с площади 30 тыс. км².

Широкое применение в последние годы в мире дистанционных методов в изучении биосферы позволило говорить о дистанционном ЭМ ОС. Он обеспечивает горизонтальную, вертикальную и динами­ческую интеграцию, т.е. получение на одном изображении больших участков поверхности Земли, различных компонентов ,ландшафта литосферы, гидросферы, биосферы, антропосферы и атмосферы или одной и той же территории через определенные промежутки времени. С учетом пространственной интеграции изображения могут быть глобальные (всей или почти всей освещаемой части Земля), региональные (значительных площадей географических областей и стран) и локальные (отдельных районов или ландшафтов). Это резко увеличивает преимущества дистанционного ЭН ОПС.