Мониторинг окружающей среды

4

Содержание

Введение

1. Понятие о мониторинге окружающей среды. Цели и задачи. Объект исследования

2. Классификация видов мониторинга

3. Мониторинг состояния природных ресурсов

4. Единая Государственная Система Экологического Мониторинга

5. Системы автоматического мониторинга

6. Организация мониторинга окружающей среды

Заключение

Введение

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.

Важнейшим вопросом стратегии регулирования качества окружающей природной среды (ОПС) является вопрос создания системы, способной определять 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 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 году. Одним из важнейших решений Стокгольмской конференции была рекомендация по созданию глобальной системы мониторинга окружающей среды (YEMS).

В 1974 году в Найроби была образованна 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 трансформации во вторичные токсические или мутагенные вещества и другим.

Следует отметить, 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, 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.

1. Понятие о мониторинге окружающей среды. Цели и задачи. Объект исследования

Экологический мониторинг является комплексным мониторингом биосферы. Он включает в себя контроль за изменениями состояния окружающей среды под влиянием как природных, так и антропогенных факторов.

Термин «мониторинг» образован от лат. Monitor - наблюдающий, предостерегающий, Существует несколько современных формулировок определения мониторинга. Некоторые исследователи под мониторингом понимают систему повторных наблюдений за состоянием объектов окружающей среды в пространстве и во времени в соответствии с заранее подготовленной программой. Более конкретная формулировка определения мониторинга предложена академиком РАН Ю.А. Израэлем в 1974.: мониторинг состояния природной среды, и в первую очередь загрязнений и эффектов, вызываемых ими в биосфере, - комплексная система наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния биосферы или ее отдельных элементов под влиянием антропогенных воздействий.

Программа ЮНЕСКО от 1974 г. определяет мониторинг как систему регулярных длительных наблюдений в пространстве и во времени, дающую информацию о прошлом и настоящем состояниях окружающей среды, позволяющую прогнозировать на будущее изменение ее параметров, имеющих особенное значение для человечества. В России же в настоящее время создана и функционирует Единая государственная система экологического мониторинга (ЕГСЭМ). В связи с этим был принят государственный стандарт определения «мониторинга 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.

Таким образом, объектами мониторинга в первую очередь являются: атмосфера (мониторинг приземного слоя атмосферы и верхней атмосферы); атмосферные осадки (мониторинг атмосферных осадков); поверхностные воды суши, океаны и моря, подземные воды (мониторинг гидросферы), криосфера (мониторинг составляющих климатической системы).

Кроме того, объектами мониторинга являются антропогенные воздействия и их источники:

Ш Связанные с поступлением в окружающую среду токсичных для человека и опасных для флоры и фауны веществ, а так же других видов воздействия (электромагнитного, шумового и др.);

Ш Приводящие к изменению сложившегося или естественного состояния природных сред, природных комплексов и их компонентов, а так же к сокращению или изменению биологического разнообразия, изменению ландшафта;

Ш Связанные с изъятием или изменением состояния природных ресурсов.

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

Таким образом, объектом мониторинга является окружающая природная среда. Окружающую среду, в таком случае следует рассматривать как совокупность факторов и элементов, способных оказывать прямое влияние на живой организм на любой стадии его 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.

Таким образом, задачи и цели мониторинга окружающей природной среды будут следующие:

ь Наблюдение за источниками антропогенного воздействия;

ь Наблюдение за факторами антропогенного воздействия;

ь Наблюдение за состоянием природной среды и происходящими в ней процессами под влиянием факторов антропогенного воздействия;

ь Оценка физического состояния природной среды;

ь Прогноз изменений природной среды под влиянием факторов антропогенного воздействия и оценка прогнозируемого состояния природной 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 стратегий оптимальных взаимоотношений общества и окружающей среды.

Таким образом, весь процесс мониторинга можно представить в виде схемы:

Весь процесс технологии мониторинга можно представить в виде алгоритма:

2. Классификация видов мониторинга

Ступени мониторинга	Объекты мониторинга	Характеризуемые показатели
Локальный (санитарно - гигиенический, биоэкологический)	Приземной слой воздуха	ПДК токсических веществ
	Поверхностные и грунтовые воды, промышленные и бытовые стоки и различные выбросы	Физические и биологические раздражители (шумы, аллергены и др.)
	Радиоактивные излучения	Предельная степень радиоизлучения
Региональный (геосистемный, природно-хозяйственный)	Исчезающие виды животных и растений	Популяционное состояние видов
	Природные экосистемы	Их структура и нарушения
	Агроэкосистемы	Урожайность сельскохозяйственных структур
	Лесные экосистемы	Продуктивность насаждений
Глобальный (биосферный, фоновый)	Атмосфера	Радиационный баланс, тепловой перегрев, состав и запыление
	Гидросфера	Загрязнение рек и водоемов, водные бассейны, круговорот воды на континентах
	Растительные и почвенные покровы, животное население	Глобальные характеристики состояния почв, растительного покрова и животных. Глобальные круговороты, баланс СО?, О? и др. веществ

Мониторинг состояния окружающей природной среды предусматривает постоянное наблюдение за процессами, происходящими в природе и техносфере, с целью предвидения изменений их качества, ухудшения среды обитания человека, деградации биосферы.

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

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

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

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

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

По масштабам воздействия мониторинг бывает пространственным и временным.

По характеру обобщения информации различают следующие системы мониторинга:

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

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

Национальный - мониторинг в масштабах страны;

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

Локальный - мониторинг воздействия конкретного антропогенного источника;

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

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

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

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

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

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

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

В зависимости от принципа классификации имеются различные системы мониторинга

Наиболее универсальным является комплексный экологический мониторинг окружающей среды.

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

При проведении комплексного экологического мониторинга окружающей среды:

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

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

Система комплексного экологического мониторинга предусматривает:

выделение объекта наблюдения;

обследование выделенного объекта наблюдения;

составление для объекта наблюдения информационной модели;

планирование измерений;

оценку состояния объекта наблюдения и идентификацию его информационной модели;

прогнозирование изменения состояния объекта наблюдения;

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

Основные цели комплексного экологического мониторинге состоят в том, что на основании полученной информации:

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

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

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

Существует так же понятие общего мониторинга, объектом исследования которого является, по мнению академика И.П. Герасимова (1975), «многокомпонентная совокупность природных явлений, подверженная многообразным естественным динамическим изменениям и испытывающая разнообразное воздействие и преобразование ее человеком».

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

- биоэкологический;

- геоэкологический;

- биосферный;

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

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

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

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

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

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

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

3. Мониторинг состояния природных ресурсов

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

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

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

Государственный учет подземных вод (в том числе и эксплуатационных запасов) осуществляют организации Министерства природных ресурсов Российской Федерации.

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

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

Земельные ресурсы. Мониторинг земельных ресурсов осуществляется как землепользователями, так и государственными землеустроительными органами. Инвентаризация земель, проводится один раз в 5 лет.

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

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

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

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

Министерству природных ресурсов РФ в части охраны недр подконтрольно около 3650 предприятий по добыче и переработке минерального сырья, в составе которых более 171 тыс. объектов (шахты, рудники, карьеры и разрезы). Надзор за безопасным ведением работ в промышленности и горный надзор осуществляют 39 округов.

В результате контрольной деятельности в части нарушения требований правил и норм по использованию недр за один год было выявлено свыше 36 тыс. нарушений, работы приостанавливались в 1410 случаях, оштрафовано свыше 700 работников предприятий. Принятые меры позволили сохранить на балансе предприятий следующие объемы полезных ископаемых: угля_ свыше 130 млн. т, руд черных металлов - 14,5 млн. т, руд цветных, благородных и редких металлов - 7,2 млн. т и 2 млн. м? песков, агрохимического сырья - 2 млн. т и более 120 млн. т нерудных полезных ископаемых.

Биологические ресурсы. Учет охотничьих и промысловых животных возложен на службы Главохоты РФ, которая на основании имеющихся сведений составляет прогнозы рационального использования животных ресурсов. Отсутствие кадастров животного мира и слабая их инвентаризация не позволяют говорить о существовании мониторинга.

Мониторинг рыбных ресурсов ведется во всех рыбопромысловых бассейнах и в местах, наиболее подверженных антропогенному воздействию. Осуществляют его сотрудники рыбохозяйственных институтов, ихтиологических служб органов рыбоохраны, находящихся в подчинении Комитета РоссийскойФедерации по рыболовству.

В настоящее время нет возможности охватить контролем все рыбохозяйственные водоемы страны.

Работы по изучению и картографированию запасов диких растений ведут преимущественно научно-исследовательские институты и кафедры соответствующих вузов. Однако даже для используемых в качестве промышленного сырья лекарственных трав не определены запасы в пределах их ареалов, недостаточны сведения о существующих районах их размещения. Можно говорить только о работах по оценке флористического разнообразия отдельных регионов,

регулированию пастбищных нагрузок на природные группировки, контролю за изъятием промысловых растений.

Мониторинг лесных ресурсов включает в себя учет лесного фонда, охрану лесов от пожаров, санитарно-лесопатологическнй контроль и контроль за рубкой и восстановлением лесов, а также специализированный мониторинг производственно-террнториальных комплексов, зон экологического неблагополучия, северных территорий и др. Мониторинг строится на двух уровнях: региональном и локальном. Учет лесного фонда и фоновый мониторинг осуществляют при проведении непрерывного и периодического лесоустройства.

Функционально-технологическая структура национального уровня системы мониторинга лесов включает лесоустроительные предприятия, службу лесопатологического мониторинга, а так же специализированные предприятия и станции по защите леса, ПО «Авиалесохрана», ВНИИЦлесресурс, в состав которого входят аэрокосмическая экспедиция и спецпредприятие, научно-исследовательские институты отрасли и вузы.

4. Единая Государственная Система Экологического Мониторинга

В государственной системе управления природоохранной деятельностью важная роль отводится формированию Единой государственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ) как источнику объективной комплексной информации о состоянии окружающей природной среды.

ЕГСЭМ включает в себя следующие основные компоненты:

· мониторинг источников антропогенного воздействия на окружающую среду;

· мониторинг загрязнения абиотической компоненты окружающей природной среды;

· мониторинг биотической компоненты окружающей природной среды;

· обеспечение создания и функционирования экологических информационных систем.

Организация работ по созданию ЕГСЭМ осуществляется во исполнение Постановления Совета Министров - Правительства Российской Федерации от 24 ноября 1993 г. N2 1229, соответствующих приказов и распоряжений Госкомэкологии России, МГС. России, Минобороны России, Минтопэнерго России, Роскомзема, Госгортехнадзора России и т.д. Соответствующими приказами и постановлениями предусматриваются разработка и создание территориальных подсистем ЕГСЭМ.

По созданию подсистем ЕГСЭМ ведутся работы на территориях Амурской, Калужской, Курганской и Челябинской областей, Ямало-Ненецкого и Ханты-Мансийского автономных округов, республик Мордовия, Карелия и Чувашия, экологокурортного региона Кавказские Минеральные Воды и др. Кроме того, организуются региональные единые системы экологического мониторинга. Например, на территории Уральского региона в такую систему должны войти Курганская, Оренбургская, Пермская, Свердловская и Тюменская области, а так же межрегиональные комплексные программы экологического мониторинга Северо-Западного и Северного регионов. Минприроды Чувашии, Минэкологии Республики Мордовии и Пермский облкомприроды решили создать межрегиональную комплексную программу экологического мониторинга бассейна р. Суры.

Важнейшей составной частью по организации ЕГСЭМ является организация мониторинга источников антропогенного воздействия на окружающую природную среду. Наблюдения за источниками выбросов и сбросов проводятся предприятиями, организациями и учреждениями, загрязняющими окружающую среду. Ответственность за создание и эксплуатацию средств наблюдения и контроля состояния источников антропогенного воздействия возлагается на природопользователей.

Каждое министерство и ведомство в соответствии со своей спецификой и имеющимися нормативными документами организует службы ведомственного контроля на своих предприятиях и отчитывается перед контролирующими органами Госкомэкологии России ПО принятым формам статистической отчетности и другим разработанным и утвержденным документам.

Организационное и производственное обеспечение контроля промышленных выбросов и сбросов не отвечает требованиям, предъявляемым к автоматизированным измерительно-информационным системам, основной объем данных о количественном составе выбросов в атмосферу получают, используя главным образом инструментально-лабораторные методы контроля.

Территориальными подразделениями Госкомэкологии России осуществляется мониторинг источников антропогенного воздействия на атмосферный воздух. Задачей наблюдений этого вида является определение состава и количества загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу от источников выбросов. Объекты наблюдения - предприятия (промышленные, сельскохозяйственные, транспортные и др.), имеющие источники загрязнения атмосферы, а также сами источники. Указан ным мониторингом охвачено 18380 предприятий в 459 городах России. Эти наблюдения включают:

· ведомственный контроль, который про изводится силами ведомственных лабораторий контроля промышленных выбросов, прошедших метрологическую аттестацию, либо с привлечеиием лицензированных (аккредитованных) лабораторий;

· государственный контроль, осуществляемый лабораториями контроля промышленных выбросов при территориальныхорганах Госкомэкологии России.

Специализированные инспекции аналитического контроля (СИАК) осуществляют надзор за деятельностью ведомственных служб и лабораторий, определяющих содержание загрязняющих веществ в выбросах и сбросах предприятий.

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

Основными задачами ГСН являются:

· обеспечение ЕГСЭМ данными о состоянии и уровнях загрязнения атмосферного воздуха, вод суши и морей, почв, геологической среды и происходящих в них изменениях;

· обеспечение органов и организаций, входящих в Единую государственную систему предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций, оперативной прогностической и фактической информацией в целях безопасности населения, предотвращения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций, снижения ущерба экономике от стихийных бедствий, аварий и катастроф природного и техногенного характера;

· обеспечение отраслей экономики (сельского, лесного, водного и коммунального хозяйств, энергетики, строительства, транспорта и т.д.) информацией о фактических и ожидаемых неблагоприятных для их деятельности изменениях в состоянии окружающей природной среды.

Таким образом, в части решения чисто экологических задач ГСН оказывает информационную поддержку ЕГСЭМ данными о состоянии и изменении абиотических параметров природной среды.

В рамках ГСН наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха проводятся в 284 городах на 664 стационарных постах, в том числе в 234 городах - непосредственно подразделениями Росгидромета. Режимные наблюдения за загрязнением поверхностных вод Российской Федерации осуществляются в 1928 пунктах, 2617 створах, 2958 вертикалях и 3407 горизонтах, расположенных на 1363 водных объектах, из них на 1204 водотоках и 159 водоемах.

Подсистема мониторинга загрязнения состоит из центральной и 10 региональных лабораторий, а также экспедиционных обследований. Мониторинг загрязнения морских вод (по химическим и гидробиологическим показателям) базируется на данных более чем 500 станций, расположенных на всех морях России. В состав сети наблюдений за радиоактивным загрязнением природной среды входят 1456 гидрометстанций и постов, осуществляющих измерения мощности экспозиционной дозы гамма-излучения (1394 пункта), наблюдения за радиоактивными атмосферными выпадениями (487 пунктов) и аэрозолями (51 пункт). На 30 пунктах проводятся наблюдения за содержанием трития в атмосферных осадках, на 82 - за содержанием стронция -90 и других долгоживущих радионуклидов в водах суши и морей. Созданные в сетевых подразделениях оперативные группы осуществляют маршрутные и экспедиционные обследования радиационной обстановки в районах, прилегающих к радиационно-опасным объектам.

Минатом России в рамках системы ЕГАСКРО является ответственным исполнителем разработки подсистемы автоматизированной системы контроля радиационной обстановки (АСКРО). В рамках этой подсистемы Сибирским химическим комбинатом создается и внедряется автоматизированная система промышленного мониторинга (АСПРОМ), которая должна обеспечивать выработку управленческих решений на основе автоматизации информационных процессов в различных сферах деятельности комбината (производство, экология, радиационная и химическая безопасность персонала и населения, управление технологическими процессами и контроль за ними).

Государственный мониторинг геологической среды (ГМГС) представляет собой федеральную систему наблюдений, оценки, контроля и прогноза состояния геологической среды. Система ГМГС действующая практически на всей территории Российской Федерации, включает:

· государственную опорную наблюдательную сеть, состоящую из 15 тыс. пунктов наблюдений за подземными водами, 700 участков наблюдений за опасными экзогенными процессами, пяти полигонов и 30 наблюдательных скважин для изучения предвестников землетрясений и слежения за ними, одного геохимического полигона и пяти геокриологических стационаров;

· локальные наблюдательные сети на объектах недропользования;

· 57 территориальных центров ГМГС в составе территориальных комитетов и унитарных геологических предприятий;

· три региональных центра ГМГС в составе Центрального, Северо-Западного и Северо-Кавказского региональных геологических центров.

Среди всех блоков экологического мониторинга в рамках ЕГСЭМ мониторинг биоты является наиболее сложным и наименее разработанным не только в России, но и во всем мире.

Многочисленные публикации по мониторингу отдельных видов биоты или проблемам биоиндикации не позволяют применять большинство из них в ЕГСЭМ, поскольку нет единой методологии использования объектов живой природы в системе экологического мониторинга с целью не только оценки, но и регулирования качества окружающей среды.

В настоящее время в системе Госкомэкологии России идет разработка системы мониторинга живой природы в рамках ЕГСЭМ. Она включает три основных блока мониторинга: растительный мир, животный мир, живую природу на охраняемых природных территориях.

Первоочередная задача - определение приоритетных показателей для каждого из блоков мониторинга на федеральном и территориальном уровнях (дифференцированно для наземных, водных и почвенных экосистем).

Методы мониторинга биоты проходят апробацию в рамках разработанной подпрограммы мониторинга особо охраняемых территорий. В ряде заповедников (Центрально-Лесной, Приокско-Террасный) ведется мониторинг биоты эталонных наземных экосистем.

На территории некоторых областей (Амурская, Калужская, Кировская и Курганская) мониторинг биоты выделен в отдельную программу. Цели мониторинга биоты:

· наблюдение, оценка и прогноз состояния редких и исчезающих видов природной флоры (кроме лесов) и фауны; редких, исчезающих и типичных растительных сообществ, нуждающихся в особой охране; ботанических памятников природы;

· информационное обеспечение органов власти, тематических федеральных подсистем мониторинга животного и растительного мира, других юридических и физических лиц в части природопользования и охраны окружающей природной среды.

Согласно разработанным положениям, на некоторых территориях (Амурская, Калужская, Курганская области) осуществляется следующая деятельность:

· инвентаризация (кадастр) мест обитания и распространения редких и исчезающих растений, в первую очередь находящихся под угрозой исчезновения (категория 1);

· оценка, контроль и прогноз состояния исчезающих видов;

· инвентаризация (кадастр) и оценка состояния редких, исчезающих и типичных фитоценозов (составление «Зеленой книги» Амурской области);

· инвентаризация флоры с целью выявления изменений видового состава; оценка экологических причин, вызывающих эти изменения;

· выявление видов, не вошедших в «Красную Книгу», но подпадающих под статус исчезающих в силу негативных изменений их состояния;

· создание долговременной наблюдательной сети для ведения фонового (в ненарушенных ценозах) и импактного (в районах хозяйственной деятельности) мониторингов.

5. Системы автоматического мониторинга

Как известно, первые автоматические системы слежения за параметрами внешней среды были созданы в военных и космических программах. В 50-е гг. в системе ПВО США уже использовали семь эшелонов плавающих в Тихом океане автоматических буев, но самая впечатляющая автоматическая система по контролю качества окружающей среды была, несомненно, реализована в «Луноходе».

В настоящее время процесс миниатюризации электронных схем дошел до молекулярного уровня, делая реальным полностью автоматизированные, с всеобъемлющим программным обеспечением, сложные многоцелевые и в то же время компактные, полностью автономные системы слежения за качеством окружающей среды. Их развитие в настоящее время сдерживается не техническими, а прежде всего финансовыми трудностями - они все еще стоят очень дорого - и, как ни странно, организационными проблемами многоуровневого управления такими системами, настолько информативными и потенциально мощными, что их создание и эксплуатация приобретают политическое значение. Можно даже сказать, что социально и психологически общество не готово к использованию таких систем, которые по существу опередили свое время, что в современном обществе скорее является правилом, чем исключением.

Основными структурными блоками современных автоматических систем мониторинга являются:

датчики параметров окружающей среды - температуры, концентрации соли в воде, солнечной радиации, ионной формы металлов в водной среде, концентраций основных загрязнений атмосферы и вод, включая СПАВ, гербициды, инсектициды, фенолы, гексахлорциклогексаны (пестициды), бенз(а) пирены и др.;

· датчики биологических параметров - прироста древесины, проективного покрытия растительности, гумуса почв и др.;

· автономное электропитание на основе совершенных аккумуляторов или солнечных батарей, прогресс в разработке которых также был обеспечен в течение последних 20-30 лет щедрым финансированием космических программ;

· миниатюризированные радиопередающие и радиоприемные системы, действующие на относительно короткое раССТQЯние-10-15 км;

· компактные радиостанции, передающие на сотни и тысячи километров;

· системы спугниковой связи;

· современная вычислительная техника;

· программное обеспечение ЭВМ.

В качестве простейшей автоматизированной системы слежения за параметрами окружающей среды приведем пример системы мониторинга экологического состояния водной среды «Радуга», разработанной Ассоциацией по решению экологических проблем г. Выборга. Эта система предназначена для измерения параметров водной среды, первичной обработки данных и передачи информации по радиоканалу, обработки и хранения информации в ЭВМ, выдачи результатов измерений в графическом и табличном вариантах на дисплей или принтер.

Система позволяет оперативно следить за состоянием водной среды, обеспечивает качественный мониторинг при проведении работ по восстановлению нормального экологического и санитарного состояния водоемов. Она может быть применена для контроля химического состава промышленных сточных води слежения за соблюдением уровней ПДК, а также для контроля требуемого качества технологических вод в различных производственных процессах.

Применение данной системы в ее последнем качестве на промышленном предприятии, по расчетам, позволит сэкономить сырье и химикаты на сумму, составляющую до 20% их первоначальной стоимости. Таким образом, система «Радуга» улучшает технико-экономические показатели производства, а введение в программное обеспечение расчета ущерба, наносимого данным предприятием природе и человеку, делает наглядной ту ответственность, которую несет каждый работающий на предприятии, и поднимает культуру производства.

Серийно выпускаемое в настоящее время подобное оборудование производит измерение четырех-шести параметров с помощью одной головки, погруженной в контролируемую среду, с выдачей полученных показаний на шифровом индикаторе, с записью в память прибора.

Преимущества системы «Радуга», состоят в следующем. Одна приемная станция обслуживает до 16 автоматических передающих станций. К одной передающей станции возможно подключение 16 датчиков. Таким образом, система «Радуга» может измерять в автоматическом режиме до 256 параметров. Использование передачи данных по радиоканалу позволяет существенно увеличить расстояние от передающих станций до приемной. Возможно накопление и хранение получаемой информации в контроллере приемной станции в течение суток с последующей передачей в сжатом (архивированном) виде в ЭВМ для последующей обработки; представление результатов измерений в графическом или табличном виде на дисплее с последующей печатью на принтере.

Система «Радуга» работает круглосуточно в автоматическом режиме с передачей данных из контроллера в ЭВМ один раз в сутки. Цикл опроса каждого датчика задается в интервале от 1 ч до суток. Таким образом, данная система может служить «сторожем», фиксируя залповые, аварийные сбросы, обычно скрываемые предприятиями, которые приурочивают их, как правило, к ночному времени с воскресенья на понедельник.

Требования к датчикам универсальные - преобразование сигнала в электрический импульс, доступный стандартной обработке. В настоящее время в качестве датчиков могут использоваться все ионселективные электроды, дающие показатели насыщения водородом, кислородом, ионами хлора, брома, йода, нитратов, нитритов, аммонийного азота, сульфатов, сульфитов, тиосульфатов, меркоптанов, фосфатов и ряда тяжелых металлов.

6. Организация мониторинга окружающей среды

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.