4.2. Основні завдання і організація роботи системи моніторингу поверхневих вод

Зростаючі темпи розвитку промисловості зумовлюють не лише збільшення об'ємів використання води, а й її забруднення. Якість і кількість загальних запасів води на планеті, особливо прісної, уже зараз є важливою проблемою, а в деяких регіонах ситуація переростає у екологічну катастрофу. Тому контролювання стану водних об'єктів є необхідною складовою моніторингу довкілля.

Моніторинг поверхневих вод - система послідовних спостережень, збирання, оброблення даних про стан водних об'єктів, прогнозування їх змін та розроблення науково обгрунтованих рекомендацій для прийняття управлінських рішень, які можуть позначитися на стані вод.

До основних завдань моніторингу поверхневих вод належать контролювання, спостереження, оцінювання та прогнозування стану якості води. Система моніторингу виконує інформаційну роль і не охоплює елементів управління, оскільки є складовою загальної системи управління навколишнім середовищем і регулювання його якості.

Спостереження за водними об'єктами тісно пов'язані з прогнозуванням їх стану. У процесі моніторингу необхідно отримати дані про джерела забруднення, склад і характер забруднень, реакції гідробіонтів (організмів, які живуть у водному середовищі) і зміни стану водних об'єктів. Інформацію, отриману внаслідок спостережень, порівнюють з даними про природний стан водних об'єктів до початку помітного антропогенного впливу, тобто з фоновими характеристиками якості і кількості водних об'єктів.

Основною метою налагодження системи спостережень і контролю за забрудненням водних об'єктів є отримання інформації про природну якість води та оцінка змін якості води внаслідок дії антропогенних факторів.

Служба спостереження та контролювання (моніторингу) розв'язує такі завдання:

- спостереження і контролювання рівня забруднення водного середовища за хімічними, фізичними та гідробіологічними показниками;

• вивчення динаміки вмісту забруднюючих речовин і виявлення умов, за яких відбуваються коливання рівня забруднення;

• дослідження закономірностей процесів самоочищення та накопичення забруднюючих речовин у донних відкладеннях;

• вивчення закономірностей виносу речовин через гирлові створи річок у водойми.

Перші оцінки ступеня забрудненості вод були зроблені ще на початку XX ст. Вони ґрунтувалися на дослідженні гідробіологічних показників - так званій системі сапробності Кольквитця і Марсона (1909 р.) - встановленні вмісту у воді органічних речовин, що розкладаються, і фізико-хімічних (класифікація водних об'єктів розроблена Королівською комісією зі стічних вод в Англії у 1912 p.). Спостереження здійснювались тільки за впливом на водні об'єкти основного на той час джерела забруднення - господарсько-побутових стічних вод. Необхідність проведення систематичних спостережень за станом поверхневих вод, їх зміною внаслідок дії природних і особливо антропогенних факторів була усвідомлена тільки наприкінці 60-х років минулого століття. З цією метою почали створюватись національні системи моніторингу довкілля, складовою яких є система моніторингу поверхневих вод.

За головними структурними ознаками національні системи моніторингу вод в різних країнах належать до трьох типів: першого - якщо у країні діє єдина загальнонаціональна мережа гідрологічних і гідрохімічних станцій та постів; другого - коли паралельно діють кілька рівноцінних мереж збору інформації; третього - у разі, коли пріоритетними є одна-дві мережі контролю якості води, а їх доповнюють регіональні структури. Країнами з першим видом моніторингу вод є Велика Британія, Канада, Нідерланди, Японія; з другим - Швеція; з третім - США, Україна та деякі інші пострадянські країни.

Країна	Площа, тис. км2	Кількість пунктів (станцій, постів)	Густота мережі, км на один пункт
Австрія	84	700	120
Білорусь	208	130	1600
Велика Британія	244	250	877
Індія	3288	302	10 889
Італія	301	489	615
Канада	9976	1116	8939
Китай	9597	3189	3009
Нідерланди	41,2	260	158
Німеччина	357	1122	318
Норвегія	324	607	534
Польща	313	690	453
Росія	17 075	3470	4920
СІЛА	9363	60 000	156
Фінляндія	337	595	566
Франція	551	1005	548
Швейцарія	41,3	332	124
Швеція	450	590	763
Японія	372	4200	89

За кордоном у 1977 р. розпочалися роботи за міжнародною програмою UNEP/Water (United Nation Environment Protection) щодо спостережень за станом прісних вод, яка входить до системи глобального моніторингу навколишнього середовища (табл. 4.1). Систему моніторингу прісних вод формують на 344 станціях (з них 240 - на річках, 43 - на озерах, 61 - на джерелах підземних вод). Станції розташовані у такий спосіб, щоб вести спостереження як на незабруднених, так і на забруднених територіях. Усі дані спостережень акумулюються в Канадському центрі континентальних вод (м. Барлінгтон, провінція Онтаріо) з метою вивчення стану забруднення прісних вод та розроблення світових стандартів чистої води. До цієї програми не приєдналися країни колишнього Радянського Союзу, Східної Європи та Африки.

На основі моніторингових досліджень зроблено загальні висновки щодо забруднення прісних вод світу:

• у слаборозвинутих країнах забруднення води здійснюється в основному побутовими водами;

• країни, що розвиваються, максимально забруднюють води стоками усіх видів;

- у розвинутих країнах кількість забруднених вод починає зменшуватися, а пік забруднення припадає на ЗО-50-ті роки XX ст.

Функції і завдання моніторингу в СРСР покладалися на Загальнодержавну службу спостережень і контролю за рівнем забруднення навколишнього природного середовища, організовану наприкінці 1972 р., проте єдиного управлінського центру національного моніторингу, як і єдиної методичної бази з організації та проведення цих спостережень, створено не було. Саме тому з отриманням Україною статусу незалежної держави постало завдання розробки та впровадження власної державної системи екологічного моніторингу.

Згідно з «Порядком здійснення державного моніторингу вод» (затвердженого Постановою Кабінету Міністрів України № 815 від 20.07.1996р.) та «Положенням про державну систему моніторингу навколишнього середовища» (затвердженого Постановою Кабінету Міністрів України № 391 від 30.03.1998 р.) державний моніторинг вод є невід'ємною складовою державної системи моніторингу навколишнього середовища. На основі цих двох урядових документів розроблена «Єдина міжвідомча інструкція по організації та здійсненню державного моніторингу вод» (ЄМІ), затверджена наказом Міністерства екології та природних ресурсів природного середовища України № 485 від 24.12.2001 р. Цей документ встановлює єдині вимоги до організації та проведення спостережень за станом поверхневих вод, прибережних зон водосховищ, підземних вод, джерел забруднення вод; за гідрологічними, фізико-хімічними, біологічними, радіологічними показниками якості вод. Виконання вимог ЄМІ обов'язкове для всіх підрозділів суб'єктів державного моніторингу вод, а також відповідальних водокористувачів, які здійснюють спостереження за кількісним та якісним станом вод.

До провідних суб'єктів державного моніторингу належать: Міністерство екології та природних ресурсів, у т. ч. Головдержекоінспекція та Держуправління охорони навколишнього природного середовища в областях; організації гідрометеорологічної служби; геологічні територіальні організації; Міністерство з питань надзвичайних ситуацій; Міністерство охорони здоров'я; Міністерство аграрної політики; Державний комітет України з водного господарства; Державний комітет будівництва, архітектури та житлової політики України. Натепер основними завданнями цих установ (крім Держвод-госпу України) за предметними напрямами моніторингу кількості і якості вод є:

• моніторинг джерел скидів стічних вод щодо контролювання вмісту забруднюючих речовин, у т.ч. радіонуклідів, моніторинг поверхневих вод та водних об'єктів у межах природоохоронних територій щодо фонової кількості забруднюючих речовин, зокрема радіонуклідів (Головдержекоінспекція і Держуправління Мінеко-ресурсів України);

• моніторинг річкових, озерних, морських вод (гідрохімічні та гідробіологічні визначення, вміст забруднюючих речовин, у т. ч. радіонуклідів), радіаційної обстановки (на пунктах стаціонарної мережі та за результатами обстежень), стихійних та небезпечних природних явищ (повені, паводки, селі і т.п.), що можуть впливати на якість вод (організації гідрометеорологічної служби Мінекоресурсів України);

• моніторинг підземних вод щодо гідрогеологічних та гідрохімічних визначень їх складу і властивостей, включаючи визначення залишкових кількостей пести-

'Цидів і агрохімікатів та оцінку ресурсів цих вод (геологічні територіальні організації Мінекоресурсів України);

- моніторинг поверхневих вод суші і питної води, а також морських вод в місцях проживання і відпочинку населення (хімічні, бактеріологічні, радіологічні, вірусологічні визначення) (МОЗ України);

- моніторинг поверхневих вод сільськогосподарського призначення (токсикологічні та радіологічні визначення, залишкові кількості пестицидів, агрохімікатів, важких металів) (Мінагрополітики України).

Незалежний спеціалізований або цільовий моніторинг вод здійснюють також Міністерство з надзвичайних ситуацій України (на територіях, підпорядкованих адміністрації зони відчуження і зони безумовного відсе-лення, а також в інших зонах радіоактивного забруднення внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС щодо контролювання забруднюючих речовин, у т.ч. радіонуклідів у поверхневих та підземних водах) і Держбуд України (контроль за вмістом забруднюючих речовин у питній воді централізованих систем водопостачання, а також у стічних водах міських каналізаційних мереж та очисних споруд).

Починаючи з 1960 р. на території України в межах Держкомгідромету діють 11 басейнових управлінь з 27 спеціальними гідрохімічними лабораторіями, які регулюють використання та контролюють рівень забруднення поверхневих вод.

Основний обсяг робіт з моніторингу річок виконують пункти спостережень гідрометеослужби (табл.4.2), де проводяться дослідження гідрометричних і гідрологічних характеристик водотоків та водойм, а також визначаються гідрохімічні та гідробіологічні показники якості поверхневих вод. Ці пункти розподілені по 10 річкових басейнах України. Найбільше пунктів спостережень за кількісними і якісними показниками розташовано в басейні Дніпра, розвинена мережа спостере-басейнах Дунаю та Дністра.

№ п/п	Басейн	Кількість постів
		Рівен-них	3 них витратних	3 гідрохімічним поділом роботи
				І кате­горії	II кате­горії	III кате­горії	IV кате­горії
1	Дніпра	109	100	0	1	26	55
2	Дністра	64	62	0	0	9	17
3	Південного Бугу	23	22	0	0	6	12
4	Західного Бугу	10	10	0	0	5	4
5	Сіверського Донця	36	35	1	0	17	10
6	Приазов'я	19	19	0	0	5	8
7	Дунаю	77	56	0	0	8	29
8	Криму	33	33	0	0	3	21
9	Межиріччя Дунаю і Дністра	1	1	0	0	0	1
10	Межиріччя Дністра і Південного Бугу	2	2	0	0	0	2
	Разом	374	340	1	1	79	159

Основою розміщення гідрологічних пунктів спостережень є принцип отримання основних характеристик (з визначеною точністю) водного режиму - рівня води і річкового стоку. Кількість і щільність розташування пунктів спостережень визначаються природно-кліматичними факторами, а також запитами народного господарства і служби прогнозів.

Більшість постів виконує спостереження у терміни від 51 до 100 років, трохи менше - від 31 до 50 років (рис. 4.1). Отже, періоди спостережень мають достатню тривалість і можуть використовуватись для різних необхідних обчислень.

За останні 25 років відбулися зміни в кількісному складі гідрологічної мережі. Так, якщо в 1975 р. нараховувалося 510 гідрологічних постів, з яких на 472 вивчався стоковий режим річок, а на 198 - стік наносів, тобто твердий, то в 1985 р. вивченням елементів гідрологічного режиму рік України займалося 477 постів, із яких 448 вивчали рідкий стік і 204 - твердий стік. Наприкінці 80-х років XX ст. відділом гідрології УкрГМЦ були проведені дослідження і виконані розрахунки з метою обґрунтування необхідної кількості реперних (опорних) постів та їх раціонального розміщення. Динаміка чисельності постів гідрологічної річкової мережі представлена в табл. 4.3.

Сучасна гідрологічна мережа України налічує 374 пости, з яких на 339 вимірюють витрати води, а на 119 - вивчають твердий стік. Озерна мережа нараховує 60 постів.

Програми спостережень на гідрологічних станціях і постах регламентовані нормативними документами, які підготовлені ще Державним гідрологічним інститутом (тепер Російський гідрологічний інститут).

Кількість пунктів спостережень у зв'язку з проблемами у загальному економічному становищі країни була дещо зменшена. В УкрНДГМІ в 1996-1999 рр. були виконані науково-дослідні роботи по оптимізації мережі гідрологічних спостережень (за твердим і рідким стоками) на річках України. Натепер вона реалізує основні завдання і функції щодо забезпечення органів державної влади і управління, галузей господарства, прогностичних організацій гідрометеослужби оперативною і режимною інформацією.

Знання багаторічних характеристик елементів гідрометеорологічного режиму і даних поточних спостережень дають змогу розв'язувати конкретні завдання, пов'язані з інформуванням і прогнозуванням, а також з гідрологічними розрахунками.