Комарова Л.Ф. и др. Экологическая безопасность хозяйственной деятельности

Подождите немного. Документ загружается.

111

7.2 КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ МОНИТОРИНГА

Система экологического мониторинга - это многоцелевая ие-

рархическая система, обеспечивающая повторяющиеся наблюде-

ния, оценку и прогноз антропогенных изменений состояния экоси-

стем.

Существуют различные подходы к классификации мониторин-

га - по характеру решаемых задач, по уровням организации, по

природным средам, за которыми ведутся наблюдения. Отраженная

на рисунке 6 классификация охватывает

весь блок экологического

мониторинга, наблюдения за меняющейся абиотической состав-

ляющей биосферы и ответной реакцией экосистем на эти измене-

ния. Таким образом, экологический мониторинг включает как гео-

физические, так и биологические аспекты, что определяет широкий

спектр методов и приемов исследований, используемых при его

осуществлении.

Рисунок 6 - Классификация систем экологического мони-

торинга

Системы мониторинга традиционно разбиваются на подсисте-

мы по компонентам окружающей среды и территориальному охва-

ту. Комплексный мониторинг проводится повсеместно в целях объ-

единения ряда программ различных типов мониторинга для всесто-

112

ронней оценки некоторых проблем загрязнения окружающей сре-

ды:

– глобальных, воздействующих на большую часть земной поверх-

ности; примером может служить эффект выделения углекислого

газа и хлорфторуглеродов;

– региональных, воздействующих на соседние группы стран, на-

пример, трансграничный перенос загрязняющих веществ по возду-

ху и рекам, загрязнение морей, вырождение тропических лесов;

– локальных,

относящихся к сравнительно небольшой территории,

хотя, возможно, встречающихся во многих местах; в качестве при-

мера можно привести загрязнение воздуха в городских условиях и

питьевой воды, исчезновение почвенного слоя.

В соответствии с этим система мониторинга может охватывать

как локальные районы, так и земной шар в целом (глобальный или

фоновый мониторинг). Основной особенностью

глобального мони-

торинга является возможность на основании его данных оценить

состояния биосферы в глобальном масштабе.

Национальным мониторингом обычно называют систему мо-

ниторинга в рамках одного государства; такая система отличается

от глобального мониторинга не только масштабами, но и тем, что

основной задачей национального мониторинга является получение

информации и оценка состояния окружающей

среды в националь-

ных интересах. Так, повышение уровня загрязнения атмосферы в

отдельных городах или промышленных районах может и не иметь

существенного значения для оценки состояния биосферы в гло-

бальном масштабе, но представляется важным для принятия мер в

данном районе на национальном уровне.

Иногда системы мониторинга, используемые в интересах не-

скольких государств

, называют многонациональным или междуна-

родным мониторингом. Часто такие системы используются при

рассмотрении вопросов переноса загрязнений между государства-

ми.

Импактный, или локальный мониторинг осуществляется в

районах высокого уровня антропогенного воздействия в локальном

масштабе.

Системы мониторинга также могут быть классифицированы

по объектам наблюдения и по методам ведения наблюдений.

Основные из существующих видов

и характеристика систем

мониторинга представлены в таблице 2.

113

Таблица 2 - Виды мониторинга и их характеристика

Класс Вид Назначение

1 2 3

По масшта-

бам обобще-

ния информа-

ции

Глобальный

Слежение за общемировыми процес-

сами и явлениями в биосфере Земли,

включая все экологические компо-

ненты. Предупреждение о возни-

кающих экстремальных ситуациях

Националь-

ный

Слежение за процессами и явления-

ми в пределах страны, включая все

экологические компоненты. Сбор и

анализ информации, прогнозирова-

ние состояния окружающей среды и

предупреждение о возможных экс-

тремальных ситуациях

Региональ-

ный

Слежение за процессами и явления-

ми в пределах какого-то региона, где

эти процессы и явления могут отли-

чаться по природному характеру от

базового фона, характерного для

биосферы

Локальный

Слежение за антропогенными воз-

действиями на локальном уровне

По методам

ведения

Биологиче-

ский

Мониторинг с помощью биоиндика-

торов

Авиационный

Осуществляется с самолетов, верто-

летов и др. летательных аппаратов в

пределах тропосферы

Космический

Мониторинг с помощью космиче-

ских средств наблюдения

Дистанцион-

ный

Совокупность авиационного и кос-

мического мониторинга. Иногда в

это понятие включают слежение за

средой с помощью приборов, уста-

новленных в труднодоступных мес-

тах Земли, показания которых пере-

даются с помощью дальней передачи

информации (по радио, через спут-

ники, по компьютерным сетям)

114

Продолжение таблицы 2

1 2 3

По объектам

наблюдения

Мониторинг

окружающей

среды и ее

объектов:

атмосферы

гидросферы

литосферы

Слежение за состоянием окружаю-

щей среды и предупреждение о соз-

дающихся критических ситуациях,

вредных или опасных для здоровья

людей и других живых организмов

Биологиче-

ский

Слежение за биологическими объек-

тами, наличием видов, их состояни-

ем, появлением случайных ингреди-

ентов и т.д.

7.3 УНИВЕРСАЛЬНАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА

Наиболее универсальным подходом к определению структуры

системы мониторинга антропогенных изменений природной среды

является его разделение на блоки: "Наблюдения", "Оценка факти-

ческого состояния", "Прогноз состояния", "Оценка прогнозируемо-

го состояния". Существующие геофизические службы строились по

такой же схеме (рисунок 7).

Регулирование

качества среды

Управление

Наблюдения

Оценка

фактического

состояния

Прогноз

состояния

Оценка

прогнозируемого

состояния

Рисунок 7 - Блок-схема информационной системы

мониторинга

115

Блоки "Наблюдения" и "Прогноз" тесно связаны между собой,

так как прогноз состояния окружающей среды возможен лишь при

наличии достаточно репрезентативной информации о фактическом

состоянии.

С другой стороны, направленность прогноза в значительной

степени должна определять структуру и состав наблюдательной

сети.

Данные, характеризующие состояние природной среды, полу-

ченные в результате наблюдений или

прогноза, должны оценивать-

ся в зависимости от того, в какой области человеческой деятельно-

сти они используются (с помощью специально выбранных или вы-

работанных критериев). Оценка подразумевает, с одной стороны,

определение ущерба от воздействия, с другой - выбор оптимальных

условий человеческой деятельности, определение существующий

экологических резервов. При такого рода оценках подразумевается

знание

допустимых нагрузок на окружающую среду.

Система экологического мониторинга является необходимым

условием для правильной организации управления качеством ок-

ружающей природной среды.

Основными принципами организации мониторинга являются:

– комплексность;

– систематичность;

– унифицированность.

Наблюдения необходимо проводить комплексно, рассматривая

изучаемый объект как часть экосистемы. Окружающая среда явля-

ется динамической многокомпонентной гетерофазной системой, в

которой

происходит постоянный переход компонентов и изменя-

ются физические параметры различных сред. К главным биогеохи-

мическим циклам относят циклы углерода, воды, азота, фосфора,

серы, биогенных элементов, различные фазы которых протекают

внутри разных экосистем. Речь идет о циркуляционном движении

химических элементов абиотического происхождения, которые

мигрируют между компонентами окружающей среды, характерны-

ми для них

путями, попадая из окружающей среды в организмы и

обратно.

Хорошо известен большой круговорот воды на поверхности

земного шара: вызываемое солнечной энергией испарение с водных

116

пространств создает атмосферную влагу, которая конденсируется в

форме облаков, переносимых ветром; охлаждение облаков вызыва-

ет осадки в виде дождя и снега; они поглощаются почвой или сте-

кают по ее поверхности; вода возвращается в моря и океаны (рису-

нок 8).

Рисунок 8 - Гидрологический цикл и накопление воды

Для комплексного мониторинга требуются различные группы

данных:

– эмиссии или выбросы загрязняющих веществ;

– концентрации загрязняющих веществ в окружающей среде;

– концентрации загрязняющих веществ в объектах исследова-

ния;

– состояние объектов исследования, в том числе возникнове-

ние заболеваний, колебание численности популяций, структурные

нарушения.

Принцип систематичности указывает

на необходимость посто-

янных, а не эпизодических исследований, которые позволяют опре-

делить тенденции изменения качества окружающей среды в про-

странстве и во времени.

117

Для того, чтобы результаты наблюдений были сопоставимы,

они должны проводиться по единым или обеспечивающим необхо-

димую точность методикам.

Основными методами, применяемыми для оценки, прогнози-

рования и нормирования состояния экосистем, являются методы:

традиционного математического моделирования, реализующие

ландшафтно-экологический подход и сравнительные.

Результаты экологического мониторинга всегда имеют геогра-

фическую привязку, поэтому оптимальным

способом анализа све-

дений о состоянии окружающей среды является использование гео-

информационных систем (ГИС).

Геоинформационные системы состоят из баз данных, про-

граммного обеспечения и технических средств. ГИС предоставляют

возможность вводить данные в компьютер, накапливать, обновлять

и обрабатывать их, выдавать потребителю в удобной для него фор-

ме: в виде таблиц, сводок,

выборок, схем и карт. Они включают

приложения, позволяющие моделировать различные процессы, ре-

шать проектные и оптимизационные задачи, проводить экспертные

оценки.

ГИС разнообразны по видам, структуре, реализуемым функци-

ям. Они используются в бизнесе и науке, образовании и управле-

нии, применяются при проведении социологических, демографиче-

ских и политических исследований.

Широко используются геоинформационные системы

в области

охраны окружающей среды, т.к. позволяют:

– готовить электронные карты, отражающие состояние окру-

жающей среды территории;

– проводить имитационное моделирование процессов, проис-

ходящих в окружающей среде, с учетом существующих уровней

антропогенной нагрузки и возможных результатов принимаемых

управленческих решений;

– накапливать информацию по временным трендам параметров

окружающей среды с целью экологического

прогнозирования;

– оценивать экологические риски отдельных территорий, насе-

ленных пунктов, существующих и проектируемых предприятий для

управления безопасностью техногенных воздействий.

Технология обработки данных экологического мониторинга

представлена на рисунке 9.

118

Информационное обслуживание пользователей и

осударс

тв

нных

ор

Сбор

измерительных

данных

Накопление

измерительных

данных

Управление

измерениями

Поддержка

принятия

решений

Математическое

моделирование

База

измерительных

данных

Отчеты,

сводки

Рекомендации Оценки,

прогнозы

Г И С

Оперативная

работа

А С У Т П,

Информационно-измерительная сеть

Рисунок 9 - Технология обработки данных экологического

мониторинга

Прогноз и оценка прогнозируемого состояния биосферы явля-

ется важной составной частью мониторинга. Целью экологического

прогнозирования является рациональное управление качеством ок-

ружающей среды.

Анализ прогнозируемого состояния биосферы позволяет вы-

брать определенные направления, требующие приоритетных мер по

борьбе с их отрицательными проявлениями; прогноз позволяет на-

метить

и осуществить не только меры, направленные на улучшение

уже имеющегося (и, возможно, увеличивающегося) воздействия, но

и меры профилактического характера, против негативных эффек-

тов, которые еще не проявились. Кроме районов, в которых состоя-

ние биосферы неблагополучно в связи с быстро развивающейся

промышленностью и хозяйственным освоением, прогноз позволяет

выделить направления (проблемы), требующие особого

внимания

как в глобальном, так и в региональном масштабах.

Анализ данных прогноза позволяет внести определенные кор-

рективы в хозяйственную деятельность человека, скорректировать

оптимальным образом взаимодействие человеческого общества и

природы.

Таким образом, прогнозирование состояния биосферы, являет-

ся необходимым звеном в управлении качеством природной среды.

119

7.4 ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА В

РОССИИ

Государственный мониторинг окружающей среды (государст-

венный экологический мониторинг) осуществляется в соответствии

с законодательством Российской Федерации и ее субъектов в целях

наблюдения за состоянием окружающей среды, в том числе в рай-

онах расположения источников антропогенного воздействия и их

воздействием на окружающую среду, а также в

целях обеспечения

потребностей государства, юридических и физических лиц в досто-

верной информации, необходимой для предотвращения и (или)

уменьшения неблагоприятных последствий изменения состояния

окружающей среды (Закон Российской Федерации «Об охране ок-

ружающей природной среды» от 10.01.2002 г. № 7-ФЗ)

Порядок организации и осуществления государственного эко-

логического мониторинга устанавливается Правительством Рос-

сийской Федерации.

Информация о состоянии окружающей среды и ее изменении,

полученная при осуществлении государственного мониторинга ок-

ружающей среды, используется органами государственной власти

Российской Федерации и ее субъектов, органами местного само-

управления для разработки прогнозов социально-экономического

развития и принятия соответствующих решений, разработки феде-

ральных программ в области экологического развития, целевых

программ в области

охраны окружающей среды субъектов Россий-

ской Федерации и мероприятий по охране окружающей среды.

Порядок предоставления информации о состоянии окружаю-

щей среды регулируется законодательством.

В соответствии с постановлением Правительства Российской

Федерации от 30.03.2003 г. № 177 «Об организации и осуществле-

нии государственного мониторинга окружающей среды (государст-

венного экологического мониторинга)» Министерство природных

ресурсов Российской

Федерации и другие федеральные органы ис-

полнительной власти при осуществлении в пределах своей компе-

тенции экологического мониторинга:

– формируют государственную систему наблюдения за состоя-

нием окружающей среды и обеспечивают функционирование этой

системы;

120

– взаимодействуют с органами государственной власти субъ-

ектов Российской Федерации по вопросам организации и осущест-

вления экологического мониторинга, формирования и обеспечения

функционирования территориальных систем наблюдения за со-

стоянием окружающей среды в субъектах Российской Федерации;

– осуществляют с участием органов исполнительной власти

субъектов Российской Федерации сбор, хранение, аналитическую

обработку и формирование государственных

информационных ре-

сурсов о состоянии окружающей среды и использовании природ-

ных ресурсов

Информация, полученная при осуществлении экологического

мониторинга, используется при:

– разработке прогнозов социально-экономического развития

Российской Федерации, ее субъектов, муниципальных образований

и принятии соответствующих решений;

– разработке федеральных программ в области экологического

развития Российской Федерации, целевых программ в области ох-

раны окружающей среды ее субъектов, инвестиционных программ,

а также мероприятий по охране окружающей среды;

– осуществлении контроля в области охраны окружающей сре-

ды (экологического контроля) и проведении экологической экспер-

тизы;

– прогнозировании чрезвычайных ситуаций и проведении ме-

роприятий по их предупреждению;

– подготовке данных для ежегодного государственного докла-

да о состоянии и

охране окружающей среды.

Основные направления развития работ в области государст-

венного экологического мониторинга:

– совершенствование нормативно-методической базы в облас-

ти государственного экологического мониторинга на федеральном

уровне и уровне субъектов Российской Федерации;

– развитие работ по созданию государственной системы на-

блюдения за состоянием окружающей среды с участием заинтере-

сованных Министерств и ведомств

и территориальных подсистем в

субъектах Российской Федерации;

– организация взаимодействия с органами государственной

власти субъектов Российской Федерации по вопросам осуществле-

ния экологического мониторинга, подписание Соглашений с Адми-

нистрациями субъектов РФ по организации указанных работ;