Глобальный национальный региональный и локальный мониторинг общность и различия кратко
Обновлено: 05.07.2024
Огромное значение в организации рационального природопользования 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 среды 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, химическим и биологическим показателям, перспективны интегрированные показатели состояния окружающей среды.
Виды мониторинга. Выделяют глобальный, региональный и локальный мониторинг. (Что лежит в основе такого выделения?)
Глобальный мониторинг позволяет оценить современное состояние всей природной системы Земли.
Региональный мониторинг осуществляется за счет станций системы, куда стекается информация о территориях, подверженных антропогенному влиянию.
Рациональное природопользование возможно при наличии и правильном использовании информации, представленной системой 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.
Поэтому прогноз в природопользовании — это предсказание изменений природно-ресурсного потенциала и потребностей в природных ресурсах в глобальном, региональном и локальном масштабах
Прогнозирование — это совокупность действий, которые позволяют вынести суждения относительно поведения природных систем и определяются естественными процессами и воздействием на них человечества в будущем.
Главной целью прогноза является оценка предполагаемой реакции окружающей природной среды на прямое или опосредованное воздействие человека, а также решение задач будущего рационального природопользования в связи с ожидаемыми состояниями окружающей природной среды.
В связи с переоценкой системы ценностей, изменением технократического мышления на экологическое происходят изменения и в прогнозировании. Современные прогнозы должны проводиться с позиций общечеловеческих ценностей, главными из которых являются человек, его здоровье, качество окружающей среды, сохранение планеты как дома для человечества. Таким образом, внимание к живой природе, к человеку делает задачи прогнозирования экологическими.
По охвату территории выделяют глобальные, региональные, локальные прогнозы.
Существуют прогнозы в конкретных отраслях наук, например 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.
Оценка качества окружающей среды
Что такое оценка и оценивание?
Важным направлением мониторинговых исследований является оценка качества 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 нарушается состояние здоровья населения. Поэтому для сохранения здоровья населения необходимо следить за качеством окружающей среды. Качество окружающей среды — это степень соответствия природных условий физиологическим возможностям человека.
Существуют научные критерии оценок качества окружающей среды. К ним относятся стандарты.
Стандарты качества окружающей среды. Стандарты качества подразделяются на экологические и производственно-хозяйственные.
Экологические стандарты устанавливают предельно допустимые нормы антропогенного воздействия на окружающую среду, превышение которых угрожает здоровью человека, пагубно для растительности и животных. Такие нормы устанавливаются в виде предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ (ПДК) и предельно допустимых 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 влияет на здоровье человека и не вызывает неблагоприятных последствий 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 окружающей среды регламентируют экологически безопасный режим работы производственного, коммунально-бытового и любого другого объекта. К производственно-хозяйственным стандартам качества окружающей среды относится предельно допустимый выброс загрязняющих веществ в окружающую среду (ПДВ). Как улучшить качество окружающей среды? Над этой проблемой думают многие специалисты. Контроль качества окружающей среды осуществляется специальной государственной службой. Меры по улучшению качества окружающей среды. Их объединяют в следующие группы. Важнейшими являются технологические мероприятия, которые включают разработку современных технологий, обеспечивающих комплексное использование сырья и утилизацию отходов. Выбор топлива с меньшим продуктом сгорания значительно 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? Насколько они эффективны?)
В комплекс мероприятий, улучшающих качество окружающей среды, входят архитектурно-планировочные мероприятия, которые влияют не только на физическое, но и на духовное здоровье. В них включают борьбу с запыленностью, рациональное размещение предприятий (их нередко выносят за территорию населенного пункта) и жилых районов, озеленение населенных мест, например, при современных нормах градостроительства для городов с полуторамиллионным населением необходимо 40—50 м2 площади зеленых насаждений, обязательно выделение в населенном пункте санитарно-защитных зон.
К инженерно-организационным мероприятиям относят уменьшение стоянок у светофоров, снижение интенсивности движения транспорта на перегруженных автомагистралях.
К правовым мероприятиям относится установление и соблюдение 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 показывает, 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 выполнение 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 выбросов вредных веществ в окружающую среду. Средства государственной налоговой и ценовой политики должны создавать 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.
Все мероприятия, направленные на улучшение качества окружающей 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 планеты в целом, так и отдельных регионов.
Однако следует отметить, что принимаемые меры по улучшению качества окружающей среды не всегда приносят заметный эффект. Рост заболеваемости населения, снижение средней продолжительности жизни людей, рост смертности свидетельствуют о развитии негативных экологических явлений в нашей стране.
Мониторинг окружающей среды – это система регулярного наблюдения, оценки и прогноза состояния среды обитания. Он представляет собой комплекс мероприятий по определению состояния окружающей среды и отслеживанию динамики изменений в ее состоянии [63, 64]. Основные задачи мониторинга можно определить следующим образом (рис. 20) [63, 64]:
− систематические наблюдения за состоянием среды и источниками, воздействующими на окружающую среду;
− оценка фактического состояния природной среды;
− прогноз состояния окружающей среды на будущее.
Рис. 20. Схема системы мониторинга
Системы мониторинга традиционно разбивают на подсистемы по компонентам окружающей среды и территориальному охвату. Комплексный мониторинг провод повсеместно в целях объединения ряда программ различных типов мониторинга для всесторонней оценки некоторых проблем загрязнения окружающей среды [63, 64]:
- глобальных, воздействующих на большую часть земной поверхности; примером может служить эффект выделения углекислого газа и хлорфторуглеродов;
- региональных, воздействующих на соседние группы стран, например, трансграничный перенос загрязняющих веществ по воздуху и рекам, загрязнение морей, вырождение тропических лесов;
- локальных, относящихся к сравнительно небольшой территории, хотя, возможно, встречающихся во многих местах; в качестве примера можно привести загрязнение воздуха в городских условиях и питьевой воды, исчезновение почвенного слоя.
- базовых (фоновых), относящихся к природным явлениям, происходящих без наложения на них региональных антропогенных явлений.
В соответствии с этим система мониторинга может охватывать как локальные районы, так и земной шар в целом (глобальный или фоновый мониторинг). Основной особенностью глобального мониторинга является возможность на основании его данных оценить состояния биосферы в глобальном масштабе [63, 64].
Национальным мониторингом обычно называют систему мониторинга в рамках одного государства; такая система отличается от глобального мониторинга не только масштабами, но и тем, что основной задачей национального мониторинга является получение информации и оценка состояния окружающей среды в национальных интересах. Так, повышение уровня загрязнения атмосферы в отдельных городах или промышленных районах может и не иметь существенного значения для оценки состояния биосферы в глобальном масштабе, но представляется важным для принятия мер в данном районе на национальном уровне. Системы мониторинга, используемые в интересах нескольких государств, называют многонациональным или международным мониторингом. Часто такие системы используются при рассмотрении вопросов переноса загрязнений между государствами [63, 64].
Импактный, или локальный мониторинг осуществляется в районах высокого уровня антропогенного воздействия в локальном масштабе [2, 66].
Системы мониторинга также могут быть классифицированы по объектам наблюдения и по методам ведения наблюдений. Основные из существующих видов и характеристика систем мониторинга представлены в таблице [63, 64].
Виды мониторинга и их характеристика
Класс | Вид | Назначение |
По масштабам обобщения информации | Глобальный | Слежение за общемировыми процессами и явлениями в биосфере Земли, включая все экологические компоненты. Предупреждение о возникающих экстремальных ситуациях |
Национальный | Слежение за процессами и явлениями в пределах страны, включая все экологические компоненты. Сбор и анализ информации, прогнозирование состояния окружающей среды и предупреждение о возможных экстремальных ситуациях | |
Региональный | Слежение за процессами и явлениями в пределах какого-то региона, где эти процессы и явления могут отличаться по природному характеру от базового фона, характерного для биосферы | |
Локальный | Слежение за антропогенными воздействиями на локальном уровне | |
По методам ведения | Биологический | Мониторинг с помощью биоиндикаторов |
Авиационный | Осуществляется с самолетов, вертолетов и др. летательных аппаратов в пределах тропосферы | |
Космический | Мониторинг с помощью космических средств наблюдения | |
Дистанционный | Совокупность авиационного и космического мониторинга. Иногда в это понятие включают слежение за средой с помощью приборов, установленных в труднодоступных местах Земли, показания которых передаются с помощью дальней передачи информации (по радио, через спутники, по компьютерным сетям) | |
По объектам наблюдения | Мониторинг окружающей среды и ее объектов: атмосферы, гидросферы, литосферы | Слежение за состоянием окружающей среды и предупреждение о создающихся критических ситуациях, вредных или опасных для здоровья людей и других живых организмов |
Биологический | Слежение за биологическими объектами, наличием видов, их состоянием, появлением случайных ингредиентов и т.д. |
Глобальный мониторинг. В 1971 г. Международный совет научных союзов впервые сформулировал принципы построения глобальной системы мониторинга состояния биосферы и определил показатели, за которыми следует установить постоянные наблюдения и контроль. В 1972 г. Стокгольмская конференция ООН по окружающей среде одобрила эти основные принципы, а в рамках Программы ЮНЕП (Программа ООН по проблемам окружающей среды) в 1973-1974 гг. были разработаны основные положения создания Глобальной системы мониторинга окружающей среды (ГСМОС). При создании ГСМОС было рекомендовано опираться на существующие национальные системы [63, 64].
На совещании в Найроби (1974 г.) определены следующие задачи ГСМОС [63, 64]:
- организация расширенной системы предупреждения об угрозе здоровью человека;
- оценка глобального загрязнения атмосферы и его влияния на климат;
- оценка количества и распределения загрязнителей биосферы, особенно пищевых цепей;
- оценка критических проблем, возникающих в связи с сельским хозяйством;
- оценка реакции наземных экосистем на загрязнение окружающей среды;
- оценка загрязнения океана и его влияния на морские экосистемы;
- создание и усовершенствование системы предупреждения о стихийных бедствиях в международном масштабе.
При этом были определены конечные цели ГСМОС:
- установление уровней выбросов загрязнителей в определенной среде, их распределения в пространстве и времени;
- знание скоростей и величин потоков выбрасываемых загрязнителей и вредных продуктов, их превращений;
- обеспечение сравнения методик пробоотбора и анализов, принятых в различных странах, обмен опытом организации мониторинга;
- обеспечение информацией о загрязнителях в глобальном и региональном масштабе для принятия решений по управлению при борьбе с загрязнениями.
Приняты следующие перечни приоритетных загрязнителей, подлежащих определению [63, 64]:
- в воздухе − взвешенные частицы, оксиды серы, азота и углерода, озон, сульфаты, свинец, кадмий, ртуть, мышьяк, бензапирен, ДДТ и другие пестициды;
- атмосферных осадках − свинец, кадмий, ртуть, мышьяк, сульфаты, бензапирен, ДДТ и другие пестициды, главные катионы и анионы (катионы калия, натрия, магния и кальция, сульфат-, хлорид-, нитрат- и гидрокарбонат-анионы) кроме того, подлежит определению pH осадков;
- пресных водах, в донных отложениях и почве − свинец, кадмий, ртуть, мышьяк, бензапирен, ДДТ и другие пестициды, биогенные элементы (фосфор, азот, кремний);
- биоте − свинец, кадмий, ртуть и мышьяк, бензапирен, ДДТ и другие пестициды [61].
Региональный мониторинг. На территории крупных городов больших государств, например, таких, как Российская Федерация, США, Канада и т.п. организуется региональный мониторинг. Он не только является частью государственного мониторинга, но и решает задачи, специфические для данной территории. Основная задача регионального мониторинга — это получение более полной и детальной информации о состоянии окружающей среды региона и воздействии на нее техногенного фактора, что не представляется возможным сделать в рамках глобального и государственного мониторинга, так как в их программах нельзя учесть особенности каждого региона [63, 64].
Локальный мониторинг. При организации и проведении локального мониторинга необходимо определить приоритетные загрязнители, за которыми уже ведутся наблюдения в рамках глобального, государственного и регионального мониторинга, а также загрязнители от имеющихся источников загрязнения или от создаваемых производств. По результатам локального мониторинга соответствующие компетентные органы могут установить для предприятия временные ПДВ или ПДС. В особых случаях может ставиться вопрос о полной приостановке деятельности предприятия, его перепрофилировании или переносе в другую местность [63, 64].
Мониторинг окружающей среды – это система регулярного наблюдения, оценки и прогноза состояния среды обитания. Он представляет собой комплекс мероприятий по определению состояния окружающей среды и отслеживанию динамики изменений в ее состоянии [63, 64]. Основные задачи мониторинга можно определить следующим образом (рис. 20) [63, 64]:
− систематические наблюдения за состоянием среды и источниками, воздействующими на окружающую среду;
− оценка фактического состояния природной среды;
− прогноз состояния окружающей среды на будущее.
Рис. 20. Схема системы мониторинга
Системы мониторинга традиционно разбивают на подсистемы по компонентам окружающей среды и территориальному охвату. Комплексный мониторинг провод повсеместно в целях объединения ряда программ различных типов мониторинга для всесторонней оценки некоторых проблем загрязнения окружающей среды [63, 64]:
- глобальных, воздействующих на большую часть земной поверхности; примером может служить эффект выделения углекислого газа и хлорфторуглеродов;
- региональных, воздействующих на соседние группы стран, например, трансграничный перенос загрязняющих веществ по воздуху и рекам, загрязнение морей, вырождение тропических лесов;
- локальных, относящихся к сравнительно небольшой территории, хотя, возможно, встречающихся во многих местах; в качестве примера можно привести загрязнение воздуха в городских условиях и питьевой воды, исчезновение почвенного слоя.
- базовых (фоновых), относящихся к природным явлениям, происходящих без наложения на них региональных антропогенных явлений.
В соответствии с этим система мониторинга может охватывать как локальные районы, так и земной шар в целом (глобальный или фоновый мониторинг). Основной особенностью глобального мониторинга является возможность на основании его данных оценить состояния биосферы в глобальном масштабе [63, 64].
Национальным мониторингом обычно называют систему мониторинга в рамках одного государства; такая система отличается от глобального мониторинга не только масштабами, но и тем, что основной задачей национального мониторинга является получение информации и оценка состояния окружающей среды в национальных интересах. Так, повышение уровня загрязнения атмосферы в отдельных городах или промышленных районах может и не иметь существенного значения для оценки состояния биосферы в глобальном масштабе, но представляется важным для принятия мер в данном районе на национальном уровне. Системы мониторинга, используемые в интересах нескольких государств, называют многонациональным или международным мониторингом. Часто такие системы используются при рассмотрении вопросов переноса загрязнений между государствами [63, 64].
Импактный, или локальный мониторинг осуществляется в районах высокого уровня антропогенного воздействия в локальном масштабе [2, 66].
Системы мониторинга также могут быть классифицированы по объектам наблюдения и по методам ведения наблюдений. Основные из существующих видов и характеристика систем мониторинга представлены в таблице [63, 64].
Виды мониторинга и их характеристика
Класс | Вид | Назначение |
По масштабам обобщения информации | Глобальный | Слежение за общемировыми процессами и явлениями в биосфере Земли, включая все экологические компоненты. Предупреждение о возникающих экстремальных ситуациях |
Национальный | Слежение за процессами и явлениями в пределах страны, включая все экологические компоненты. Сбор и анализ информации, прогнозирование состояния окружающей среды и предупреждение о возможных экстремальных ситуациях | |
Региональный | Слежение за процессами и явлениями в пределах какого-то региона, где эти процессы и явления могут отличаться по природному характеру от базового фона, характерного для биосферы | |
Локальный | Слежение за антропогенными воздействиями на локальном уровне | |
По методам ведения | Биологический | Мониторинг с помощью биоиндикаторов |
Авиационный | Осуществляется с самолетов, вертолетов и др. летательных аппаратов в пределах тропосферы | |
Космический | Мониторинг с помощью космических средств наблюдения | |
Дистанционный | Совокупность авиационного и космического мониторинга. Иногда в это понятие включают слежение за средой с помощью приборов, установленных в труднодоступных местах Земли, показания которых передаются с помощью дальней передачи информации (по радио, через спутники, по компьютерным сетям) | |
По объектам наблюдения | Мониторинг окружающей среды и ее объектов: атмосферы, гидросферы, литосферы | Слежение за состоянием окружающей среды и предупреждение о создающихся критических ситуациях, вредных или опасных для здоровья людей и других живых организмов |
Биологический | Слежение за биологическими объектами, наличием видов, их состоянием, появлением случайных ингредиентов и т.д. |
Глобальный мониторинг. В 1971 г. Международный совет научных союзов впервые сформулировал принципы построения глобальной системы мониторинга состояния биосферы и определил показатели, за которыми следует установить постоянные наблюдения и контроль. В 1972 г. Стокгольмская конференция ООН по окружающей среде одобрила эти основные принципы, а в рамках Программы ЮНЕП (Программа ООН по проблемам окружающей среды) в 1973-1974 гг. были разработаны основные положения создания Глобальной системы мониторинга окружающей среды (ГСМОС). При создании ГСМОС было рекомендовано опираться на существующие национальные системы [63, 64].
На совещании в Найроби (1974 г.) определены следующие задачи ГСМОС [63, 64]:
- организация расширенной системы предупреждения об угрозе здоровью человека;
- оценка глобального загрязнения атмосферы и его влияния на климат;
- оценка количества и распределения загрязнителей биосферы, особенно пищевых цепей;
- оценка критических проблем, возникающих в связи с сельским хозяйством;
- оценка реакции наземных экосистем на загрязнение окружающей среды;
- оценка загрязнения океана и его влияния на морские экосистемы;
- создание и усовершенствование системы предупреждения о стихийных бедствиях в международном масштабе.
При этом были определены конечные цели ГСМОС:
- установление уровней выбросов загрязнителей в определенной среде, их распределения в пространстве и времени;
- знание скоростей и величин потоков выбрасываемых загрязнителей и вредных продуктов, их превращений;
- обеспечение сравнения методик пробоотбора и анализов, принятых в различных странах, обмен опытом организации мониторинга;
- обеспечение информацией о загрязнителях в глобальном и региональном масштабе для принятия решений по управлению при борьбе с загрязнениями.
Приняты следующие перечни приоритетных загрязнителей, подлежащих определению [63, 64]:
- в воздухе − взвешенные частицы, оксиды серы, азота и углерода, озон, сульфаты, свинец, кадмий, ртуть, мышьяк, бензапирен, ДДТ и другие пестициды;
- атмосферных осадках − свинец, кадмий, ртуть, мышьяк, сульфаты, бензапирен, ДДТ и другие пестициды, главные катионы и анионы (катионы калия, натрия, магния и кальция, сульфат-, хлорид-, нитрат- и гидрокарбонат-анионы) кроме того, подлежит определению pH осадков;
- пресных водах, в донных отложениях и почве − свинец, кадмий, ртуть, мышьяк, бензапирен, ДДТ и другие пестициды, биогенные элементы (фосфор, азот, кремний);
- биоте − свинец, кадмий, ртуть и мышьяк, бензапирен, ДДТ и другие пестициды [61].
Региональный мониторинг. На территории крупных городов больших государств, например, таких, как Российская Федерация, США, Канада и т.п. организуется региональный мониторинг. Он не только является частью государственного мониторинга, но и решает задачи, специфические для данной территории. Основная задача регионального мониторинга — это получение более полной и детальной информации о состоянии окружающей среды региона и воздействии на нее техногенного фактора, что не представляется возможным сделать в рамках глобального и государственного мониторинга, так как в их программах нельзя учесть особенности каждого региона [63, 64].
Локальный мониторинг. При организации и проведении локального мониторинга необходимо определить приоритетные загрязнители, за которыми уже ведутся наблюдения в рамках глобального, государственного и регионального мониторинга, а также загрязнители от имеющихся источников загрязнения или от создаваемых производств. По результатам локального мониторинга соответствующие компетентные органы могут установить для предприятия временные ПДВ или ПДС. В особых случаях может ставиться вопрос о полной приостановке деятельности предприятия, его перепрофилировании или переносе в другую местность [63, 64].
Е.В. Логинова, П.С. Лопух
Гидроэкология: курс лекций
Минск: БГУ, 2011.– 300 с.
7.1. Определения и классификация систем мониторинга окружающей среды
Мониторинг окружающей среды – комплексная система наблюдений, оценки и прогноза изменений природных сред, природных ресурсов, растительного и животного мира, позволяющие выделить изменения их состояния и происходящие в них процессы под влиянием антропогенной деятельности. С самого начала в трактовке мониторинга проявились две точки зрения. Многие зарубежные исследователи предлагали осуществлять систему непрерывных наблюдений одного или нескольких компонентов окружающей среды с заданной целью и по специально разработанной программе. Другая точка зрения (Израэль) предлагала понимать под мониторингом только такую систему наблюдений, которая позволяет выделить частные изменения состояния биосферы, происходящие только под влиянием антропогенной деятельности (т.е. мониторинг антропогенных изменений окружающей природной среды).
Профессор Р. Мэнн в 1973 году в постановочном аспекте изложил концепцию мониторинга, которая была обсуждена на первом Межправительственном совещании по мониторингу (Найроби, февраль 1979 года). Мониторингом Р. Мэнн предложил называть систему повторных наблюдений одного или более элементов окружающей природной среды в пространстве и во времени с определенными целями в соответствии с заранее подготовленной программой.
Цель экологического мониторинга – информационное обеспечение управления природоохранной деятельностью и экологической безопасностью.
Для достижения поставленной цели необходимо дать ответы на следующие вопросы:
— каково состояние природной среды в рассматриваемый отрезок времени в сравнении с предшествующим техногенезу состоянием (в относительной или абсолютной форме) и какие изменения (положительные, отрицательные) ожидаются в природной среде в прогнозируемый отрезок времени;
— в чем причины происшедших изменений и возможных изменений в будущем (в том числе нежелательных, губительных, критических) и что явилось, является или будет являться источником этих изменений (как правило, вредных техногенных воздействий);
— какой уровень техногенных воздействий, в том числе в совокупности с естественными или стихийными процессами и воздействиями, происходящими в рассматриваемой природной среде, является допустимым для природной среды и отдельных ее компонентов или комплексов (ценозов) и какие резервы имеются у природной среды для саморегенерации состояния, адекватного исходному, принятому за состояние экологического баланса;
— какой уровень техногенных воздействий на природную среду, отдельные ее компоненты и комплексы является недопустимым или критическим, после которого восстановление природной среды до уровня экологического баланса является неосуществимым.
Следует принять во внимание, что сама система мониторинга не включает деятельность по управлению качеством среды, но, в идеале, является источником информации необходимой для принятия некоторых экологически значимых решений (рис. 7.1).
Система экологического мониторинга должна накапливать, систематизировать и анализировать 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.
Рис.7.1. Схема системы мониторинга [Израэль, 1984]
Таким образом, в систему экологического мониторинга входят наблюдения за состоянием элементов биосферы и наблюдения за источниками и факторами антропогенного воздействия.
Существуют различные подходы к классификации экологического мониторинга: по характеру решаемых задач, по уровням организации, по природным средам, за которыми ведутся наблюдения и т.д. Один из вариантов классификации представлен на рис. 7.2.
Рис.7.2. Общая классификация систем мониторинга [Израэль, 1984]
Система мониторинга реализуется на нескольких уровнях:
— импактном (изучение сильных воздействий в локальном масштабе, направленное, например, на оценку сбросов или выбросов конкретного предприятия);
— региональном (проявление проблем миграции и трансформации загрязняющих веществ, совместного воздействия различных факторов, характерных для экосистем в масштабе региона);
— фоновом, осуществляемом в рамках международной программы "Человек и биосфера" на базе биосферных заповедников, где исключена всякая хозяйственная деятельность (имеет целью зафиксировать фоновое состояние окружающей среды, что необходимо для дальнейших оценок уровней антропогенного воздействия).
По уровню накопления и обработки полученной информации 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. Нередко они располагаются в биосферных заповедниках.
Национальный мониторинг осуществляется в пределах государства специально созданными органами.
Региональный мониторинг осуществляется за счет станций системы, куда поступает информация в пределах крупных районов, интенсивно осваиваемых народным хозяйством и, 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.
По объектам наблюдения экологический мониторинг можно разделить на геофизический и биологический мониторинг.
Геофизический мониторинг включает в себя элементы наблюдения, контроля, оценки, прогноза состояния и изменений геофизической среды (как совокупности физических процессов и свойств определённого участка земли), то есть изменений абиотической составляющей биосферы как в микро-, так и в макромасштабе, а также реакции крупных систем – погоды и климата.
Основными задачами биологического мониторинга являются определение состояния биотической составляющей биосферы, её отклика, реакции на антропогенное воздействие, определение функции состояния и отклонения этой функции от нормального естественного состояния на различных уровнях организации биосистем.
По методам ведения мониторинга выделяют биоиндикационный (с помощью биоиндикаторов), контактный приборный (опробование), неконтактный дистанционный (авиационный, космический).
По целям мониторинга выделяют: научно-исследовательский, диагностический, фоновый, контрольный, прогнозный и др.
Различают также мониторинг состояния природных ресурсов и мониторинг источников и факторов антропогенного воздействия.
Следует принять во внимание, что сама система мониторинга не включает деятельность по управлению качеством среды, но является источником необходимой для принятия экологически значимых решений информации. Термин контроль, нередко употребляющийся в русскоязычной литературе для описания аналитического определения тех или иных параметров (например, контроль состава атмосферного воздуха, контроль качества воды водоемов), следует использовать только в отношении деятельности, предполагающей принятие активных регулирующих мер.
"Толковый словарь по охране природы" определяет экологический контроль следующим образом:
Контроль экологический – деятельность государственных органов, предприятий и граждан по соблюдению экологических норм и правил. Различают государственный, производственный и общественный экологический контроль.
Е.В. Логинова, П.С. Лопух
Гидроэкология: курс лекций
Минск: БГУ, 2011.– 300 с.
7.1. Определения и классификация систем мониторинга окружающей среды
Мониторинг окружающей среды – комплексная система наблюдений, оценки и прогноза изменений природных сред, природных ресурсов, растительного и животного мира, позволяющие выделить изменения их состояния и происходящие в них процессы под влиянием антропогенной деятельности. С самого начала в трактовке мониторинга проявились две точки зрения. Многие зарубежные исследователи предлагали осуществлять систему непрерывных наблюдений одного или нескольких компонентов окружающей среды с заданной целью и по специально разработанной программе. Другая точка зрения (Израэль) предлагала понимать под мониторингом только такую систему наблюдений, которая позволяет выделить частные изменения состояния биосферы, происходящие только под влиянием антропогенной деятельности (т.е. мониторинг антропогенных изменений окружающей природной среды).
Профессор Р. Мэнн в 1973 году в постановочном аспекте изложил концепцию мониторинга, которая была обсуждена на первом Межправительственном совещании по мониторингу (Найроби, февраль 1979 года). Мониторингом Р. Мэнн предложил называть систему повторных наблюдений одного или более элементов окружающей природной среды в пространстве и во времени с определенными целями в соответствии с заранее подготовленной программой.
Цель экологического мониторинга – информационное обеспечение управления природоохранной деятельностью и экологической безопасностью.
Для достижения поставленной цели необходимо дать ответы на следующие вопросы:
— каково состояние природной среды в рассматриваемый отрезок времени в сравнении с предшествующим техногенезу состоянием (в относительной или абсолютной форме) и какие изменения (положительные, отрицательные) ожидаются в природной среде в прогнозируемый отрезок времени;
— в чем причины происшедших изменений и возможных изменений в будущем (в том числе нежелательных, губительных, критических) и что явилось, является или будет являться источником этих изменений (как правило, вредных техногенных воздействий);
— какой уровень техногенных воздействий, в том числе в совокупности с естественными или стихийными процессами и воздействиями, происходящими в рассматриваемой природной среде, является допустимым для природной среды и отдельных ее компонентов или комплексов (ценозов) и какие резервы имеются у природной среды для саморегенерации состояния, адекватного исходному, принятому за состояние экологического баланса;
— какой уровень техногенных воздействий на природную среду, отдельные ее компоненты и комплексы является недопустимым или критическим, после которого восстановление природной среды до уровня экологического баланса является неосуществимым.
Следует принять во внимание, что сама система мониторинга не включает деятельность по управлению качеством среды, но, в идеале, является источником информации необходимой для принятия некоторых экологически значимых решений (рис. 7.1).
Система экологического мониторинга должна накапливать, систематизировать и анализировать 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.
Рис.7.1. Схема системы мониторинга [Израэль, 1984]
Таким образом, в систему экологического мониторинга входят наблюдения за состоянием элементов биосферы и наблюдения за источниками и факторами антропогенного воздействия.
Существуют различные подходы к классификации экологического мониторинга: по характеру решаемых задач, по уровням организации, по природным средам, за которыми ведутся наблюдения и т.д. Один из вариантов классификации представлен на рис. 7.2.
Рис.7.2. Общая классификация систем мониторинга [Израэль, 1984]
Система мониторинга реализуется на нескольких уровнях:
— импактном (изучение сильных воздействий в локальном масштабе, направленное, например, на оценку сбросов или выбросов конкретного предприятия);
— региональном (проявление проблем миграции и трансформации загрязняющих веществ, совместного воздействия различных факторов, характерных для экосистем в масштабе региона);
— фоновом, осуществляемом в рамках международной программы "Человек и биосфера" на базе биосферных заповедников, где исключена всякая хозяйственная деятельность (имеет целью зафиксировать фоновое состояние окружающей среды, что необходимо для дальнейших оценок уровней антропогенного воздействия).
По уровню накопления и обработки полученной информации 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. Нередко они располагаются в биосферных заповедниках.
Национальный мониторинг осуществляется в пределах государства специально созданными органами.
Региональный мониторинг осуществляется за счет станций системы, куда поступает информация в пределах крупных районов, интенсивно осваиваемых народным хозяйством и, 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.
По объектам наблюдения экологический мониторинг можно разделить на геофизический и биологический мониторинг.
Геофизический мониторинг включает в себя элементы наблюдения, контроля, оценки, прогноза состояния и изменений геофизической среды (как совокупности физических процессов и свойств определённого участка земли), то есть изменений абиотической составляющей биосферы как в микро-, так и в макромасштабе, а также реакции крупных систем – погоды и климата.
Основными задачами биологического мониторинга являются определение состояния биотической составляющей биосферы, её отклика, реакции на антропогенное воздействие, определение функции состояния и отклонения этой функции от нормального естественного состояния на различных уровнях организации биосистем.
По методам ведения мониторинга выделяют биоиндикационный (с помощью биоиндикаторов), контактный приборный (опробование), неконтактный дистанционный (авиационный, космический).
По целям мониторинга выделяют: научно-исследовательский, диагностический, фоновый, контрольный, прогнозный и др.
Различают также мониторинг состояния природных ресурсов и мониторинг источников и факторов антропогенного воздействия.
Следует принять во внимание, что сама система мониторинга не включает деятельность по управлению качеством среды, но является источником необходимой для принятия экологически значимых решений информации. Термин контроль, нередко употребляющийся в русскоязычной литературе для описания аналитического определения тех или иных параметров (например, контроль состава атмосферного воздуха, контроль качества воды водоемов), следует использовать только в отношении деятельности, предполагающей принятие активных регулирующих мер.
"Толковый словарь по охране природы" определяет экологический контроль следующим образом:
Контроль экологический – деятельность государственных органов, предприятий и граждан по соблюдению экологических норм и правил. Различают государственный, производственный и общественный экологический контроль.
Читайте также: