Организация мониторинга природной окружающей среды. Мониторинг окружающей природной среды. Мониторинг окружающей среды и его функции. Классификация видов мониторинга

Введение

Мониторинг: понятие и виды

1 Понятие мониторинга

2 Классификация мониторинга

Мониторинг окружающей среды

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Проблема сохранения окружающей природной среды и переход современного человечества к устойчивому развитию является сегодня одной из самых важных. Охрана окружающей среды - это очень сложная и многогранная задача, которая требует для своего решения общих усилий стран и регионов - как глобальных, так и локальных.

В различных видах научной и практической деятельности человека издавна применяется метод наблюдения - способ познания, основанный на относительно длительном целенаправленном и планомерном восприятии предметов и явлений окружающей действительности. Испытывая на себе результаты разрушающего действия воды, ветра, землетрясений, снежных лавин и т.п., человек издавна реализовал элементы мониторинга, накапливая опыт предсказания погоды и стихийных бедствий.

Блестящие образцы организации наблюдений за природной средой описаны еще в первом веке нашей эры в «Естественной истории» Гая Секунда Плиния (старшего). Тридцать семь томов, содержавших сведения по астрономии, физике, географии, зоологии, ботанике, сельскому хозяйству, медицине, истории, служили наиболее полной энциклопедией знаний до эпохи средневековья.

Много позднее, уже в XX веке, в науке возник термин мониторинг для определения системы повторных целенаправленных наблюдений за одним или более элементами окружающей природной среды в пространстве и времени.

Рациональное природопользование предполагает управление природными процессами, а чтобы управление было достаточно эффективным, необходимо иметь данные о динамических свойствах этих объектов, их изменении в результате антропогенного воздействия, предвидеть последствия вмешательства человека в ход естественных процессов. Эта информация нужна и в повседневной жизни людей, при ведении хозяйства, в строительстве, при чрезвычайных обстоятельствах - для оповещения о надвигающихся опасных явлениях природы.

Цель данной работы: дать понятие мониторинга, его цели, задачи и виды; охарактеризовать особенности осуществления мониторинга окружающей среды

1. Мониторинг: понятие и виды

1.1 Понятие мониторинга

Мониторинг (от лат. мonitor - предостерегающий) - в широком смысле - специально организованное, систематическое наблюдение за состоянием объектов, явлений, процессов с целью их оценки, контроля или прогноза.

Мониторинг окружающей среды (экологический мониторинг) - информационная система постоянного наблюдения и регулярного контроля, проводимых по определенной программе для оценки текущего состояния окружающей природной среды, анализа всех происходящих в ней в данный период процессов, а также заблаговременного выявления возможных тенденций ее изменения (рис.1).

Этот термин появился перед проведением Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде (1972) в дополнение к понятию «контроль».

Рисунок 1 - Блок-схема системы мониторинга

Объектами мониторинга могут быть природные, антропогенные или природно-антропогенные экосистемы.

Основные положения о мониторинге изложены в Федеральных законах «Об охране окружающей среды», «Об охране атмосферного воздуха», «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения».

Его порядок организации и осуществления устанавливается Правительством РФ (Постановление от 31.03.2003 г. №177 «Об организации и осуществлении государственного мониторинга окружающей среды (государственного экологического мониторинга)» // СЗ РФ.-2003.-№14.-Ст.1278)

Цели экологического мониторинга (ФЗ «Об охране окружающей среды»):

) наблюдение за состоянием окружающей среды, в том числе в районах расположения источников антропогенного воздействия;

) наблюдение за воздействием антропогенных источников на окружающую среду;

) обеспечение потребностей государства, юридических и физических лиц в достоверной информации, необходимой для предотвращения и (или) уменьшения неблагоприятных последствий изменения состояния окружающей среды.

Основные задачи экологического мониторинга окружающей природной среды. В экологической системе изначально предполагается постоянный и непрерывный круговорот веществ. Но процесс разложения различных отходов по времени происходит не одинаково. Если переработка некоторых отходов (бумага, ткани, органика и т.п.) не сложная или они самостоятельно и быстро разлагаются, то распад отходов, например, из металла, пластика, синтетических материалов, сильно замедлен или практически не происходит. Поэтому необходима их переработка, что в свою очередь требует определённых затрат.

Основная задача экологического мониторинга окружающей среды - это максимальное обеспечение систем управления экологической безопасности и природоохранной деятельности достоверной информацией, на основании которой могут быть произведены:

оценка показателей состояния и функциональной целостности окружающей природной среды.

выявление причин отклонения показателей состояния окружающей природной среды и оценка последствий таких изменения показателей.

определение и принятие решений для ликвидации причин отклонения показателей и обеспечение заблаговременного предупреждения негативных ситуаций.

Последовательность стадий мониторинга: измерение - анализ - описание - моделирование - оптимизация.

Для разумного управления природопользованием необходимо прежде всего располагать данными о том, какая среда является оптимальной для нормальных условий жизни человека. Исходным понятием в этой работе служит качество среды, то есть такая совокупность ее параметров, которая всецело удовлетворяет как экологической нише человека, так и научно-техническому прогрессу общества. А для получения своевременной информации об изменениях в экологической системе необходима так называемая «точка отсчета», то есть какое-то определенное значение параметра качества среды, которое Ю.А. Израэль назвал фоновым. Параметры такого фонового состояния не являются постоянными, а меняются под влиянием деятельности человека в пределах некоторого критического уровня среды, за пределы которого посторонние воздействия не должны выводить данную систему во избежание необратимых изменений. Таковыми считаются предельно допустимая экологическая нагрузка (ПДЭН) или предельно допустимые концентрации чуждых данной системе веществ-ксенобиотиков (ПДК).

В последнее время наибольшую актуальность приобретает экологический мониторинг антропогенных изменений - система наблюдений, оценки и прогноза состояния окружающей среды, созданная с целью выделения антропогенной составляющей этих изменений на фоне природных процессов.

Наиболее опасные изменения в экологическую систему, природные комплексы, в ландшафт привносят именно хозяйственная деятельность и техногенное воздействие человечества на окружающую его природную среду. С помощью экологического мониторинга осуществляется анализ и прогнозирование состояния экологической системы, включая природно-технические подсистемы и медико-гигиенических показателей среды обитания человека.

Мониторинг охватывает весь широкий спектр анализа наблюдений за меняющейся абиотической составляющей биосферы и ответной реакцией экосистем на эти изменения, включая как геофизические, так и биологические аспекты, что определяет широкий спектр методов и приемов исследований, используемых при его осуществлении.

По своему структурно-функциональному составу мониторинг окружающей среды объединяет в себе все необходимые компоненты: приборно-аппаратное обеспечение, систему организации измерений и совокупность методик анализа результатов наблюдений, необходимые для реализации функций, представленных в табл. 1.

Таблица 1 - Функции мониторинга состояния окружающей среды

Поскольку сообщества живых организмов замыкают на себя все процессы, протекающие в экосистеме, ключевым компонентом мониторинга окружающей среды является мониторинг состояния биосферы или биологический мониторинг, под которым понимают систему наблюдений, оценки и прогноза любых изменений в биотических компонентах, вызванных факторами антропогенного происхождения и проявляемых на организменном, популяционном или экосистемном уровнях (рис. 2).

Рисунок 2 - Подсистемы экологического мониторинга

.2 Классификация мониторинга

В зависимости от конкретных целей, задач, объектов наблюдения существуют различные подходы к классификации мониторинга (по характеру решаемых задач, по уровням организации, по природным средам, за которыми ведутся наблюдения). Например,

по объектам наблюдения различают: атмосферный, воздушный, водный, почвенный, климатический мониторинг, мониторинг растительности, животного мира, здоровья населения и т.д.

по территориальному признаку выделяют локальный, региональный и глобальный (биосферный) мониторинги.

по используемым методам - наземный, авиационный и космический.

по методам исследований - химический, биологический, физический и другие.

Существуют также классификации систем мониторинга по факторам, источникам и масштабам воздействия и др.

Отраженная на рис.3 классификация охватывает весь блок экологического мониторинга, наблюдения за меняющейся абиотической составляющей биосферы и ответной реакцией экосистем на эти изменения.

Рисунок 3 - Общая классификация систем мониторинга

2. Мониторинг окружающей среды

.1 Системы экологического мониторинга

Мониторинг является многоуровневой системой, поэтому по характеру обобщения информации экологический мониторинг окружающей среды выделяют системы детального, локального, регионального, национального и глобального уровней (рис. 4). Цели, методические подходы и практика мониторинга на разных уровнях отличаются.

Рисунок 4 - Уровни экологического мониторинга

Низшим иерархическим уровнем является уровень детального мониторинга («элементарного», по М.А. Шубину, «объектного», по А.В. Шидловской), реализуемого в пределах небольших территорий и т.д.

При объединении систем детального мониторинга в более крупную сеть (например, в пределах района и т.п.) образуется система мониторинга локального уровня. Локальный мониторинг предназначен обеспечить оценку изменений системы на большей площади: территории города, района.

Локальный мониторинг обычно ведут применительно к отдельным объектам, например, лесным, водным, горным, которые чаще всего подвержены интенсивным антропогенным воздействиям. Примером локального мониторинга является постоянная система наблюдения и контроля загрязнения воздуха в городах, на транспортных магистралях, осуществляемая при помощи стационарных, передвижных или подфакельных постов.

Критерии качества окружающей среды наиболее отчетливо определены на локальном уровне. Его конечная цель состоит в обеспечении такой стратегии хозяйствования, при которой концентрации приоритетных загрязняющих веществ антропогенного происхождения не выходят за допустимые пределы (т.е. ПДК). В России ПДК закреплены законодательно, и соответствие качества окружающей среды этим стандартам контролируется соответствующими органами надзора.

Разновидность локального - импактный мониторинг осуществляется, как правило, в особо опасных зонах и местах.

Локальные системы могут объединяться в еще более крупные - системы регионального мониторинга, - слежение за процессами и явлениями в пределах значительного по площади района (края или области, или в пределах нескольких из них), который обычно отличается от соседних по природным условиям. Это, например, природные зоны, ландшафтные комплексы, рекреационные территории вокруг городов и т.п. Системы регионального мониторинга могут объединяться в пределах одного государства в единую национальную (или государственную) сеть мониторинга, образуя, таким образом, национальный уровень системы мониторинга. Примером такой системы являлась «Единая государственная система экологического мониторинга Российской Федерации» (ЕГСЭМ) и ее территориальные подсистемы, которая была упразднена в 2002 г.

В рамках экологической программы ООН поставлена задача объединения национальных систем мониторинга в единую межгосударственную сеть - «Глобальную систему мониторинга окружающей среды» (ГСМОС). Это высший глобальный уровень организации системы экологического мониторинга. Ее назначение - осуществление мониторинга за изменениями в окружающей среде на Земле и ее ресурсами в целом, в глобальном масштабе.

Глобальный мониторинг - это система слежения за состоянием и прогнозирование возможных изменений общемировых процессов и явлений, включая антропогенные воздействия на биосферу Земли в целом.

Глобальная система мониторинга окружающей среды и ресурсов призвана решать общечеловеческие экологические проблемы в рамках всей Земли, такие как глобальное потепление климата, проблема сохранения озонового слоя, прогноз землетрясений, сохранение лесов, глобальное опустынивание и эрозия почв, наводнения, запасы пищевых и энергетических ресурсов и др.

Конкретные цели глобального мониторинга, а также его объекты определяются в ходе международного сотрудничества в рамках различных международных соглашений и деклараций. Примером такой системы является глобальная наблюдательная сеть сейсмомониторинга Земли, действующая в рамках Международной программы контроля за очагами землетрясений и др.

.2 Осуществление мониторинга окружающей природной среды

Экологический мониторинг окружающей среды предусматривает наблюдение за происходящими биосфере и техносфере процессами с целью прогнозирования вероятных изменений их качества, возможных ухудшений среды обитания человека. Собственно, сама система мониторинга окружающей среды не включает в себя деятельность по управлению качеством окружающей среды. Она является источником информации, необходимой для принятия экологически важных и своевременных решений.

Основные процедуры экологического мониторинга:

1. Выделение объекта наблюдения и его обследование.

2. Составление информационной модели для выделенного (определенного) объекта.

Планирование измерений.

Оценка текущего состояния объекта наблюдения.

Идентификация информационной модели объекта наблюдения.

Прогнозирование изменения текущего состояния объекта.

Предоставление полученной информации потребителю в удобной для него форме.

Важными элементами структуры экологического мониторинга являются:

Системы объектов мониторинга - воздух, вода, почва и др.

Системы производственных работ - виды работ, включающие организацию и проведение экологического мониторинга.

Системы научных и методических разработок - разработка комплекса методик, необходимых при планировании и проведении мониторинга, при анализе результатов наблюдений и их оценке, при прогнозировании и выдаче решений.

Системы технического обеспечения - лабораторное оборудование, аппаратура для сбора информации, компьютеры, технические средства, транспорт, средства связи и др.

Поскольку компонентами окружающей среды являются воздух, вода, минерально-сырьевые и энергетические ресурсы, биоресурсы, почвы и др., то выделяют соответствующие им подсистемы мониторинга. При этом важно создавать не разрозненные, а комплексные системы. Комплексный экологический мониторинг окружающей среды - это организация системы наблюдений за состоянием объектов окружающей природной среды для оценки фактического уровня загрязнения и предупреждения о создающихся критических ситуациях, вредных для здоровья людей и других живых организмов (рис. 5).

Рисунок 5 - Мониторинг окружающей природной среды

При проведении комплексного экологического мониторинга окружающей среды:

а) проводиться постоянная оценка экологических условий среды обитания человека и биологических объектов (растений, животных, микроорганизмов и т.д.), а так же оценка состояния и функциональной целостности экосистем;

б) создаются условия для определения корректирующих действий в тех случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются.

Система комплексного экологического мониторинга предусматривает:

выделение объекта наблюдения;

обследование выделенного объекта наблюдения;

составление для объекта наблюдения информационной модели;

планирование измерений;

оценку состояния объекта наблюдения и идентификацию его информационной модели;

прогнозирование изменения состояния объекта наблюдения;

предоставление информации в удобной для использования форме и доведение ее до потребителя.

.3 Программа мониторинга окружающей среды

Научно обоснованный мониторинг окружающей среды осуществляется в соответствии с Программой. Программа должна включать в себя общие цели организации, конкретные стратегии его проведения и механизмы реализации.

Ключевым элементом любой Программы мониторинга окружающей среды является:

перечень объектов, находящихся под контролем, их территориальная привязка (хорологическая организация мониторинга);

перечень показателей контроля и допустимых областей их изменения (параметрическая организация мониторинга);

временные масштабы - периодичность отбора проб, частота и время представления данных)хронологическая организация мониторинга).

Кроме того, в приложении в Программе мониторинга должны присутствовать таблицы с указанием места, даты и метода отбора проб и представления данных.

Системы наземного дистанционного наблюдения. В настоящее время в программах мониторинга помимо традиционного «ручного» пробоотбора сделан упор на сбор данных с использованием электронных измерительных устройств дистанционного наблюдения в режиме реального времени.

Использование электронных измерительных устройств дистанционного наблюдения проводят используя подключения к базовой станции либо через телеметрической сети, либо через наземные линии, сотовые телефонные сети или другие телеметрические системы.

Преимущество дистанционного наблюдения является то, что в одной базовой станции для хранения и анализа могут использоваться многие каналы данных. Это резко повышает оперативность мониторинга при достижении пороговых уровней контролируемых показателей, например, на отдельных участках контроля. Такой подход позволяет по данным мониторинга предпринять немедленные действия, если пороговый уровень превышен.

Использование систем дистанционного наблюдения требует установки специального оборудования (датчиков мониторинга), которые обычно маскируются для снижения вандализма и воровства, когда мониторинг проводится в легко доступных местах.

Системы дистанционного зондирования. В программах мониторинга широко задействовано дистанционное зондирование окружающей среды с использованием самолетов или спутников, снабженных многоканальными датчиками. Различают два вида дистанционного зондирования.

А) Пассивное обнаружение земного излучения, испускаемого или отраженного от объекта или в окрестностях наблюдения. Наиболее распространенным источником излучения является отраженный солнечный свет, интенсивность которого измеряется пассивными датчиками. Датчики дистанционного зондирования окружающей среды настроены на конкретные длины волн - от далекого инфракрасного, до далекого ультрафиолета, включая и частоты видимого света.

Громадные объемы данных, которые собираются при дистанционном зондировании окружающей среды требуют мощной вычислительной поддержки. Это позволяет проводить анализ слабоотличающихся различий в радиационных характеристиках среды в данных дистанционного зондирования, успешно исключать шумы и «ложные цветовые изображения». При нескольких спектральных каналах удается усилить контрасты, которые незаметны для человеческого глаза. В частности, при задачах мониторинга биоресурсов можно различать тонкие отличия изменения концентрации в растениях хлорофилла, обнаружив области с различием питательных режимов.

Б) При активном дистанционном зондировании со спутника или самолета излучается поток энергии и используется пассивный датчик для обнаружения и измерения излучения, отраженного или рассеянного объектом изучения. Для получения информации о топографических характеристиках исследуемой области часто используется ЛИДАР, что особенно эффективно, когда территория велика и ручная съемка будет дорогостояща.

Дистанционное зондирование позволяет собирать данные об опасных или труднодоступных районах. Применение дистанционного зондирования включают мониторинг лесов, последствия действия изменения климата на ледники Арктики и Антарктики, исследованиях прибрежных и океанских глубин.

Данные с орбитальных платформ, полученные из различных частей электромагнитного спектра в сочетании с наземными данными, представляет информацию для контроля тенденций проявления долгосрочных и краткосрочных явлений, природных и антропогенных. Другие области применения включают управление природными ресурсами, планирование использования земли, а также различные области наук о Земле.

Эффективность экологического мониторинга окружающей природной среды зависит во многом от научного обоснования его методологических и теоретических основ, показателей антропогенных нарушений и изменений в биосфере, критериев оценки разных факторов. Решение этих вопросов может существенно повысить уровень значимости результатов, полученных в ходе реализации программы экологического мониторинга окружающей среды.

Сложность организации мониторинга окружающей среды зависит от его уровня. С учетом уровня экологического мониторинга для его эффективного осуществления должны быть созданы сети станций, пункты, посты наблюдений, оснащенных современным специальным оборудованием. Не менее важным вопросом организации полноценного функционирования системы экологического мониторинга окружающей природной среды является ее финансовое и технологическое обеспечение.

Негативные последствия хозяйственной деятельности и техногенного воздействия человека на окружающую среду для биосферы сегодня уже объективная реальность. Однако негативные результаты антропогенного воздействия в современных условиях развития человеческой цивилизации не являются неизбежными.

Во многом ухудшение состояния окружающей среды связаны с нерациональным использованием природных ресурсов, низким уровнем разработки и дальнейшего внедрения современных безотходных технологий, ошибками в экологической и технической политике, малой изученностью возможных последствий антропогенного воздействия на экосистему.

Таким образом, постоянный мониторинг окружающей среды текущего состояния и грамотное определение тенденций изменения окружающей природной среды являются чрезвычайно важным для долгосрочного прогнозирования качества экологической системы и практических действий по ее улучшению.

окружающий среда мониторинг система

Заключение

Резюмируя вышеизложенное, подведем краткий итог.

Мониторинг окружающей среды (экологический мониторинг) - это система наблюдений и контроля, проводимых регулярно, по определенной программе для оценки состояния окружающей среды, анализа происходящих в ней процессов и своевременного выявления тенденций ее изменений.

Объекты мониторинга - это окружающая среда в целом и ее отдельные элементы, а также все виды хозяйственной деятельности, представляющие потенциальную угрозу для здоровья людей и экологической безопасности. В первую очередь объектами мониторинга являются: атмосфера (мониторинг приземного слоя атмосферы и верхней атмосферы); атмосферные осадки (мониторинг атмосферных осадков); поверхностные воды суши, океаны и моря, подземные воды (мониторинг гидросферы), криосфера (мониторинг составляющих климатической системы).

Целью экологического мониторинга является обеспечение системы управления безопасностью своевременной и достоверной информацией.

Законодательные основы экологического контроля регулируются Законом РФ «Об охране окружающей природной среды».

Основные принципы организации мониторинга: комплексность, систематичность, унифицированность.

Мониторинг проводится специальной наблюдательной сетью, в которую входят: Министерство природных ресурсов и его агентства, Минздрав и его агентства, Минсельхоз и его агентства, Министерство промышленности и энергетики и его агентства и др. На основании данных мониторинга создается система кадастров природных ресурсов.

Список используемой литературы

1. Герасимов И.П. Научные основы современного мониторинга окружающей среды / И.П. Герасимов. - Л.: Гидрометеоиздат, 1987. - С.13-25.

Горшков М.В. Экологический мониторинг. Учеб. пособие / М.В. Горшков. - Владивосток: Изд-во ТГЭУ, 2010. - 313 с.

Израэль Ю.А Глобальная система наблюдений. Прогноз и оценка окружающей природной среды. Основы мониторинга / Ю.А. Израэль. // Метеорология и гидрология. - 1974. - №7. - С.3-8.

Разумова Е.Р. Экологическое право. Курс лекций / Е.Р. Разумова. - М.: МИЭМП, 2005. - 152 с.

Чибисова Н.В. Экологическая химия: Учебное пособие / Н.В. Чибисова, Е.К. Долгань. - Калининград: Калинингр. ун-т, 1998. - 113 с.

Эффективность любой системы (вида) мониторинга определяется организацией, что представляет собой сложную, многоплановую задачу.

Прежде всего сложность организации мониторинга зависит от его уровня. Мониторинг окружающей среды может охватывать локальные территории (район, область) – локальный уровень, отдельные регионы (округа) – региональный уровень, а земной шар в целом – глобальный уровень. При этом с учетом уровня мониторинга должна быть создана значительная сеть станций, пунктов, постов наблюдений, оснащенных самым современным оборудованием, использующих новейшие технологии.

Так, например, система гидрометеорологического мониторинга до недавнего времени насчитывала более 1800 гидрометеостанций, около 3,5 тысячи наблюдательных постов, 42 гидрометеорологические обсерватории, более 190 авиаметеорологических и около 150 аэрозольных станций. В системе используются для получения необходимой информации как национальные («Метеор», «Океан», «Прогноз» и др.) так и международные космические комплексы и аппараты.

Важным вопросом организации и функционирования системы мониторинга является ее финансовое обеспечение.

В России наряду с бюджетным финансированием различных служб и ведомств, осуществляющих мониторинг окружающей среды, функционирует Федеральный экологический фонд Российской Федерации (ФЭФРФ).

ФЭФРФ осуществляет финансирование по направлениям природоохранной деятельности и федеральным целевым экологическим программам, в т.ч. развитие системы экологического мониторинга и его обеспечение.

Вместе с тем эффективность мониторинга окружающей природной среды во многом зависит от научного обоснования его теоретических и методологических основ, критериев оценки различных факторов и показателей антропогенных изменений и нарушений в биосфере. Решение этих вопросов существенно повысит уровень практической значимости результатов, полученных в процессе реализации программ мониторинга окружающей природной среды.

Заключение

Мониторинг окружающей природной среды – это система наблюдения и контроля, проводимых регулярно по определенной программе для оценки состояния окружающей среды, анализа происходящих в ней процессов и своевременного выявления тенденций ее изменения.

С помощью экологического мониторинга контролируется состояние экологических систем, в том числе природно-технических подсистем, а так же медико-гигиенические показатели среды обитания человека.

В настоящее время наибольшую актуальность приобретает мониторинг антропогенных изменений , так как именно техногенное или хозяйственное воздействие человека на окружающую среду приносит опасные изменения в экологические системы, ландшафты, природные комплексы. Основой для этого служит фоновый мониторинг в неизмененных или малоизмененных природных комплексах.

Мониторинг загрязнения абиотической составляющей окружающей природной среды в рамках ЕГСЭМ ведет Государственная служба наблюдения (ГСН) за загрязнением окружающей природной среды.

Эффективность мониторинга окружающей природной среды во многом зависит от научного обоснования его теоретических и методологических основ, критериев оценки различных факторов и показателей антропогенных изменений и нарушений в биосфере. Решение этих вопросов существенно повысит уровень практической значимости результатов, полученных в процессе реализации программ мониторинга окружающей природной среды.

И самым важным вопросом организации и функционирования системы мониторинга является ее финансовое обеспечение.

В зависимости от конкретных целей, задач, объектов наблюдения различают несколько видов и классов мониторинга.

По объектам наблюдения различают: атмосферный, воздушный, водный, почвенный, климатический мониторинг, мониторинг растительности, животного мира, здоровья населения и т.д.

Существует классификация систем мониторинга по факторам, источникам и масштабам воздействия.

Мониторинг факторов воздействия – мониторинг различных химических загрязнителей (ингредиентный мониторинг) и разнообразных природных и физических факторов воздействия (электромагнитное излучение, радиоактивные излучения, солнечная радиация, акустические шумы и шумовые вибрации).

Мониторинг источников загрязнения – мониторинг точечных стационарных источников (заводские трубы), точечных подвижных (транспорт), пространственных (города, поля с внесенными химическими веществами) источников.

По масштабам воздействия мониторинг бывает пространственным и временным.

По характеру обобщения информации различают следующие системы мониторинга:

Глобальный – слежение за общемировыми процессами и явлениям в биосфере Земли, включая все ее экологические компоненты, и предупреждение о возникающих экстремальных ситуациях;

Базовый (фоновый) – слежение за общебиосферными, в основном природными явлениями, явлениями без наложения на них региональных антропогенных влияний;

Национальный – мониторинг в масштабах страны;

Региональный – слежение за процессами и явлениями в пределах какого-то региона, где эти процессы и явления могут различаться и по природному характеру, и по антропогенным воздействиям от базового фона, характерного для всей биосферы;

Локальный – мониторинг воздействия конкретного антропогенного источника;

Импактный – мониторинг региональных и локальных антропогенных воздействий в особо–опасных зонах и местах.

Классификация систем мониторинга может основываться и на методах наблюдения (мониторинг по физико-химическим и биологическим показателям, дистанционный мониторинг).

Химический мониторинг – это система наблюдений за химическим составом (природного и антропогенного происхождения) атмосферы, осадков, поверхностных и подземных вод, вод океанов и морей, почв, донных отложений, растительности, животных и контроль за динамикой распространения химических загрязняющих веществ. Глобальной задачей химического мониторинга является определение фактического уровня загрязнения окружающей среды приоритетными высокотоксичными ингредиентами.

Физический мониторинг – система наблюдений за влиянием физических процессов и явлений на окружающую среду (электромагнитные излучения, радиация, акустические шумы и т.д.).

Биологический мониторинг – мониторинг, осуществляемый с помощью биоиндикаторов (т.е. таких организмов, по наличию, состоянию и поведению которых судят об изменениях в среде).

Экобиохимический мониторинг – мониторинг, базирующийся на оценке двух составляющих окружающей среды (химической и биологической).

Дистанционный мониторинг – в основном авиационный, космический мониторинг с применением летательных аппаратов, оснащенных радиометрической аппаратурой, способный осуществлять активное зондирование изучаемых объектов и регистрацию опытных данных.

В зависимости от принципа классификации имеются различные системы мониторинга.

Наиболее универсальным является комплексный экологический мониторинг окружающей среды.

Комплексный экологический мониторинг окружающей среды – это организация системы наблюдений за состоянием объектов окружающей природной среды для оценки фактического уровня загрязнения и предупреждения о создающихся критических ситуациях, вредных для здоровья людей и других живых организмов.

При проведении комплексного экологического мониторинга окружающей среды:

Система комплексного экологического мониторинга предусматривает:

выделение объекта наблюдения;

обследование выделенного объекта наблюдения;

составление для объекта наблюдения информационной модели;

планирование измерений;

оценку состояния объекта наблюдения и идентификацию его информационной модели;

прогнозирование изменения состояния объекта наблюдения;

предоставление информации в удобной для использования форме и доведение ее до потребителя 5 .

Основные цели комплексного экологического мониторинга состоят в том, чтобы на основании полученной информации:

1) оценить показатели состояния и функциональной целостности экосистем и среды обитания человека (т.е. провести оценку соблюдения экологических нормативов);

2) выявить причины изменения этих показателей и оценить последствия таких изменений, а так же определить корректирующие меры в тех случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются (т.е. провести диагностику состояния экосистем и среды обитания);

3) создать предпосылки для определения мер по исправлению возникающих негативных ситуаций до того, как будет нанесен ущерб, т.е. обеспечить заблаговременное предупреждение негативных ситуаций.

Существует так же понятие общего мониторинга, объектом исследования которого является, по мнению академика И.П. Герасимова, «многокомпонентная совокупность природных явлений, подверженная многообразным естественным динамическим изменениям и испытывающая разнообразное воздействие и преобразование ее человеком».

Для конкретизации действий и удобства рассмотрения общий мониторинг он подразделяет на следующие блоки:

– биоэкологический;

– геоэкологический;

– биосферный;

В каждый из этих блоков могут быть включены определенные виды мониторинга в зависимости от конкретных объектов наблюдения. В свою очередь, структура отдельного вида мониторинга может состоять из отдельных подсистем или подпрограмм из других видов мониторинга.

Один из вариантов структуры видов мониторинга окружающей среды представлен на схеме ниже. Приведенная на схеме структура не является полной классификацией всех возможных видов мониторинга окружающей среды. Между отдельными видами мониторинга не всегда представляется возможным провести четкую грань, поскольку отдельные виды мониторинга могут быть использованы другими или входят в их структуру.

В настоящее время наибольшую актуальность приобретает мониторинг антропогенных изменений, так как именно техногенное или хозяйственное воздействие человека на окружающую среду приносит опасные изменения в экологические системы, ландшафты, природные комплексы. Основой для этого служит фоновый мониторинг в неизмененных или малоизмененных природных комплексах.

Исключительно важное значение имеют результаты фонового мониторинга в процессе биосферного мониторинга, предназначенного для определения глобально-фоновых изменений в окружающей природной среде под усиливающимся антропогенным воздействием.

Последствиями антропогенного «давления» на биосферу могут быть изменения циркуляции газов между океаном и воздушной оболочкой Земли, погодно-климатических условий на планете, нарушение озонового слоя, загрязнения Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, нарушение естественных мест обитания и путей миграции в животном мире, нарушение биогеоценозов и т.д.

И подобным нарушениям имеются веские аргументы, полученные при биосферном мониторинге.

Неотъемлемой частью биосферного мониторинга являются биосферные заповедники (заказники), позволяющие поддерживать стратегию биоразнообразия.

3 Мониторинг состояния природных ресурсов

Атмосферный воздух практически не учитывается как природный ресурс, и контроль за его компонентами, за исключением диоксида углерода, не ведется. В то же время отмечаемое снижение содержания кислорода в промышленных центрах нарушает нормальное клеточное дыхание живого организма, осложняет ведение технологических процессов, в частности, в металлургической промышленности.

Мониторинг водных ресурсов проводится в рамках государственного водного кадастра. Учет водных ресурсов (кроме подземных) и наблюдение за режимом велись на сети гидрометеорологических обсерваторий, станций и постов Росгидромета по единой в стране системе. Роскомводресурсы обеспечивает на предприятиях, в организациях и учреждениях контроль правильности учета количества вод, забранных из водоисточников, и сброса в них использованных вод, осуществляя учет использования вод.

Несмотря на существующие стандартные формы отчетности, методологические несоответствия и технические сложности учета водозабора и водосброса приводят к значительному расхождению величин одних и тех же показателей, представляемых различными ведомствами.

Государственный учет подземных вод (в том числе и эксплуатационных запасов) осуществляет Федеральное агентство водных ресурсов.

Контролю подлежат количество отбираемых питьевых и технических вод и распределение этого отбора по видам использования. В связи с тем, что водопользователи отчитываются нерегулярно, а водозаборы обследуются периодически (один раз в 5–6 лет), получаемые данные приблизительны.

Наблюдение за запасами и состоянием минеральных вод и лечебных грязей, а также контроль этих запасов ведут режимно- эксплуатационные станции территориальных советов профсоюзов. Они отмечают почти повсеместное истощение гидроминеральных ресурсов, ухудшение их качества и угрозу деградации.

Мониторинг земельных ресурсов осуществляется как землепользователями, так и государственными землеустроительными органами, таким как Федеральное агентство кадастра объектов недвижимости. Инвентаризация земель, проводится один раз в 5 лет.

Сведения государственной регистрации землепользования, учет количества и качества земель, бонитировки почв и экономической оценки земель фиксируются в Государственном земельном кадастре.

В результате перераспределения земель наблюдаются выбытие из оборота сельскохозяйственных угодий и ухудшение их качества.

Мониторинг минерально-сырьевых ресурсов ведется на различных стадиях их освоения. Геологическое изучение недр, учет состояния и движения запасов полезных ископаемых входят в компетенцию Федерального агентства по недропользованию. Надзорную деятельность в области рационального использования минерально-сырьевых ресурсов осуществляет Росприроднадзор. Последний представляет собой специализированный контрольный орган, который осуществляет наряду с надзором за состоянием безопасности работ в промышленности надзор за соблюдением порядка пользования недрами при разработке месторождений полезных ископаемых и переработке минерального сырья.

В соответствии с возложенными на него задачами Росприроднадзор России согласовывает и контролирует нормативы потерь и разубоживания полезных ископаемых при добыче и нормативы потерь при переработке минерального сырья; налагает санкции на сверхнормативные потери; ограничивает, приостанавливает или запрещает сброс в недра сточных вод, захоронение вредных веществ и отходов производства, подземное хранение веществ и материалов.

Первым необходимым этапом на пути решения современных экологических проблем должно быть создание системы получения (сбора) надежной информации о состоянии окружающей природной среды. В конце 1960-х годов многие страны осознали необходимость координации усилий в развитии этого направления. В 1972г. в Стокгольме на конференции по охране окружающей среды под эгидой ООН было принято решение о создании комплексной системы мониторинга (наблюдений) за качеством атмосферного воздуха, воды и почвы с целью оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под влиянием антропогенных факторов.

Под мониторингом окружающей природной среды понимают долгосрочные наблюдения за состоянием окружающей природной среды, ее загрязнением и происходящими в ней явлениями, а также оценку и прогноз состояния природной среды и ее загрязнения.

В последние десятилетия общество все шире использует в своей деятельности сведения о состоянии природной среды. Эта информация нужна в повседневной жизни людей, при ведении хозяйства, в строительстве, при чрезвычайных ситуациях (для оповещения о надвигающихся опасных явлениях природы). Но изменения в состоянии окружающей среды происходят и под воздействием биосферных процессов, связанных с деятельностью человека. Необходимость в глобальном мониторинге человеческой деятельности непрерывно возрастает и потому, что за последние 10 лет в мире синтезировано более 4 млн. новых химических соединений, ежегодно производится около 30 тыс. видов химических веществ в количестве более 1 т в год каждое.

Экологический мониторинг можно рассматривать как информационную систему наблюдений, оценки и прогноза изменений в состоянии окружающей среды, созданную с целью выделения антропогенной составляющей этих изменений на фоне природных процессов (рис. 15.1).

Система экологического мониторинга должна накапливать, систематизировать и анализировать информацию, позволяющую определить:

Состояние окружающей среды;

Причины наблюдаемых и вероятных изменений состояния (источники и факторы воздействия);

Допустимость изменений и нагрузок на среду в целом;

Существующие резервы биосферы.

Таким образом, система экологического мониторинга включает три основных направления деятельности:

Наблюдения за факторами воздействия и состоянием среды и оценку фактического состояния среды;

Прогноз состояния окружающей природной среды и оценку прогнозируемого состояния;

Выявление факторов и источников антропогенного воздействия (рис. 15.1).

Полученная информация используется для исключения или уменьшения вероятности возникновения неблагоприятных экологических ситуаций, охраны природных и созданных человеком объектов, сохранения среды, здоровья и благополучия людей. Конечная цель мониторинга - оптимизация отношений человека с природой, экологическая ориентация хозяйственной деятельности.

Различают несколько видов мониторинга. По территориальному признаку выделяют локальный, региональный и глобальный (биосферный) мониторинги, по используемым методам – космический , авиационный, стационарный и пр. Могут быть выделены и другие виды мониторинга: геофизический, климатический, биологический, мониторинг здоровья населения и т. д.

Локальный (импактный) мониторинг обычно относится к отдельным объектам природной среды, которые чаще всего подвержены интенсивным антропогенным нагрузкам (например, участки рек вблизи населенных пунктов, участки леса в районах систематических техногенных осадков и т. д.), либо к крупным источникам загрязнения (промышленные предприятия). Например, на реках пункты локального экологического мониторинга, осуществляющие систематический отбор и анализ проб воды, располагаются выше источника загрязнения (фоновый створ) и ниже по течению на разных расстояниях от него (контрольные створы). Задачей локального мониторинга является контроль фактического загрязнения (выбросов) с целью информирования соответствующих органов, а также определение параметров моделей «поле выбросов - поле концентраций».

Региональный мониторинг охватывает значительные по площади районы, которые, как правило, отличаются от соседних по природным условиям (например, природные зоны, ландшафтные комплексы, рекреационные территории вокруг городов и т. п.). На этом уровне основной задачей мониторинга является оценка изменений качества природной среды в региональном масштабе (область, край).

Глобальный мониторинг ставит целью получение информации о биосфере в целом или об отдельных биосферных процессах в глобальном масштабе (изменение климата, наблюдения за озоновым слоем, дальние атмосферные переносы загрязняющих веществ и т. п.).

Проблемы, которые решаются с помощью системы экологического мониторинга, особенно сложны на глобальном уровне. Локальный и региональный мониторинг, как правило, является внутригосударственной задачей, тогда как глобальный мониторинг - задача мирового сообщества. Этот вид мониторинга обусловливает необходимость международной кооперации и четкой координации деятельности всех государств.

Глобальная система мониторинга окружающей среды (ГСМОС). Существующая сеть наблюдений за источниками воздействия и за состоянием биосферы охватывает уже весь земной шар. ГСМОС была создана совместными усилиями мирового сообщества (основные положения, определяющие функционирование системы, были сформулированы в 1974г. на первом межправительственном совещании по мониторингу). Наиболее важной задачей была признана организация мониторинга загрязнения окружающей природной среды и вызывающих его факторов воздействия.

Программы наблюдений формируются на основе выбора приоритетных (подлежащих первоочередному определению) загрязняющих веществ и интегральных характеристик группы явлений, процессов или веществ. Классы приоритетности загрязняющих веществ, установленные экспертным путем и принятые в системе

Определение приоритетов при организации систем мониторинга зависит от цели и задач конкретных программ. Так, в региональном масштабе приоритетными целями государственных систем мониторинга являются в первую очередь атмосферный воздух и вода пресных водоемов, крупные населенные пункты, источники питьевой воды, места нерестилищ рыб и др. Как говорилось в разделе 13, осуществлять мониторинг содержания и распространения всех химических веществ, попадающих в окружающую среду в результате человеческой деятельности, невозможно. Поэтому контролируют содержание только наиболее опасных соединении, определяемых по таким критериям, как высокая токсичность для человека, большие объемы поступления в окружающую среду, вероятность трансформации этих веществ в более токсичные и т. д.

Основы ГСМОС были заложены разработками академика Ю. А. Израэля, продолжающего исследования в рассматриваемой области. Центральной в предложенной им концепции была идея слежения за антропогенными изменениями в окружающей природной среде. Хорошо известно, что естественные, природные изменения климата, погоды, сезонные и межгодовые изменения видового разнообразия и биомассы растений и животных происходят сравнительно медленно, за большие отрезки времени. Их регистрируют различные геофизические, метеорологические, гидрологические, сейсмические и другие службы, а также станции фонового глобального мониторинга в биосферных заповедниках. Антропогенные изменения происходят гораздо быстрее и их последствия весьма опасны, так как они могут стать необратимыми. Для их обнаружения необходимо иметь информацию о первоначальном состоянии объекта окружающей среды, т. е. о его состоянии до начала антропогенного воздействия.

В России основными направлениями глобального мониторинга, согласно ГСМОС, считаются следующие:

Изучение эффектов, связанных с распространением загрязняющих веществ на большие расстояния;

Глобальные изменения содержания диоксида серы (SO 2), озона (О 3), диоксида азота (NO 2) и углекислого газа (СО 2) в нижней атмосфере вследствие антропогенной эмиссии этих веществ;

Изменения глобального климата вследствие антропогенной эмиссии парниковых газов;

Усиление приземного потока ультрафиолетовой радиации, вызванное истончением стратосферного озонового слоя вследствие антропогенной эмиссии газов, разрушающих озон.

В 1993г. в России было принято решение о создании Единой государственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ) объединяющей возможности многочисленных служб и ведомств, для решения задач комплексного наблюдения, оценки и прогноза состояния среды в Российской Федерации. В настоящее время работы по созданию ЕГСЭМ находятся на стадии начальных региональных проектов.

Организационную основу Государственной службы наблюдения за состоянием окружающей природной среды составляют Федеральная служба России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет) и ее подразделения на местах. На территории СССР в 1970-е годы на базе станций Гидрометеослужбы была организована Общегосударственная служба наблюдений и контроля состояния окружающей среды (ОГСНК), построенная по иерархическому принципу (рис. 15.2).

Задача службы - обеспечение наблюдений за загрязнением природной среды и предоставление государственным органам и заинтересованным организациям систематической информации и прогнозов, а также экстренной информации о резких изменениях загрязнения природной среды. Все работы проводятся согласно нормативно-методическим документам, устанавливающим соответствующие требования.

Система наблюдений состоит из следующих подсистем наблюдений, объектами которых является загрязнение:

Воздух в городах и промышленных районах;

Пресные и морские воды;

Трансграничный перенос веществ, загрязняющих атмосферу;

Природная среда.

Кроме того, ведутся комплексные наблюдения за состоянием растительности, химическим и радионуклидным составом, кислотностью атмосферных осадков и загрязнением снежного покрова.

Для планирования и осуществления природоохранных мероприятий необходимо контролировать общее состояние окружающей среды, чтобы точно знать, когда и где необходимо принять меры и какие именно. Контроль состояния окружающей среды осуществляется по физико-химическим и биологическим показателям, характеризующим содержание в среде загрязняющих веществ и изменения в биоценозах под влиянием загрязнения. Вследствие огромного количества химических загрязняющих веществ и невозможности постоянного определения содержания каждого из них, наиболее эффективным считается контроль интегрального воздействия химического загрязнения окружающей среды, в первую очередь по биологическим показателям, которые отражают реакцию экосистемы на антропогенные воздействия.

Как известно, специфические факторы часто довольно строго определяют, какие организмы могут жить в данном месте (в данных условиях), и по совокупности видов можно судить о типе физической среды. При этом используется информация как о численности одного, наиболее характерного вида, так и о численном соотношении разных видов, популяций и целых сообществ. Таким образом, учитываются важнейшие интегральные структурные и функциональные характеристики состояния экосистемы: показатели видового разнообразия; обычные индикаторные виды; средний размер организмов (при загрязнении мелкие организмы обычно преобладают над крупными); уровень первичной продукции; отношение продукции к дыханию; отношение первичной продукции к микробной деструкции.

Биологические показатели широко используются для контроля загрязнения водных объектов (пресных водоемов и морских прибрежных районов). В частности, для оценки экологического состояния водного объекта наиболее полную информацию дают результаты гидробиологических наблюдений. Этот метод (биоиндикация) основан на оценке большого набора показателей, охватывающих основные трофические уровни водной экосистемы: фитопланктон, зоопланктон, бентос, скорость продукции и деструкции органического вещества и др. Интегральными показателями, характеризующими общий уровень загрязнения вод всем комплексом токсичных веществ и, следовательно, степень опасности водной среды для гидробионтов, являются биотестовые (токсикологические) показатели. Для их определения используются традиционные токсикологические методы, основанные на определении реакции отдельных тестовых видов (например, рачка Daphnia) на действие токсикантов в лабораторных условиях.

При определении качества вод часто используется метод микробной индикации - оценка количественных и качественных характеристик состояния экосистем по преимущественному развитию тех или иных популяций микроорганизмов. Широкое распространение получил метод быстрой оценки санитарного качества окружающей среды, включая почву, пресные и морские воды, с использованием в качестве индикаторного объекта кишечной палочки Escherichia coli. Коли-титр и коли-индекс - классические показатели оценки качества питьевой и морской воды.

Микробная индикация предусматривает оценку количественных и качественных характеристик состояния экосистем по преимущественному развитию тех или иных популяций микроорганизмов. Основу микробной индикации загрязнения среды составляет быстрая адаптация микроорганизмов к новым химическим условиям, возникающим в результате антропогенного воздействия.

Индикаторные микроорганизмы высокочувствительны, обладают ярко выраженными адаптационными возможностями и многообразными физиологическими свойствами и отражают малейшие изменения природного фона (например, при наличии определенных загрязняющих веществ). Для установления степени загрязненности исследуемой экосистемы учитывают численность индикаторных микроорганизмов и их долю в общем содержании всех жизнеспособных микроорганизмов в этом районе. Так, после аварийного разлива нефти резко увеличивается численность углеводород-окисляющих бактерий (на 3-5 порядков). Если в чистых экосистемах они составляют обычно менее 0,1 % от общего микробного населения, то в экосистемах океана, загрязненных нефтью, их доля может составить 100 %.

Гетеротрофные индикаторные бактерии объединяют в группы в зависимости от используемого субстрата (например, гексадеканокисляющие, бензопирентрансформирующие, ксилолтрансформирующие, полихлорбифенилтрансформирующие). Определение индикаторных групп бактерий положено в основу микробной индикации распространения тех или иных загрязняющих веществ.

Контрольные вопросы и задания

1. Что входит в понятие экологического мониторинга?

2. Назовите основные направления деятельности системы мониторинга.

3. Перечислите существующие виды мониторинга.

Важным условием эффективности мер по преодолению экологического кризиса на глобальном, региональном и местном уровнях является создание системы экологического мониторинга.

Термин "мониторинг" образован от лат. monitor - напоминающий, надзирающий. Данным термином обозначают постоянное наблюдение за каким-либо объектом (в частности, процессом) с целью выявления его динамики и соответствия ожидаемому результату или первоначальным предположениям.

Одно из наиболее четких определений мониторинга было предложено академиком ΡΑН Ю. А. Израэлем в 1974 г.: мониторинг состояния природной среды, и в первую очередь загрязнений и эффектов, вызываемых ими в биосфере, - комплексная система наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния биосферы или ее отдельных элементов под влиянием антропогенных воздействий.

В Программе ЮНЕСКО от 1974 г. экологический мониторинг определен как система регулярных длительных наблюдений в пространстве и во времени, дающая информацию о прошлом и настоящем состояниях окружающей среды, позволяющая прогнозировать на будущее изменение ее параметров, имеющих особенное значение для человечества.

Экологический мониторинг предполагает контроль за изменением состояния окружающей среды под влиянием как природных, так и антропогенных факторов.

Экологический мониторинг призван решать следующие основные задачи:

o наблюдение за состоянием окружающей среды и факторами, воздействующими на нее;
o оценку фактического состояния окружающей среды и уровня ее загрязнения;
o прогноз состояния окружающей среды в результате возможных загрязнений и оценку этого состояния.

Мониторинг антропогенных воздействий предусматривает:

- наблюдение за источниками антропогенного воздействия;
- наблюдение за факторами антропогенного воздействия;
- наблюдение за состоянием природной среды и происходящими в ней процессами под влиянием факторов антропогенного воздействия;
- оценку физического состояния природной среды;
- прогнозирование изменений природной среды под влиянием факторов антропогенного воздействия и оценка прогнозируемого состояния природной среды.

Различают также экологический мониторинг факторов и источников загрязнений.

Мониторинг факторов воздействия - мониторинг различных химических загрязнителей (ингредиентный мониторинг) и разнообразных природных и физических факторов воздействия (электромагнитное излучение, радиоактивные излучения, солнечная радиация, акустические шумы и шумовые вибрации).

Мониторинг источников загрязнений - мониторинг точечных стационарных источников (заводские трубы), точечных подвижных (транспорт), пространственных (города, поля с внесенными химическими веществами) источников.

Классификация систем мониторинга может основываться и на методах наблюдения (мониторинг по физико-химическим и биологическим показателям, дистанционный мониторинг и др.).

Химический мониторинг - это система наблюдений за химическим составом (природного и антропогенного происхождения) атмосферы, осадков, поверхностных и подземных вод, вод океанов и морей, почв, донных отложений, растительности, животных и контроль за динамикой распространения химических загрязняющих веществ. Глобальной задачей химического мониторинга является определение фактического уровня загрязнения окружающей среды приоритетными высокотоксичными ингредиентами.

Физический мониторинг - система наблюдений за влиянием физических процессов и явлений на окружающую среду (электромагнитные излучения, радиация, акустические шумы и т.д.).

Биологический мониторинг - мониторинг, осуществляемый с помощью биоиндикаторов (т.е. таких организмов, по наличию, состоянию и поведению которых судят об изменениях в среде).

Экобиохимический мониторинг - мониторинг, базирующийся на оценке двух составляющих окружающей среды (химической и биологической).

Дистанционный мониторинг - в основном авиационный, космический мониторинг с применением летательных аппаратов, оснащенных радиометрической аппаратурой, способной осуществлять активное зондирование изучаемых объектов и регистрацию опытных данных.

Наиболее информативным и достоверным является комплексный экологический мониторинг окружающей среды.

Комплексный экологический мониторинг окружающей среды - это организация системы наблюдений за состоянием объектов окружающей природной среды для оценки их фактического уровня загрязнения и предупреждения о создающихся критических ситуациях, вредных для здоровья людей и других живых организмов.

При проведении комплексного экологического мониторинга окружающей среды:

- проводится постоянная оценка экологических условий среды обитания человека и биологических объектов (растений, животных, микроорганизмов и т.д.), а также оценка состояния и функциональной целостности экосистем;
- создаются условия для определения корректирующих действий в тех случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются.

Система комплексного экологического мониторинга предусматривает:

o выделение объекта наблюдения;
o обследование выделенного объекта наблюдения;
o составление для объекта наблюдения информационной модели;
o планирование измерений;
o оценку состояния объекта наблюдения и идентификацию его информационной модели;
o прогнозирование изменения состояния объекта наблюдения;
o предоставление информации в удобной для использования форме и доведение ее до потребителя.

1) оценить показатели состояния и функциональной целостности экосистем и среды обитания человека (т.е. провести оценку соблюдения экологических нормативов);
2) выявить причины изменения этих показателей и оценить последствия таких изменений, а также определить корректирующие меры в тех случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются (т.е. провести диагностику состояния экосистем и среды обитания);
3) создать предпосылки для определения мер по исправлению возникающих негативных ситуаций до того, как будет нанесен ущерб, т.е. обеспечить заблаговременное предупреждение негативных ситуаций.

По характеру обобщения информации различают следующие виды (уровни) мониторинга:

а) импактный - мониторинг региональных и локальных антропогенных воздействий в особо опасных зонах и местах
б) локальный - мониторинг воздействия конкретного антропогенного источника;
в) региональный - слежение за процессами и явлениями в пределах какого-то региона, где эти процессы и явления могут различаться и по природному характеру, и по антропогенным воздействиям от базового фона, характерного для всей биосферы;
г) национальный - мониторинг в масштабах страны;
д) базовый (фоновый) - слежение за общебиосферными, в основном природными, явлениями без наложения на них региональных антропогенных влияний;
е) глобальный - слежение за общемировыми процессами и явлениями в биосфере Земли, включая все ее экологические компоненты, и предупреждение о возникающих экстремальных ситуациях;

Глобальный мониторинг предусматривает создание и обеспечение постоянного функционирования сети наблюдений за общемировыми процессами и явлениями в биосфере и предупреждение о возникающих экстремальных ситуациях. Приоритетным направлением в системе глобального мониторинга было признано осуществление наблюдений за уровнем загрязнений природной среды и связанных с ним факторов воздействия. Другие направления деятельности мониторинга в масштабах общепланетарных экологических проблем, актуальность которых подтверждена в наше время, касаются защиты озонового слоя Земли, изучения климата, регулирования использования природных ресурсов, сохранения биоразнообразия.

Первоначально международное сотрудничество по организации глобального мониторинга строилось на основе международных и национальных систем, в частности, гидрометеорологических служб европейских государств, в том числе Советского Союза. В 1975 г. совместными усилиями мирового сообщества в рамках ЮНЕП была создана система глобального мониторинга окружающей среды - ГСМОС (The Global Environmental Monitoring System).

В рамках программ ГСМОС, которые в настоящее время поддерживает ЮНЕП, выделяются основные программы:

o мониторинг климатических условий;
o мониторинг переноса и осаждения загрязняющих веществ;
o мониторинг Мирового океана;
o мониторинг возобновляемых природных ресурсов;
o мониторинг для целей здравоохранения.

При создании ГСМОС в максимальной степени были использованы существующие в 1970-х гг. станции Всемирной метерологической организации (ВМО), европейская система мониторинга трансграничного загрязнения воздуха и водных пространств, система наблюдений атмосферных осадков и долгоживущих радиоактивных изотопов и биосферные заповедники.

ГСМОС основывается на подсистемах национального экологического мониторинга и включает в себя элементы этих подсистем. Роль агентства по глобальному мониторингу заключается в обеспечении и руководстве наблюдениями, сборе данных, координации деятельности, в том числе унификации методов экологических исследований. Международное сотрудничество России в рамках ГСМОС включает в себя:

o создание сети наземных наблюдений, регулярные экспедиционные обследования и систему дистанционного зондирования Земли;
o разработку и внедрение единых методик организации наблюдений, отбора и анализа проб компонентов окружающей среды;
o организацию контроля точности и сопоставимости данных наблюдения;
o использование современных систем хранения и передачи данных.

В системе глобального экологического мониторинга центральное место занимает фоновый (базовый) мониторинг, развитие которого связано с созданием сети станций комплексного фонового мониторинга (СКФМ) главным образом на базе биосферных заповедников. Сеть биосферных заповедников является также составной частью национального экологического мониторинга.

На станциях КФМ реализуется один из принципов фонового мониторинга - комплексное изучение содержания загрязняющих веществ в компонентах экосистем. В связи с этим программа наблюдений на СКФМ включает в себя систематические измерения содержания загрязняющих веществ одновременно во всех средах, дополненные гидрометеорологическими данными. Как правило, наблюдения на СКФМ проводятся по единой программе, включающей в себя:

o перечень приоритетных загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, осадках, поверхностных водах, донных отложениях, почве, растительности и тканях животных;
o перечень гидрометеорологических параметров;
o периодичность проведения наблюдений и измерений.

Наряду с СКФМ сведения для ГМОС и национальных систем мониторинга предоставляют многочисленные специализированные станции, посты и пункты наблюдения за химическим составом и кислотностью осадков, за загрязнением почв и состоянием растительности, за загрязнением морской среды по гидрохимическим показателям, за загрязнением снежного покрова и др.

С середины 2000-х гг. реализуется международный проект Глобальная система изучения Земли - Global Earth Observation System of Systems (GEOSS), координируемый Группой по наблюдению за Землей (GEO). В осуществлении проекта, развивающегося на основе 10-летнего Плана реализации (2005-2015 гг.), участвуют 75 стран (в том числе Россия) и 51 организация.

Основная задача GEOSS - объединение в единую систему источников данных об окружающей среде (станции, пункты и посты наблюдения за состоянием, загрязнением среды, метео- и сейсмостанции, атмосферные зонды, космические аппараты и др.) и компьютеризированных средств поддержки принятия решений, а также обеспечение доступа к системе конечных пользователей экологической информации. Конечным результатом должна стать глобальная общественная инфраструктура. Многие эксперты считают, что успех реализации данного проекта может иметь определяющее значение для того, насколько эффективно сможет человечество противостоять будущим природным катаклизмам.