Глобальная система мониторинга окружающей среды

Цель глобального мониторинга – изучение Земли. На практике цели определяются в ходе международного сотрудничества в рамках различных международных организаций, соглашений (конвенций) и деклараций. Задачи мониторинга разнообразны, одна из основных – определение допустимого воздействия на биосферу Земли (допустимые воздействия – не приводящие к ухудшению состояния биосферы ни по одному из рассматриваемых параметров).

Глобальная система мониторинга окружающей среды (ГСМОС) была создана совместными усилиями мирового сообщества; координирует проведение глобального мониторинга Всемирная метеорологическая организация (ВМО). Основные положения и цели программы были приняты в 1974 г. на I-м межправительственном совещании по мониторингу в Найроби (Кения).

Первоочередная задача ГСМОС – организация мониторинга загрязнения окружающей среды и вызывающих его факторов воздействия. В системе ГСМОС предусмотрено проведение наблюдений за природными изменениями в окружающей среде, связанными с изменением климата, погоды, температуры, растительного покрова и т. д. Природные изменения происходят сравнительно медленно, за большие отрезки времени. Их регистрируют различные геофизические, метеорологические, гидрологические, сейсмические и другие службы.

Первостепенное значение имеет также изучение антропогенных изменений, которые развиваются гораздо быстрее, последствия их широкомасштабны и весьма опасны, т. к. они могут стать необратимыми.

Для установления антропогенных изменений необходима информация о первоначальном состоянии компонентов окружающей среды, т. е. состоянии до начала антропогенного воздействия. Если такую информацию получить невозможно, она может быть реконструирована: 1) по имеющимся данным, полученным за относительно большой промежуток времени; 2) по результатам наблюдений за составом донных отложений в водных объектах, составом ледников, состоянием древесных колец, относящихся к периоду, предшествовавшему началу заметного антропогенного воздействия; 3) по данным, полученным в местах, удалённых от источников загрязнения.

Поэтому важной составной частью глобального мониторинга является фоновый мониторинг или мониторинг фонового загрязнения окружающей среды – слежение за общебиосферными, в основном природными явлениями без наложения на них региональных антропогенных влияний.

В настоящее время в рамках деятельности ВМО создана мировая сеть станций фонового мониторинга, на которых осуществляется слежение за определёнными параметрами состояния окружающей природной среды. Наблюдения охватывают все типы экосистем – водные (морские и пресноводные) и наземные (арктические, лесные, степные, пустынные, горные). Наблюдения проводятся под эгидой ООН и координируются ЮНЕСКО.

Основные направления глобального мониторинга:

1. Изучение небольших, но проявляющихся повсеместно, глобальных изменений климата вследствие загрязнения, например, связанных с увеличением выбросов парниковых газов (диоксида углерода и метана).

2. Изучение эффектов, связанных с распространением загрязняющих веществ на большие расстояния, например, закисление среды под влиянием выбросов в атмосферу оксидов серы и азота.

3. Изучение антропогенных воздействий, обладающих большой инерционностью эффектов, например кумулятивный эффект хлорорганических соединений, радиационные загрязнения.

Глобальные процессы являются объектом пристального внимания индустриально развитых стран и международного сотрудничества. Россией подписан ряд документов, заявлений и договоров, касающихся международного сотрудничества по организации глобального мониторинга. Национальная сеть станций комплексного фонового мониторинга России входит в международную сеть и осуществляет наблюдения за состоянием загрязнения природных сред в фоновых районах. Эта сеть является фундаментом для создания национальной службы экологического мониторинга.

Национальным научно-методическим центром работ по фоновому мониторингу атмосферы и центром сбора и обработки информации по российским станциям является Главная геофизическая обсерватория (ГГО). Научно методический центр осуществляет контроль выполнения программы наблюдений, контроль качества данных, разрабатывает новые методы фонового мониторинга загрязняющих веществ, координирует работу на международном уровне, собирает первичную информацию о фоновом загрязнении окружающей среды и передаёт её в международный банк данных ВМО, обобщает данные и издаёт ежегодный бюллетень фонового состояния окружающей среды.

Система комплексного фонового мониторинга в России включает станции комплексного фонового мониторинга (СКФМ) и региональные аналитические лаборатории. СКФМ ответственны за отбор проб, их своевременную отправку в региональную аналитическую лабораторию, анализ проб, выполняемый непосредственно на СКФМ, и своевременную передачу информации в региональную аналитическую лабораторию. Региональные аналитические лаборатории фонового мониторинга обеспечивают анализ проб, передачу данных в научно-методический центр, инспекционный контроль работы СКФМ, внедрение новых методов, разрабатываемых научно-методическим центром.

Требования к размещению станций:

ü Местоположение СКФМ по своим ландшафтным и климатическим характеристикам должно быть репрезентативным (представительным) для данного региона. Репрезентативность предполагаемого района размещения СКФМ оценивают, анализируя климатические, топографические, почвенные, ботанические, геологические, экономические и другие материалы.

ü После выбора района необходимо учесть имеющиеся на данной территории источники загрязнения. Если количество внутрирегиональных источников незначительно и они рассредоточены, можно ожидать, что они не окажут существенного влияния на уровни концентраций загрязняющих веществ в природных объектах в выбранном районе. При наличии крупных локальных источников (административно-промышленных центров с населением более 500 тыс. жителей) расстояние до наблюдательного полигона СКФМ должно составлять не менее 100 км. Если указанное требование выполнить невозможно, СКФМ располагают таким образом, чтобы повторяемость воздушных потоков от источника в направлении станции не превышала 20–30 %.

ü при определении района расположения СКФМ необходимо учитывать его доступность, обеспеченность электроэнергией и жилищно-бытовыми условиями для обслуживающего персонала.

На станции комплексного фонового мониторинга имеется стационарный наблюдательный полигон и химическая лаборатория. Наблюдательный полигон включает пробоотборные площадки, гидропосты и в ряде случаев наблюдательные скважины. На наблюдательном полигоне выполняется отбор проб атмосферного воздуха и атмосферных осадков, вод, почв, растительности, а также проводятся гидрометеорологические и геофизические измерения. Площадка размером 50х50 м, на которой размещаются пробоотборные установки и измерительные приборы для определения химического состава и физических характеристик воздуха, называется опорной (базовой) площадкой фоновой станции. Она должна находиться на ровном участке с малой степенью закрытости горизонта, вдали от строений, лесных полос, холмов и других препятствий, способствующих возникновению локальных орографических возмущений. Метеорологические наблюдения на фоновой станции могут быть использованы для изучения долговременных климатических изменений. Опорная площадка должна быть обеспечена устойчивым электропитанием, иметь освещение, сетчатое ограждение по всему периметру и дорожки с твёрдым покрытием. Площадку оборудуют установками для отбора проб воздуха, осадкосборниками, газоанализаторами, типовым комплектом метеорологических приборов.

Химическая лаборатория станции располагается на расстоянии не ближе 500 м от опорной площадки. В лаборатории проводятся обработка и анализ той части проб, которая не подлежит пересылке в региональную лабораторию: первичная обработка проб осадков, вод, почв и растительности; определение содержания в атмосферном воздухе взвешенных частиц (пыли), сульфатов и диоксида серы; измерение в атмосферных осадках рН, электропроводности, концентрации анионов и катионов. В лаборатории осуществляется хранение проб, производятся техобслуживание и ремонт приборов и оборудования, ведётся документация.