Экология и безопасность жизнедеятельности / Saksonov - Ekologicheskiy monitoring neftegazovoy otrasli 2007
.pdfнедр (геологической среды), опасных экзогенных и эндогенных геологических процессов; земель, почвенного покрова; наземной флоры и фауны (кроме лесов); лесов; фонового состояния окружающейприроднойсреды; источниковантропогенноговоздействия.
Специализированные подсистемы функционируют на базе служб наблюдений федеральных органов исполнительной власти и осуществляют мониторинг: промышленной безопасности; рыб, других водных животных и растений; воздействия факторов среды обитания на состояние здоровья населения (в рамках системы со- циально-гигиенического мониторинга); околоземного космического пространства; военныхобъектов.
Руководство подсистемами осуществляют специально уполномоченные федеральные органы исполнительной власти в соответствии с распределением функций, утвержденным постановлением Правительства Российской Федерации от 24.11.93 № 1229 «О созданииединойгосударственнойсистемыэкологическогомониторинга».
Функционирование подсистем осуществляется на основании настоящего Положения и Положений о подсистемах ЕГСЭМ, утверждаемых федеральными органами исполнительной власти, обеспечивающими деятельность этих подсистем, по согласованию с МинприродыРоссии.
ВЕГСЭМ образуются специализированные ведомственные подсистемы, связанные с мониторингом источников антропогенного воздействия предприятий различных отраслей промышленности и сельскогохозяйствастраны.
ВЕГСЭМ функционируют подсистемы обеспечения, к которым относятся: топографо-геодезическое и картографическое обеспечение, включая создание цифровых, электронных карт и геоинформационных систем; электронные системы передачи данных. В ЕГСЭМ могут быть образованы и другие подсистемы, решающие тематическиецелевыезадачи.
ЕГСЭМ функционирует и развивается во взаимодействии с Российской системой по чрезвычайным ситуациям (РСЧС) и обеспечивает РСЧС всей необходимой информацией в согласованной форме и в согласованные сроки. В случае возникновения чрезвычайных ситуаций федерального и регионального масштабов ЕГСЭМ функционируеткакподсистемаРСЧС.
11
ЕГСЭМ функционирует на четырех основных уровнях: федеральном, региональном (бассейновом), субъектов Российской Федерации(территориальныйуровень), локальном.
Целесообразность создания регионального уровня ЕГСЭМ определяется: необходимостью оценки состояния природных объектов, анализа природных процессов и экологически неблагоприятных явлений, когда их границы не совпадают с границами субъектов Российской Федерации; сложившейся структурой территориальных (региональных) органов ряда ведомств; целесообразностью создания мощных территориальных функциональных центров, способных обслуживать рядсубъектовРоссийскойФедерации.
Данные для обеспечения информационных систем федерального (регионального) уровня передаются в соответствующие федеральные (региональные) центры указанных подсистем. Обобщение информации, получаемой территориальными центрами базовых и специальных подсистем, осуществляется по данной территории в региональных информационно-аналитических центрах (РИАЦ) территориальных органов Минприроды России по согласованию с территориальными (региональными) подразделениями федеральных органов исполнительной власти, обеспечивающих функционированиеЕГСЭМ.
Территориальные системы экологического мониторинга организуются в субъектах РФ и являются основными системообразующими элементами ЕГСЭМ (территориальными подсистемами ЕГСЭМ). Как и ЕГСЭМ, территориальные подсистемы формируются на основе базовых и специализированных подсистем при участии системобеспечениясоответствующегоуровня.
Территориальные подсистемы ЕГСЭМ формируются по унифицированным методологическим принципам с целью обеспечения сопоставимости информации между отдельными территориальными подсистемами и включают в себя как базовую сеть мониторинга федерального уровня, так и соответствующую сеть мониторингаобъектоввинтересахданногосубъектаРФ.
Данные, получаемые всеми звеньями территориального уровня ЕГСЭМ, собираются в специализированных центрах базовых и специализированных подсистем данной территории, функционирующих на единой организационной, методической и информационнойоснове.
12
Сбор, хранение и анализ информации, поступающей от информационных звеньев базовых и специализированных подсистем мониторинга территориального уровня, а также федеральных центров специализированных подсистем, не имеющих территориального уровня, осуществляется в информационно-управляющих федеральных центрах соответствующих подсистем ЕГСЭМ, связанных между собой на единой организационной, методической и информационной основе.
Федеральный информационно-аналитический центр (ФИАЦ) Минприроды России осуществляет сводный анализ информации, передаваемой из информационно-управляющих центров соответствующих подсистем ЕГСЭМ федерального и территориального уровней в порядке, согласованном с федеральными органами исполнительной власти, обеспечивающих функционирование ЕГСЭМ, и органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации. Обмен данными между информационными центрами подсистем ЕГСЭМ осуществляется на принципе бесплатного доступакданныммониторинга, полученнымзасчетбюджетныхсредств
В Иркутской области с 1995 г. работы по программе разработки системы экологического мониторингаИркутскойобласти.
Организация и проведение работ по экологическому мониторингу в пределах Иркутской области осуществляется и координируется территориальной системой экологического мониторинга Иркутской области (ИРСЭМ) на принципах, правилах, нормах и положенияхЕГСЭМ(Постановление…, 1996).
ОсновнымизадачамиИРСЭМявляются(Постановление…, 1996):
-своевременное и достоверное выявление зон возможного экологического неблагополучия и доведение этой информации до заинтересованных потребителей для выработки долгосрочных и экстренных мер по обеспечению экологической безопасности Иркутскойобласти;
-организацияиобеспечениеинформационныхпотоковвбазу данныхИРСЭМ;
-обеспечение информационной поддержки приоритетных для Иркутской области конкретных задач управления экологической обстановкой, определяемых территориальными и федеральны-
13
ми программами, международными обязательствами Российской Федерации;
-обеспечениегражданиорганизацийинформациейобэкологическойобстановке;
-развитие ИРСЭМ, включая совершенствование всех видов обеспеченияеефункционирования;
-обеспечение эффективного информационного сопряжения ИРСЭМ с другими государственными информационными системами;
-реализация научно-технической политики ЕГСЭМ в области обеспечения информационной поддержки управления экологической обстановкой.
ИРСЭМ формируется на трех основных организационных уровнях: федеральном, территориальном, локальном. На локальном уровне функции ИРСЭМ включают получение и сопоставление данных о состоянии окружающей природной среды и источниках антропогенного воздействия, их выбросах, сбросах и отходах, создание банков экологических данных для информационного обеспечения природоохраннойдеятельности.
Врамках ИРСЭМ на основе базовых функциональных и специализированных систем государственных и ведомственных служб мониторингаосуществляется:
-мониторингисточниковвоздействияилимониторингэмиссий субстанций;
-мониторинг воздействия на природную среду, связанный с контролем влияния источника(импактныймониторинг);
-мониторинг состояния природной среды, не связанный с определенным источником воздействия (мониторинг антропогенного фона).
Для оценки антропогенного воздействия объектов хозяйственной деятельности организуются отраслевые и производственные системы мониторинга источников воздействия на окружающую природную среду и зон их непосредственного влияния (импактный мониторинг), осуществляющие свое функционирование в рамках соответствующих базовых и специализированных подсистем ЕГСЭМ. Организация этих систем мониторинга осуществляется предприятиями и организациями, осуществляющими хозяйственную деятельность на территории субъектов Российской Федерации. Ре-
14
шение о необходимости наличия у предприятия указанных систем мониторинга принимается органами, выдающими лицензии на природопользование и проведение мониторингасостоянияокружающей среды.
Для оценки состояния окружающей природной среды непосредственно в районах расположения (размещения) объектов, представляющих потенциальную опасность для населения, растительного и животного мира и состояния экосистем, формируются локальные сети наблюдения. Требования по их методическому и информационному сопряжению с ЕГСЭМ определяются совместным решением органов исполнительной власти субъектов РФ, специально уполномоченных федеральных органов исполнительной власти в области охраны окружающей природной среды, органов РСЧС, са- нитарно-эпидемиологического надзора. Ведение локального экологического мониторинга осуществляется природопользователем по разработанным им регламентам, согласованным со специальными уполномоченнымигосударственнымиорганами.
Системы мониторинга источника воздействий создаются за счет средств субъекта хозяйственной деятельности, который обеспечиваетихрегламентноефункционирование.
Системы мониторинга России тесно взаимосвязаны с международным мониторингом, который осуществляется в рамках Глобальной системы мониторинга окружающей среды (ГСМОС) и охватывает национальные и региональные (межнациональные) системымониторинга.
1.2. Теоретическиеиметодическиеосновыэкологического мониторинга
В последние годы произошел значительный сдвиг в научнометодическом обосновании и реализации программ экологического мониторинга. Под мониторингом окружающей среды подразумевают регулярные, выполняемые по заданной программе наблюдения природных сред, природных ресурсов, растительного и животного, позволяющие оценить состояние и происходящие изменения под влиянием антропогенной деятельности. Мониторинг по своей сути является системой, включающей наблюдения, оценку наблюдения,
15
прогноз, оценку прогноза, позволяющей правильно управлять качествомприроднойсреды.
Под экологическим мониторингом следует понимать организованный мониторинг объектов окружающей среды для обеспечения оценки среды обитания человека, биологических сообществ и экологических систем с целью принятия управленческих решений, когда показатели состояния одного или нескольких объектов не достигаются.
Мониторинговая система должна быть проблемноориентированной. С. Янг (1972) выделяет следующие этапы проблем: 1) определение цели; 2) выявление проблемы; 3) диагноз; 4) поиск решения; 5) оценка и выбор альтернативы; 6) согласование решения; 7) утверждение решения; 8) подготовка к вводу в действие; 9) управление принимаемыми решениями; 10) проверка эффективности. При выборе приоритетных направлений ЭМ следует исходить из анализа проблем и конфликтных ситуаций, их масштабов, экологическойисоциально-хозяйственнойзначимости.
При разработке системы ЭМ существует опасность подмены целей средствами. Цель ЭМ – сбор информации о состоянии источников воздействия и окружающей их среде. Цель экспертной системы – оценка проектных решений в отношении экологической безопасности. Система ЭМ поставляет сведения, необходимые для разработки технических и экологических проектов, поддержки и контроля их осуществления. На выбор цели субъекта решающее влияние оказывает система ценностей (экологических, технических, экономических, гуманитарных), которых он придерживается. В соответствии с целями и задачами мониторинга с его помощью осуществляется информационное обеспечение устойчивого развития, базирующегося на рациональном использовании природно-ресурсного потенциала с учетомохраныприродырегионавцелом.
Выбор критериев для обоснования системы мониторинга, его схемы, объектов, контролируемых параметров, формирования наблюдательной сети, режимов и методов наблюдения зависит от того, насколько они в действительности приведут к достижению поставленной цели, или, по крайней мере, будут способствовать продвижению к ней. При формировании критериев необходим компромисс между полнотой (точностью) описания целей и количеством критериев.
16
Существует опасность смешения целей, что стало причиной экологических проблем Байкала, Кара-Багаз-гола, Онежского озера, проекта по переброске вод северных рек к Аралу и др. Вместе с тем необходимо учитывать, что со временем может происходить изменение целей. Их динамичность важна при обосновании системы мониторинга и ее корректировки. Цели экономического развития и охраны природы не должны противопоставляться друг другу. Развитие экономики должно проходить при соблюдении экологических нормикритериев.
Системные свойства экологического мониторинга раскрываются в трех аспектах. Первый связан с системными принципами построения модели мониторинга. Второй отражает системность «познавательной» деятельности или ведения наблюдений. Третий раскрывает системность представления преобразованной информации в аналоговомвидевмоделяхпредметнойобласти.
Вобщемсмысле, системыЭМ(международные, национальные, региональные, локальные) являются информационными системами (Берталанфи, 1963; Месарович, Такахара, 1974; Садовский, 1974; Уемов, 1981; Урманцев, 1988 идр.) ирешаюттритипазадач:
1)сборпервичнойинформации, еенакоплениеиформирование банкаданных;
2)обработкаипредставлениеданныхввидеразличныхтаблиц, графиков, картидр.;
3)оперативное обеспечение информацией, необходимой и достаточнойдляпринятиярешенияиуправленияситуацией.
Система ЭМ обладает свойствами статической и динамической модели. Первая отражает конкретное состояние или структуру модели. Различные изменения состояния и связи между элементами мониторинга раскрываются в динамической модели мониторинга. Она отражает поведение системы, описывает происходящие с течением времени изменения, последовательность этапов, операций, действий, причинно-следственные связи. Идеальная система ЭМ относится к классу комбинированных моделей, т.к. предназначена для фиксации и оценки экологического состояния и его изменений в пространствеивовремени.
Динамические свойства системы ЭМ проявляются в ее функционировании и развитии. Под функционированием понимаются происходящие в системе мониторинга и контролируемой ею среде
17
процессы, представляющие собой простые изменения без повышения степени их сложности. Такие системы стабильно реализуют фиксированную цель. Развитием называется то, что происходит с системой при изменении ее целей, связанных с качественным ростом. Развитие связывается с повышением уровня организованности. Наиболее эффективный способ развития – саморазвитие. Если существующая структура мониторинга перестает соответствовать изменившимся условиям и целям, то для обеспечения новой функции и решения возникающих проблем будет происходить изменение структурыиусложнениесистемы.
Среди множества альтернатив развития принимается оптимальный вариант, рассматриваемый как наилучший в заданных условиях. Его качество оценивается с помощью критерия оптимальности, а условия задаются в виде ограничений на дополнительные критерии. Критерием оптимальности ОЭМ является его экологоэкономическая эффективность, т.е. при минимуме затрат на его организацию и проведение мониторинг должен обеспечивать получение максимума полезной информации о факторах воздействия, состоянии окружающей среды и происходящих в природнотехногенных системах изменениях. Таким образом, ставится задача разработки развивающейся модели мониторинга, относящейся к классу не стационарных систем, т.е. таких, свойства которых со временемменяются.
Идеальная система ЭМ должна подчиняться принципу причинности, т.е. отклик системы на некоторое воздействие не может начаться раньше самого воздействия. Отсюда вытекает другой принцип – превентивности, т.е. наблюдения за состоянием окружающей среды должны быть организованы до начала осуществления проектныхрешений.
Система мониторинга разрабатывается применительно к существующей среде. Вместе с тем, какоткрытаясистема, она должна взаимодействовать как с вышестоящими, так и нижестоящими системамимониторинга.
Системы ЭМ относятся к разряду искусственных систем. Их объектом является как естественная среда, так и антропогенная. Формой их представления служит модель природно-техногенной системы (ПТС). Поэтому система экологического мониторинга ПТС
– этосмешаннаясистема.
18
Система управления ЭМ комбинированная, т.е. управляется как извне, так и посредством самоуправления. Управление извне осуществляется внешним по отношению к системе мониторинга блоком. Кроме того функции управления выполняет непосредственноисистемаЭМ.
Структура ЭМ отражает последовательность действий и продолжительность каждого этапа. С учетом состава и структуры мониторинга разрабатывается сетевой график всего процесса, представленныйввидеструктурнойсхемы.
В качестве объектов ЭМ выступает комплекс элементов окружающей среды (экологические системы, компоненты, природные среды и т.п.). Они могут нести информацию о различных своих свойствах. С многокритериальностью систем связана проблема определения контролируемых параметров. Поэтому в качестве сигналов используются не сами объекты, а их состояния. В связи с чем, важной начальной задачей экологического мониторинга является «подготовка» объекта к наблюдению, построение его модели. От соответствия экспериментальной модели мониторинга модели изучаемого объекта зависит эффективность эксперимента, полнота и достоверностьполучаемойинформации.
Обоснование выбора объекта мониторинга обычно осуществляется в условиях неопределенности. Выбор одной из альтернатив проводится на основе сравнения различных следствий. Для упорядочения причинно-следственных связей объект и методы его изучения должны обладать свойствами репрезентативности, т.е. представительности данного объекта и метода исследования ко всей их совокупности, изкоторыхсделанавыборка.
Интерактивный выбор варианта в системе ЭМ – это селекция, отбор, направленные на повышение качеств информации. Однако в действительности мониторинговые операции могут приводить как в сторону улучшения данных наблюдений, так и их ухудшения. Это связано со сложной природой контролируемого объекта и не детерминированнымхарактером возникающихприегоизучениисвязей.
Поступающие в систему мониторинга информационные потоки питают ее, организуют ее функции, управляют ею. В качестве сигналов об окружающей среде используются сигналы от объектов в виде различных физических, химических, биологических, экономических и других показателей. Любая поступающая в систему мо-
19
ниторинга информация – вероятностная. Это определяет вероятностную меру прогнозируемости или реализации экологической ситуации.
Наблюдения в системе экологического мониторинга носят итерационный характер, т.е. в нем применяются измерительные и вычислительные циклы, в которых заранее неизвестно число повторений и проверка окончательного результата проводится не по счетчику, а по достижению нужной точности. Циклы такого приближенияназываютитерационными.
Измерения в системе ЭМ могут носить качественный и количественный характер. Для измерения состояния объектов в системе мониторинга используются различные измерительные шкалы. Результаты измерения содержат информацию о наблюдавшемся объекте, количество же информации зависит от степени полноты этого соответствия и разнообразия вариантов. Необходимая информация получается в результате мониторинговых измерений с помощью их преобразований или обработки экспериментальных данных. Чем теснее соответствие между состояниями и их обозначениями, тем больше информации можно извлечь в результате обработки данных. Степень этого соответствия зависит не только от организации системы измерения, принятой в мониторинге, но и от природы исследуемого явления. В свою очередь сама степень соответствия определяет допустимые (и недопустимые) способы обработки данных.
При проведении ЭМ необходимо помнить, что расплывчатость некоторых наблюдений неизбежна, т.к. обусловлена объективными факторами, связанными со свойствами данных и измерительных систем. Поэтому на практике получаемые при помощи мониторинга модели должны быть не только гипотезами об исследуемомобъекте, ноигипотезамиобошибкахизмерения.
В системе ЭМ, в зависимости от целей и задач, точности измерения, свойств объектов и применяемых приборов и оборудования, используются различные шкалы: 1) порядковые или ранговые; 2) балльные; 3) интервальные; 4) шкалы отношений; 5) шкалы разностей; 6) абсолютные. Важное значение придается оцифровке порядковых шкал и преобразованию их в цифровые. Для балльных шкалрассчитываютсяудельныеивесовыезначенияпризнака.
20