Екологічний моніторинг і якість природного середовища
Для керування процесом охорони природи, раціонального природокористування та забезпечення екологічної безпеки навколишнього природного середовища потрібна організація обліку антропогенних змін та їх проявів як в окремих регіонах, так і в глобальних масштабах (державні, континентні, біосферні). Такий облік потрібно здійснювати з метою запобігання будь-яким негативним наслідкам у повсякденному господарюванні та погіршенню якості природного середовища, а також для прогнозування змін у середовищі та їх наслідків. Ці завдання вирішують за допомогою екологічного моніторингу. Екологічний моніторинг – це комплексна науково-інформаційна система спостережень, оцінки й прогнозування змін стану навколишнього середовища та живих організмів під впливом антропогенних факторів.
Розрізняють моніторинг фоновий, біологічний (біосферний) та господарський. За фонового моніторингу здійснюють систематичні стаціонарні заміри, які проводять за єдиною програмою стану атмосфери, ґрунту, природних вод та особливостей земної поверхні. За біологічного моніторингу здійснюють систематичну оцінку стану видів рослин і тварин. Господарський моніторинг проводять з метою оцінки діяльності окремих сільськогосподарських або промислових об'єктів. Проведення глобального моніторингу розпочато на основі рішення Міжнародної наради, що відбулася в 1974 р.
Для керування раціональним природокористуванням, що не допускає небажаних відхилень якості середовища або своєчасно запобігає їм, поряд з отриманням відповідної інформації потрібно визначити нормативи оптимального середовища для нормальних умов життя людини. Для цього необхідно установити гранично допустимі екологічні навантаження (ГДЕН) на навколишнє середовище, перевищення яких може призвести до його погіршення, а отже, до збитків і погіршення здоров'я самої людини. Якість середовища можна виражати в абсолютних або умовних одиницях (балах), що характеризують кожен з критеріїв або параметрів. Сумарне значення балів і характеризує стан середовища в певному регіоні. Так, США з 1969 р. характеризують стан середовища індексом якості природного середовища (ІЯПС). Його визначають за результатом бальних оцінок стану повітря, ґрунтів, природних ресурсів тощо. Максимальне значення ІЯПС становить 700 балів. У США цей індекс знизився з 406 балів у 1969 р. до 343 у 1977 р.
Бальна оцінка дає змогу щороку аналізувати, за рахунок яких факторів погіршується якість природного середовища. При цьому необхідне також ретельне спостереження за якістю середовища з отриманням відповідної оцінкової інформації, яке здійснюється за допомогою моніторингу. Основні елементи моніторингу такі: 1) стеження, тобто спостереження за факторами впливу і станом навколишнього природного середовища; 2) прогнозування майбутнього стану середовища; 3) оцінка фактичного й прогнозованого стану природного середовища:
Розрізняють три рівні стеження за станом навколишнього середовища: 1) глобальні космічні спостереження з супутників або пілотованих кораблів за станом біосфери; 2) регіональні аероспостереження за окремими великими регіонами, здійснювані з літаків; 3) наземні спостереження окремих районів. Для останніх використовують нерухомі (стаціонарні) і рухомі пости. Наприклад, у місті з населенням до 500 тис. чоловік має бути не менш як 3-5 стаціонарних постів, призначених для аналізу атмосферного повітря, води у водоймах і ґрунтів.
З добутої інформації на першому етапі виконують аналіз ефектів впливу різних факторів на навколишнє природне середовище, у тому числі визначення видів заподіяної шкоди та виявлення критичних факторів. На другому етапі визначають екологічні навантаження на природні екосистеми і на третьому -розраховують гранично допустимі екологічні навантаження (ГДЕН) на цю екосистему з урахуванням економічних і соціальних факторів.
Залежно від масштабу та об'єктів спостереження розрізняють медико-біологічний моніторинг – моніторинг факторів, пов'язаних із здоров'ям людини, кліматичний – зі станом клімату, екологічний – зі станом екосистеми та ін. Ю. А. Ізраель визначив критерії високої якості навколишнього природного середовища:
таке середовище дає можливість для сталого існування і розвитку екосистеми в певному місці, яка історично виникла, створена або перетворена людиною;
у таких умовах відсутні нині й не загрожують у майбутньому несприятливі наслідки для будь-якої популяції, що перебуває в цьому місці історично або тимчасово.
Для постійного підтримання високої якості навколишнього середовища потрібно мати систему керування його станом, яка б впливала на екологічне нормування, тобто на систему норм забруднювальних речовин і допустиму інтенсивність їх надходження в природне середовище. При цьому особливу увагу слід приділяти стійким полютантам (хлорорганічні пестициди – ДДТ, альдрин та ін., поліхлорбефеніл (ПХБ), ртуть, радіонукліди).
Екологічну значущість різних факторів оцінюють за допомогою гранично допустимих концентрацій (ГДК), гранично допустимих викидів (ГДВ), гранично допустимих скидів (ГДС) для джерел забруднення і гранично допустимих екологічних навантажень (ГДЕН). На основі аналізу цих факторів роблять висновок про допустимі впливи на екосистему. Під допустимими розуміють впливи, що не призводять до перевищення допустимого навантаження на екосистему:
В екосистемі має постійно створюватися середовище, оптимальне для життя людини. Незважаючи на всі досягнення розуму людини, вона залишається біологічним видом, для задоволення життєвих потреб якої необхідні певні умови середовища: склад повітря і води, якість їжі, температура тощо. З погляду на ці фактори і говорять про якість середовища, тобто про ступінь його відповідності потребам людини та біоценозам.
Для нормальної життєдіяльності людства потрібна система екологічного захисту, яка б забезпечувала екологічну безпеку біосфери. Ці функції виконує система глобального моніторингу, організована на базі космічної та обчислювальної техніки на основі міжнародного співробітництва. Штучні супутники Землі ведуть спостереження за станом біосфери, а ЕОМ обробляють добуту інформацію. Національний (у межах держави), регіональний (у межах району) і локальний (у межах населеного пункту або підприємства) моніторинги забезпечують постійний контроль за ступенем забруднення навколишнього природного середовища, що дає змогу вчасно вживати запобіжних заходів для забезпечення задовільної якості середовища. Система моніторингу допомагає уникнути переходу критичних рівнів якості середовища, тобто запобігти незворотним змінам, які призводять до екологічної катастрофи.