Экологический мониторинг (мониторинг окружающей среды)
Под экологическим мониторингом (от лат. «монитор» — напоминающий, надзирающий) понимают систему наблюдений, оценки и прогноза состояния окружающей среды. Основной принцип мониторинга —непрерывноеслежение.
Мониторинг является важнейшей частью экологического I контроля, которое осуществляет государство. Главная цель мониторинга — наблюдение за состоянием окружающей среды и уровнем ее загрязнения. Не менее важно своевременно оценить и последствия антропогенного воздействия на биоту, экосистемы и здоровье человека, а также эффективность природо охранных мероприятий. Но мониторинг — это не только сле-I жение и оценка фактов, но и экспериментальное моделирование, прогноз и рекомендации по управлению состоянием окружающей среды.
По территориальному охвату различают три ступени или блока современного мониторинга — локальный (биоэкологический, {санитарно-гигиенический), региональный (геосистемный, при-^ родно-хозяйственный и глобальный (биосферный, фоновый) (табл. 21.1). В программу биоэкологического (санитарно-гигиенического) мониторинга, проводимого на локальном уровневхо-Ь дят наблюдения за изменением в различных сферах содержания | загрязняющих веществ, обладающих канцерогенными, мутаген-;ными и иными неблагоприятными свойствами. Постоянным наблюдениям подвергаются следующие загрязняющие вещества, наиболее опасные для природных экосистем и человека: — в поверхностных водах — радионуклиды, тяжелые металСистема наземного мониторинга окружающей среды
(по И. П. Герасимову) 
Ступени мониторинга Объекты мониторинга Характеризуемые показатели
Локальный (санитарно-гигиенический, биоэкологический) Приземной слой воздуха ПДК токсических веществ
Поверхностные и грунтовые воды, промышленные и бытовые стоки и различные выбросы Физические и биологические раздражители (шумы, аллергены и др.)
Радиоактивные излучения Предельная степень радиоизлучения
Региональный (геосистемный, природно-хозяйственный) Исчезающие виды животных и растений Популяционное состояние видов
Природные экосистемы Их структура и нарушения
Агроэкосистемы Урожайность сельскохозяйственных культур
Лесные экосистемы Продуктивность насаждений
Глобальный (биосферный, фоновый) Атмосфера Радиационный баланс, тепловой перегрев, состав и запы-ление
Гидросфера Загрязнение рек и водоемов; водные бассейны, круговорот воды на континентах
Растительные и почвенный покровы, животное население Глобальные характеристики состояния почв, растительного покрова и животных. Глобальные круговороты и баланс CQ, Q и других веществ
лы, пестициды, бенз(а)пирен, рН, минерализация, азот, нефтепродукты, фенолы, фосфор;
— в атмосферном воздухе — оксиды углерода, азота, диоксид серы, озон, пыль, аэрозоли, тяжелые металлы, радионуклиды, пестициды, бенз(а)пирен, азот, фосфор, углеводороды; — в биоте — тяжелые металлы, радионуклиды, пестициды, бенз(а)пирен, азот, фосфор.
Тщательно исследуют и такие вредные физические воздейст-: вия, как радиацию, шум, вибрацию, электромагнитные поля и др. Пункты экологических наблюдений располагают в местах Г концентрации населения и районах интенсивной его деятельности с таким расчетом, чтобы они контролировали основные линии связи человека (трофические и др.) с естественными и искусственными компонентами окружающей среды. Это могут быть территории промышленно-энергетических центров, атомных электростанций, нефтепромыслов, агроэкосистем с интенсивным применением ядохимикатов и др.
В составе биоэкологического (санитарно-гигиенического) мониторинга большое внимание уделяют наблюдениям за ростом врожденных дефектов в популяциях человека и динами-i кой генетических последствий загрязнения биосферы, в первую очередь мутагенами. Экологическую опасность их трудно переоценить, ибо, как подчеркивают Д. П. Никитин и Ю. В. Но-I виков (1980), «мутагены поражают самое драгоценное, что создано эволюцией живой материи, — генетическую программу . человека, а также генофонды популяций всех видов животных, растений, бактерий и вирусов, населяющих биосферу».
Кг региональном (геосистемном) уровне наблюдения ведут I за состоянием экосистем крупных природно-территориальных комплексов (бассейнов рек, лесных экосистем, агроэкосистем и т. д.), где имеются отличия параметров от базового фона ввиду \ антропогенных воздействий. Изучают трофические связи (биологические круговороты) и их нарушения, оценивают возможность использования ресурсов природных экосистем в конкретных видах деятельности, анализируют характер и количественные показатели антропогенных воздействий на окружающую f природную среду в этих регионах. Например, ведут контроль J за популяционным состоянием исчезающих видов животных в ^пределах какого-либо региона, и т. д.
Обеспечить наблюдение, контроль и прогноз возможных изменений в биосфере в целом — задача глобального мониторинга. Его называют еще фоновым или биосферным. Объектами глобального мониторинга являются атмосфера, гидросфера, растительный и животный мир и биосфера в целом как среда жизни всего человечества. Разработка и координация глобального мониторинга окружающей среды осуществляется в рамках ЮНЕП (орган ООН) и Всемирной метеорологической организации (ВМО).
Основными целями этой программы являются:
— организация расширенной системы предупреждения об угрозе здоровью человека;
— оценка влияния глобального загрязнения атмосферы на климат;
— оценка количества и распределения загрязнений в биологических системах, особенно в пищевых цепочках;
— оценка критических проблем, возникающих в результате сельскохозяйственной деятельности и землепользования;
— оценка реакции наземных экосистем на воздействие окружающей среды;
— оценка загрязнения океана и влияния загрязнения на морские экосистемы;
— создание системы предупреждений о стихийных бедствиях в международном масштабе.
При выполнении работ по программе глобального мониторинга особое внимание уделяют наблюдениям за состоянием природной среды из Космоса. Космический мониторинг позволяет получить уникальную информацию о функционировании экосистем как на региональном, так и на глобальном уровнях. В сравнении с другими видами мониторинга космический имеет ряд практически значимых преимуществ. По данным Г. И. Марчука (1990), с его помощью возможно, в частности, оперативно получать информацию о природной среде с больших территорий Земли, что особенно важно при возникновении ураганов, наводнений и других стихийных бедствий. Чрезвычайно важным является создание системы космического мониторинга лесных пожаров для малозаселенных пространств.
В России функционирует разветвленная общегосударственная служба наблюдения по всем ступеням мониторинга — локальном, региональном и глобальном. Обобщая результаты наблюдения на всех трех уровнях мониторинга, получают ! объективную картину антропогенных и природных процессов { в различных регионах страны. С этой целью на многочислен-
1 ных станциях, створах контроля, стационарных постах, в химических лабораториях, на самолетах, вертолетах и космических аппаратах наблюдают за загрязнением атмосферы, вод,
почв, донных отложений, околоземного пространства, орга-
2 низуют слежение за состоянием земель, минерально-сырье-| вых ресурсов недр, сохранностью животного и растительного « мира и т. д. Основной объем наблюдений выполняют Федеральные службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет России). С 1995 г. в России с целью радикального - повышения эффективности службы наблюдения введена Единая государственная система экологического мониторинга (ЕГ-СЭМ) (рис. 21.1, Петров, 1995). К основным ее задачам, в частности, относятся ведение специальных банков данных, характеризующих экологическую обстановку и гармонизация их с меж-: ду народными эколого-информационными системами, а также оценка и прогноз состояния объектов и антропогенных воздействий на них, откликов экосистем и здоровья населения на изменение состояния окружающей среды.
Задачи по программированию изменений в окружающей сре-( де и принятию управляющих решений, т.е. решений, предотвра-X щающих негативные изменения среды, в системе мониторинга решают с помощью математического моделирования на ЭВМ. ] Используется динамическая постоянно действующая модель (ПДМ), входящая в автоматизированную информационную систему (АИС) мониторинга. Особенность ПДМ — циклическое \ функционирование: по мере поступления новых данных в АИС \ они загружаются в ПДМ и на модели «проигрывается» вариант "развития моделируемой системы, затем при исходных данных
Государственная система экологического мониторинга
цикл повторяется уже с учетом предыдущего варианта развития и т. д. Отсюда следует очень важное свойство ПДМ: чем дольше функционирует система мониторинга, тем полнее информация и тем ближе модель к моделируемому объекту.
|
