Экологический мониторинг: виды и подсистемы. Базовые принципы проведения производственно-экологического мониторинга животного и растительного мира

В соответствии с законодательством, при строительстве объектов, их эксплуатации и в постэксплуатационный период необходимо осуществлять производственный экологический мониторинг (ПЭМ). Целью производственного экологического мониторинга является контроль экологического состояния окружающей среды в зоне влияния строительства и эксплуатации объекта путем сбора измерительных данных, их комплексной обработки и анализа, для оценки ситуации и принятия управленческих решений.

Производственный экологический мониторинг включает в себя три этапа работ:

1) фоновый мониторинг (оценка состояния природных компонентов до начала строительства);

2) мониторинг происходящих изменений в состоянии природных компонентов в период строительства;

3) мониторинг происходящих изменений в состоянии природных компонентов в период эксплуатации объекта строительства.

В задачи производственного экологического мониторинга входит:

• осуществление наблюдений за техногенным воздействием на компоненты природной среды при строительстве объектов, их эксплуатации и постэксплуатационном периоде;
• анализ и обработка полученных в процессе мониторинга данных;
• оценка изменений состояния компонентов природной среды в результате техногенных воздействий;

Результаты производственного экологического мониторинга используются в целях:

• контроля соответствия воздействия строительства и эксплуатации объекта на различные компоненты природной среды предельно допустимым нормативным нагрузкам;
• контроля соответствия состояния компонентов природной среды санитарно-гигиеническим и экологическим нормативам;
• разработки и внедрения мер по охране окружающей среды.

Объектами производственного экологического мониторинга являются:

• выбросы организованных и неорганизованных источников;
• атмосферные осадки (снежный покров);
• поверхностные воды;
• донные отложения;
• почвенный покров;
• растительный покров;
• животный мир.

Основными источниками воздействия на объекты мониторинга являются строительная техника и транспортные средства, временные объекты, обслуживающие строительство, объекты сопутствующей инфраструктуры, производственные работы всех перечисленных объектов, нахождение людей в зоне строительства и прилегающей к ней территории, последующая эксплуатация оставшихся объектов после завершения строительства.

При проведении производственного экологического мониторинга следует учитывать, что воздействия на компоненты природной среды в процессе строительства значительно больше, чем во время эксплуатации объекта, а для объективной оценки масштаба негативных воздействий необходима оценка состояния природных компонентов до начала строительства - фоновый мониторинг. Иногда фоновый мониторинг проводится на сопредельных к строительству территориях, в случаях, если его невозможно было провести до начала строительных работ.

В настоящем документе предлагаются базовые принципы для подготовки программы ведения производственно-экологического мониторинга животного и растительного мира, разработанные Научным центром - «Охрана биоразнообразия» РАЕН.

Нормативная база ведения производственного экологического мониторинга (ПЭМ). Место в ПЭМ мониторинга животного и растительного мира

Понятие «производственный экологический мониторинг» в законодательстве не определено. Данное понятие носит собирательный характер. До недавнего времени Федеральный закон от 10 января 2001 г. № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» содержал понятие мониторинг окружающей среды. Однако в настоящее время он содержит нормы, посвященные лишь государственному экологическому мониторингу, под которым понимаются комплексные наблюдения за состоянием окружающей среды, в том числе компонентов природной среды, естественных экологических систем, наблюдения за происходящими в них процессами, явлениями, оценка и прогноз изменений состояния окружающей среды. Ряд отраслевых законов содержат нормы, обязывающие хозяйствующих и иных субъектов осуществлять те или иные мероприятия по наблюдению за состоянием отдельных компонентов природной среды, что позволяет применять обобщенное понятие - производственный экологический мониторинг. Подзаконные нормативные акты, принятые до принятия названного выше Закона об охране окружающей среды также содержат нормы, обязывающие хозяйствующих субъектов осуществлять мониторинг. Действующее законодательство в области охраны окружающей среды и природопользования не запрещает организациям природопользователям предусматривать охрану окружающей среды, при осуществлении ими хозяйственной и иной деятельности на основе нормативных актов таких организаций. При этом утвержденные локальные нормативные акты имеют обязательный характер для соответствующих субъектов.

Положением о Единой государственной системе экологического мониторинга, утв. приказом Минприроды России от 09 февраля 1995 г. № 49 , предусмотрено, что «для оценки антропогенного воздействия объектов хозяйственной деятельности организуются системы мониторинга источников воздействия на окружающую природную среду и зон их непосредственного влияния (импактный мониторинг), осуществляющие свое функционирование в рамках соответствующих базовых и специализированных подсистем ЕГСЭМ.

Решение о необходимости наличия у предприятия указанных систем мониторинга принимается органами, выдающими лицензии на природопользование и проведение мониторинга состояния окружающей среды.

Системы мониторинга источника воздействий создаются за счет средств субъекта хозяйственной деятельности, который обеспечивает их регламентное функционирование.

Приказом МПР России от 06 февраля 2008 г. № 30 «Об утверждении форм и Порядка представления сведений, полученных в результате наблюдений за водными объектами, заинтересованными федеральными органами исполнительной власти, собственниками водных объектов и водопользователями» , предусмотрено требование для правообладателей водных объектов, согласно которому собственники водных объектов и водопользователи обязаны представить сведения, получаемые в результате наблюдений за водными объектами (их морфометрическими особенностями) и их водоохранными зонами, в соответствующие территориальные органы Федерального агентства водных ресурсов.

Приказ МПР России от 21 мая 2001 г. № 433 «Об утверждении Положения о порядке осуществления государственного мониторинга состояния недр Российской Федерации» предусматривает обязанность ведения объектного (локального) мониторинга состояния недр для недропользователей и иных субъектов хозяйственной деятельности, влияющие на состояние недр. Условия, объемы и виды мониторинга определяются в процессе получения участков недр в недропользование.

Согласно п. 8.1. Правил охраны вод от загрязнения при бурении скважин на морских нефтегазовых месторождениях. РД 153-39-031-98, утв. Минтопэнерго РФ 20 марта 1998 г. организация, получившая лицензию на региональное геологическое изучение континентального шельфа, поиск, разведку и разработку минеральных ресурсов, организует экологический мониторинг морской среды в районе предполагаемого бурения по программе, согласованной с территориальными природоохранными органами.

Согласно ст. 14 Федерального закона от 24 апреля 1995 г. № 52-ФЗ «О животном мире» пользователи животным миром обязаны ежегодно проводить учет используемых ими объектов животного мира и объемов их изъятия и представлять полученные данные в соответствующий специально уполномоченный государственный орган по охране, федеральному государственному надзору и регулированию использования объектов животного мира и среды их обитания. В данном случае речь идет именно о пользователях, которые определены как граждане, индивидуальные предприниматели и юридические лица, которым законами и иными нормативными правовыми актами Российской Федерации и законами и иными нормативными правовыми актами субъектов Российской Федерации предоставлена возможность пользоваться животным миром. В контексте деятельности субъектов по разведке и добыче углеводородов на континентальном шельфе не представляется возможным признавать таких субъектов пользователями объектов животного мира.

На федеральном уровне утверждены два документа (один из которых обязателен для применения), оперирующих понятиями производственного экологического мониторинга. В соответствии с Инструкцией по экологическому обоснованию хозяйственной и иной деятельности, утв. приказом Минприроды России от 29 декабря 1995 г. № 539 в документации, обосновывающей хозяйственную деятельность необходимо включать предложения по организации производственного экологического мониторинга. Данный документ не был зарегистрирован в Минюсте России и может применяться как документ рекомендательного характера.

Согласно Положению об оценке воздействия намечаемой хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду в Российской Федерации, утв. приказом Госкомэкологии от 16 апреля 2000 г. № 31 в случае выявления при проведении оценки воздействия на окружающую среду недостатка информации, необходимой для достижения цели оценки воздействия на окружающую среду, или факторов неопределенности в отношении возможных воздействий заказчик (исполнитель) планирует проведение дополнительных исследований, необходимых для принятия решений, а также определяет (разрабатывает) в материалах оценки воздействия на окружающую среду программу экологического мониторинга и контроля, направленного на устранение данных неопределенностей (п. 1.5.). Таким образом, данная норма, единственная в федеральном законодательстве, предусматривающая обязательность для заказчика (исполнителя) разрабатывать программу экологического мониторинга при планировании хозяйственной деятельности, применительно к разработке месторождений углеводородного сырья.

В тоже время следует признать, что в настоящее время не существует императивных положений федерального законодательства, предусматривающих обязанность хозяйствующих субъектов осуществлять комплексное наблюдение за состоянием окружающей среды. Субъект-природопользователь недр на континентальном шельфе не имеет обязанностей проведения мониторинга объектов животного и растительного мира (водных биоресурсов).

Как указывалось выше обязательными документами в отношении проведения мониторинга объектов животного и растительного мира могут служить локальные нормативные акты юридических лиц. Например, в системе организаций ОАО «Газпром» действуют несколько таких актов, обозначающих данный вид мониторинга и регулирующих порядок его проведения:

1. Типовые технические требованиями на проектирование КС, ДКС и КС ПХГ. ВРД 39-1.8-055-2002, утв. ОАО «Газпром» от 26 февраля 2002 г.;

2. Регламент организации работ по охране окружающей среды при строительстве скважин ВРД 39-1.13-057-2002 Москва 2002;

3. Охрана окружающей среды на предприятиях ОАО Газпром Производственный экологический контроль и мониторинг. Термины и определения СТО Газпром 2-1.19-214-2008;

4. СТО Газпром 2-1.19-415-2010 Охрана окружающей среды на предприятиях ОАО "Газпром". Экологический мониторинг. Общие требования.

5. СТО Газпром 2-2.1-435-2010 Проектирование оснований, фундаментов, инженерной защиты и мониторинга объектов ОАО "Газпром" в условиях Крайнего Севера.

6. Производственный экологический мониторинг газовой промышленности. Технико-экономическое обоснование. Сводный том. Часть 2. Утв. пост. РАО "Газпром" от 08.06.95 № 51.

Согласно положениям данных документов производственный экологический мониторинг предусмотрен для всех компонентов природной среды, в том числе по объектам животного и растительного мира.

Базовые принципы мониторинга биотических компонентов (наземные позвоночные, местообитания животных, растительные сообщества, ихтиофауна, морские млекопитающие, птицы морской акватории)

Цель производственного экологического мониторинга. Производственный экологический мониторинг (ПЭМ) выполняется в соответствии с Программой экологического мониторинга, утверждаемой Заказчиком-застройщиком и согласованной с территориальными подразделениями специально уполномоченных государственных органов в области охраны окружающей среды.

Организация работ по мониторингу осуществляется силами производственных подразделений Заказчика-застройщика с участием привлеченных изыскательских и исследовательских организаций, имеющих необходимую разрешительную документацию на требуемые виды деятельности.

Мониторинг животного мира и его местообитаний (далее - мониторинг) осуществляется с целью осуществления контроля их изменений, связанных со строительством и эксплуатацией хозяйственного объекта. Мониторинг обеспечивает своевременное выявление проблемных ситуаций, введение и снятие экологических ограничений, подтверждение эффективности природоохранных мероприятий, корректировку ущербов, природоохранных капиталовложений и компенсационных мероприятий.

Территориальные объекты мониторинга, периодичность работ . Мониторинг осуществляется на каждом объекте строительства во всех типах местообитаний на территории строительства, в зонах косвенного воздействия, а в ряде случаев и за пределами строительства - в аналогичных местообитаниях.

Изначальный этап работ - фоновый мониторинг, осуществляется до начала строительства объекта (в соответствии с техническим проектом строительных работ), а в исключительных случаях во время строительства - на аналогичных местообитаниях, прилегающих к зоне воздействия строительных работ и в зоне воздействия. В последующем мониторинг проводится ежегодно на всех стадиях строительства объекта, а в дальнейшем, на протяжении всего периода эксплуатации объекта - не реже одного раза в три года.

1. Последовательность проведения работ.

Выбор участков мониторинга, пунктов, маршрутов, точек наблюдений. Определяются на основе требований нормативно-технической документации программы экологического мониторинга и включают:

● Зоны воздействия каждого объекта строительства с указанием их площадей;

● Количество точек наблюдений и протяженность маршрутов, зависящие от разнообразия и доступности для обследования местообитаний животных.

Особое внимание уделяется оценке состояния животного мира и его местообитаний для наиболее ценных по богатству участков региона. Это, в первую очередь, долины и устья рек с богатым видовым разнообразием животного мира и растительных сообществ, овраги и береговые обрывы рек, участки мелководья, илистые литорали и приморские луга, акватории крупных озер и рек, и др. Такие участки часто привлекают наземных позвоночных для размножения или как места послегнездовых скоплений, кормежки и отдыха птиц в периоды весенних и осенних миграций. Особенно это касается редких животных и занесенных в Красные книги. Поэтому осуществлять строительство и последующую эксплуатацию хозяйственных объектов на подобных участках следует с особой осторожностью, по возможности сдвигая работы на менее уязвимые для животных сроки, уменьшая интенсивность и шумовое воздействие работ на животный мир, предотвращая уничтожение животных, гнезд с кладками и птенцов. Для этого необходимо регулярное проведение инструктажа всех участников строительных работ и последующей эксплуатации объекта, а также - повышение контроля соблюдения особой осторожности проведения работ.

Фоновый мониторинг . Проводится как одноразовое мероприятие в первый год работ по мониторингу - до начала строительства.

Мониторинг в период строительства. Планируется с момента начала строительства и до его завершения.

Мониторинг по окончанию строительства. Проводится не реже одного раза в три года на всех построенных объектах.

2. Объекты мониторинга. Наземные позвоночные, ихтиофауна, местообитания животных, состояние растительных сообществ. Повышенное внимание уделяется видам, занесенным в федеральную и региональную Красные книги. Особый объект мониторинга - местообитания животных, в первую очередь растительный покров и все виды антропогенных воздействий.

3. Сроки проведения мониторинга. В зависимости от региона строительства, для мигрирующих водоплавающих птиц - апрель - первая половина июня; для птиц в сезон размножения - с середины мая по середину июля, для мелких млекопитающих, пресмыкающихся и земноводных в сезон размножения - со второй половины июля по август; для морских млекопитающих в теплую половину года, для местообитаний - в период вегетации растений.

Таблица 1.

Состав работ

Учеты водоплавающих птиц во время весеннего пролета Обследования акватории, определение встречаемости морских млекопитающих. Описания местообитаний на эталонных участках, анализ космоснимков. Комплексные маршрутные учеты населения птиц Учеты мелких млекопитающих Учеты пресмыкающихся и земноводных Специальный ихтиологический мониторинг, включая исследования кормовой базы рыб. Выявление видов растений, занесенных в Красную книгу РФ и субъекта федерации Оценка общего состояния геоботанических сообществ на эталонных участках.

4. Методическое обеспечение. Согласно перечня необходимых работ (табл. 1), базовыми методиками являются:

● Методика полевой инвентаризации местообитаний;

● Методика комплексного учета птиц (всех видов) в летний период;

● Методика учета птиц в период миграций;

● Методика учета мелких млекопитающих;

● Методика учета пресмыкающихся;

● Методика учета земноводных;

● Методика учета морских млекопитающих;

● Методика учета рыбных ресурсов;

● Методика учета кормовой базы рыб;

● Методика выявления видов растений, занесенных в Красные книги;

● Методика оценки состояния геоботанических сообществ.

5. Кадровое обеспечение . Все виды работ поручаются (заказываются для исполнения) профильной организации, имеющей соответствующий опыт и необходимые разрешительные документы по тем или иным направлениям (дешифровке космоснимков, изготовление тематических карт и т.п.). Все виды мониторинга в полевой период проводятся постоянным числом специалистов, соответствующих профилю работ - зоологов, зоогеографов, геоботаников (со знаниями дешифровки космических снимков), специалистов по инвентаризации местообитаний животных.

Для камеральной обработки необходимы экологи широкого профиля, специалисты по дешифровке космических снимков, математической обработке учетных данных, созданию компьютерных карт и баз данных.

6. Полевое снаряжение. Для обеспечения полевых работ необходимо приобретение стандартного экспедиционного оборудования (палатки, специальные мешки, GPS, фотоаппараты); космоснимков и др.

7. Транспортное обеспечение. Для проведения обследований прорабатываются варианты транспортного обеспечения.

8. Этапность выполнения работ .

8.1. Подбор исходных данных и их обобщение. Для разработки регламента и проведения производственного экологического мониторинга и контроля комплектуются следующие материалы:

● материалы предпроектных эколого-инженерных изысканий, включая картографические материалы;

● требования нормативно-технической документации и заключения государственных органов исполнительной власти РФ;

● карта растительности района строительства;

● материалы космической съемки района строительства;

● материалы исследований животного и растительного мира прошлых лет.

8.2. Сбор полевого материала (собственно мониторинг). Осуществляется по рекомендуемым методикам.

8.3. Оперативная обработка данных и представление их Заказчику. Осуществляется в течение 30-ти дней после возвращения полевых отрядов.

8.4. Камеральная обработка полевых материалов для годового отчета . Осуществляется к 1-го декабря календарного года проведения работ и представляется Заказчику.

СЗ РФ. 2002. № 2. Ст. 133.

Документ в Минюсте России не зарегистрирован. СЗ РФ. 1995. № 17. Ст. 1462.

Документ в Минюсте не зарегистрирован.

Важнейшим вопросом стратегии регулирования качества 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.

Экологический мониторинг – комплексная система наблюдений, оценки и прогноза состояния окружающей среды под действием природных и антропогенных факторов.

Основной принцип мониторинга – непрерывное слежение.

Цель экологического мониторинга – информационное обеспечение управления природоохранной деятельностью и экологической безопасностью, оптимизация отношений человека с природой.

Выделяют различные виды мониторинга в зависимости от критериев:

Биоэкологический (санитарно-гигиенический),

Геоэкологический (природно-хозяйственный),

Биосферный (глобальный),

Космический,

Климатический, биологический, здоровья населения, социальный и др.

В зависимости от степени выраженности антропогенного воздействия различают мониторинг импактный и фоновый. Фоновый (базовый) мониторинг – слежение за природными явлениями и процессами, протекающими в естественной обстановке, без антропогенного влияния. Осуществляется на базе биосферных заповедников. Импактный мониторинг - слежение за антропогенными воздействиями в особо опасных зонах.

В зависимости от масштабов наблюдения выделяют глобальный, региональный и локальный мониторинги.

Глобальный мониторинг – слежение за развитием общемировых биосферных процессов и явлений (например, за состоянием озонового слоя, изменением климата).

Региональный мониторинг – слежение за природными и антропогенными процессами и явлениями в пределах какого-то региона (например, за состоянием озера Байкал).

Локальный мониторинг – мониторинг в пределах небольшой территории (например, контроль за состоянием воздуха в городе).

В РФ функционирует и развивается Единая государственная система экологического мониторинга (ЕГСЭМ), сформированная на трех основных организационных уровнях: федеральном, субъектов РФ и локальном (объектном) с целью радикального повышения эффективности службы наблюдения. На основе результатов мониторинга разрабатываются рекомендации по снижению уровня загрязнения окружающей среды и прогноз на будущее.

Системы мониторинга связаны с экологической экспертизой и проведением оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС).

Нормирование качества окружающей среды (экологическое нормирование)

Под качеством окружающей среды понимают степень соответствия среды жизни человека его потребностям. Окружающей человека средой являются природные условия, условия на рабочем месте и жилищные условия. От ее качества зависит продолжительность жизни, здоровье, уровень заболеваемости населения и т.д.

Экологическое нормирование – процесс установления показателей предельно допустимого воздействия человека на окружающую среду. Его главная цель – обеспечение приемлемого баланса между экологией и экономикой. Такое нормирование позволяет вести хозяйственную деятельность и сохранять природную среду.

В РФ нормированию подлежат:

Физические факторы воздействия (шум, вибрация, электромагнитные поля, радиоактивное излучение);

Химические факторы – концентрации вредных веществ в воздухе, воде, почвах, продуктах питания;

Биологические факторы – содержание патогенных микроорганизмов в воздухе, воде, продуктах питания.

Экологические нормативы разделяют на 3 основные группы:

Технологические нормативы – устанавливаются для различных производств и процессов, рационального использования сырья и энергии, сведения к минимуму отходов;

Научно-технические нормативы – предусматривают систему расчетов и периодического пересмотра нормативов, контроля за воздействием на ОПС;

Медицинские нормативы – определяют уровень опасности для здоровья населения.

Нормирование качества окружающей среды – установление показателей и пределов, в которых допускается изменение этих показателей (для воздуха, воды, почвы и др.).

Цель нормирования – установление предельно допустимых норм (экологических нормативов) воздействия человека на окружающую среду. Соблюдение экологических нормативов должно обеспечить экологическую безопасность населения, сохранение генетического фонда человека, растений и животных, рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов.

Нормативы предельно допустимых вредных воздействий, а также методы их определения, носят временный характер и могут совершенствоваться по мере развития науки и техники с учетом международных стандартов.

Основные экологические нормативы качества окружающей среды и воздействия на нее следующие:

1. Нормативы качества (санитарно-гигиенические):

Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ;

Предельно допустимый уровень (ПДУ) вредных физических воздействий (радиации, шума, вибрации, магнитных полей и др.)

2. Нормативы воздействия (производственно-хозяйственные):

Предельно допустимый выброс (ПДВ) вредных веществ;

Предельно допустимый сброс (ПДС) вредных веществ.

3. Комплексные нормативы:

Предельно допустимая экологическая (антропогенная) нагрузка на окружающую среду.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) – количество загрязняющего вещества в окружающей среде (почве, воздухе, воде, продуктах питания), которое при постоянном или временном воздействии на человека не влияет на его здоровье и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства. ПДК рассчитывают на единицу объема (для воздуха, воды), массы (для почвы, пищевых продуктов) или поверхности (для кожи работающих). ПДК устанавливают на основании комплексных исследований. При ее определении учитывают степень влияния загрязняющих веществ не только на здоровье человека, но и на животных, растения, микроорганизмы, а также на природные сообщества в целом.

Предельно допустимый уровень (ПДУ) – это максимальный уровень воздействия радиации, шума вибрации, магнитных полей и иных вредных физических воздействий, который не представляет опасности для здоровья человека, состояния животных, растений, их генетического фонда. ПДУ – это то же, что и ПДК, но для физических воздействий.

В тех случаях, когда ПДК или ПДУ не определены и находятся только на стадии разработки, используют такие показатели, как ОДК – ориентировочно допустимая концентрация, или ОДУ – ориентировочно допустимый уровень соответственно.

Предельно допустимый выброс (ПДВ) или сброс (ПДС) – это максимальное количество загрязняющих веществ, которое в единицу времени разрешается данному конкретному предприятию выбрасывать в атмосферу или сбрасывать в водоем, не вызывая при этом превышения в них предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ и неблагоприятных экологических последствий.

Комплексным показателем качества окружающей среды является предельно допустимая экологическая нагрузка.

Предельно допустимая экологическая (антропогенная) нагрузка на окружающую среду (ПДЭН) – это максимальная интенсивность антропогенного воздействия на окружающую среду, не приносящая к нарушению устойчивости экологических систем (или, иными словами, к выходу экосистемы за пределы экологической емкости).

Потенциальная способность природной среды перенести ту или иную антропогенную нагрузку без нарушения основных функций экосистем определяется как емкость природной среды, или экологическая емкость территории.

Устойчивость экосистем к антропогенным воздействиям зависит от следующих показателей:

Запасы животного и мертвого органического вещества;

Эффективность образования органического вещества или продукции растительного покрова;

Видовое и структурное разнообразие.

Чем эти показатели выше, тем устойчивее экосистема.

Экологический мониторинг

Экологический мониторинг (мониторинг окружающей среды) - это комплексная система наблюдений за состоянием окружающей среды , оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов.

Обычно на территории уже имеется ряд сетей наблюдений, принадлежащих различным службам, и которые ведомственно разобщены, не скоординированы в хронологическом, параметрическом и других аспектах. Поэтому задача подготовки оценок, прогнозов, критериев альтернатив выбора управленческих решений на базе имеющихся в регионе ведомственных данных становится, в общем случае, неопределенной. В связи с этим, центральными проблемами организации экологического мониторинга являются эколого-хозяйственное районирование и выбор «информативных показателей» экологического состояния территорий с проверкой их системной достаточности .

Виды мониторинга

В общем виде процесс экологического мониторинга можно представить схемой: окружающая среда (либо конкретный объект окружающей среды) -> измерение параметров -> сбор и передача информации -> обработка и представление данных, прогноз. Измерение параметров, сбор и передачу информации, обработку и представление данных осуществляет система мониторинга. Система экологического мониторинга предназначена обслуживать систему управления качеством окружающей среды (далее для краткости «система управления»). Информация о состоянии окружающей среды, полученная в системе мониторинга, используется системой управления для устранения негативной экологической ситуации или уменьшения неблагоприятных последствий изменения состояния окружающей среды, а также для разработки прогнозов социально-экономического развития, разработки программ в области экологического развития и охраны окружающей среды.

В системе управления можно также выделить три подсистемы: принятие решения (специально уполномоченный государственный орган), управление выполнением решения (например, администрация предприятий), выполнение решения с помощью различных технических или иных средств.

Системы мониторинга или его виды различаются по объектам наблюдения. Поскольку компонентами окружающей среды являются воздух , вода , минерально-сырьевые и энергетические ресурсы , биоресурсы , почвы и др., то выделяют соответствующие им подсистемы мониторинга. Однако, подсистемы мониторинга не имеют единой системы показателей, единых подходов для районирования территорий, периодичности отслеживая и др., что делает невозможным принятие адекватных мер при управлении развитием и экологическим состоянием территорий . Поэтому при принятии решений важно ориентироваться не только на данные "частных систем" мониторинга(гидрометеослужбы, мониторинга ресурсов, социально-гигиенического, биоты и др.), а создавать на их основе комплексные системы экологического мониторинга.

Уровни мониторинга

Мониторинг является многоуровневой системой. В хорологическом аспекте обычно выделяют системы (или подсистемы) детального, локального, регионального, национального и глобального уровней .

Низшим иерархическим уровнем является уровень детального мониторинга реализуемого в пределах небольших территорий (участков) и т.д.

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

Локальные системы могут объединяться в более крупные – системы регионального мониторинга , охватывающие территории регионов в пределах края или области , или в пределах нескольких из них. Подобные системы регионального мониторинга, интегрируя данные сетей наблюдений, различающихся по подходам, параметрам, территориям отслеживания и периодичности, позволяют адекватно формировать комплексные оценки состояния территорий и давать прогнозы их развития.

Системы регионального мониторинга могут объединяться в пределах одного государства в единую национальную (или государственную) сеть мониторинга, образуя, таким образом, национальный уровень ) системы мониторинга. Примером такой системы являлась "Единая государственная система экологического мониторинга Российской Федерации" (ЕГСЭМ) и ее территориальные подсистемы, успешно создаваемые в 90-е годы ХХ века для адекватного решения задач управления территориями. Однако, вслед за Министерством экологии в 2002г ЕГСЭМ была также упразднена и в настоящее время в России имеются лишь ведомственно-разрозненные сети наблюдений, что не позволяет адекватно решать стратегические задачи управления территориями с учетом экологического императива.

В рамках экологической программы ООН поставлена задача объединения национальных систем мониторинга в единую межгосударственную сеть - «Глобальную систему мониторинга окружающей среды» (ГСМОС). Это высший глобальный уровень организации системы экологического мониторинга. Ее назначение - осуществление мониторинга за изменениями в окружающей среде на Земле и ее ресурсами в целом, в глобальном масштабе. Глобальный мониторинг - это система слежения за состоянием и прогнозирование возможных изменений общемировых процессов и явлений, включая антропогенные воздействия на биосферу Земли в целом. Пока создание такой системы в полном объеме, действующей под эгидой ООН , является задачей будущего, так как многие государства не имеют еще собственных национальных систем.

Глобальная система мониторинга окружающей среды и ресурсов призвана решать общечеловеческие экологические проблемы в рамках всей Земли, такие как глобальное потепление климата , проблема сохранения озонового слоя , прогноз землетрясений , сохранение лесов , глобальное опустынивание и эрозия почв , наводнения , запасы пищевых и энергетических ресурсов и др. Примером такой системы является глобальная наблюдательная сеть сейсмомониторинга Земли, действующая в рамках Международной программы контроля за очагами землетрясений (http://www.usgu.gov/) и др.

Программа мониторинга окружающей среды

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

Ключевыми элементами Программ мониторинга окружающей среды являются :

• перечень объектов, находящихся под контролем с их строгой территориальной привязкой (хорологическая организация мониторинга);

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

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

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

Системы наземного дистанционного наблюдения

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

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

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

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

Системы дистанционного зондирования

В программах мониторинга широко задействовано дистанционное зондирование окружающей среды с использованием самолетов или спутников, снабженных многоканальными датчиками.

Различают два вида дистанционного зондирования.

1. Пассивное обнаружение земного излучения, испускаемого или отраженного от объекта или в окрестностях наблюдения. Наиболее распространенным источником излучения является отраженный солнечный свет, интенсивность которого измеряется пассивными датчиками. Датчики дистанционного зондирования окружающей среды настроены на конкретные длины волн - от далекого инфракрасного, до далекого ультрафиолета, включая и частоты видимого света. Громадные объемы данных, которые собираются при дистанционном зондировании окружающей среды требуют мощной вычислительной поддержки. Это позволяет проводить анализ слабоотличающихся различий в радиационных характеристиках среды в данных дистанционного зондирования, успешно исключать шумы и «ложные цветовые изображения». При нескольких спектральных каналах удается усилить контрасты, которые незаметны для человеческого глаза. В частности, при задачах мониторинга биоресурсов можно различать тонкие отличия изменения концентрации в растениях хлорофилла, обнаружив области с различием питательных режимов.
2. При активном дистанционном зондировании со спутника или самолета излучается поток энергии и используется пассивный датчик для обнаружения и измерения излучения, отраженного или рассеянного объектом изучения. Для получения информации о топографических характеристиках исследуемой области часто используется ЛИДАР, что особенно эффективно, когда территория велика и ручная съемка будет дорогостояща.

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

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

Интерпретация и представление данных

Интерпретации данных экологических мониторинга, даже полученных от хорошо продуманной программы, является часто неоднозначной. Часто имеются результаты анализа или «предвзятых результатов» мониторинга, или достаточно спорное использование статистики, чтобы продемонстрировать правильность той или иной точки зрения. Это хорошо видно, например, в трактовке глобального потепления, где сторонники утверждают, что СО 2 уровни увеличились на 25% за последние сто лет в то время как противники утверждают, что уровень CO 2 только поднялся на один процент.

В новых научно-обоснованных программах мониторинга окружающей среды разработан ряд показателей качества, чтобы интегрировать значительные объемы обрабатываемых данных, классифицировать их и интерпретировать смысл интегральных оценок. Так, например, в Великобритании используется система GQA. Эти общие оценки качества классифицируют реки на шесть групп по химическим критериям и биологическим критериям.

Для принятия решений пользоваться оценкой в системе GQA более удобно, чем множеством частных показателей.

Литература

1. Израэль Ю. А. Экология и контроль состояния природной среды. - Л.: Гидрометеоиздат, 1979, - 376 с.

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

В конце 20 века научно-техническая деятельность человечества стала ощутимым фактором воздействия на окружающую среду. В целях оптимизации отношений человека с природой и экологической ориентации хозяйственной деятельности появилась многоцелевая информационная система долгосрочных наблюдений – мониторинг.

Экологический мониторинг (мониторинг окружающей среды) (от лат. monitor - тот, кто напоминает, предупреждает) - многоцелевая информационная система долгосрочных наблюдений, а также оценки и прогноза состояния природной среды. Основная цель экологического мониторинга - предупреждения критических ситуаций, вредных или опасных для здоровья людей, благополучия других живых существ, их сообществ, природных и созданных человеком объектов.

Сама система мониторинга не включает деятельность по управлению качеством среды, а является источником информации необходимой для принятия экологически значимых решений.

Система экологического мониторинга накапливает, систематизирует и анализирует информацию: о состоянии окружающей среды; о причинах наблюдаемых и вероятных изменений состояния (т. e. об источниках и факторах воздействия); о допустимости изменений и нагрузок на среду в целом; о существующих резервах биосферы.

Основные процедуры системы мониторинга

3выделение (определение) и обследование объекта наблюдения;

3оценка состояния объекта наблюдений;

3прогнозирование изменений состояния объекта наблюдения;

3представление информации в удобной для использования форме и доведение ее до потребителя.

Пункты экологического мониторинга располагаются в крупных населенных пунктах, промышленных и с/х районах.

Виды мониторинга

1. В зависимости от территории, охватываемой наблюдениями, мониторинг подразделяется на три уровня: глобальный, региональный и локальный.

· 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 (таб. 4).

Таблица 4.

Объекты наблюдения и показатели

Атмосфера	Химический и радионуклидный составы газовой и аэрозольной фаз воздушной сферы; твердые и жидкие осадки (снег и дождь) и их химический и радионуклидный составы, тепловое загрязнение атмосферы.
Гидросфера	Химический и радионуклидный составы среды поверхностных вод (реки, озера, водохранилища и т.д.), грунтовых вод, взвесей и донных отложений в природных водостоках и водоемах; тепловое загрязнение поверхностных и грунтовых вод.
	Химический и радионуклидный составы.
	Химическое и радиоактивное загрязнение сельскохозяйственных угодий, растительного покрова, почвенных зооценозов, наземных сообществ домашних и диких животных, птиц, насекомых, водных растений, планктона, рыб.
Урбанизированная среда	Химический и радиационный фоны воздушной среды населенных пунктов, химический и радионуклидный составы продуктов питания, питьевой воды и т.д.
Население	Численность и плотность населения, рождаемость и смертность, возрастной состав, заболеваемость и др.), социально-экономические факторы.

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

· Базовый мониторинг - слежение за общебиосферными 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 экологическом мониторинге используют различные методы исследования. Среди них можно выделить дистанционные (аэрокосмические) и наземные методы. К дистанционным методам, например, относится - зондирование с искусственных спутников, космических кораблей. К наземным методам относятся биологические (биоиндикационные) и физико-химические методы.

Одной из основных составляющих мониторинга окружающей природной среды является биологический мониторинг, под которым понимают систему длительных наблюдений, оценки и прогноза любых изменений в биоте (наличие и исчезновение каких-либо видов, изменение их состояния и численности, появление случайных интродуцентов, изменение ареала и др.), вызванных факторами антропогенного происхождения.

Структура биологического мониторинга довольно сложна. Он состоит из отдельных подпрограмм исходя из принципа, основанного на уровнях организации биологических систем. Так генетический мониторинг соответствует субклеточному уровню организации, экологический мониторинг – популяционному и биоценотическому уровням.

Биологический мониторинг подразумевает – разработку систем раннего оповещения, диагностику и прогнозирование. Главными этапами деятельности при разработке систем раннего оповещения являются отбор подходящих организмов и создание автоматизированных систем, способных с достаточно большой точностью выделять сигналы «отклика». Диагностика подразумевает обнаружение, идентификацию и определение концентрации загрязняющих веществ в биотической составляющей на основе широкого использования организмов – индикаторов (от лат. indicare – указывать). Прогноз состояния биотической составляющей окружающей среды может осуществляться на основе биотестирования и экотоксикологии. Метод использования организмов - индикаторов получил название - биоиндикация.

Биоиндикация в отличие от простого физического или химического измерения антропогенных факторов (дают количественные и качественные характеристики, позволяющие лишь косвенно судить о биологическом действии) дает возможность обнаружить и определить биологически значимые антропогенные нагрузки. Наиболее удобны для биоиндикации - рыбы, водные беспозвоночные, микроорганизмы, водоросли. Основные требования к биоиндикаторам - многочисленность и постоянная связь с антропогенным фактором.

Преимущества живых индикаторов:

· суммируют все без исключения биологически важные данные об окружающей среде и отражают ее состояние в целом;

· делают необязательными применение дорогостоящих и трудоемких физических и химических методов измерения биологических параметров (не всегда могут зарегистрировать кратковременные и залповые выбросы токсикантов);

· отражают скорость происходящих в природе изменений;

· указывают пути и места скопления различного рода загрязнений в экологических системах и возможные пути попадания этих агентов в пищу;

· позволяют судить о степени вредности тех или иных веществ для природы и человека;

· дают возможность контролировать действие многих синтезируемых человеком соединений;

· помогают нормировать допустимую нагрузку на экосистемы.

Для биоиндикации пригодны в основном два метода: пассивный и активный мониторинг. В первом случае у свободно живущих организмов исследуются видимые и невидимые повреждения и отклонения от нормы, являющиеся признаками массового стрессового воздействия. При активном мониторинге пытаются обнаружить те же самые воздействия на тест-организмах находящихся в стандартизированных условиях на исследуемой территории.

Мониторинг состояния природных ресурсов в России

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

В Российской Федерации функционирует несколько ведомственных систем мониторинга:

* служба наблюдения за загрязнением окружающей среды Росгидромета;

* служба мониторинга лесного фонда Рослесхоза;

* служба мониторинга водных ресурсов Роскомвода;

* служба агрохимических наблюдений и мониторинга загрязнения сельскохозяйственных земель Роскомзема;

* служба санитарно-гигиенического контроля среды обитания человека и его здоровья Госкомсанэпиднадзора России;

· контрольно-инспекционная служба Госкомэкологии России и др.

Организации, осуществляющие мониторинг антропогенного воздействия на различные объекты окружающей среды	Объекты исследования
Федеральная служба России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды	Загрязнение атмосферного воздуха. Загрязнение поверхностных вод суши. Загрязнение морских вод. Трансграничное загрязнение. Комплексный мониторинг загрязнения среды и влияние на растительность. Загрязнение атмосферных выпадений. Глобальный фоновый атмосферный мониторинг. Комплексный фоновый мониторинг. Радиационные факторы. Аварийный токсикологический мониторинг.
Министерство охраны природных ресурсов Российской Федерации	Естественный и нарушенный режим подземных вод. Экзогенные геологические процессы.
Министерство сельского хозяйства и продовольствия Российской Федерации	Загрязнение почв. Загрязнение растительности. Загрязнение вод. Загрязнения сельскохозяйственных продуктов, продуктов перерабатывающих предприятий.
Государственный комитет санитарно-эпидемиологического надзора Российской Федерации	Питьевые источники водоснабжения населенных пунктов. Воздух рабочей зоны. Пищевые продукты. Источники шума. Источники вибрации. Источники электромагнитного излучения. Заболеваемостью населения от факторов загрязнения окружающей среды. Остаточное количество, галогеносодержащих соединений в пищевых продуктах.
Федеральная служба лесного хозяйства Российской Федерации	Мониторинг лесных ресурсов
Федеральное агенство по рыболовству Российской Федерации	Мониторинг рыбных ресурсов.

Мониторинг атмосферного воздуха. Атмосферный воздух в России как природный ресурс не учитывается. Для оценки уровня загрязнения атмосферы в 506 городах России создана сеть постов общегосударственной службы наблюдений и контроля за загрязнением атмосферы. На постах определяется содержание в атмосфере вредных различных веществ, поступающих от антропогенных источников выбросов. Наблюдения проводятся сотрудниками местных организаций Госкомгидромета, Госкомэкологии, Госсанэпиднадзора, санитарно-промышленных лабораторий различных предприятий. В некоторых городах наблюдения проводятся одновременно всеми ведомствами. Контроль качества атмосферного воздуха в населенных пунктах организуется в соответствии с ГОСТом 17.2.3.01-86 «Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов», для чего устанавливают три категории постов наблюдений за загрязнением атмосферы: стационарные посты (предназначены для регулярного отбора проб воздуха и непрерывного контроля за содержанием загрязнителей), маршрутные посты (для регулярного наблюдения с помощью специально оборудованных автомашин), передвижные посты (производятся вблизи магистралей для выяснения особенностей загрязнения воздуха создаваемого автомобилями), подфакельные посты (проводятся на автомашине или на стационарных постах для изучения особенностей загрязнения воздуха выбросами отдельных промышленных предприятий).

Водный мониторинг проводится в рамках государственного водного кадастра. Учет водных ресурсов (кроме подземных) и наблюдение за их режимом ведется на сети гидрометеорологических обсерваторий, станций и постов Росгидромета. Роскомвод обеспечивает на предприятиях, в организациях и учреждениях контроль правильности учета количества вод, забранных из водоисточников, и сброса в них использованных вод. Государственный учет подземных вод (в том числе и эксплуатационных запасов) осуществляют организации Министерства охраны природных ресурсов Российской Федерации. Контролю подлежат отбираемые питьевые и технические воды.

Мониторинг земельных ресурсов осуществляется как землепользователями, так и государственными землеустроительными органами. Инвентаризация земель проводится 1 раз в 5 лет. Сведения государственной регистрации землепользования, учет количества и качества земель, бонитировки почв (сравнительная оценка почв по их важнейшим агрономическим свойствам) и экономической оценки земель фиксируются в государственном земельном кадастре.

Мониторинг минерально-сырьевых ресурсов ведется на различных стадиях их освоения. Геологическое изучение недр, учет состояния движение запасов полезных ископаемых входят в компетенцию органов Министерства охраны природных ресурсов РФ. Надзорную деятельность в области рационального использования минерально-сырьевых ресурсов осуществляет Госгортехнадзор России (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). Министерству РФ по охране природных ресурсов в части охраны недр подконтрольно около 3650 предприятий по добыче и переработки минерального сырья, в составе которых более 171 тысяч объектов (шахты, рудники, карьеры и разрезы).

Мониторинг биологических ресурсов. Учет охотничьих и промысловых животных возложен на Государственную службу учета охотничьих ресурсов России, которая на основании имеющихся сведений составляет прогнозы рационального использования животных ресурсов. 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 Федерального агентства по рыболовству РФ.

Работы по изучению и картографированию запасов дикорастущих растений ведут преимущественно научно-исследовательские институты и кафедры соответствующих вузов. В частности для промышленного сырья лекарственных растений определяются районы их размещения запасы в пределах ареалов. Кроме того, ведутся работы 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-лесопатологический контроль и контроль зарубкой и восстановлением лесов, а также специализированный мониторинг производственно-территориальных комплексов, зон экологического неблагополучия. Функционально-технологическая структура национального уровня системы мониторинга лесов включает: лесоустроительные предприятия, службу лесопатологического мониторинга, специализированные предприятия и станции по защите леса, научно-исследовательские институты, отрасли и вузы, и некоторые другие.

В государственной системе управления природоохранной деятельностью важная роль отводится формированию Единой государственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ) (Постановление Правительства РФ от 31 марта 2003 г. N 177) как источнику объективной комплексной информации о состоянии окружающей природной среды на территории России. Эта система включает в себя: мониторинг источников антропогенного воздействия на окружающую среду; мониторинг загрязнения абиотического и биотического компонентов природной среды; обеспечение создания и функционирования экологических информационных систем.

Таким образом, мониторинг окружающей среды может характеризоваться как одна из мер охраны окружающей природной среды, функция государственного управления и правовой институт. Налаженная широкомасштабная и эффективная сеть контроля состояния окружающей среды, особенно в крупных городах и вокруг экологически опасных объектов, является важным элементом обеспечения экологической безопасности и залогом устойчивого развития общества.

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.