Введение в проблему

Растущая химическая и энергетическая вооруженность человеческого общества позволяет осуществлять все более масштабный проект по извлечению минеральных, биологических и других природных ресурсов. Практически все необходимое для жизни человек получает от природы: энергию, продукты питания, материалы для строительства жилищ и создания механизмов и машин. Природа еще необходима для отдыха, восстановления сил и удовлетворения эстетических потребностей человека.

Последнее 10-летие во всем мире резко возросло воздействие на окружающую среду и стало очевидным, что бесконтрольная эксплуатация природы может привести к весьма серьезным негативным последствиям. В связи с этим возникла насущная необходимость в наличии детальной информации о состоянии биосферы.

Известно, что состояние биосферы изменяется как под влиянием естественных, так и под влиянием антропогенных воздействий. Однако есть существенное различие в результатах таких воздействий. Так, состояние биосферы, меняющееся под влиянием естественных причин, как правило, возвращается к первоначальному состоянию. Изменение температуры, давления, влажности воздуха и почвы колеблются относительно постоянных средних значений. То же самое происходит с количеством биомассы растений, животных.

В отличие от изменений состояния биосферы вызываемых естественными причинами и происходящие целые исторические эпохи, ее изменения под влиянием антропогенных факторов могут происходить весьма быстро в течение нескольких десятков лет. При чем они сравнимы с некоторыми естественными изменениями, происходящими за тысячи млн. лет. Кроме того, характер этих изменений часто бывает необратимым.

Сущность, объект, предмет и методы мониторинга окружающей среды

Для того чтобы выделить антропогенные изменения на фоне естественных (природных), возникла необходимость в организации специальных наблюдений за изменением состояния биосферы под влиянием человеческой деятельности.

По международному стандарту ISO 4225-80:

мониторинг – это многоразовое измерение и наблюдение за измерениями любого параметра в определенном интервале времени и в соответствии с заранее подготовленной программой; система долгосрочных наблюдений, оценивание, контролирование и прогнозирование состояния и изменения объектов.

Термин «мониторинг» происходит от англ. monitoring и от лат. monitor, что в первоначальном смысле означало «впередсмотрящий», «предостерегающий». В настоящее время этот термин употребляется в значении слежения, наблюдения.

Как область экологической науки мониторинг окружающей среды основывается на общих экологических законах и взаимодействует с естественными, географическими и техническими науками.

Задачи – постановка и выработка теоретических основ практического решения организации наблюдений; научные обоснования состава структуры сети и методов наблюдений за естественным фоном, естественными явлениями, планитарными процессами уровнем загрязнения сред, состоянием биоты, физическими параметрами биосферы; выбор методов, методик оценивания и прогнозирования состояния окружающей среды; разработка рекомендаций относительно управления состоянием компонентов биосферы.

Цель мониторинга окружающей среды – обоснование экологических перспектив и предупреждение снижения биоразнообразия экосистем, нарушения экологического равновесия, ухудшения условий жизнедеятельности людей.

Любая наука обладает тремя неизменными атрибутами:

• предметом изучения или предметной областью;

• объектами исследования или наблюдения;

• методологией (методами и средствами) проведения исследований.

Предметом мониторинга окружающей среды как науки есть организация и обеспечение функционирования систем мониторинга.

Объектами мониторинга окружающей среды, в зависимости от уровня и целей исследования, могут быть: биосфера в целом, ее элементы (атмосферный воздух, поверхностные и подземные воды, почвенные и растительные покровы, биота и т.д.) и источники и факторы влияния на окружающую среду.

Мониторинг окружающей среды как комплекс наук и знаний пользуется общенаучными методами исследования, такими как анализ и синтез, вывод от конкретного до абстрактного, обобщение, математическая и статистическая обработка информации. Вместе с тем мониторинг окружающей среды разрабатывает собственные методы анализа, прогнозирования состояния экосистем и происходящих в них процессах. На основании исследования связей между процессами в экосистемах и взаимодействием на них естественных и антропогенных факторов, мониторинг выясняет общие закономерности функционирования экосистем в контексте причин наследственных связей с факторами воздействия.

При выполнении своих функций мониторинг окружающей среды использует разнообразные методы получения первичной и вторичной информации.

Методы получения первичной информации реализуются через непосредственное наблюдение на соответствующих станциях, постах, створах. Таковыми есть метеорологические, гидрологические, океанические, геофизические, биологические и фоновые наблюдения. Данные о состоянии окружающей среды получают также и с помощью дистанционных средств наблюдений путем прямых наблюдений из спутников Земли, вертикальных зондирований, фотографических и географических съемок, а также геостационарных наблюдений.

Методы получения вторичной информации заключается в упорядочении и обработки данных, полученных с помощью первичной информации. Результаты фиксируют в виде карт, таблиц, графиков. В настоящее время для аккумулирования и обобщения информации используют географические информационные системы (ГИС), включающие специальные пакеты прикладных программ, системы управления базами данных (СУБД), объединенные с аналитическими средствами для работы с пространственной информацией.

Накопленные в процессе мониторинга данные информируют о состоянии окружающей среды на определенное время и отображают основные процессы, тенденции, которые происходят в ней. Эти сведенья помогают спрогнозировать развитие экологической ситуации, предусмотреть ЧС естественного техногенного происхождения, а также спланировать природоохранные меры по созданию безопасных условий жизнедеятельности.