Урок «Понятие мониторинга среды. Виды и методы мониторинга. Экологический мониторинг. Что такое мониторинг окружающей среды? Функции мониторинга окружающей среды Мониторинг состояния окружающей природной среды

Термин «мониторинг» впервые появился в рекомендациях специальной комиссии СКОПЕ (научный комитет по проблемам окружающей среды) при ЮНЕСКО в 1971 году, а в 1972 году уже появились первые предложения по Глобальной системе мониторинга окружающей среды (Стокгольмская конференция ООН по окружающей среде). Однако такая система не создана по сей день из-за разногласий в объемах, формах и объектах мониторинга, распределении обязанностей между уже существующими системами наблюдений. Такие же проблемы и у нас в стране, поэтому, когда возникает острая необходимость режимных наблюдений за окружающей средой, каждая отрасль должна создавать свою локальную систему мониторинга.

Мониторингом окружающей среды называют регулярные, выполняемые по заданной программе наблюдения природных сред, природных ресурсов, растительного и животного мира, позволяющие выделить их состояния и происходящие в них процессы под влиянием антропогенной деятельности.

Под экологическим мониторингом следует понимать информационную систему наблюдений, оценки и прогноз изменений в состоянии окружающей среды, созданная с целью выделения антропогенной составляющей этих изменений на фоне природных процессов.

Различают несколько видов мониторинга. 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.

Локальный мониторинг обычно ведут применительно к отдельным объектам, например, лесным, водным, горным, которые чаще всего подвержены интенсивным антропогенным воздействиям. 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 ПДК - процент допустимой концентрации). Разновидность локального -- импактный мониторинг осуществляется, как правило, в особо опасных зонах и местах.

Региональный мониторинг -- слежение за процессами и явлениями в пределах значительного по площади района, который обычно отличается от соседних по природным условиям. Это, например, природные зоны, ландшафтные комплексы, рекреационные территории вокруг городов и т.п.).

Глобальный мониторинг проводится с целью получения информации о биосфере в целом или об отдельных биосферных процессах, в частности, изменении климата, состоянии озонового экрана и т.п. Конкретные цели глобального мониторинга, а также его объекты определяются в ходе международного сотрудничества в рамках различных международных соглашений и деклараций.

Известно, что антропогенные изменения развиваются, в отличие от природных, гораздо быстрее и последствия их весьма опасны, поскольку они могут стать необратимыми. Поэтому важно иметь информацию об исходном состоянии изучаемого объекта до начала антропогенного воздействия. В случае невозможности получения такой информации (что часто имеет место на практике), она может быть реконструирована (смоделирована) по имеющимся данным, полученным за относительно большой промежуток времени. Это может быть сделано, например, по результатам наблюдения за составом ледников, состоянием древесных колец, которые относятся к периоду, предшествовавшему началу заметного антропогенного воздействия, а также по данным, полученным в местах, удаленных от источника загрязнения. В этом случае проводится фоновый мониторинг или мониторинг фонового загрязнения ОС ОС - окружающая среда. Например, природный фон -- естественная концентрация или степень воздействия природных веществ и других агентов на что-либо.

В настоящее время существует мировая сеть станций Озонового мониторинга, которая охватывает все типы экосистем: наземные (лесные, степные, пустынные, высокогорные) и водные (морские и пресноводные). Эта работа осуществляется под эгидой Программы ООН по окружающей среде (ЮНЕП). На территории России в 11 биосферных заповедниках расположены станции комплексного фонового мониторинга; они являются частью глобальной международной наблюдательной сети.

Наземный мониторинг проводится, во-первых, для уточнения данных, полученных с космических или авиационных аппаратов, а во-вторых, для наблюдений, которые не могут быть осуществлены другими методами. К таковым, например, может быть отнесено определение физических или химических параметров приземного слоя воздуха и почв, растительности или вод. При этом часто используют живые организмы -- биоиндикаторы. Например, по покраснению хвойных иголок можно судить о содержании в атмосферном воздухе кислых газов (SO 2). Отдельные виды лишайников используют как показатели присутствия определенных загрязняющих веществ.

Авиационный мониторинг ориентирован на региональные или локальные явления. Например, он широко используется в целях инвентаризации лесов, выявления площадей, пораженных пожарами, промышленными загрязнениями, вредителями.

Космический мониторинг позволяет составить представление об отдельных изменениях в биосфере, которые при других-методах не выявляются.

Первый экологический ИСЗ «Космос-1906» был запущен в конце 1987 г. Программа полета таких ИСЗ предусматривает получение и обработку данных дистанционного зондирования Земли, выполнение съемок ряда территорий СНГ, Антарктиды и Мирового океана. На основе космической информации ведутся планомерные широкомасштабные исследования природных ресурсов, окружающей среды, изучаются результаты воздействия на нее хозяйственной деятельности.

Спутник мгновенно может обеспечить съемку от 8 до 40 тыс. км 2

земной поверхности, а за 10 мин работы -- около 1 млн км 2 . Такой огромный объем информации обрабатывается, естественно, с применением ЭВМ. С помощью спутниковых данных изучают изменение границы тундры и лесотундры (это характеризует динамику глобального потепления), динамику и состояние лесов, определяют очаги распространения вредителей сельскохозяйственных культур, отслеживают динамику растительности. В настоящее время в народном хозяйстве по материалам космических съемок решается около 300 различных задач, и перечень их продолжает расти.

Осуществление экологического мониторинга в Российской Федерации входит в обязанности различных государственных служб. Это приводит к некоторой неопределенности (по крайней мере, для общественности) в отношении распределения обязанностей госслужб и доступности сведений об источниках воздействия, о состоянии окружающей среды и природных ресурсов. Ситуацию усугубляют периодические перестройки министерств и ведомств, их слияния и разделения.

На региональном уровне экологический мониторинг и/или контроль обычно вменяется в обязанность:

· Комитету по экологии (наблюдения и контроль за выбросами и сбросами действующих предприятий).

· Комитету по гидрометеорологии и мониторингу (импактный, региональный и отчасти фоновый мониторинг).

· Санитарно-эпидемиологической службе Минздрава (состояние рабочих, селитебных и рекреационных зон, качество питьевой воды и продуктов питания).

· Министерству природных ресурсов (прежде всего, геологические и гидрогеологические наблюдения).

· Предприятиям, осуществляющим выбросы и сбросы в окружающую среду (наблюдение и контроль за собственными выбросами и сбросами).

· Различным ведомственным структурам (подразделениям Минсельхозпрода, МЧС, Минтопэнерго, предприятиям водно-канализационного хозяйства и проч.)

Для того, чтобы эффективно использовать сведения, уже полученные государственными службами, важно точно знать функции каждого из них в области экологического мониторинга.

В системе официального экологического мониторинга задействованы мощные профессиональные силы. Нужен ли еще общественный экологический мониторинг? Есть ли для него место в общей системе мониторинга, существующей в Российской Федерации?

Для того чтобы ответить на эти вопросы, рассмотрим уровни экологического мониторинга, принятые в России (рис. 1).

Рис.1. Уровни экологического мониторинга и распределение ответственности между государственными органами в РФ

В идеальном случае система импактного мониторинга должна накапливать и анализировать детальную информацию о конкретных источниках загрязнения и их воздействии на окружающую среду. Но в сложившейся в РФ системе сведения о деятельности предприятий и о состоянии среды в зоне их воздействия по большей части усреднены или основаны на заявлениях самих предприятий. Большая часть доступных материалов отражает характер рассеяния загрязняющих веществ в воздухе и в воде, установленный с помощью модельных расчетов, и результаты замеров (ежеквартальных -- по воде, ежегодных или более редких -- по воздуху). Состояние окружающей среды достаточно полно описывается лишь в крупных городах и промышленных зонах.

В области регионального мониторинга наблюдения ведутся в основном Росгидрометом, имеющим разветвленную сеть, а также некоторыми ведомствами (агрохимслужба Минсельхозпрода, водно-канализационная служба и др.) И, наконец, существует сеть фонового мониторинга, осуществляемого в рамках программы MAB (Man and Biosphere Человек и биосфера (англ.).).

Практически не охваченными сетью наблюдений остаются малые города и многочисленные населенные пункты, подавляющее большинство диффузных Источник воздействия на окружающую среду рассредоточенный, площадный (диффузный) -- неорганизованный источник воздействия, линейные размеры которого влияют на оценку изменения качества окружающей среды в рассматриваемых расчетных точках, например места неорганизованного размещения и захоронения отходов, производственные корпуса и площадки в целом, промышленные районы. Источник воздействия на окружающую среду точечный -- источник воздействия, линейные размеры которого не оказывают влияния на оценку качества окружающей среды в рассматриваемых расчетных точках, например выбросные трубы с круглым или прямоугольным устьем, организованные выпуски сточных вод. источников загрязнения. Мониторинг состояния водной среды, организованный, прежде всего, Росгидрометом и, до некоторой степени, санитарно-эпидемиологическими (СЭС) и коммунальными (Водоканал) службами, не охватывает подавляющее большинство малых рек. В то же время известно, что загрязнение больших рек в значительной части обусловлено вкладом разветвленной сети их притоков и хозяйственной деятельностью в водосборе. В условиях сокращения общего числа постов наблюдений очевидно, что государство в настоящее время не располагает ресурсами для организации сколько-нибудь эффективной системы мониторинга состояния малых рек.

Таким образом, на экологической карте ясно обозначены «белые пятна», где систематические наблюдения не проводятся. Более того, в рамках сети государственного экологического мониторинга отсутствуют предпосылки к их организации в этих местах. Именно эти "белые пятна" могут (а часто и должны) стать объектами общественного экологического мониторинга. Практическая ориентация мониторинга, концентрация усилий на местных проблемах в сочетании с продуманной схемой и корректной интерпретацией полученных данных позволяют эффективно использовать имеющиеся у общественности ресурсы. Кроме того, эти особенности общественного мониторинга создают серьезные предпосылки для организации конструктивного диалога, направленного на консолидацию усилий всех участников.

В государственной системе управления природоохранной деятельностью в Российской Федерации важную роль играет формирование единой государственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ).

ЕГСЭМ включает в себя следующие основные компоненты:

· мониторинг источников антропогенного воздействия на окружающую среду;

· мониторинг загрязнения абиотического компонента окружающей природной среды;

· мониторинг биотической компоненты окружающей природной среды;

· социально-гигиенический мониторинг;

· обеспечение создания и функционирования экологических информационных систем.

Руководит проведением государственного мониторинга Министерство природных ресурсов РФ, оно же является федеральным органом исполнительной власти, проводящим государственную политику в области изучения, использования и охраны природных ресурсов.

Мониторинг загрязнения ОПС ведет Росгидромет. Система наблюдений включает следующие подсистемы: 1) слежения за загрязнением воздуха в городах и промышленных районах; 2) слежения за загрязнением почв; 3) слежения за загрязнением пресных и морских вод; 4) слежения за трансграничным (межгосударственным) переносом веществ, загрязняющих атмосферу; 5) слежения за химическим и радионуклидным составом и кислотностью атмосферных осадкой и загрязнением снежного покрова; 6) слежения за фоновым загрязнением атмосферы; 7) комплексных наблюдений за загрязнением природной среды и состоянием растительности.

При этом выполняются три вида работ: 1) режимные наблюдения; 2) оперативные и 3) специальные работы.

Режимные наблюдения проводятся систематически на основе ежегодно составляемых программ на специально организованных пунктах наблюдения (постах, станциях, центрах).

Необходимость выполнения оперативных (срочных) работ обусловлена случаями аварийного загрязнения природной среды или стихийных бедствий. В результате должна появиться экстренная информация о фактических и прогнозируемых изменениях загрязнения ОПС, опасных природных явлениях, могущих серьезно угрожать жизни и здоровью населения и нанести ущерб окружающей среде.

Специальные работы обычно являются ответом на увеличение уровня воздействия того или иного антропогенного фактора на развитие природных экосистем. К ним относится, например, мониторинг загрязнения почв пестицидами.

В результате сбора, обработки, учета, хранения и распространения информации о состоянии ОПС и ее загрязнении формируется единый государственный фонд данных, которым пользуются компетентные органы в процессе принятия решений.

Государственный комитет России по недрам (Роскомнедра) обеспечивает функционирование системы государственного мониторинга геологической среды. Она связана с системами государственного мониторинга водных объектов Росгидромета и водного кадастра, Федеральной системой, сейсмологических наблюдений и прогноза землетрясений, Российской автоматизированной информационно-управляющей системой по чрезвычайным ситуациям, Единой информационной системой недропользования.

Российское космическое агентство проводит экологический мониторинг территорий и объектов, загрязненных компонентами ракетного топлива. Ныне создана комплексная система экологического мониторинга космодромов России, а также космодрома Байконур, расположенного на территории суверенного государства Казахстан.

Полученные данные мониторинговых исследований можно использовать для проведения экологической экспертизы.

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.

прогноз изменения состояния природной среды под влиянием факторов антропогенного воздействия и оценка прогнозирующего состояния природной среды.

Экологические мониторинги окружающей среды могут разрабатываться на уровне промышленного объекта, города, района, области, края, республики в составе федерации.

Источники поступления загрязняющих веществ в окружающую природную среду – выбросы загрязняющих веществ в атмосферу промышленными, энергетическими, транспортными и другими объектами; сбросы сточных вод в водные объекты; поверхностные смывы загрязняющих и биогенных веществ в поверхностные воды суши и моря; внесение на земную поверхность и (или) в почвенный слой загрязняющих и биогенных веществ вместе с удобрениями и ядохимикатами при сельскохозяйственной деятельности; места захоронения и складирования промышленных и коммунальных отходов; техногенные аварии, приводящие к выбросу в атмосферу опасных веществ и (или) разливу жидких загрязняющих и опасных веществ и т.д.;
переносы загрязняющих веществ – процессы атмосферного переноса; процессы переноса и миграции в водной среде;
процессы ландшафтно-геохимического перераспределения загрязняющих веществ – миграция загрязняющих веществ по почвенному профилю до уровня грунтовых вод; миграция загрязняющих веществ по ландшафтно-геохимическому сопряжению с учетом геохимических барьеров и биохимических круговоротов; биохимический круговорот и т.д.;
данные о состоянии антропогенных источников эмиссии – мощность источника эмиссии и месторасположение его, гидродинамические условия поступления эмиссии в окружающую среду.

Глобальная система мониторинга окружающей среды - это сеть наблюдений за источниками воздействия и за состоянием биосферы охватывает уже весь земной шар. Глобальная система мониторинга окружающей среды (ГСМОС) была создана совместными усилиями мирового сообщества (основные положения и цели программы были сформулированы в 1974 году на Первом межправительственном совещании по мониторингу). Первоочередной задачей была признана организация мониторинга загрязнения окружающей природной среды и вызывающих его факторов воздействия.

Система мониторинга реализуется на нескольких уровнях, которым соответствуют специально разработанные программы:

Импактном (изучение сильных воздействий локальном масштабе – И);
региональном (проявление проблем миграции и трансформации загрязняющих веществ, совместного воздействия различных факторов, характерных для экономики региона – Р);
фоновом (на базе биосферных заповедников, где исключена всякая хозяйственная деятельность – Ф).

При выборе загрязняющих веществ для наблюдений определяют их приоритетность в зависимости от среды наблюдения.

В зоне влияния источников эмиссии организуется систематическое наблюдение за следующими объектами и параметрами окружающей природной среды:

1. Атмосфера: химический и радионуклидный состав газовой и аэрозольной фазы воздушной сферы; твердые и жидкие осадки (снег, дождь) и их химический и радионуклидный состав; тепловое и влажностное загрязнение атмосферы.
2. Гидросфера: химический и радионуклидный состав среды поверхностных вод (реки, озера, водохранилища и т.д.), грунтовых вод, взвесей и данных отложений в природных водостоках и водоемах; тепловое загрязнение поверхностных и грунтовых вод.
3. Почва: химический и радионуклидный состав деятельного слоя почвы.
4. Биота: химическое и радиоактивное загрязнение сельскохозяйственных угодий, растительного покрова, почвенных зооценозов, наземных сообществ, домашних и диких животных, птиц, насекомых, водных растений, планктона, рыб.
5. Урбанизированная среда: химический и радиационный фон воздушной среды населенных пунктов; химический и радионуклидный состав продуктов питания, питьевой воды и т.д.
6. Население: характерные демографические параметры (численность и плотность населения, рождаемость и смертность, возрастной состав, заболеваемость, уровень врожденных уродств и аномалий); социально-экономические факторы.

Системы мониторинга природных сред и экосистем включают в себя средства наблюдения: экологического качества воздушной среды, экологического состояния поверхностных вод и водных экосистем, экологического состояния геологической среды и наземных экосистем.

Наблюдение в рамках этого вида мониторинга проводятся без учета конкретных источников эмиссии и не связаны с зонами их влияния. Основной принцип организации – природно - экосистемный.

Целями наблюдений, проводимых в рамках мониторинга природных сред и экосистем, являются:

Оценка состояния и функциональной целостности среды обитания и экосистем;
выявление изменений природных условий в результате антропогенной деятельности на территории;
исследование изменений экологического климата (многолетнего экологического состояния) территорий.

На территории Российской Федерации функционирует ряд систем мониторинга загрязнения природной среды и состояния природных ресурсов.

Мониторинг экологической среды

Характер и механизм обобщения информации об экологической обстановке при её движении по иерархическим уровням системы экологического мониторинга определяются с помощью понятия информационного портрета экологической обстановки. Последний представляет собой совокупность графически представленных пространственно распределённых данных, характеризующих экологическую обстановку на определённой территории, совместно с картоосновой местности.

При разработке проекта экологического мониторинга необходима следующая информация:

Источники поступления загрязняющих веществ в окружающую природную среду - выбросы загрязняющих веществ в атмосферу промышленными, энергетическими, транспортными и другими приводящие к выбросу в атмосферу опасных веществ и разливу жидких загрязняющих и опасных веществ и т.д.;
переносы загрязняющих веществ - процессы атмосферного переноса; процессы переноса и миграции в водной среде;
процессы ландшафтно-геохимического перераспределения загрязняющих веществ - миграция загрязняющих веществ по почвенному профилю до уровня грунтовых вод; миграция загрязняющих веществ по ландшафто-геохимическому сопряжению с учётом геохимических барьеров и биохимических круговоротов; биохимический круговорот и т.д.;
данные о состоянии антропогенных источников загрязнения - мощность источника загрязнения и месторасположение его, гидродинамические условия поступления загрязнения в окружающую среду.

Следует принять во внимание, что сама система мониторинга не включает деятельность по управлению качеством среды, но является источником необходимой для принятия экологически значимых решений информации. Термин контроль, нередко употребляющийся в русскоязычной литературе для описания аналитического определения тех или иных параметров (например, контроль состава атмосферного воздуха, контроль качества воды водоемов), следует использовать только в отношении деятельности, предполагающей принятие активных регулирующих мер.

«Экологический контроль» - это деятельность государственных органов, предприятий и граждан по соблюдению экологических норм и правил. Различают государственный, производственный и общественный экологический контроль.

Законодательные основы экологического контроля регулируются Законом РФ "Об охране окружающей природной среды":

1. Экологический контроль ставит своими задачами: наблюдение за состоянием окружающей среды и ее изменением под влиянием хозяйственной и иной деятельности; проверку выполнения планов и мероприятий по охране природы, рациональному использованию природных ресурсов, оздоровлению окружающей природной среды, соблюдения требований природоохранительного законодательства и нормативов качества окружающей природной среды.
2. Система экологического контроля состоит из государственной службы наблюдения за состоянием окружающей природной среды, государственного, производственного, общественного контроля. Таким образом, в природоохранительном законодательстве государственная служба мониторинга определена фактически как часть общей системы экологического контроля.

Система экологического мониторинга

Формируемая ЕГСЭМ включает в себя следующие основные компоненты: мониторинг источников антропогенного воздействия на окружающую среду, мониторинг загрязнения абиотического компонента природной среды, мониторинг биотического компонента окружающей природной среды, социально-гигиенический мониторинг, обеспечение создания и функционирования экологических информационных систем.

планирование измерений;

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

В структуре ЕГСЭМ существуют тематические и территориальные подсистемы экологического мониторинга.

Тематические подсистемы осуществляют наблюдение и контроль за состоянием отдельных объектов экологического мониторинга. Каждая тематическая система состоит из одной или нескольких ведомственных (специализированных) систем наблюдения и контроля, объединенных по принципу общности объекта мониторинга. Эти подсистемы обеспечивают наблюдение и контроль экологического состояния объектов окружающей природной среды; экологически безопасного для людей состояния компонентов окружающей природной среды; состояния и качества природных ресурсов, используемых в конкретных видах деятельности; состояния источников антропогенного воздействия на окружающую природную среду.

Тематические подсистемы комплектуются средствами измерения и наблюдения, средствами телекоммуникаций (связи и передачи данных), сбора и обработки информации. Информация, получаемая в тематических подсистемах, интегрируется информационно-аналитическими центрами подсистем.

Например, к тематической подсистеме относится государственный мониторинг объектов животного мира, определяемый Федеральным №52-ФЗ "О животном мире" как система регулярных наблюдений за распространением, численностью, физическим состоянием объектов животного мира, структурой, качеством и площадью среды их обитания.

Государственный мониторинг водных объектов осуществляет Министерство природных ресурсов и экологии РФ (Минприроды России) согласно положению о нем. Оно совместно с другими федеральными органами исполнительной власти принимает совместные решения по вопросам ведения мониторинга природных ресурсов, создания информационных систем по видам природных ресурсов. Организацию мониторинга источников антропогенного воздействия на окружающую природную среду и мониторинг животного и растительного мира (включая леса) также осуществляет Минприроды России.

Территориальные подсистемы ЕГСЭМ создаются в соответствии с административным делением РФ. Построение таких подсистем допускает иерархический принцип, когда экологическая обстановка в городах и районах требует создания отдельных подсистем экологического мониторинга соответствующего уровня, вплоть до федерального.

В ЕГСЭМ осуществляется методологическое и информационное сопряжение территориальных и ведомственных подсистем. В основе организации информационного сопряжения лежит сеть информационно-аналитических центров ЕГСЭМ (федерального, территориального и ведомственного уровня), организующих и выполняющих работу по сбору, хранению и обработке информации, обеспечивающей решение задач, стоящих перед ЕГСЭМ.

В целях отработки единого научно-методического подхода к комплексному наблюдению состояния окружающей среды, учитывая напряженное положение со сложившейся экологической обстановкой в ряде регионов, Росприроднадзор определил несколько экспериментальных базовых территорий по отработке на них и внедрению в практику управления природоохранной деятельностью территориальных систем экологического мониторинга.

В рамках ЕГСЭМ следует рассматривать и производственный мониторинг окружающей среды ("самомониторинг"), означающий, что природопользователи обязаны сами вести записи и отчетность о воздействии осуществляемой ими хозяйственной деятельности на окружающую среду. Причем средства измерения, используемые природопользователями для ведения производственного мониторинга окружающей среды, как сказано в нормативных документах, должны соответствовать требованиям стандартизации и метрологии, а также государственной статистической отчетности. Это должно значительно повысить уровень и качество наблюдения за окружающей природной средой.

Структурными звеньями любой подсистемы ЕГСЭМ являются:

Измерительная система;
информационная система, включающая в себя базы и банки данных правовой, технико-экономической, санитарно-гигиенической, медицинской и биологической направленности;
системы моделирования и оптимизации показателей наблюдаемых объектов;
системы восстановления и прогноза полей экологических и метеорологических факторов;
система подготовки решений.

Построение измерительного комплекса систем единого экологического мониторинга (ЕЭМ) основывается на использовании точечного и интегрального методов измерений с помощью:

Стационарных (стационарные посты наблюдения) систем;
мобильных (автомобили-лаборатории и аэрокосмические средства) систем.

Следует отметить, что аэрокосмические средства привлекаются лишь при необходимости получения крупномасштабных интегральных показателей о состоянии ОС.

Получение информации обеспечивается тремя группами приборов, измеряющими:

Метеорологические характеристики (скорость и направление ветра, температуру, давление, влажность атмосферного воздуха и пр.);
фоновые характеристики (на уровне ПДК);
другие концентрации загрязняющих веществ вблизи источников загрязнения ОС.

Региональные подсистемы ЕГСЭМ предполагают работу с большими массивами разнообразной информации, включающими данные по структуре производства и потребления природных ресурсов региона, о гидрометеорологических измерениях, концентрациях вредных веществ в ОС; по результатам картографирования и аэрокосмического зондирования, медико-биологических и социальных исследований и др.

Экологический мониторинг окружающей среды

Основные положения о мониторинге окружающей среды содержатся в Федеральном законе «Об охране окружающей среды», согласно ст. 63 которого государственный мониторинг окружающей среды (государственный экологический мониторинг) осуществляется в соответствии с законодательством РФ и законодательством субъектов РФ в целях наблюдения за состоянием окружающей среды, в том числе за состоянием окружающей среды в районах расположения источников антропогенного воздействия и воздействием этих источников на окружающую среду, а также в целях обеспечения потребностей государства, юридических и физических лиц в достоверной информации, необходимой для предотвращения и (или) уменьшения неблагоприятных последствий изменения состояния окружающей среды. Информация о состоянии окружающей среды, ее изменении, полученная при осуществлении государственного экологического мониторинга, используется органами государственной власти РФ, органами государственной власти субъектов РФ, органами местного самоуправления для разработки прогнозов социально-экономического развития и принятия соответствующих решений, разработки федеральных программ в области экологического развития Российской Федерации, целевых программ в области охраны окружающей среды субъектов Российской Федерации и мероприятий по охране окружающей среды.

Кроме того, положения об экологическом мониторинге содержатся в ряде иных нормативных документов, в частности, в законе «Об охране атмосферного воздуха» (ст. 23), Водном кодексе РФ, Лесном кодексе РФ, в законе «О недрах» Федеральный закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» предусматривает проведение социально-гигиенического мониторинга (ст. 45), включающего элементы экологического мониторинга.

Порядок организации и осуществления государственного мониторинга окружающей среды установлен Постановлением Правительства РФ № 177, которое утвердило положение об организации и осуществлении государственного экологического мониторинга. В соответствии с Постановлением, под государственным экологическим мониторингом понимается комплексная система наблюдения за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов.

Экологический мониторинг включает в себя мониторинг атмосферного воздуха, земель, лесов, водных объектов, объектов животного мира, уникальной экологической системы озера Байкал, континентального шельфа Российской Федерации, состояния недр, исключительной экономической зоны Российской Федерации, внутренних морских вод и территориального моря Российской Федерации.

Экологический мониторинг осуществляется в целях:

– наблюдения за состоянием окружающей среды, в том числе за состоянием окружающей среды в районах расположения источников антропогенного воздействия и воздействием этих источников на окружающую среду;
– оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов;
– обеспечения потребностей государства, юридических и физических лиц в достоверной информации о состоянии окружающей среды и ее изменениях, необходимой для предотвращения и (или) уменьшения неблагоприятных последствий таких изменений.

Информация, полученная при осуществлении экологического мониторинга, используется при:

– разработке прогнозов социально-экономического развития Российской Федерации, субъектов Российской Федерации, муниципальных образований и принятии соответствующих решений;
– разработке федеральных программ в области экологического развития Российской Федерации, целевых программ в области охраны окружающей среды субъектов Российской Федерации, инвестиционных программ, а также мероприятий по охране окружающей среды;
– осуществлении контроля в области охраны окружающей среды и проведении экологической экспертизы;
– прогнозировании чрезвычайных ситуаций и проведении мероприятий по их предупреждению;
– подготовке данных для ежегодного государственного доклада о состоянии и об охране окружающей среды.

При проведении экологического мониторинга решаются следующие задачи:

– организация и проведение наблюдения за количественными и качественными показателями (их совокупностью), характеризующими состояние окружающей среды, в том числе за состоянием окружающей среды в районах расположения источников антропогенного воздействия и воздействием этих источников на окружающую среду;
– оценка состояния окружающей среды, своевременное выявление и прогноз развития негативных процессов, влияющих на состояние окружающей среды, выработка рекомендаций по предотвращению вредных воздействий на нее;
– информационное обеспечение органов государственной власти, органов местного самоуправления, юридических и физических лиц по вопросам состояния окружающей среды;
– формирование государственных информационных ресурсов о состоянии окружающей среды;
– обеспечение участия Российской Федерации в международных системах экологического мониторинга.

Функция организации и осуществления государственного экологического мониторинга возложена на Министерство природных ресурсов РФ.

Государственный экологический мониторинг

Единая система государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды)

Единая система государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды) создается в целях обеспечения охраны окружающей среды.

Задачами единой системы государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды) являются:

Регулярные наблюдения за состоянием окружающей среды, в том числе компонентов природной среды, естественных экологических систем, за происходящими в них процессами, явлениями, изменениями состояния окружающей среды;
- хранение, обработка (обобщение, систематизация) информации о состоянии окружающей среды;
- анализ полученной информации в целях своевременного выявления изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и (или) антропогенных факторов, оценка и прогноз этих изменений;
- обеспечение органов государственной власти, органов местного самоуправления, юридических лиц, индивидуальных предпринимателей, граждан информацией о состоянии окружающей среды.

Единая система государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды) включает в себя подсистемы:

Государственного мониторинга состояния и загрязнения окружающей среды;
государственного мониторинга атмосферного воздуха;
государственного мониторинга радиационной обстановки на территории Российской Федерации;
государственного мониторинга земель;
государственного мониторинга объектов животного мира;
государственного лесопатологического мониторинга;
государственного мониторинга воспроизводства лесов; (абзац введен Федеральным законом N 27-ФЗ);
государственного мониторинга состояния недр;
государственного мониторинга водных объектов;
государственного мониторинга водных биологических ресурсов;
государственного мониторинга внутренних морских вод и территориального моря Российской Федерации;
государственного мониторинга исключительной экономической зоны Российской Федерации;
государственного мониторинга континентального шельфа Российской Федерации;
государственного экологического мониторинга уникальной экологической системы озера Байкал;
государственного мониторинга охотничьих ресурсов и среды их обитания.

Федеральными органами исполнительной власти, осуществляющими государственное управление в области охраны окружающей среды, федеральными органами исполнительной власти, уполномоченными на ведение подсистем единой системы государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды), в соответствии с федеральными законами осуществляются:

Поиск, получение (сбор), хранение, обработка (обобщение, систематизация) и анализ информации о состоянии окружающей среды, происходящих в ней процессах, явлениях, об изменениях состояния окружающей среды;
- поиск, получение (сбор), хранение, обработка (обобщение, систематизация) и анализ информации об объектах, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду, о характере, видах и об объеме такого воздействия;
- оценка состояния окружающей среды и прогнозирование его изменений под воздействием природных и (или) антропогенных факторов;
- определение связей между воздействием природных и (или) антропогенных факторов на окружающую среду и изменениями состояния окружающей среды;
- выработка предложений о предотвращении негативного воздействия на окружающую среду и направление их в органы государственной власти, органы местного самоуправления, юридическим лицам, индивидуальным предпринимателям;
- направление в органы государственной власти, уполномоченные на осуществление государственного контроля (надзора), и правоохранительные органы информации о нарушении нормативов в области охраны окружающей среды вследствие воздействия природных и (или) антропогенных факторов и предложений об устранении таких нарушений;
- направление в органы государственной власти, органы местного самоуправления предложений для их учета при подготовке документов территориального планирования и (или) предложений об изменении указанных документов в целях формирования благоприятных условий жизнедеятельности человека, ограничения негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду, обеспечения охраны и рационального использования природных ресурсов в интересах нынешнего и будущего поколений;
- выпуск экстренной информации о необходимости снижения негативного воздействия на окружающую среду природных и (или) антропогенных факторов;
- оценка эффективности проводимых природоохранных мероприятий;
- создание и эксплуатация баз данных информационных систем в области охраны окружающей среды;
- хранение информации о состоянии окружающей среды, о происходящих в ней процессах, явлениях, об изменениях состояния окружающей среды и предоставление этой информации органам государственной власти, органам местного самоуправления, юридическим лицам, индивидуальным предпринимателям, гражданам.

Государственный фонд данных государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды)

Государственный фонд данных является федеральной информационной системой, обеспечивающей сбор, обработку, анализ данных и включающей в себя:

Информацию, содержащуюся в базах данных подсистем единой системы государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды);
- результаты производственного контроля в области охраны окружающей среды и государственного экологического надзора;
- данные государственного учета объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду.

Создание и эксплуатация государственного фонда данных осуществляются в соответствии с настоящим Федеральным законом, законодательством Российской Федерации об информации, информационных технологиях и о защите информации и иными нормативными правовыми актами Российской Федерации.

Федеральные органы исполнительной власти, уполномоченные на осуществление государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды), а также органы государственной власти субъектов Российской Федерации, участвующие в осуществлении государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды), обязаны направлять получаемую в ходе осуществления соответствующего мониторинга информацию в государственный фонд данных.

Порядок создания и эксплуатации государственного фонда данных, перечень видов включаемой в него информации, порядок и условия ее представления, а также порядок обмена такой информацией устанавливается Правительством Российской Федерации. Информация, включаемая в государственный фонд данных, подлежит использованию органами государственной власти, органами местного самоуправления, юридическими лицами, индивидуальными предпринимателями, гражданами при планировании и осуществлении хозяйственной и иной деятельности.

Информация, включенная в государственный фонд данных, предоставляется органам государственной власти, органам местного самоуправления, юридическим лицам, индивидуальным предпринимателям, гражданам в порядке, установленном законодательством Российской Федерации.

Информация, включаемая в государственный фонд данных и свидетельствующая об угрозе возникновения чрезвычайной ситуации, в том числе стихийного бедствия, а также о состоянии окружающей среды в границах зон чрезвычайных ситуаций, подлежит незамедлительному представлению в единую государственную систему предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций.

Информация, включаемая в государственный фонд данных и свидетельствующая о возможном вредном воздействии на человека состояния окружающей среды, в том числе компонентов природной среды, подлежит незамедлительному направлению в органы, уполномоченные осуществлять федеральный государственный санитарно-эпидемиологический надзор.

Обмен информацией в рамках единой системы государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды), а также между единой системой государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды), единой государственной системой предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций и органами, уполномоченными осуществлять федеральный государственный санитарно-эпидемиологический надзор, предоставление такой информации органам государственной власти, органам местного самоуправления, юридическим лицам, индивидуальным предпринимателям, гражданам осуществляются на безвозмездной основе.

На основе информации, содержащейся в государственном фонде данных, уполномоченный Правительством Российской Федерации федеральный орган исполнительной власти подготавливает ежегодный государственный доклад о состоянии и об охране окружающей среды, порядок подготовки и распространения которого устанавливается Правительством Российской Федерации.

Виды экологического мониторинга

Глобальный мониторинг - слежение за общемировыми процессами (в том числе антропогенного влияния), происходящими на всей планете. Разработка и координация глобального мониторинга окружающей природной среды осуществляется в рамках ЮНЕП (орган ООН) и Всемирной метеорологической организации (ВМО). Существуют 22 сети действующих станций системы глобального мониторинга. Основными целями программы глобального мониторинга являются: организация системы предупреждения об угрозе здоровью человека; оценка влияния глобального загрязнения атмосферы на климат; оценка количества и распределения загрязнений в биологических системах; оценка проблем возникающих при сельскохозяйственной деятельности и землепользовании; оценка реакции наземных экосистем на воздействие окружающей среды; оценка загрязнения морских экосистем; создание системы предупреждений о стихийных бедствиях в международном масштабе.
Региональный мониторинг - слежение за процессами и явлениями в пределах какого-то одного региона, где эти процессы и явления могут отличаться и по природному характеру, и по антропогенным воздействиям от базового фона, характерного для всей биосферы. На уровне регионального мониторинга ведутся наблюдения за состоянием экосистем крупных природно-территориальных комплексов - бассейнов рек, лесных экосистем, агроэкосистем.
Локальный мониторинг - это слежение за естественными природными явлениями и антропогенными воздействиями на небольших территориях.

В системе локального мониторинга наиболее важным является контроль следующих показателей.

Объекты наблюдения и показатели:

В зависимости от объекта наблюдения различают мониторинг базовый (фоновый) и импактный:

Базовый мониторинг - слежение за обще биосферными природными явлениями без наложения на них антропогенных влияний. Например, базовый мониторинг проводится на особо охраняемых природных территориях, практически не испытывающих локальных воздействий деятельности человека.
Импактный мониторинг - это мониторинг региональных и локальных антропогенных воздействий в особо опасных зонах.
Кроме того, различают мониторинг: биоэкологический (санитарно-гигиенический), геоэкологический (природно-хозяйственный), биосферный (глобальный), космический, геофизический, климатический, биологический, здоровья населения, социальный и др.

Методы экологического мониторинга

В связи с вышеизложенным можно выделить следующие группы затрат:

Затраты, направленные на предотвращение вредного воздействия загрязненной окружающей среды на реципиентов,
затраты, вызываемые этим воздействием.

К первой группе относятся затраты на перемещение реципиентов за пределы зон локальных загрязнений окружающей среды, на озеленение санитарно-защитных зон, на сооружение и эксплуатацию систем очистки воздуха, поступающего в жилые помещения. Затраты, отнесенные ко второй группе, включают расходы на медицинское обслуживание заболевших от загрязненного воздуха, оплату бюллетеней, компенсацию потерь продукции из-за повышения заболеваемости, на компенсацию снижения продуктивности биологических земельных и водных ресурсов. Мониторингом окружающей среды называется регулярные, выполняемые по заданной программе наблюдения природных сред, природных ресурсов, растительного и животного мира, позволяющие выделить их состояния и происходящие в них процессы под влиянием антропогенной деятельности. Под экологическим мониторингом следует понимать организованный мониторинг окружающей среды, при котором, во-первых, обеспечивается постоянная оценка экологических условий среды обитания человека и биологических объектов (растений, животных, микроорганизмов и т. д.), а также оценка состояния и функциональной ценности экосистемы, во-вторых, создаются условия для определения корректирующих действий в тех случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются.

В систему мониторинга должны входить следующие основные процедуры:

Выделение (определение) объекта наблюдения;
обследование выделенного объекта наблюдения;
составление информационной модели для объекта наблюдения;
планирование наблюдений;
оценка состояния объекта наблюдения и идентификация его информационной модели;
прогнозирование изменения состояния объекта наблюдения;
представление информации в удобной для использования форме и доведения ее до потребителя.

Физико-химические методы

Современные методы контроля химических веществ, загрязняющих окружающую среду, - это, по сути, физико-химические методы. Иногда их объединяют термином "инструментальные методы анализа". Исключительно мощное средство контроля загрязнения различных объектов окружающей среды - хроматографические методы, позволяющие анализировать сложные смеси компонентов. Наибольшее значение приобрели тонкослойная, газожидкостная и высокоэффективная жидкостная и ионная хроматография. Будучи несложной по технике выполнения, тонкослойная хроматография хороша при определении пестицидов и других органических соединений-загрязнителей. Газожидкостная хроматография эффективна при анализе многокомпонентных смесей летучих органических веществ. Применение различных детекторов, например малоизбирательного детектора по теплопроводности - катарометра и избирательных - пламенно-ионизационного, электронного захвата, атомно-эмиссионного, позволяет достигать высокой чувствительности при определении высокотоксичных соединений. Высокоэффективную жидкостную хроматографию применяют при анализе смесей многих загрязняющих веществ, прежде всего нелетучих. Используя высокочувствительные детекторы: спектрофотометрические, флуориметрические, электрохимические, можно определять очень малые количества веществ. При анализе смесей сложного состава особенно эффективно сочетание хроматографии с инфракрасной спектрометрией и особенно с масс-спектрометрией. В последнем случае роль детектора играет подключенный к хроматографу масс-спектрометр. Обычно приборы такого типа оснащены мощным компьютером. Так определяют пестициды, полихлорированные бифенилы, диоксины, нитрозоамины и другие токсичные вещества. Ионная хроматография удобна при анализе катионного и анионного составов вод. Один из физико-химических методов мониторинга - ИК-спектрофотометрия. Инфракрасные спектры поглощения, отражения или рассеяния несут чрезвычайно богатую информацию о составе и свойствах пробы. Сопоставляя ИК спектр образца со спектрами известных веществ, можно идентифицировать неизвестное вещество, определить основной состав пищевых продуктов, полимеров, обнаружить примеси в атмосферном воздухе и газах, провести фракционный или структурно-групповой анализ. Методом корреляционного анализа по ИК спектру пробы также можно определить его физико-химические или биологические характеристики, например всхожесть семян, калорийность пищевых продуктов, размер гранул, плотность и т. д. Люминесцентный методы характеризуются высокой экспрессностью и чувствительностью, что позволяет их использовать для систематического контроля за состоянием биосферы и гидросферы и для определения микроэлементов, а также суммарного содержания загрязняющих органических веществ и индивидуальных органических соединений.

Люминесцентный метод относят к числу наиболее чувствительных эмиссионных методов определения следовых количеств органических и неорганических примесей в воздухе. Люминесцентный анализ применяют при определении в воздухе полиароматических углеводородов и их производных. Если определяемое соединение не обнаруживается люминесцентным методом анализа, возможен перевод его в производное, обладающее эмиссией флуоресценции. Для количественного анализа используют также явление тушения люминесценции.

Полярография - одно из электрохимических методов анализа. Полярограмма - зависимость силы тока от величины приложенного напряжения на электроды. При этом методе не происходит физического разделения смеси на отдельные компоненты. В качестве катода чаще всего применяют ртутный капающий электрод (РКЭ), поверхность которого непрерывно обновляется, что позволяет получать полярограммы и проводить анализ с высокой воспроизводимостью результатов. Прямое определение возможно лишь при наличии веществ, способных восстанавливаться на РКЭ: ионы металлов, органические соединения, содержащие галоид-, нитро, нитрозогруппы, карбонильные соединения, пероксиды, эпоксиды и др. это несколько ограничивает возможности метода. Однако при определении полягрофических активных соединений позволяет достичь высокой селективности определения без предварительного разделения сложных смесей на отдельные компоненты. Одним из важнейших этапов реализации экологического мониторинга является дистанционный мониторинг. Как способ получения информации дистанционный мониторинг условно может быть разделен на космический, авиационный, наземный, подземный и подводный. Дистанционный мониторинг, в частности аэрокосмический, применяется для контроля состояния природно-техногенных объектов нефтегазовой отрасли. Основными задачами дистанционного мониторинга являются: техническое состояние магистральных нефте и газопроводов: определение нефтяных загрязнений окружающей среды в местах добычи, переработки и транспортировки углеводородов; оценка масштабов загрязнений при аварийных ситуациях; определение нефтяных загрязнений водной поверхности; контроль ландшафтных изменений в районе расположения техногенных объектов; обнаружение мест и объемов утечек нефтяных углеводородов из наземных и подземных магистральных трубопроводов. Аэрокосмический мониторинг особенно важен для труднодоступных объектов, где проведение непосредственных измерений затруднено или невозможно.

Для решения задач промышленно-экологического мониторинга (ПЭМ) наибольшее распространение получили следующие методы:

Методы мониторинга средствами активного зондирования, к которым относятся лидары, работающие по методу комбинационного рассеяния, на резонансных эффектах и по принципу дифференциального поглощения. Наиболее пригодными для дистанционного контроля нефтяных загрязнений являются системы активного ИК- и УФ-зондирования, а также флуоресцентный лазер, позволяющий определять наличие нефти на поверхности: воды, почвы, снега, льда. Примером типичного лазерного флуориметра может служить лидар MK-III КЦДЗ (канадского центра дистанционного зондирования). Лидар предназначен для обнаружения, идентификации, картирования, слежения за перемещением нефтяных пленок на поверхности воды. Основные параметры лидара излучатель - N-лазер, длина волны - 0,37 мкм, диапазон спектрометра - 0,386-0,690 мкм. Следует отметить, что с помощью лидаров, в принципе, возможно, определять концентрации загрязняющих веществ. Так, например, перестраиваемый лидар в ИК-диапазоне (от 2,7 до 3,7 мкм), используемый на вертолете МИ-8Т в составе комплекса «Эфир-АК», позволяет измерять концентрации углеводородных газов (метан, этан), а также сероводород и другие газы с пределом обнаружения до 2 ppm;
- методы мониторинга средствами пассивного зондирования, к которым относятся тепловизионные системы, много-спектральные сканеры, средства телевизионной и аэрофотосъемки, трассовые радиометры, видеоспектрометры. Многоспектральные сканеры являются наиболее универсальными системами пассивного дистанционного зондирования, так как они могут объединять функции телевизионных, тепловизионных и спектрометрических систем. В НИИ комплексных испытаний оптико-электронных приборов ВНЦ “ГОИ им С. И. Вавилова” разработан многоспектральный сканер «Везувий ЭК», предназначенный для получения изображения в видимом, инфракрасном и тепловом диапазонах. Методы теплового контроля являются косвенными и основаны на регистрации теплофизических свойств загрязненной поверхности. Таким образом, тепловизоры, ИК-сканеры могут зафиксировать, как правило, факт наличия загрязнения, а не определять концентрацию;
- радиотехнические методы мониторинга-радиотепловые измерения в СВЧ-диапазоне и активное радиолокационное зондирование. Особенно эффективно применение СВЧ-радиометрии (миллиметровый диапазон) для обнаружения и контроля нефтяных загрязнений водной поверхности, а также измерения толщины пленки. Например, двухканальный СВЧ-радиометр, работающий в диапазоне 10,7 - 3,5 ГГц, способен измерять толщину пленки в пределах от 0,1 до 7,0 мм при полосе захвата 1600 м с высоты 800 м и скорости полета 200 км/ч.

Биологические методы мониторинга

Состояние биологической системы (организм, популяция, биоценоз) в той или иной степени характеризует воздействие на нее природных или антропогенных факторов и условий среды и может применяться для их оценки. Биоиндикаторы (от био и лат. indico - указываю, определяю) - организмы, присутствие, количество или особенности развития которых служат показателями естественных процессов, условий или антропогенных изменений среды обитания. Их индикаторная значимость определяется экологической толерантностью биологической системы. В пределах зоны толерантности организм способен поддерживать свой гомеостаз. Любой фактор, если он выхолит за пределы «зоны комфорта» для данного организма, является стрессовым. В этом случае организм реагирует ответной реакцией различной интенсивности и длительности, проявление которой зависит от вида и является показателем его индикаторной ценности. Именно ответную реакцию определяют методы биоиндикации. Биологическая система реагирует на воздействие среды в целом, а не только на отдельные факторы, причем амплитуда колебаний физиологической толерантности модифицируется внутренним состоянием системы - условиями питания, возрастом, генетически контролируемой устойчивостью. В качестве объектов для биоиндикации применяются разнообразные организмы - бактерии, водоросли, высшие растения, беспозвоночные животные, млекопитающие. Для гарантированного выявления присутствия в природных средах токсического агента неизвестного химического состава, как правило, используется набор объектов, представляющих различные группы сообщества. С введением каждого дополнительного объекта эффективность схемы испытаний повышается, однако нет смысла бесконечно расширять ассортимент обязательных объектов для использования в такой оценке.

Для биоиндикации необходимо выбирать наиболее чувствительные сообщества, характеризующиеся максимальными скоростью отклика и выраженностью параметров. Например, в водных экосистемах наиболее чувствительными являются планктонные сообщества, которые быстро реагируют на изменение среды благодаря короткому жизненному циклу и высокой скорости воспроизводства. Бентосные сообщества, где организмы имеют достаточно длинный жизненный цикл, более консервативны: перестройки происходят в них при длительном хроническом загрязнении, приводящем к необратимости процессов.

К методам биоиндикации, которые можно применять при исследовании экосистемы, относится выявление в изучаемой зоне редких и исчезающих видов. Список таких организмов, по сути, является набором индикаторных видов, наиболее чувствительных к антропогенному воздействию.

Предлагаемая система биомониторинга представляет собой комплекс различных подходов для оценки состояния разных организмов, находящихся под воздействием комплекса как естественных, так и антропогенных факторов. Фундаментальным показателем их состояния является эффективность физиологических процессов, обеспечивающих нормальное развитие организма. В оптимальных условиях организм реагирует на воздействие среды посредством сложной физиологической системы буферных гомеостатических механизмов. Эти механизмы поддерживают оптимальное протекание процессов развития. Под воздействием неблагоприятных условий механизмы поддержания гомеостаза могут быть нарушены, что приводит к состоянию стресса. Такие нарушения могут происходить до появления изменений обычно используемых параметров жизнеспособности. Таким образом, методология биотестирования, основанная на исследовании эффективности гомеостатических механизмов, позволяет уловить присутствие стрессирующего воздействия раньше, чем многие обычно используемые методы.

Методы статистической и математической обработки данных

Для обработки экомониторинговых данных используются методы вычислительной и математической биологии (в том числе и математическое моделирование), а также широкий спектр информационных технологий.

Географические информационные системы

ГИС является отражением общей тенденции привязки экологических данных к пространственным объектам. Как считают некоторые специалисты, дальнейшая интеграция ГИС и экологического мониторинга приведёт к созданию мощных ЭИС (экологических информационных систем) с плотной пространственной привязкой.

Организация экологического мониторинга

В природоохранное законодательство входят Закон РФ «Об охране окружающей среды» и другие законодательные акты комплексного правового регулирования.

Немаловажную роль играют нормативные правила - санитарные, строительные, технико-экономические, технологические и т. д. К ним относятся нормативы качества окружающей среды: нормы допустимой радиации, уровня шума, вибрации и т. д.

Нормативы качества – предельно допустимые нормы воздействия на окружающую природную среду антропогенной деятельности человека.

Нормирование качества окружающей природной среды – это процесс разработки и придания юридической нормы научно обоснованным нормативам в виде показателей предельно допустимого воздействия человека на природу или среду обитания. Предельно допустимой нормой является законодательно устанавливаемые допустимые размеры воздействия человека на окружающую среду. Предельно допустимые нормы – это своего рода вынужденный компромисс, который позволяет развивать хозяйство, охранять жизнь и благополучие человека.

В соответствии с 3aконом к содержанию нормативов предъявляют следующие требования: экологическая безопасность населения; сохранение генетического фонда; обеспечение рационального использования и воспроизводства природных условий, устойчивого развития хозяйственной деятельности.

Нормативы качества оценивают по трем показателям: медицинским (устанавливают пороговый уровень угрозы здоровью человека, его генетической программе); технологическим (оценивают уровень установленных пределов техногенного воздействия на человека и среду обитания) и научно-техническим (оценивают возможность научных и технических средств контролировать соблюдение пределов воздействия по всем характеристикам).

Нормативы качества не обладают юридической силой. Норматив становится обязательным и имеет юридическую силу с момента утверждения его компетентным органом. Такими органами являются Государственный комитет санитарно-эпидемиологического надзора при Правительстве РФ (Госкомсанэпиднадзор), Министерство природных ресурсов РФ и Государственный комитет РФ по охране окружающей среды (Госкомэкология).

Госкомсанэпиднадзор России осуществляет мониторинг воздействия факторов среды обитания на состояние здоровья населения.

Министерство природных ресурсов осуществляет мониторинг недр (геологической среды), включая мониторинг подземных вод и опасных экзогенных и эндогенных геологических процессов; мониторинг водной среды водохозяйственных систем и сооружений в местах водосбора и сброса сточных вод.

Госкомэкология: координация деятельности министерств и ведомств, предприятий и организаций в области мониторинга окружающей природной среды; организация мониторинга источников антропогенного воздействия на окружающую среду и зон их прямого воздействия; организация мониторинга животного и растительного мира, мониторинг наземной фауны и флоры (кроме лесов); обеспечение создания и функционирования экологических информационных систем; ведение с заинтересованными министерствами и ведомствами банков данных об окружающей природной среде, природных ресурсах и их использовании.

При разработке проекта экологического мониторинга необходима следующая информация:

Источники поступления загрязняющих веществ в окружающую природную среду (выбросы загрязняющих веществ в атмосферу; сбросы сточных вод в водные объекты; поверхностные смывы загрязняющих и биогенных веществ в поверхностные воды суши и моря; внесение на земную поверхность и в почвенный слой загрязняющих и биогенных веществ вместе с удобрениями и ядохимикатами при сельскохозяйственной деятельности; места захоронения и складирования промышленных и коммунальных отходов; техногенные аварии);
- переносы загрязняющих веществ (процессы атмосферного переноса; процессы переноса в водной среде);
- данные о состоянии антропогенных источников эмиссии (его мощность и месторасположение, гидродинамические условия поступления эмиссии в окружающую среду).

На территории Российской Федерации функционирует ряд систем мониторинга загрязнения природной среды и состояния природных ресурсов. В государственной системе управления природоохранной деятельностью в Российской Федерации важную роль играет формирование единой государственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ).

ЕГСЭМ включает в себя: мониторинг источников антропогенного воздействия на окружающую среду; мониторинг загрязнения абиотического компонента окружающей среды; мониторинг биотической компоненты окружающей среды; социально-гигиенический мониторинг; обеспечение создания и функционирования экологических информационных систем.

В государственной системе управления природоохранной деятельностью в Российской Федерации важную роль играет формирование единой государственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ).

ЕГСЭМ включает в себя следующие основные компоненты:

Мониторинг источников антропогенного воздействия на окружающую среду;
мониторинг загрязнения абиотического компонента окружающей природной среды;
мониторинг биотической компоненты окружающей природной среды;
социально-гигиенический мониторинг;
обеспечение создания и функционирования экологических информационных систем.

При этом распределение функций между центральными органами федеральной исполнительной власти осуществляется следующим образом.

Госкомэкологии (бывш. Минприроды России): координация деятельности министерств и ведомств, предприятий и организаций в области мониторинга окружающей природной среды; организация мониторинга источников антропогенного воздействия на окружающую среду и зон их прямого воздействия; организация мониторинга животного и растительного мира, мониторинг наземной фауны и флоры (кроме лесов); обеспечение создания и функционирования экологических информационных систем; ведение с заинтересованными министерствами и ведомствами банков данных об окружающей природной среде, природных ресурсах и их использовании.

Росгидромет: организация мониторинга состояния атмосферы, поверхностных вод суши, морской среды, почв, околоземного космического пространства, в том числе комплексного фонового и космического мониторинга состояния окружающей природной среды; координация развития и функционирования ведомственных подсистем фонового мониторинга загрязнения окружающей природной среды; ведение государственного фонда данных о загрязнении окружающей природной среды.

Роскомзем: мониторинг земель.

Министерство природных ресурсов (включая бывш. Роскомнедра и Роскомвоз): мониторинг недр (геологической среды), включая мониторинг подземных вод и опасных экзогенных и эндогенных геологических процессов; мониторинг водной среды водохозяйственных систем и сооружений в местах водосбора и сброса сточных вод.

Роскомрыболовство: мониторинг рыб, других животных и растений.

Рослесхоз: мониторинг лесов.

Роскартография: осуществление топографо-геодезического и картографического обеспечения ЕГСЭМ, включая создание цифровых, электронных карт и геоинформационных систем.

Госгортехнадзор России: координация развития и функционирования подсистем мониторинга геологической среды, связанных с использованием ресурсов недр на предприятиях добывающих отраслей промышленности; мониторинг обеспечения промышленной безопасности (за исключением объектов Минобороны России и Минатома России).

Госкомэпиднадзор России: мониторинг воздействия факторов среды обитания на состоянием здоровья населения.

Минобороны России: мониторинг окружающей природной среды и источников воздействия на нее на военных объектах; обеспечение ЕГСЭМ средствами и системами военной техники двойного применения.

Госкомсевер России: участие в развитии и функционировании ЕГСЭМ в районах Арктики и Крайнего Севера.

Технологии единого экологического мониторинга (ЕЭМ) охватывают разработку и использование средств, систем и методов наблюдений, оценки и выработки рекомендаций и управляющего воздействия в природно-техногенной сфере, прогнозы ее эволюции, энерго-экологические и технологические характеристики производственной сферы, медико-биологические и санитарно-гигиенические условия существования человека и биоты. Комплексность экологических проблем, их многоаспектность, теснейшая связь с ключевыми отраслями экономики, обороны и обеспечением защиты здоровья и благополучия населения требует единого системного подхода к решению проблемы.

Структуру единого экологического мониторинга можно представить сферами получения, обработки и отображения информации, сферами оценки ситуации и принятия решений.

Структурными звеньями любой системы ЕЭМ являются:

Измерительная система;
информационная система, включающая в себя базы и банки данных правовой, медико-биологической, санитарно-гигиенической, технико-экономической направленности;
системы моделирования и оптимизации промышленных объектов;
системы восстановления и прогноза полей экологический и метеорологических факторов;
система принятия решений.

Построение измерительного комплекса систем ЕЭМ основывается на использовании точечного и интегрального методов измерений с помощью стационарных(стационарные посты наблюдения) и мобильных (автомобили-лаборатории и аэрокосмические средства) систем. Следует отметить, что аэрокосмические средства привлекаются лишь при необходимости получения крупномасштабных интегральных показателей о состоянии окружающей среды.

Получение информации обеспечивается тремя группами приборов, измеряющими: метеорологические характеристики (скорость и направление ветра, температуру, давление, влажность атмосферного воздуха и пр.), фоновые концентрации вредных веществ и концентрации загрязняющих веществ вблизи источников загрязнения окружающей среды.

Использование в измерительном комплексе современных контроллеров, решающих вопросы сбора информации с датчиков, первичной обработки и передачи информации потребителю с помощью модемной телефонной и радио связи или по компьютерным сетям, значительно повышает оперативность системы.

Региональная подсистема ЕЭМ предполагает работу с большими массивами разнообразной информации, включающими данные: по структуре энергопроизводства и энергопотребления региона, гидрометеорологических измерений, о концентрациях вредных веществ в окружающей среде; по итогам картографирования и аэрокосмического зондирования, о результатах медико-биологических и социальных исследований и др.

Одной из основных задач в этом направлении является создание единого информационного пространства, которое может быть сформировано на основе использования современных геоинформационных технологий. Интеграционный характер геоинформационных систем (ГИС) позволяет создать на их основе мощный инструмент для сбора, хранения, систематизации, анализа и представления информации.

ГИС имеют такие характеристики, которые с полным правом позволяют считать эту технологию основной для целей обработки и управления мониторинговой информацией. Средства ГИС намного превосходят возможности обычных картографических систем, хотя, естественно, включают и все основные функции получения высококачественных карт и планов. В самой концепции ГИС заложены всесторонние возможности сбора, интеграции и анализа любых распределенных в пространстве или привязанных к конкретному месту данных. При необходимости визуализировать имеющуюся информацию в виде карты с графиками или диаграммами, создать, дополнить или видоизменить базу данных пространственных объектов, интегрировать ее с другими базами - единственно верным решением будет обращение к ГИС.

Только с появлением ГИС в полной мере реализуется возможность целостного, обобщенного взгляда на комплексные проблемы окружающей среды и экологии.

ГИС становится основным элементом систем мониторинга.

Система единого экологического мониторинга предусматривает не только контроль состояния окружающей среды и здоровья населения, но и возможность активного воздействия на ситуацию. Используя верхний иерархический уровень ЕЭМ (сфера принятия решения), а также подсистему экологической экспертизы и оценки воздействия на окружающую среду, появляется возможность управления источниками загрязнения на основании результатов математического моделирования промышленных объектов или регионов (Под математическим моделированием промышленных объектов понимается моделирование технологического процесса, включая модель воздействия на окружающую среду).

Система единого экологического мониторинга предусматривает разработку двухуровневых математических моделей промышленных предприятий с различной глубиной проработки.

Первый уровень обеспечивает детальное моделирование технологических процессов с учетом влияния отдельных параметров на окружающую среду.

Второй уровень математического моделирования обеспечивает эквивалентное моделирование на основе общих показателей работы промышленных объектов и степени их воздействия на окружающую среду. Эквивалентные модели необходимо иметь прежде всего на уровне администрации региона с целью оперативного прогнозирования экологической обстановки, а также определения размера затрат на уменьшение количества вредных выбросов в окружающей среде.

Моделирование текущей ситуации позволяет с достаточной точностью выявить очаги загрязнения и выработать адекватное управляющее воздействие на технологическом и экономическом уровнях.

При практической реализации концепции единого экологического мониторинга не следует забывать: о показателях точности оценки ситуации; об информативности сетей (систем) измерений; о необходимости разделения (фильтрации) на отдельные составляющие (фоновые и от различных источников) загрязнения с количественной оценкой; о возможности учета объективных и субъективных показателей. Данные задачи решает система восстановления и прогноза полей экологических и метеорологических факторов.

Таким образом, единая государственная система экологического мониторинга, несмотря на известные трудности, обеспечивает формирование массива данных для составления экологических карт, разработки ГИС, моделирования и прогноза экологических ситуаций в различных регионах России.

Система экологического мониторинга (в данном контексте используется как синоним мониторинга окружающей среды) организована на 2-х уровнях - ведомственном и территориальном.

Основными проблемами функционирования ведомственных систем экомониторинга есть:

Недостаточный уровень автоматизации и информатизации;
- низкий уровень межведомственного взаимодействия, приводящий к дублированию измерений и снижению информативности наблюдательных сетей.

Задачи экологического мониторинга

Наблюдение за источниками антропогенного воздействия;
- наблюдение за факторами антропогенного воздействия;
- наблюдение за состоянием природной седы и происходящими в ней процессами под влиянием факторов антропогенного воздействия;
- оценка фактического состояния природной среды;
- прогноз изменения состояния природной среды под влиянием факторов антропогенного воздействия и оценка прогнозируемого состояния природной среды.

Система пассивного мониторинга не включает деятельность по управлению качеством среды, но является источником необходимой для принятия экологически значимых решений информации.

Активный мониторинг предполагает принятие экологически значимых решений и активных регулирующих мер, что тесно связано с экологическим контролем. Контроль экологический - деятельность государственных органов, предприятий и граждан по соблюдению экологических норм и правил. Различают государственный, производственный и общественный экологический контроль.

В природоохранительном законодательстве государственная служба мониторинга определена фактически как часть общей системы экологического контроля. Экологический контроль ставит своими задачами: наблюдение за состоянием окружающей среды и ее изменением под влиянием хозяйственной и иной деятельности; проверку выполнения планов и мероприятий по охране природы, рациональному использованию природных ресурсов, оздоровлению окружающей природной среды, соблюдения требований природоохранительного законодательства и нормативов качества окружающей природной среды.

Задачи мониторинга:

1. Организация системы сбора и обработки данных наблюдений;
2. Обеспечение достоверности и сопоставимости данных наблюдений;
3. Организация хранения данных экологических баз;
4. Оценка и прогноз состояния окружающей среды;
5. Информационное обеспечение органов власти и населения о состоянии окружающей среды.

Экологический контроль и мониторинг

Выполнение этих задач возложено на систему экокнтроля, состоящего из государственного, производственного, муниципального и общественного контроля.

Экоконтроль, как правовая мера выполняет ряд функций – предупредительную, информационную и карательную.

Государственный экоконтроль проводится от имени государства, это дает независимые и объективные результаты. Это наиболее влиятельный контроля, потому, что для осуществления своих функций может прибегать к поддержке правоохранительных органов.

Производственный экоконтроль проводится самим предприятием – природопользователем на своих объектах с целью обеспечения выполнения в процессе хозяйственной и иной деятельности требований природоохранного законодательства и соблюдения установленных нормативов в области ООС, а также самопроверки рационального природопользования на своих объектах и выполнения планов и мероприятий по ограничению и уменьшению воздействия на ОС.

Муниципальный экоконтроль осуществляется на территории муниципального образования органами местного самоуправления или уполномоченными ими организациями.

Общественный экоконтроль осуществляется общественными или иными некоммерческими объединениями в соответствии с их уставами, а также гражданами. Его задача – проверка выполнения требований природоохранного законодательства как всеми юридическими лицами от министерства до предприятия, учреждения или организации независимо от формы их собственности, так и всеми должностными лицами и гражданами.

Мониторинг – система выполняемых по заданной программе регулярных комплексных долгосрочных наблюдений за состоянием ОС, её загрязнением, происходящими природными явлениями, а также оценка и прогноз последующих изменений. Одни из главных принципов мониторинга – непрерывность слежения. Экомониторинг является начальным этапом системы обеспечения экологической безопасности.

Различают 3 уровня территориального охвата современного мониторинга: локальный (биоэкологический, санитарно-гигиенический); региональный (геосистемный, природно-хозяйственный); глобальный (биосферный, фоновый), включающий в себя наблюдения за состоянием ОС из космоса – космический мониторинг.

В основных структурных элементах ОС ведутся постоянные наблюдения за присутствием следующим наиболее опасных для природных экосистем и человека загрязняющих веществ:

В атмосферном воздухе – оксидов серы, азота, углерода, взвешенных веществ (аэрозолей), углеводородов, радионуклидов, бензапирена;
- в поверхностных водах – нефтепродукты, фенолов, соединений фосфора и азота, тяжелых металлов, пестицидов, минеральных солей, а также контролируется комплексный показатель рН;
- в биоте – тяжелых металлов, радионуклидов, пестицидов.

Проводится мониторинг воздействия вредных физических факторов, таких, как радиация, шум, ЭМП и ЭМИ. Контролируются прежде всего зоны влияния соответствующих крупных источников, а именно АЭС, аэропортов, крупных промышленных и транспортных центров, электростанций и ЛЭП, телерадиоцентров и ретрансляторов.

Выделяют 2 составные части мониторинга – абиотичесикую (геофизическую) и биотическую.

Государственный экомониторинг ведется в целях обеспечения потребностей государства, юридических и физических лиц в достоверной информации об истинном состоянии ОС в нашей стране, необходимой для:

Разработки прогнозов социально-экономического развития и принятия соответствующих решений, целевых программ в области ООС и соответствующих мероприятий;
- предотвращения и уменьшения неблагоприятных последствий изменения состояния ОС.

Объекты экологического мониторинга

Компоненты природной среды - земли, недра, почвы, поверхностные и подземные воды, атмосферный воздух, уровни радиационного и энергетического загрязнения, а также озоновый слой атмосферы и околоземное космическое пространство, обеспечивающие в совокупности благоприятные условия для существования жизни на Земле;
- природные объекты - естественные экологические системы, природные ландшафты и составляющие их элементы;
- природно-антропогенные объекты - природные объекты, преобразованные в процессе хозяйственной деятельности или объекты, созданные человеком и имеющие рекреационное и защитное значение;
- источники антропогенного воздействия на природную среду, включая потенциально опасные объекты.

Мониторинг природных сред и объектов осуществляется на различных уровнях:

Глобальном (по международным программам и проектам);
- федеральном (для территории России в целом);
- территориальном (в пределах территории соответствующих субъектов Российской Федерации);
- локальном (в пределах природно-техногенной системы).

Экологический мониторинг (мониторинг окружающей среды) - это комплексная система выполняемых по научно обоснованным программам взаимосвязанных работ по регулярному наблюдению за состоянием окружающей среды, оценке и прогнозу её изменений под влиянием естественных и антропогенных факторов.

Основной задачей экологического мониторинга является предоставление своевременной, регулярной и достоверной информации о состоянии природной среды и объектов, а также прогнозов изменения экологической обстановки. Данные мониторинга являются основой информационной поддержки принятия решений, расстановки приоритетов в области природоохранной деятельности с целью выработки экономической политики, адекватно учитывающей экологические факторы.

Система экологического мониторинга представляет собой совокупность взаимно увязанных нормативно-правовых актов, структур управления, научных организаций и предприятий, технических и информационных средств.

Цели экологического мониторинга

Предельно допустимая экологическая нагрузка (ПДЭП) установлена потому, что для нормального функционирования и устойчивости экосистем и биосферы не следует прекращать определенные экстремальные нагрузки на них. В связи с этим необходимо вести поиск критических или наиболее чувствительных звеньев в экосистемах, которые быстрее и точнее других характеризуют их состояние. Экологический мониторинг призван обеспечивать оптимальные условия жизнедеятельности различных биообъектов.

Под мониторингом понимают систему наблюдения за изменениями состояния среды, вызванными антропогенными причинами. Термин "мониторинг" (от лат. monitor – наблюдающий или предостерегающий). Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП) определяет экологический мониторинг как систему повторных наблюдений за элементами окружающей среды в пространстве и во времени с определенными целями и в соответствии с заранее подготовленными программами.

Экологический мониторинг включает звенья разного уровня:

1) глобальный мониторинг – на основе международного сотрудничества;
2) национальный мониторинг – общегосударственная система наблюдения и контроля;
3) региональный мониторинг;
4) локальный мониторинг, или импактный, – отдельный населенный пункт или предприятие.

Основные цели экологического мониторинга состоят в обеспечении системы управления природоохранной деятельностью и экологической безопасностью своевременной и достоверной информацией, позволяющей:

Оценить показатели состояния и функциональной целостности экосистем и среды обитания человека;
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;
создать предпосылки для определения мер по исправлению возникающих негативных ситуаций до того, как будет нанесен ущерб.

Задачи экологического мониторинга:

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;
оценка фактического состояния природной среды;
прогноз изменения состояния природной среды под влиянием факторов антропогенного воздействия и оценка прогнозируемого состояния природной среды.

Источником информации при проведении оценки служат данные, полученные в процессе наблюдений за окружающей средой. Потребность в наблюдениях (новой, дополнительной или контрольной информации) возникает на всех этапах оценки.

Производственный экологический мониторинг

Проведение производственного экологического мониторинга регламентируется требованиями следующих нормативных документов:

Федеральный закон «Об охране окружающей среды» №7-ФЗ;
Федеральный Закон «Об охране атмосферного воздуха» №96-ФЗ;
Положение об оценке воздействия намечаемой хозяйственной деятельности на окружающую среду в РФ, утвержденное Приказом Госкомэкологии России №372;
Водный кодекс РФ №167-ФЗ, статья 78;
Строительные нормы и правила (СНиП 11-02-96, СП 11-102-97, СП 11-103-97), а также требования санитарного законодательства Российской Федерации.

Основными задачами экологического мониторинга являются:

Качественный и количественный контроль экологического состояния отдельных компонентов природной среды и экосистем в целом;
комплексная оценка изменения экосистем в период осуществления деятельности;
прогноз развития природно-антропогенных комплексов, созданных в результате производства работ;
выявление зон экологического риска;
разработка рекомендаций для принятия решений по снижению и предотвращению негативного воздействия на окружающую среду в процессе выполнения строительных работ.

Производственный экологический мониторинг включает:

Систематическую регистрацию и контроль количественных и качественных показателей компонентов окружающей природной среды в местах размещения источников вредного воздействия и районах их возможного распространения;
контроль выполнения и эффективности принятых рекомендаций по сохранению и восстановлению состояния окружающей природной среды.

Выполнение производственного экологического мониторинга позволит:

Получать систематические оценки экологической обстановки на контролируемых участках в ходе реализации проекта;
обеспечить выполнение норм и требований действующего природоохранительного законодательства;
вырабатывать своевременные рекомендации по оптимальной корректировке производственной деятельности, обеспечивающие допустимый уровень воздействия на окружающую природную среду;
оценить техногенную нагрузку на основные компоненты окружающей природной среды в течение строительства и эксплуатации производственного объекта;
создать базы данных экологического состояния территории, охваченной наблюдениями.

Наблюдения предполагают систематические измерения качественных и количественных показателей состояния компонентов природной среды по определенной программе.

Разработка программы наблюдений, включающая выбор объектов мониторинга, определение контролируемых параметров, средств и методов контроля осуществляется исходя из следующих основополагающих принципов:

1. Комплексный характер мониторинга.

Наблюдения за окружающей средой должны охватывать все компоненты природной среды (воздушный бассейн, водную среду, почвы и грунты, рельеф поверхности). Необходимость этого объясняется широким спектром воздействия осуществляемой строительной деятельности на окружающую природу и наличием тесных общебиологических связей между природными компонентами, когда изменения одного из них неизбежно влекут изменения следующего.

2. Объективность выполняемых работ.

Получаемая информация должна быть достоверной и адекватно отражать происходящие изменения, что в конечном итоге расширяет области ее возможного применения (разработка на ее основе природоохранных мероприятий, создание сети регионального мониторинга и т.д.).

Обеспечение объективности достигается на организационном и практическом уровне проведения работ по мониторингу (посредством использования утвержденных или общепринятых методик сбора, обработки и накопления информации, применения инструментария, в том числе лабораторного оборудования, имеющего соответствующий сертификат и др.).

3. Непрерывность мониторинга.

Непрерывность мониторинга обеспечивается за счет наблюдения за динамикой природных комплексов на разных стадиях строительства объекта. В качестве базовой информации используются данные о состоянии природных сред до начала строительных работ, полученные в процессе проведения инженерно-экологических изысканий или оценки фонового состояния территории. В рамках проведения производственного экологического контроля осуществляется мониторинг изменения природных комплексов на стадии строительства. Полученные данные являются информационной основой для прогнозирования изменений природной среды в результате строительства и разработки мероприятий по снижению негативного воздействия. Кроме того, благодаря непрерывности мониторинговых исследований обеспечивается преемственность данных для проведения последующих наблюдений и решения широкого спектра экологических задач (проведения комплексного анализа экологической информации, выдачи прогноза развития ситуации, оценки техногенной нагрузки на территорию и т.д.).

4. Достаточность мониторинга.

Собираемые данные должны давать полное представление и информировать обо всех происходящих природных процессах. Достаточность мониторинга обеспечивается объемом проводимых исследований (количественный аспект) и правильностью выбора пунктов, маршрутов или точек мониторинга (качественный аспект). Планирование размещения сети пунктов мониторинга проведено с учетом состава и пространственного расположения промышленных объектов, а также природно-территориальных условий.

Производственный экологический мониторинг включает три категории наблюдений:

Регулярные наблюдения в пунктах контроля и контрольных площадках;
оперативные наблюдения (в местах обнаруженного аварийного загрязнения);
специальные наблюдения (в связи с увеличением значимости какого-либо техногенного воздействия или при обнаружении сверхнормативного загрязнения природных сред в процессе мониторинга).

Специалисты Института экологического проектирования и изысканий выполнили следующие работы:

Производственный экологический мониторинг и контроль соблюдения требований природоохранного законодательства при строительстве компрессорных станций в составе стройки «Строительство магистрального газопровода Бованенково-Ухта» (Ямало-Ненецкий АО, Республика Коми);
Производственный экологический мониторинг и контроль соблюдения требований природоохранного законодательства при строительстве объектов в составе стройки «Расширение единой системы газопроводов РФ для обеспечения подачи газа в газопровод «Южный поток» (Воронежская область, Ростовская область, Краснодарский край);
Проведение производственного экологического мониторинга в период строительства объекта: «Обустройство Юбилейного НГКМ (пласты АУ11 и ПК18-20) на годовой объем 1,75 млрд. куб. м газа» (Ямало-Ненецкий АО).

Осуществление экологического мониторинга

Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды осуществляет:

Ведение Единого государственного фонда данных о состоянии окружающей природной среды, ее загрязнении;
формирование и обеспечение функционирования государственной наблюдательной сети, в том числе организацию и прекращение деятельности стационарных и подвижных пунктов наблюдений, определение их местоположения;
информирование пользователей (потребителей) о составе предоставляемых сведений о состоянии окружающей природной среды, ее загрязнении, о формах доведения данной информации и об организациях, осуществляющих информационное обеспечение пользователей (потребителей);
обеспечение выпуска экстренной информации об опасных природных явлениях, о фактических и прогнозируемых резких изменениях погоды и загрязнении окружающей природной среды, которые могут угрожать жизни и здоровью населения и наносить ущерб окружающей среде (Положение о Федеральной службе по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, утвержденное Постановлением Правительства РФ №372).

Существуют различные виды мониторинга, выделяемые в зависимости от масштабов системы мониторинга, - глобальный, национальный, региональный, локальный, от уровня измененности человеком окружающей среды - фоновый и импактный, от объекта мониторинга - собственно экологический, воздуха, вод, земли (почв), животного мира, опасных отходов, радиационный, социально-гигиенический.

Глобальный мониторинг осуществляется в соответствии с международными соглашениями системой станций наблюдения, расположенных в различных точках Земли, путем обмена полученных различными государствами данных в целях наблюдения за состоянием окружающей среды, происходящими в ней изменениями, в том числе изменениями климата, создания системы данных, их распространения, прогноза развития свойств окружающей среды и их влияния на человека.

Национальный экологический мониторинг осуществляется отдельными государствами в пределах своей территории. В России Единая государственная система экологического мониторинга создана и ее задачами являются: наблюдение за состоянием окружающей среды, ее загрязнением, в том числе атмосферы, поверхностных вод, морской среды, почв, околоземного космического пространства, радиационной обстановки на поверхности Земли и в околоземном космическом пространстве, оценка и прогноз изменений климата, водных ресурсов, трансграничного переноса загрязняющих веществ и т. д. В системе национального экологического мониторинга выделяются радиационный, комплексный фоновый, космический, а также государственный мониторинг континентального шельфа и исключительной экономической зоны. Региональный экологический мониторинг - система наблюдений за состоянием окружающей среды в пределах административно-территориальной обособленной единицы (субъекта РФ) или части такой единицы либо частей нескольких субъектов РФ, характеризующихся общностью природных процессов либо подвергающихся антропогенному воздействию из одних и тех же источников.

Локальный экологический мониторинг осуществляется на обособленном производственном объекте (или его части), объекте правомерного природопользования, отдельном участке территории, постоянно или временно обладающем особым правовым статусом (например, в государственном заповеднике, в зоне экологического бедствия). Фоновый мониторинг означает наблюдение за явлениями и процессами, происходящими в окружающей среде, минимально затронутой вмешательством человека, и осуществляется станциями, расположенными в биосферных заповедниках. Из 99 существующих в РФ государственных природных заповедников 22 имеют международный статус биосферных (по соответствующим сертификатам ЮНЕСКО).

Импактный мониторинг (от англ. impakt - воздействие, влияние) - разновидность системы наблюдений за источниками антропогенного воздействия на окружающую среду в специально выделенных зонах, где осуществляется деятельность, связанная с повышенными экологическими рисками.

Социально-гигиенический мониторинг - государственная система наблюдения, анализа, оценки и прогноза состояния здоровья населения и среды обитания человека (естественной и искусственной), а также определения причинно-следственных связей между состоянием здоровья населения и воздействием факторов среды обитания. Он проводится на уровнях: федеральном, субъектов РФ, муниципальных образований для формирования федерального информационного фонда данных на основе многолетних наблюдений за состоянием здоровья населения, физическими, химическими, биологическими и социальными факторами среды обитания, природно-климатическими факторами, за структурой и качеством питания, безопасностью пищевых продуктов учреждениями санитарно-эпидемиологической службы РФ.

Мониторинг животного мира - государственная система регулярных наблюдений за распространенностью, численностью, видовым составом объектов животного мира, состоянием среды их обитания, в том числе за миграционными путями, иными факторами в целях сохранения биоразнообразия, научно обоснованного использования и охраны животного мира, предотвращения распространения эпизоотии и иных негативных последствий. Его разновидностью является отраслевой мониторинг водных биологических ресурсов, проводимый во внутренних морских водах, территориальном море, на континентальном шельфе и в исключительной экономической зоне РФ, в Каспийском и Азовском морях и т. п. Мониторинг атмосферного воздуха - система наблюдения за качеством атмосферного воздуха, количеством и составом содержащихся в нем вредных веществ и оказываемым на него антропогенным воздействием путем выбросов со стационарных и передвижных источников. Осуществляется путем забора проб воздуха и дождевой воды постоянными и мобильными станциями Росгидромета, санэпиднадзора, других субъектов.

Мониторинг водных ресурсов - наблюдение за качеством поверхностных вод, составом находящихся в них загрязняющих веществ, составом и количеством сбрасываемых в водные объекты сточных вод, осуществляемое химическими и биологическими (по водной флоре и фауне) методами с помощью проб, отбираемых периодически (ежемесячно) или сезонно.

Мониторинг земель - система базовых, периодических и оперативных наблюдений (съемки, обследования и изыскания) за состоянием всех земель в РФ с целью выявления изменений, их оценки, прогноза и выработки рекомендаций по предупреждению и устранению последствий негативных процессов, информационного обеспечения органов управления земельными ресурсами, а также владельцев земельных участков. Он осуществляется на федеральном, региональном и локальном уровнях Министерством природных ресурсов РФ и его территориальными органами.

Радиационный мониторинг осуществляется ЕГАСКРО (Единой государственной автоматизированной системой контроля радиационной обстановки на территории РФ) для определения уровней радиоактивности средообразующих элементов (вод, воздуха, почв, растительности), ионизирующего излучения, количества и состава радиоактивных осадков. Субъекты экологического мониторинга - органы исполнительной власти РФ и субъектов РФ, органы местного самоуправления, специализированные организации, уполномоченные на осуществление функций экологического мониторинга, субъекты экономической деятельности, общественные объединения.

Экологический мониторинг проводится специальной наблюдательной сетью. Это система стационарных и подвижных пунктов наблюдений, в том числе постов, станций, лабораторий, центров, бюро, обсерваторий. Значительная часть наблюдательной сети функционировала в рамках Федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, Государственной службы по санитарно-эпидемиологическому надзору Министерства здравоохранения РФ, а также Министерства сельского хозяйства РФ, Государственной инспекции по торговле, Государственной службы наблюдения за состоянием окружающей природной среды Министерства природных ресурсов, других федеральных органов исполнительной власти и их территориальных органов. Согласно Указу Президента РФ «О системе и структуре федеральных органов исполнительной власти» (СЗ РФ №11. Ст. 945) ведение социально-гигиенического мониторинга и мониторинга качества и безопасности продуктов и продукции возлагается на Федеральную службу по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека; мониторинга водных биоресурсов - Федеральное агентство по рыболовству; экологического мониторинга - на структуры Министерства природных ресурсов РФ и т. д. Указом Президента РФ (СЗ РФ №21. Ст. 2023) Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды была вновь образована, и руководство ею возложено на Правительство РФ. Кроме того, субъектами РФ, органами местного самоуправления создаются соответствующие посты, станции и иные элементы наблюдательной сети для ведения регионального или локального мониторинга.

Объекты экологического мониторинга - это окружающая среда в целом и отдельные ее элементы; негативные изменения качества окружающей среды, способные оказать отрицательное влияние на здоровье и имущество людей, безопасность территорий; виды деятельности, оцениваемые законодательством как представляющие потенциальную угрозу для окружающей среды, здоровья людей и экологической безопасности территорий; оборудование, технологии, производственные и иные технические объекты, существование, использование, преобразование и уничтожение которых представляет опасность для окружающей среды и здоровья людей; чрезвычайные и иные внезапно возникшие физические, химические, биологические и иные обстоятельства (аварии, инциденты, иные нештатные ситуации), способные оказать негативное воздействие на окружающую среду и здоровье людей; обладающие особым правовым статусом территории и объекты (например, заповедные).

Законодательством могут быть установлены порядок регистрации объектов экологического мониторинга, ведение единого Реестра таковых, ограничения на доступ к экологической информации и другие правила, регулирующие организацию и осуществление мониторинга.

Программа экологического мониторинга

Ключевым элементом любой Программы мониторинга окружающей среды является:

1. перечень объектов, находящихся под контролем, их территориальная привязка (хорологическая организация мониторинга);
2.перечень показателей контроля и допустимых областей их изменения (параметрическая организация мониторинга);
3. временные масштабы (хронологическая организация мониторинга) – периодичность отбора проб, частота и время представления данных (хронологическая организация мониторинга). Кроме того, в приложении в Программе мониторинга должны присутствовать схемы, карты, таблицы с указанием места, даты и метода отбора проб и представления данных.

Этапы разработки программ ЭМ. Для производственного ЭМ этапы выбираются на основе технологических процессов и сложившихся методов работы. Для уточнения обстановки и причин загрязнения какого-либо объекта выбором объекта мониторинга должно быть определение конкретной точки сброса или выброса веществ.

В целом программа ЭМ должна быть научно обоснованной, гибкой, управляемой, экономичной:

1. предпроектный – разработка программ ЭМ;
1.1. Постановка целей и задач;
1.2. Выбор приоритетов мониторинга, объектов и параметров;
1.3. Предварительный анализ ситуации: перед формированием долгосрочной программы мониторинга осуществляется поиск и анализ материалов, характеризующих особенности территории, картирование источников воздействия и т.д.;
1.4. Расположение постов (точек пробо отбора): определяется число и расположение точек пробо отбора, регламент проведения наблюдений с учетом конкретных особенностей.
2. аналитический – сбор данных, анализ и оценка информации, подготовка предложений для принятия решений;
2.1. выбор оборудования и методов.

Методы и средства определяются задачами программы и особенностями конкретного параметра. Часть инструментальных методов может быть замещена биоиндикационными. В инструментальных определениях следует отдавать предпочтение официальным методикам, утвержденным Госстандартом, Ростехнадзором и т.д., сопоставимым или сходным по точности результатам.

2.2. проведение наблюдений (измерений): измерение на посту, отбор и обработка образцов, консервирование, идентификация проб, доставка в лабораторию.

Важным условием является типичность образца для данного природного объекта; содержание определяемых веществ не должно изменяться при транспортировке и хранении.

Для отбора проб воздуха применяются фильтры и сорбенты. Учитывается влажность, температура, запыленность атмосферы, сила и направление ветра.

Атмосферные осадки отбирают вручную в емкости из химически стойкого стекла, которые могут быть единичными или суммарными (за месяц, неделю). При отборе снега керл вырезается на полную глубину не затрагивая почву. Пробы льда зачищаются. Снег и лед размораживают только для анализа.

Пробы почвы готовят методом конверта. Места отбора располагают с учетом источника загрязнения, геохимических барьеров, линии стока в ландшафте.

При отборе проб воды фиксируют глубину и расположение места отбора, характер течения, метеопараметры. Пробы воды не хранят.

Пробы донных отложений на анализ берут в местах их максимальной аккумуляции (места стоков). Пробы хранятся либо в охлажденном (0,3 С), либо в замороженном (- 18 С) состоянии.

Биопробы: указывают возраст, фазу развития. Фитомассу высушивают. Пробы замораживают (-180 С) либо формалинят.

В ходе подготовки образца к анализу, анализируемый компонент переводят в пригодную для анализа форму, примеси удаляются или маскируются. Пробу можно разбавлять или концентрировать. В течение времени методики могут изменяться, в зависимости от полученных результатов.

2.3. документирование результатов.

Документируются все стадии работ по мониторингу. Пробоотбор оформляется по протоколу, который подписывают все участники пробоотбора, указывая время, место отбора, номер пробы и т.д. Результаты лабораторного анализа заносятся в лабораторный журнал, затем сводятся в протокол, который подписывают исполнители и руководители лаборатории. Указываются ссылки на методики в соответствии с которыми проводились измерения. Количественные данные оформляются в виде таблиц с усредненными показателями. Первичные материалы хранятся весь период использования данной информации, затем могут уничтожаться по акту.

2.4. интерпретация результатов должна быть ориентирована на цели программы.

Этапы:

А) сравнение полученных результатов с нормативными и фоновыми значениями;
б) определение причин (источников) загрязнения, соответствие полученных результатов ожидаемым;
в) оценка полученных данных в отношении экосистем, здоровья населения, тенденций, прогноза и т.д.;
г) погрешности (до сотых долей %) случайные и систематические. Выявление проблем интерпретации: методологические ошибки, ошибки сравнения, сравнение несравнимого и т.д. Выявленные погрешности могут корректироваться анализом стандартных образцов, межлабораторным анализом.

2.5. предоставление программы в виде отчета. Информация должна быть адресной. Разные уровни информации различной степени детализации для различных потребителей.

Огромное значение в организации рационального природо-пользования имеет изучение проблем природопользования на глобальном, региональном и локальном уровнях, а также оценка качества окружающей человека среды на конкретных территориях, в экосистемах различного ранга.

Мониторинг — это система наблюдений, оценки и прогноза, позволяющая выявить изменения состояния окружающей сре-ды под влиянием антропогенной деятельности.

Наряду с отрицательным влиянием на природу человек может в результате хозяйственной деятельности оказывать и положительное влияние.

В состав мониторинга входит:

наблюдение за изменением качества окружающей среды, факторами, воздействующими на окружающую среду;

оценка фактического состояния природной среды;

прогноз изменения качества среды.

Наблюдения могут осуществляться по физическим, хими-ческим и биологическим показателям, перспективны интегри-рованные показатели состояния окружающей среды.

Виды мониторинга. Выделяют глобальный, регио-нальный и локальный мониторинг. (Что лежит в осно-ве такого выделения?)

Глобальный мониторинг позволяет оценить современное состояние всей природной системы Земли.

Региональный мониторинг осуществляется за счет станций системы, куда стекается информация о территориях, подвер-женных антропогенному влиянию.

Рациональное природопользование возможно при наличии и правильном использовании информации, представленной си-стемой мониторинга.

Экологический мониторинг — это система наблюдения, оценки и прогноза изменения состояния окружающей среды под влиянием антропогенного воздействия.

Задачами мониторинга являются:

Количественная и качественная оценка состояния воздуха, поверхностных вод, климатических изменений, почвенного покрова, флоры и фауны, контроль стоков и пылегазовых выбросов на промышленных предприятиях;

Составление прогноза о состоянии окружающей среды;

Информирование граждан и об изменениях в окружающей среде.

Прогноз и прогнозирование.

Что такое прогноз и прогнозирование? В различные пе-риоды развития общества способы изучения окружающей сре-ды изменялись. Одним из важнейших «инструментов» приро-допользования в настоящее время считают прогнозирование. В переводе на русский язык слово «прогноз» означает предвидение, предсказание.

Поэтому прогноз в при-родопользовании — это предсказание изменений природно-ресурсного потенциала и потребностей в природных ресурсах в глобальном, региональном и локальном масштабах

Прогнозирование — это совокупность действий, кото-рые позволяют вынести суждения относительно поведения природных систем и определяются естественными процес-сами и воздействием на них человечества в будущем.

Главной целью прогноза является оценка предполага-емой реакции окружающей природной среды на прямое или опосредованное воздействие человека, а также решение задач будущего рационального природопользования в связи с ожи-даемыми состояниями окружающей природной среды.

В связи с переоценкой системы ценностей, изменением технократического мышления на экологическое происходят изменения и в прогнозировании. Современные прогнозы долж-ны проводиться с позиций общечеловеческих ценностей, глав-ными из которых являются человек, его здоровье, качество окружающей среды, сохранение планеты как дома для чело-вечества. Таким образом, внимание к живой природе, к челове-ку делает задачи прогнозирования экологическими.

Виды прогнозов. По времени упреждения различают сле-дующие виды прогнозов: сверхкратковременные (до года), краткосрочные (до 3—5 лет), среднесрочные (до 10—15 лет), долгосрочные (до нескольких десятиле-тий вперед), сверхдолгосрочные (на тысячелетия и бо-лее вперед). Время упреждения прогноза, т. е. срок, на кото-рый дается прогноз, может быть очень разным. Проектируя крупный промышленный объект со сроками эксплуатации 100—120 лет, необходимо знать, какие изменения в окружаю-щей природной среде могут возникнуть под воздействием это-го объекта в 2100—2200 гг. Недаром говорят: «Будущее управляется из настоящего».

По охвату территории выделяют глобальные, регио-нальные, локальные прогнозы.

Существуют прогнозы в конкретных отраслях наук, напри-мер геологические, метеорологические прогнозы. В географии — комплексный прогноз, который многие считают общенаучным.

Основными функциями мониторинга являются контроль качества отдельных компонентов окружающей природной среды и определение основных источников загрязнения. На основании данных мониторинга принимаются решения для улучшения экологической ситуации, сооружают новые очистные сооружения на предприятиях, загрязняющих землю, атмосферу и воду, изменяют системы рубок леса и сажают новые леса, внедряют почвозащитные севообороты и т. д.

Мониторинг чаще всего ведут областные комитеты по гидрометеослужбе через сеть пунктов, проводящих следующие наблюдения: приземные метеорологические, тепло - балансовые, гидрологические, морские и т. д.

Например, мониторинг Москвы включает постоянный анализ содержания оксида углерода, углеводородов, сернистого ангидрида, суммы оксидов азота, озона и пыли. Наблюдения проводят 30 станций, работающих в автоматическом режиме. Информация от датчиков, расположенных на станциях, стекается в центр обработки информации. Информация о превышении ПДК загрязнителей поступает в Московский комитет по охране окружающей природной среды и в правительство столицы. Автоматически контролируются и промышленные выбросы крупных предприятий, и уровень загрязнения воды Москвы-реки.

В настоящее время в мире насчитывается 344 станции по мониторингу воды в 59 странах, которые образуют глобальную систему мониторинга окружающей

Мониторинг окружающей среды

Мониторинг (лат. monitor наблюдающий, предостерегающий) - комплексная система наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния биосферы или отдельных ее элементов под влиянием антропогенных воздействий

Основные задачи мониторинга :

наблюдение за источниками антропогенного воздействия; наблюдение за состоянием природной среды и происходящими в ней процессами под влиянием антропогенных факторов;

прогноз изменений природной среды под влиянием антропогенных факторов и оценка прогнозируемого состояния природной среды.

Классификации мониторинга по признакам:

Методы контроля:

Биоиндикация - обнаружение и определение антропогенных нагрузок по реакциям на них живых организмов и их сообществ;

Дистанционные методы (аэрофотосъемка, зондирование и пр.);

Физико-химические методы (анализ отдельных проб воздуха, воды, почв).

среды. Эта система находится в ведении ЮНЕП — специального органа по охране окружающей среды при ООН.

Виды мониторинга. По масштабам обобщения информации различают: глобальный, региональный, импактный мониторинг.

Глобальный мониторинг — это слежение за мировыми процессами и явлениями в биосфере и осуществление прогноза возможных изменений.

Региональный мониторинг охватывает отдельные регионы, в которых наблюдаются процессы и явления, отличающиеся от естественных по природному характеру или из-за антропогенного воздействия.

Импактный мониторинг проводится в особо опасных зонах, непосредственно примыкающих к источниках загрязняющих веществ.

По методам ведения выделяются следующие виды мониторинга:

Биологический (с помощью биоиндикаторов);

Дистанционный (авиационный и космический);

Аналитический (химический и физико-химический анализ).

По объектам наблюдения выделяются:

Мониторинг отдельных компонентов окружающей среды (почвы, воды, воздуха);

Мониторинг биологический (флоры и фауны).

Особым видом мониторинга является базовый мониторинг, т. е. слежение за состоянием природных систем, на которые практически не накладываются региональные антропогенные воздействия (биосферные заповедники). Целым базового мониторинга является получение данных, с которыми сравниваются результаты, полученные другими видами мониторинга.

Методы контроля. Состав загрязняющих веществ определяют методами физико-химического анализа (в воздухе почве, воде). Степень устойчивости природной экосистем проводят методом биоиндикации.

Биоиндикация — это обнаружение и определение антропогенных нагрузок по реакциям на них живых организмов и их сообществ. Сущность биоиндикации заключается том, что определенные факторы среды создают возможность существования того или иного вида. Объектами биоиндикационных исследований могут быть отдельные виды животных и растений, а также целые экосистемы. Например, радиоактивное загрязнение определяют по состоянию хвойных пород деревьев; промышленное загрязнение — по многим представителям почвенной фауны; загрязнение воздуха очень чутко воспринимается мхами, лишайниками, бабочками.

Видовое разнообразие и высокая численность или, наоборот, отсутствие стрекоз (Odonata) на берегу водоема говорят о его фаунистическом составе: много стрекоз — фауна богата, мало — водная фауна обеднена.

Если в лесу на стволах деревьев исчезают лишайники, значит, в воздухе присутствует сернистый газ. Только в чистой воде встречаются личинки ручейников (Trichoptera). А вот малощитинковый червь (Tubifex), личинки хирономид (Chironomidae) обитают лишь в сильно загрязненных водоемах. В слабозагрязненных водоемах живут многие насекомые, зеленые одноклеточньте водоросли, ракообразные.

Биоиндикация позволяет вовремя выявить еще не опасный уровень загрязнения и принять меры по восстановлению экологического равновесия окружающей среды.

В некоторых случаях методу биоиндикации отдают предпочтение, так как он проще, чем, например, физико-химические методы анализа.

Так, английские ученые обнаружили в печени камбалы несколько молекул — индикаторов загрязнения. Когда общая концентрация опасных для жизни веществ достигает критических значений, в клетках печени начинает накапливаться потенциально канцерогенный белок. Его количественное определение проще, чем химический анализ воды, и дает больше информации об ее опасности для жизни и здоровья людей.

Дистанционные методы используются в основном для ведения глобального мониторинга. Например, аэрофотосъемка является эффективным методом для определения масштабов и степени загрязнения при разливе нефти в море или на суше, т. е. при аварии танкеров или при разрыве трубопровода. Другие методы в этих экстремальных ситуациях не дают исчерпывающей информации.

ОКБ им. Илюшина, самолетостроители Луховицкого завода сконструировали и построили “Ил-10З” — уникальный самолет для выполнения практически любых задач государственного экологического и земельного мониторинга. Самолет оборудован контрольно-измерительной и телеметрической аппаратурой, спутниковой навигационной системой (СРS), системой спутниковой связи, интерактивным бортовым и наземным измерительно-регистрирующим комплексом. Самолет может летать на высотах от 100 до 3000 м, находиться в воздухе до 5 часов, тратит всего 10—15 л топлива на 100 км и берет на борт помимо пилота двух специалистов. Самолеты-новинки “Ил- 103” Авиационного центра специального экологического назначения, базирующиеся на подмосковном аэродроме Мячиково, выполняют дистанционный мониторинг для экологов, авиалесоохраны, служб МЧС и нефтегазопроводного транспорта.

Физико-химические методы используются для мониторинга отдельных компонентов окружающей природной среды: почвы, воды, воздуха. Эти методы основаны на анализе отдельных проб.

Почвенный мониторинг предусматривает определение кислотности, потери гумуса, засоления. Кислотность почв определяют по значению водородного показателя (рН) в водных растворах почвы. Значение водородного показателя измеряют с помощью рН-метра или потенциометра. Содержание гумуса определяют по окисляемости органического вещества. Количество окислителя оценивают титрометрическим или спектрометрическим методами. Засоление почв, т. е. содержание в них солей, определяют по значению электрической проводимости, так как известно, что растворы солей являются электролитами.

Загрязнение вод определяется химическим (ХПК) или биохимическим (БПК) потреблением кислорода — это количество кислорода, расходуемого на окисление органических и неорганических веществ, содержащихся в загрязненной воде.

Атмосферное загрязнение анализируется газоанализаторами, которые позволяют получить информацию о концентрации в воздухе газообразных загрязнителей. Применяют «многокомпонентные» методы анализа: С-, Н-, N-анализаторы и другие приборы, которые дают непрерывные времени характеристики загрязнения воздуха. Автоматизированные приборы для дистанционного анализа загрязнений атмосферы, сочетающие лазер и локатор, называют лидарами.

Оценка качества окружающей среды

Что такое оценка и оценивание?

Важным направ-лением мониторинговых исследований является оценка каче-ства окружающей среды. Это направление, как вы уже знаете, получило в современном природопользовании приоритетное значение, поскольку качество окружающей среды связывается с физическим и духовным здоровьем человека.

Действительно, различают окружающую природную среду здоровую (комфортную), при которой здоровье у человека в норме или улучшается, и нездоровую, при которой нарушает-ся состояние здоровья населения. Поэтому для сохранения здоровья на-селения необходимо следить за качеством окружающей сре-ды. Качество окружающей среды — это степень соответствия природных условий физиологическим возможностям че-ловека.

Существуют научные крите-рии оценок качества окружающей среды. К ним от-носятся стандарты.

Стандарты качества окружающей среды. Стандарты каче-ства подразделяются на экологические и производст-венно-хозяйственные.

Экологические стандарты устанавливают предельно допу-стимые нормы антропогенного воздействия на окружающую среду, превышение которых угрожает здоровью человека, пагубно для растительности и животных. Такие нормы устанав-ливаются в виде предельно допустимых концент-раций загрязняющих веществ (ПДК) и предельно до-пустимых уровней вредного физического воздействия (ПДУ). ПДУ устанавливаются, например, для шумового и электромагнитного загрязнения.

ПДК — это количество вредного вещества в окружающей среде, которое за определенный промежуток времени не влия-ет на здоровье человека и не вызывает неблагоприятных по-следствий у его потомства.

В последнее время при определении ПДК учитывается не только степень влияния загрязнителей на здоровье человека, но и воздействие этих загрязнителей в целом на природные сообщества. С каждым годом все больше устанавливается ПДК для веществ в воздухе, почве, воде.

Производственно-хозяйственные стандарты качества окру-жающей среды регламентируют экологически безопасный ре-жим работы производственного, коммунально-бытового и лю-бого другого объекта. К производственно-хозяйственным стан-дартам качества окружающей среды относится предельно допустимый выброс загрязняющих веществ в окружаю-щую среду (ПДВ). Как улучшить качество окружающей среды? Над этой проблемой думают многие специалисты. Контроль качества окружающей среды осуществляется специальной государст-венной службой. Меры по улучше-нию качества окружающей среды. Их объединяют в следую-щие группы. Важнейшими являются технологические мероприятия, ко-торые включают разработку современных технологий, обеспечивающих комплексное использование сырья и утилизацию отходов. Выбор топлива с меньшим продуктом сгорания зна-чительно уменьшит выбросы веществ в атмосферу. Этому же способствует электрификация современного производства, транспорта и быта.

Санитарно-технические мероприятия способствуют очистке промышленных выбросов с помощью различных конструкций очистных сооружений. (Имеются ли очистные сооружения на ближайших предприятиях вашего населенного пункта? На-сколько они эффективны?)

В комплекс мероприятий, улучшающих качество окружаю-щей среды, входят архитектурно-планировочные мероприятия, которые влияют не только на физическое, но и на духов-ное здоровье. В них включают борьбу с запыленностью, ра-циональное размещение предприятий (их нередко выносят за территорию населенного пункта) и жилых районов, озеленение населенных мест, например, при современных нормах градо-строительства для городов с полуторамиллионным населением необходимо 40—50 м2 площади зеленых насаждений, обяза-тельно выделение в населенном пункте санитарно-защитных зон.

К инженерно-организационным мероприятиям относят уменьшение стоянок у светофоров, снижение интенсивно-сти движения транспорта на перегруженных автомагист-ралях.

К правовым мероприятиям относится установление и со-блюдение законодательных актов по поддержанию качества атмосферы, водоемов, почвы и т. д.

Требования, связанные с охраной природы, улучшением качества окружающей среды, отражаются в государственных законах, указах, нормативных актах. Мировой опыт показы-вает, что в развитых странах мира власти решают проблемы, связанные с улучшением качества окружающей среды, через законодательные акты и исполнительные структуры, которые призваны вместе с судебной системой обеспечивать выпол-нение законов, финансировать крупные экологические проекты и научные разработки, контролировать исполнение законов и финансовых затрат.

Несомненно, что улучшение качества окружающей среды будет осуществляться за счет экономических мероприятий. Экономические меры связаны, в первую очередь, с вложением денежных средств в смену и развитие новых технологий, обеспечивающих энерго- и ресурсосбережение, снижение вы-бросов вредных веществ в окружающую среду. Средства го-сударственной налоговой и ценовой политики должны созда-вать условия включения России в международную систему обеспечения экологической безопасности. Вместе с тем в нашей стране из-за экономического спада объемы внедрения в промышленность новых экологических технологий существенно сократились.

Воспитательные меры направлены на формирование эко-логической культуры населения. Качество окружающей среды во многом зависит от формирования новых ценностных и нравственных установок, пересмотра приоритета, потребно-стей, способов человеческой деятельности. В нашей стране в рамках государственной программы «Экология России» разра-ботаны программы, пособия для экологического образования на всех ступенях получения знаний от дошкольных учрежде-ний до системы повышения квалификации. Важным средством в формировании экологической культуры являются средства массовой информации. Только в России существует свыше 50 наименований периодической печати экологической на-правленности.

Все мероприятия, направленные на улучшение качества ок-ружающей среды, тесно между собой взаимосвязаны и во многом зависят от развития науки. Поэтому важнейшим условием для существования всех мер является проведение научных исследований, обеспечивающих улучшение качества окружающей среды и экологической устойчивости как пла-неты в целом, так и отдельных регионов.

Однако следует отметить, что принимаемые меры по улуч-шению качества окружающей среды не всегда приносят за-метный эффект. Рост заболеваемости населения, снижение средней продолжительности жизни людей, рост смертности свидетельствуют о развитии негативных экологических явле-ний в нашей стране.

Печальные последствия хозяйственной деятельности человека для биосферы являются объективной реальностью. Вместе с тем негативные результаты антропогенных воздействий в условиях развития современной цивилизации не могут быть признаны неизбежными. Ухудшение состояния окружающей природной среды, как правило, связано с нерациональным и "хищническим" использованием природных ресурсов, ошибками в технической и экологической политике, крайне низким уровнем разработки и внедрения безотходных технологий, малой изученностью всех последствий антропогенного воздействия на окружающую среду. В сложившейся ситуации чрезвычайно важным для практических действий и долгосрочного прогнозирования качества окружающей среды являются контроль состояния и определение тенденций ее изменения.

Понятие о мониторинге. Цели и задачи. Объект исследования

Важнейшим вопросом стратегии регулирования качества окружающей природной среды (ОПС) является вопрос создания системы, способной определять наиболее критические источники и факторы антропогенного воздействия на здоровье населения и ОПС, выделять наиболее уязвимые элементы и звенья биосферы, подверженные такому воздействию.

Такой системой признана система мониторинга антропогенных изменений состояния окружающей природной среды, способная представить необходимую информацию для принятия решений соответствующими службами, ведомствами, организациями.

Осознание во многих странах неэффективности усилий по финансированию сбора и переработки информации о состоянии окружающей среды потребовало новых подходов и координации действий как на национальном, так и на международном, глобальном уровнях.

Первым шагом в этом направлении стала конференция ООН по охране окружающей среды в Стокгольме в 1972 г. Одним из важных решений Стокгольмской конференции была рекомендация по созданию глобальной системы мониторинга окружающей среды (YEMS).

В 1974 г. в Найроби была образована межправительственная комиссия по системе глобального мониторинга, разработана первая схема организации мониторинга антропогенных загрязнителей. Тогда же был уточнен список наиболее опасных загрязнителей для учета их при организации мониторинга. Загрязнители оценивались по различным критериям, в том числе по воздействию на здоровье человека; влиянию на климат или экосистемы; склонности к разрушению в природной среде; способности накапливаться в пищевых цепях; возможности химической транс

формации во вторичные токсические или мутагенные вещества и другим.

Следует отмстить, что еще до этого в нашей стране под руководством известного ученого Ю. А. Израэля были разработаны научные основы мониторинга, которые доложены на заседании Совета управляющих Программ ООН по проблемам окружающей среды (ЮНЕП) в Найроби, а затем и на других международных симпозиумах и совещаниях.

В последующем вопросы мониторинга окружающей среды неоднократно обсуждались на различных уровнях как национальных, так и международных правительственных и общественных организаций, что находило отражение в многочисленных печатных изданиях (сборники, труды и т.д.), посвященных проблемам мониторинга окружающей среды. Так, например, исключительный интерес представляют труды Международных симпозиумов "Комплексный глобальный мониторинг загрязнения окружающей природной среды", состоявшихся в 1978 и 1982 гг., пять томов сборника "Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем", изданных Институтом прикладной геофизики в 1978-1982 гг.

В настоящее время в России создана и функционирует Единая государственная система экологического мониторинга (ЕГСЭМ). Таким образом, объектом мониторинга является окружающая природная среда.

Как уже было ранее сказано, окружающую среду следует рассматривать как совокупность факторов и элементов, способных оказывать прямое влияние на живой организм на любой из стадий индивидуального развития.

В настоящее время с развитием антропосферы необходимо учитывать прямую и обратную связь между деятельностью человека и состоянием окружающей среды, что позволяет сделать мониторинг.

Задачи и цели мониторинга окружающей природной среды включают:

• - наблюдение за состоянием окружающей среды;
• - выявление факторов и источников антропогенного воздействия на окружающую среду;
• - определение степени антропогенного воздействия на окружающую среду;
• - оценку и прогнозирование состояния окружающей среды.

Основные цели и задачи мониторинга окружающей среды представлены на рис. 4.6.

Рис. 4.6. Схема мониторинга окружающей среды

Наблюдение за состоянием окружающей среды, по сути, представляет собой сбор информации о фактическом состоянии объектов окружающей среды; об источниках загрязнения; об основных изменениях в состоянии окружающей среды под воздействием загрязнителей. В соответствии с целями и задачами мониторинга сбор информации о состоянии окружающей среды относится к системе так называемого "диагностического" мониторинга, который служит основой для оценки наблюдаемых изменений, составления прогнозов возможных изменений окружающей среды, предотвращения отрицательных последствий антропогенного воздействия на окружающую среду и разработки стратегии оптимальных взаимоотношений общества и окружающей среды.

Таким образом, весь процесс технологии мониторинга можно представить в виде алгоритма:

Измерение - Анализ - Описание - Моделирование - Оптимизация.

Подобный алгоритм действий характерен для любого вида мониторинга окружающей среды.