Классификация систем мониторинга

Системы мониторинга бывают различными как по масштабу, так и по целям.

Глобальная система относится к биосфере в целом. Национальная (региональная) система ограничивается рамками одного государства (региона), особенностью ее является то, что сбор информации и ее оценка осуществляется в соответствии с национальными (региональными) интересами. Глобальная система базируется на подсистемах национального (регионального) мониторинга, которые в свою очередь основаны на локальных подсистемах.

Импактный мониторинг- это мониторинг региональных и локальных антропогенных воздействий в особо опасных точках.

Цели мониторинга различны в зависимости от области человеческой деятельности, где используются результаты наблюдений и прогноза. Мониторинг включает наблюдения за источниками и факторами антропогенного воздействия, состоянием элементов биосферы с получением данных о фоновом (первоначальном) состоянии элементов биосферы. В соответствии с этим он классифицируется на мониторинг источников, факторов воздействия, природных сред, фоновый. Такой подход позволяет связать источники воздействия с реакцией отдельных природных сред и экосистем на антропогенное влияние. Особо следует отметить, что мониторинг включает выявление источников и факторов воздействия, причем необходимо выявлять те факторы, которые приводят к наиболее серьезным и длительным изменениям в природных средах, а также наиболее чувствительные элементы биосферы (критические, ключевые), нарушение которых ведет к деградации экосистем. В соответствии с этим необходимо определять приоритеты факторов воздействия и элементов биосферы. Наблюдения могут осуществляться по физическим, химическим, биологическим показателям; особенно перспективным представляются интегральные (комплексные) показатели состояния природных сред.

Мониторинг может проводиться по отдельным компонентам экосистем или по экосистемам разного уровня. Здесь важен учет реального распределения организмов различных популяций, возможности антропогенных воздействий на наиболее чувствительные и важные для системы популяции, причем наблюдениям за воздействием непосредственно на человека должен быть отдан максимальный приоритет.

Например, при оценке приоритетных территорий, максимальное преимущество должно быть отдано городам, зонам использования воды как источника питьевых нужд человека и местам нерестилищ рыб; для природных сред- атмосферному воздуху и воде пресноводных водоемов ( особенно малопроточных); для веществ, загрязняющих воздух- пыли, SO₂,NO_x, тяжелым металлам (Hg, Pb и др.), оксиду углерода, бензапирену, пестицидам; для воды- биогенным продуктам, нефтепродуктам, фенолам; для источников загрязнения в городах- автотранспорту, теплоэнергетике, химическим предприятиям и т.д.

При проведении мониторинга используются физико-химические, биологические, географические и другие методы, широко внедряются космические методы мониторинга.

По классификации, предложенной академиком И. П. Герасимовым, мониторинг подразделяют на следующие уровни: биоэкологический, геоэкологический и биосферный.

Первый уровень- биоэкологический ( биологический, санитарно- гигиенический, санитарно- токсикологический) мониторинг включает наблюдение:
· за состоянием окружающей среды;
· за степенью загрязнения природных объектов вредными веществами;
· за воздействием этих загрязнителей на человека и биоту в целом (совокупность флоры, фауны и микроорганизмов);
· за наличием в окружающей среде аллергенов, патогенных организмов, пыли;
· за содержанием в атмосфере оксидов серы и азота, тяжелых металлов;
· за качеством водных объектов, степенью их загрязнения и т.д.

Объектами мониторинга являются: приземные слои атмосферы, поверхностные и грунтовые воды, почвы, промышленные и бытовые стоки и выбросы, радиоактивные излучения и отходы. Биоэкологический мониторинг осуществляют различные службы: гидрометеорологическая (метеостанции, гидропосты, обсерватории); санитарно- гигиеническая и эпидемиологическая (службы Госкомсанэпиднадзора) и др. Биоэкологический мониторинг дает экспресс- информацию о состоянии окружающей среды и очень важен для всех районов, городов, населенных пунктов.

Второй уровень - системный геоэкологический (природно-хозяйственный) мониториг. Он заключается в наблюдении за изменениями в экосистемах (биогеоценозах), природных комплексах, в наблюдении за их продуктивностью, динамикой запасов полезных ископаемых, водных, земельных и растительных ресурсов.

Объектами геоэкологического мониторинга служат: исчезающие виды растений, животных, микроорганизмов, природные эко - и геосистемы, агросистемы, лесные насаждения, рекреационные системы. Наблюдения ведутся на географических стационарах и специальных полигонах (тестовых участках). Тестовые участки предназначены для контрольных измерений и наблюдений, на них разрабатываются тесты (индикаторы) ПДК, ПДВ, ПДУ, биологической продуктивности, естественной способности к самоочищению и т. д. Результаты, полученные на тестовых участках, рассматриваются как типичные, характерные для данной экосистемы. Эта работа проводится службами Росгидромета, мониторинга лесного фонда Рослесхоза, агрохимических наблюдений и мониторинга загрязнения сельскохозяйственных земель Роскомзема, системой мониторинга геологической среды Роскомнедра, Минприроды России.

Третий уровень - глобальный биосферный мониторинг. Целью этого мониторинга является контроль за состоянием окружающей среды в глобальном масштабе, наблюдения за глобальными - фоновыми изменениями в природе, прогноз возможных изменений биосферы и всей географической оболочки в результате хозяйственной деятельности человека.

Объектами мониторинга являются: радиационный баланс, прозрачность атмосферы и ее антропогенное изменение, мировой водный баланс и загрязнение Мирового океана, крупномасштабные изменения в биогеохимических циклах элементов и веществ (CO₂,O₂,N,S,P,H₂O и др.), энергообмен географической оболочки с космосом, мировая миграция птиц, животных, растений, насекомых, изменение климата на планете и др.

В целях проведения фоновых наблюдений по всему миру создана сеть биосферных заповедников, на территории которых запрещается производственная деятельность, представляющая для всего живого. В настоящее время по всему миру создано более 200 биосферных заповедников.

Начиная с 60- х годов, огромную роль в организации глобального мониторинга стали играть методы космической съемки. Дистанционное зондирование Земли включает все работы, связанные с исследованием состояния окружающей среды из космоса. Особенно эффективны космические исследования, когда они сочетаются с аэровизуальными методами и наземными наблюдениями.

Создание глобальных мониторинговых систем требует больших финансовых затрат, это технически сложная задача и она под силу только развитым государствам.