Система мониторинга в России.

Мониторинг окружающей природной среды

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

Экологический мониторинг — это система наблюдений, оценки и прогноза, позволяющая выявить изменение состояние окружаю­щей среды под влиянием антропогенной деятельности.

Термин «мониторинг» образован от латинскою слона «мони­тор» — наблюдающий, предостерегающий (так называли вперед­смотрящего матроса на парусном судне). Идея глобального мониторинга окружающей человека природной среды и сам термин «мониторинг» появились в 1971 году в связи с подготовкой к прове­дению Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде (1972). Первые предложения по разработке такой системы были выдвинуты Научным комитетом по проблемам окружающей сре­ды (СКОПЕ).

В конце XX — начале XXI в. в Российской Федерации мониторинг природной среды и источников антропогенных воздействии осуществляется службами Госкомгидромета, Санэпиднадзора, Министерства природных ресурсов, Министерства сельского хозяйства и других ведомств.

Рис. 1 Схема мониторинга

Цель экологического мониторинга — информационное обеспечение управления

природоохранной деятельностью и экологической безопасностью (рис. 1). В состав мониторинга входят:

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

- оценка фактического состояния природной среды; прогноз изменения качества среды.

- прогноз изменения качества среды.

Наблюдения осуществляются по физическим, химическим и био­логическим показателям. Перспективны интегрированные показа­тели состояния окружающей среды В систему экологических наблюдений входит определение по­казателей опасного загрязнения среды техногенного происхожде­ния, например, соединений тяжелых металлов, газовых загрязнителей и т. д.

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

Например, прогноз и оценка ожидаемого состояния атмосферы является составной частью мониторинга и основывается на изучении процессов распространения загрязняющих веществ, их превращений и влияния на различные организмы. Прогноз позволяет наметить и осуществить не только меры по уменьшению вредных воз­действий, но и профилактические мероприятия Измерительным комплексом единого экологического монито­ринга используются данные от стационарных (постоянные посты наблюдения) и мобильных (автомобили-лаборатории, аэрокосми­ческие средства и др.) систем.

Выделяют глобальный, национальный, региональный и локальный мониторинги.

Глобальный (биосферный) мониторинг осуществляется на основе международного сотрудничества, позволяет оценить современное состояние всей природной системы Земли. Наблюдение ведут базовые станции в различных регионах планеты (30—40 сухопутных и более 10 океанических). Нередко они располагаются в биосфер них заповедниках,

Национальный мониторинг осуществляется в пределах государства специально созданными органами.

Региональный мониторинг осуществляется за счет станций cистемы, куда поступает информация в пределах крупных районом интенсивно осваиваемых народным хозяйством, а следовательно, подверженных антропогенному воздействию.

К локальному мониторингу относятся наблюдения за воздушной средой различных зон города, промышленных и сельскохозяйственных. районов и отдельных предприятий.

Локальный мониторинг осуществляется с помощью стационарных, передвижных или подфакельных постов. Такая система имеется в большинстве крупных городов России. Так, в г. Кургане мониторинг атмосферного воздуха осуществляется на 5 постах. И. П. Герасимов (1981) подразделяет систему наземного мониторинга окружающей среды на блоки, имеющие свои задачи и базу обеспечения (табл. 16.2).

Билогический, или биоэкологический (санитарно-гигиенический) юлок мониторинга осуществляем постоянное наблюдение за состоянием среды и ее влияния на здоровье человека. Значение этого мониторинга трудно переоценить. Нередко люди и не представляют, какой опасности они подвергают свое здоровье, проживая в ­той или иной местности. Сравнение показателей некоторых ,болезней на различных территориях дает возможность установить, ой степени благоприятны или неблагоприятны условия для жизни и деятельности человека.

Геосистемный (геоэкологический, хозяйственный) блок мониторинга включает наблюдение за изменением природных геосистем и превращением их в природно-технические.

Таблица 1 — Система наземного мониторинга окружающей среды (по И. П. Герасимову, 1981 г.)

Практика показывает, что про­гнозы по созданию оптимальных природно-технических систем, в пре­делах которых может жить и работать человек без ущерба для своей) здоровья, удается получить в результате тщательного изучения мехи-пи шов превращения природных геосистем в природно-технические...

Биосферный (глобальный) блок мониторинга охватывает наблюдения за параметрами геосферы в глобальном масштабе. Это наиболее сложная система наблюдений, которая позволяет прогнозировать изменения качества окружающей человека среды в глобаль­ном масштабе. В качестве примера можно привести протона но потеплению климата из-за возникновения «парникового эффекта» и его последствия для природы планеты. Другой пример. Концеп­ция «ядерной зимы» как результата атомной войны — яркое под­тверждение необходимости тщательного изучения и учета всех про­гнозов по изменению природы Земли при проведении, в частности, международной политики.

Как нами уже было отмечено, наблюдения по глобальному (фоновому или базовому мониторингу проводятся в биосферных за­поведниках. Сеть станций должна охватывать каждый из типов биомов на Земле. Общее количество необходимых станций оценено в 20-40 единиц. По обязательным и желательным критериям (табл. 1) отбираются заповедники, которые можно потенциально использовать для проведения глобального фонового мониторинга

Таблица 2 — Критерии отбора биосферных заповедников для целей фонового мониторинга

Наблюдения на станциях глобального фонового мониторинга носят комплексный характер и проводятся по единой программе (табл. 2).

Таким образом, рациональное природопользование возможно при наличии и правильном использовании информации, получен­ной системой мониторинга окружающей среды, экологического мониторинга.

Система мониторинга в России.

В 90-х годах XX в. была создана Единая государственная система экологического мониторинга (ЕГ-СЭМ ).

Основные компоненты Единой государственной системы эколо­гического мониторинга: мониторинг источников антропогенного воздействия на ок­ружающую среду;

— мониторинг загрязнения абиотической компоненты окружа­ющей природной среды;

— мониторинг загрязнения биотической компоненты окружа­ющей природной среды;

-обеспечение создания и функционирования экологических
информационных систем. В рамках Единой государственной системы экологического мо­ниторинга (ЕГСЭМ) на территории России функционирует ряд си­стем мониторинга загрязнения природной среды (табл. 3) и со­стояния природных ресурсов осуществляемых на реги­ональном и ведомственном уровне.

Таблица 3 — Мониторинг загрязнения окружающей среды Российской Федерации

Организации, ведомства

1.1. Вода

1.2. Воздух

1.3. Почва

2.1. Подземные воды

2.2. Экзогенные геологические процессы

3.1. Почвы

3.2. Растительная продуктивность

3.3. Снег

4.1. Водопроводная вода

4.2. Поверхностные воды

4.3. Почва

4.4. Атмосферный воздух

4.5 Пищевые продукты

4.6. Уровень шума, вибрации

4.5. Электромагнитное излучение

5.1. Пищевые продукты

5.2. Сельскохозяйственная продукция

В конце XX — начале XXI в. в Российской Федерации монито­ринг загрязнения природной среды осуществляют Федеральная служ­ба России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей сре­ды, Комитет Российской Федерации по геологии и использованию недр, Министерство сельского хозяйства, Депаратмент санитарно-эпидемиологического надзора Министерства здравоохранения Рос­сийской Федерации.

Государственной системой мониторинга Росгидромета на­блюдения за уровнем загрязнения атмосферного воздуха проводят­ся в 334 городах, в том числе регулярно — на стационарных постах в 255 городах и поселках, в большинстве из которых измеряются кон­центрации от 5 до 25 ингредиентов.

Загрязнение почв оценивается по результатам не менее 30-50 тысяч определений из проб, отбираемых в отдельные годы в 300-500

Загрязнение поверхностных вод суши контролируется но всем основным водотокам и водоемам. Ежегодно отбираются и анализи­руются около 40 тысяч проб воды, выполняется не менее 950 тысяч определений по 158 гидрохимическим показателям. Гидробиологиескими наблюдениями охватывается около 220 водных объектов.

За загрязнением морской среды наблюдения но гидрохимичес­ким показателям осуществляют 623 морские станции.

Станции наблюдения транспортного переноса вредных веществ ориентированы на западную границу России. На треx станциях на­блюдения проводится отбор проб на атмосферный аэрозоль, диокси­ды серы и азота, а также отбор проб атмосферных осадков.

Система комплексного мониторинга загрязнения природной среды и состояния лесной растительности осуществляется служба­ми Росгидромета и лесного хозяйства не менее чем на 40 постах наблюдения.

Контроль за загрязнением снежного покрова на территории РФ проводится на 645 метеостанциях, которые охраняют площадь 17 млн. км². В пробах определяются ионы сульфата, нитрата, аммония, значения рН, а также бенз(а)пирен и тяжелые металлы.

Система глобального атмосферного фонового мониторинга (БАПМОН) состоит из станций трех типов: базовых, региональных и региональных с расширенной программой. Шесть станций комплексного фонового мониторинга (СКФМ) на территории России расположены в биосферных заповедниках. Создана сис­тема мониторинга важнейших компонентов атмосферы: озона, диоксида углерода, оптической плотности аэрозоля, химического состава осадков, атмосферно-электрических характеристик. За ними компонентами наблюдения входят в обязательную программу исследований в рамках ГСА (глобальная служба атмос­феры) БАПМОН, а входящие в них станции являются частью глобальных международных наблюдательных сетей.

За радиационной обстановкой на территории Российской Феде­рации наблюдения ведутся ежедневно. Более чем на 1300 метеостанциях измеряются уровни радиации на местности, на 300 пунк­тах — уровни радиации, в том числе на 50 из них — концентрации. Проводятся интенсивные работы по обследованию территорий, пострадавших от аварии на Чернобыльской АЭС, включая подворные обследования в населенных пунктах на территории с плотностью загрязнения более 5 Ки/км².

Комитет Российской Федерации по геологии и использованию недр имеет 18 тысяч пунктов наблюдений ecтественного и на­рушенного режимов вод и их химического состава. Данные наблю­дений поступают в систему Государственно водного кадастра.

Систематические наблюдения за экзогенными геологическими процессами (оползнями, селями, карстом и т, п.) проводятся на 500 пунктах.

Департамент санитарно-эпидемиологического надзора Мини­стерства здравоохранения Российской Федерации ежегодно со­бирает информацию о состоянии окружающей природной среды в связи с его влиянием на здоровье населения.

С 1982 года функционирует автоматизированная государствен­ная информационная система (АГИС «Здоровье»), которая охваты­вает 80 городов России. На этой базе осуществляется поиск зависи­мости заболеваемости населения от уровня загрязнения окружаю­щей среды.

Мониторинг водных ресурсов проводится в рамках государственного водного кадастра. Учет водных ресурсов, за исключением под­земных, и наблюдение за режимом проводятся и сечи гидрометео­рологических обсерваторий, станций и постов Росгидромета еди­ной в стране системе. Роскомвод обеспечивает на предприятиях, в организациях и учреждениях контроль правильности учет количе­ства вод, забранных из водоисточников, и сброса и них использован­ных вод, осуществляя учет использования под.

Организации Комитета Российской Федерации но геологии и использованию недр осуществляют учет подземных под, в том чис­ле и эксплуатационных запасов. Контролю подлежат количество от­бираемых питьевых и технических вод и распределение этого отбо­ра по видам пользования.

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

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

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

Комитету по геологии и минеральным ресурсам подконтрольно около 3650 предприятий до добыче и переработке минерального сырья, в составе которых более 171 тысячи объектов (шахты, рудни­ки, карьеры и разрезы). Надзор за безопасным ведением работ в промышленности и горный надзор осуществляются 39 округами.

Системы автоматического мониторинга. Первые автоматические системы слежения за параметрами внешней среды были созданы по-видимому, в 50-х годах XX в. в военных и космических программах

В настоящее время процесс миниатюризации электронных схем уже дошел до молекулярного уровня, делая тем самым реальным полностью автоматизированные, с всеобъемлющим программным обеспечением, сложные многоцелевые и в то же время комнатные, полностью автономные системы слежения за качеством окружаю­щей среды. В качестве простейшей автоматизированной системы сле­жения за параметрами окружающей среды можно назвать систему «Радуга», разработанную Ассоциацией по решению экологических проблем г. Выборга. Система мониторинга экологического состоя­ния водной среды «Радуга» предназначена для измерения парамет­ров водной среды, первичной обработки данных и передачи инфор­мации в ЭВМ, выдачи результатов измерений в графическом и табличном вариантах на дисплей или принтер. Система позволяет оперативно следить за состоянием водной среды, обеспечивает качественный мониторинг при проведении работ по восстановлению нор­мального экологического и санитарного состояния водоемов.

Аэрокосмический мониторинг — это бесконтактная регистра-чия электромагнитного поля с вышек, самолетов, спутников и ин­терпретация полученных изображений для изучения состава, струк­туры, ритмики, динамики и состояния экосистем (рис. 2).

Преимущества аэрокос­мического мониторинга зак­лючаются в многомасштабности и многовременности. Многомасштабность состоит в том, что можно синхронно или квазисинхронно произ­водить съемку поверхности Земли с различной разреша­ющей способностью и разны­ми уровнями естественной генерации. Это позволяет производить тематическое картирование (опознавание и выделение) и генерализацию всех пространных единиц экосистем (от глобального уровня до локального).

Много временность обеспечивает сопоставленность информации, получа­емой с различной перио­дичностью, что является объективным критерием для выделения пространственно-времен­ных изменений экосистем.

Система аэрокосмического мониторинга состоит из следующих элементов:

— банка данных исходной информации;

— регулярно (периодически) восполняемого банка аэрокосми­ческих материалов, съемок;

— системы оперативного дешифрования (интерпретации) мате­риалов аэрокосмических съемок.

Аэрокосмический мониторинг включает:

— составление тематических карт, отражающих распределение и состояние природных и антропогенных объектов на начало работ по мониторингу;

— осуществление регулярного картографического слежения за
происходящими изменениями природных и антропогенных объектов на основании регулярно повторяемых аэрокосмических съемок

Таблица 4 — Периодичность наблюдений за основными природными и антропогенными процессами