Виды и уровни экологического мониторинга

В зависимости от критериев оценки состояния окружающей среды существуют различные виды мониторинга:

o биоэкологический (санитарно-гигиенический)

o Геоэкологический (естественно - хозяйственный)

o биосферный (глобальный)

o спутниковый;

o геофизический;

o климатический;

o биологический и др.

Спутниковый мониторинг использует дистанционные (незбурювальни) методы и позволяет по космическим снимкам следить за изменениями, происходящими на поверхности Земли и в атмосфере.

Геофизический мониторинг предусматривает выполнение наблюдений за загрязнением, степенью прозрачности атмосферы, метеорологическими и гидрологическими характеристиками среды и интерпретацию полученных данных. Проводится также мониторинг неживой составляющей биосферы, конструкций и зданий.

Климатический мониторинг включает в себя мониторинг состояния климатической системы (атмосфера - океан - литосфера - криосферы - биота). Его целью является оценка возможных изменений климата.

Биологический мониторинг предполагает определение состояния биоты, ее реакции на антропогенное воздействие, а также функцию состояния и отклонения этой функции от нормального естественного состояния на различных уровнях: молекулRpному, клеточном, организменном, популяционном, на уровне сообщества. Как подсистема сюда относится санитарно-гигиенический мониторинг (определение состояния здоровья человека под воздействием окружающей среды).

В зависимости от назначения осуществляется общий, оперативный и фоновый мониторинг окружающей природной среды.

Общий (стандартный) мониторинг окружающей среды - это оптимальные по количеству параметров наблюдения в пунктах, объединенных в единую информационно-технологическую сеть, которые позволяют на основе оценки и прогнозирования состояния окружающей среды регулRpно разрабатывать управленческое решение на всех уровнях.

Оперативный (кризисный) мониторинг окружающей среды - это наблюдение специальных показателей на целевой сети пунктов в реальном масштабе времени по отдельным объектам - источниками повышенного экологического риска в отдельных регионах, которые определены как зоны чрезвычайной экологической ситуации, а также в районах аварии с вредными экологическими последствиями, с целью обеспечения оперативного реагирования на призовые ситуации и создания безопасных условий для населения.

Фоновый (научный) мониторинг окружающей среды - это специальные высокоточные наблюдения за всеми составляющими окружающей среды, а также по характеру, составу, коловращением и миграцией загрязняющих веществ, по реакции организмов на загрязнение на уровне отдельных популяций, экосистем и биосферы в целом. Фоновый мониторинг осуществляется в природных и биосферных заповедниках, на других охраняемых территориях, на базовых станциях.

В зависимости от масштабов объекта наблюдения различают три уровня экологического мониторинга окружающей природной среды: глобальный, региональный и локальный.

Локальный мониторинг - это когда объектами наблюдения являются отдельные точки и зоны, размеры которых не превышают десятков квадратных километров. Локальный мониторинг проводится на территории отдельных объектов (предприятий), городов, на определенных участках ландшафтов.

Если объектами наблюдения являются локальные источники повышенной опасности, например территории вблизи мест захоронения радиоактивных отходов, химические заводы и т.д., то такой мониторинг называется импактных.

При увеличении масштабов наблюдения до тысяч квадратных километров осуществляется региональный мониторинг.

Наблюдение за общемировыми процессами и явлениями в биосфере Земли и в ее экосфере является предметом глобального мониторинга

Цели, методические подходы и практика мониторинга на разных уровнях существенно отличаются.

Наиболее четкий критерий качества окружающей среды определен на локальном (импактных) уровне. Цель регулирования здесь - обеспечить такую стратегию, которая не выведет концентрации определенных приоритетных антропогенных загрязняющих веществ предельного диапазон, является своего рода стандартным. Он представляет собой предельно концентрации (ПДК). Задачей мониторинга на локальном уровне является определение параметров моделей "поле выбросов - поле концентраций". Объектом воздействия на локальном уровне является человек.

Так например, для эффективного контроля за загрязнением атмосферы в городах с населением до 100 тыс. Целесообразно иметь по крайней мере три контрольных станции; от 100 до 300 тыс. - не менее пяти, от 300 до 500 тыс. - семь. В городах с населением более 1 млн. Предполагается 11-24 мониторинговых контрольных пунктов. Промышленные системы экологического мониторинга контролируют выбросы промышленных предприятий, уровень загрязнения промышленных площадок и прилегающих к ним районов.

Региональный мониторинг организуется и проводится в рамках административно-территориальных единиц, на территориях отдельных экономических и природных регионов. На региональном уровне подход к мониторингу основан на том, что загрязняющие вещества, попадая в окружающую среду, рассеиваются, включаются в круговорот веществ в биосфере. Вследствие этого изменяется состояние абиотической составляющей окружающей среды, и как следствие, возникают изменения в биоте (экзогенные сукцессии). Каждый хозяйственный мероприятие, которое происходит в масштабе региона, отражается на региональном фоне - изменяет состояние равновесия абиотической и биотической составляющей.

Национальным называют экологический мониторинг, осуществляется на национальном уровне или на территории страны. В целом такой мониторинг означает статистическую обработку и анализ данных о загрязнении окружающей среды от региональных систем, с искусственных спутников Земли и космических орбитальных станций. Они функционируют вместе со службой погоды, Госкомгидромета Украины и осуществляют прогноз качества окружающей среды на больших территориях страны.

Особенно сложные проблемы экологического мониторинга возникают на глобальном уровне. Даже сегодня цели такого мониторинга еще недостаточно четко сформулированы. Кроме того, мониторинг на локальном и региональном уровнях, как правило, возникает внутригосударственной задачей, тогда как глобальный мониторинг - задача мирового сообщества, которая должна отвечать интересам всего человечества.

На практике цель глобального мониторинга определяется в ходе международного сотрудничества на уровне различных международных конвенций и деклараций.

Идея создания глобальной системы мониторинга окружающей среды (ГСМОС) зародилась на Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде в 1972 г.. Реальные основы ГСМОС были возложены на специальной встрече государств - членов ООН в Найроби (Кения) в 1974г.

Основы ГСМОС в бывшем СССР были разработаны академиком Ю. А. Израэль и представлены на заседании Совета управления ЮНЕП в 1974 г.. Отличительной особенностью концепции Ю. А.Израеля было наблюдение за антропогенными изменениями в окружающей среде.

Хорошо известно, что со временем происходят естественные изменения климата, погоды, температуры, давления в атмосфере, сезонные изменения биомассы растений и животных. Эта информация давно используется человечеством. Природные изменения происходят сравнительно медленно, за большие отрезки времени. их регистрируют различные геофизические, метеорологические, гидрологические, сейсмические и другие службы.

Антропогенные же изменения развиваются очень быстро, последствия их очень опасны, и довольно часто могут быть необратимыми. Для их определения необходимо иметь информацию о первоначальное состояние объекта окружающей среде, то есть состояние до начала антропогенного воздействия. Если такую информацию получить нельзя, она может быть смоделирована из существующих данных мониторинга, полученных за большой промежуток времени, по результатам наблюдений за химическим составом донных отложений в водных объектах, составом льдах, составом древесины по кольцами, отнесенными к исследуемого периода начала антропогенного воздействия, а также по данным, полученным в местах, удаленных от источников загрязнения.

Эти особенности определяют необходимость такого вида глобального мониторинга, как фоновый мониторинг, или мониторинг фонового загрязнения окружающей природной среды. В современный период создана сеть станций глобального фонового мониторинга, где происходит наблюдение за определенными параметрами состояния окружающей природной среды. Наблюдение охватывают все типы экосистем: водные (морские, пресноводные) и наземные (лесные, степные, пустынные, высокогорные). Эта работа сопровождается под наблюдением ЮНЕП. Станции комплексного фонового мониторинга находятся в биосферных заповедниках и является частью глобальных международных наблюдательных сетей.

Цель ГСМОС - исследования и изучения Земли в планетарном масштабе.

Задача изучения Земли как целостной природной системы поставлена Международной геосферно-биосферной программе (МГБП) и решается на основе широкого применения космических средств наблюдений. МГБП, осуществление которой началось с 1990г., Предусматривает семь ключевых разработок.

1. Закономерности химических процессов в глобальной атмосфере и роль биологических процессов в круговорот малых газовых компонентов. Проекты, выполненные с этими направлениями, анализируют влияние изменения содержания озона в стратосфере на проникновение к земной поверхности биологически опасного ультрафиолетового излучения, оценку влияния аэрозолей на климат.

2. Влияние биологических процессов в океане на климат и обратные влияния. Проекты включают комплексные исследования глобального газообмена между океаном и атмосферой, морским дном и литосферы континентов, разработку методик прогнозирования биохимических процессов в океане в зависимости от антропогенных возмущений в глобальном масштабе, изучение евфотичнои зоны Мирового океана.

3. Изучение прибрежных экосистем и влияния изменений землепользования.

4. Взаимодействие растительного покрова с физическими процессами, ответственными за формирование глобального круговорота воды. В рамках этого направления проводятся исследования по программе глобального эксперимента с целью изучения круговорота энергии и воды в дополнение к работам по Всемирной программе исследований климата.

5. Влияние глобальных изменений на континентальные экосистемы. Разрабатываются методики прогноза взаимодействия изменений климата, концентрации углекислого газа и землепользования экосистем; исследования глобальных изменений экологического разновидности.

6. Палеоэкология и палеоклиматических изменения и их последствия. Проводятся исследования с целью реконструкции истории изменения климата и окружающей среды.

7. Моделирование земной системы с целью прогноза ее эволюции. Создаются многочисленные модели в глобальном масштабе, определяются количественные оценки взаимодействия глобальных, физических, химических и биологических интерактивных процессов в земной системе на протяжении последних ста тысяч лет.

В рамках МГБП изучаются биогеофизични круговорот углерода, азота, фосфора и серы, которые теперь определяются как природными, так и антропогенными факторами.

Антропогенные факторы особенно важны для круговорота углерода. Сложность изучения этих процессов обусловленных естественной изменчивостью, связанной с изменением вклада континентальной биомассы в круговорот, обусловлено вырубкой лесов и уменьшением суммарной продуктивности экосистем, и вариациями круговорота других компонентов.

В глобальном круговороте вещества и энергии на планете важную роль играет Мировой океан. Он функционирует как большой резервуар биогенных компонентов и составляет значительную долю производительности биосферы. В глобальном экологическом мониторинге производительности Мирового океана используют такие параметры, как биомасса фитопланктона, первичная продукция фитопланктона, концентрация хлорофилла. Для исследования и анализа используют спутниковую оптическую аппаратуру типа сканеров, приборов для измерения флуоресценции. Спутниковое наблюдение обычно сопровождается контрольными судебными и буйковых наблюдениями.

Важной подсистемой глобального экологического мониторинга возникает изучения роли лесов в формировании биохимических круговорот, в частности их влияния на формирование осадков, на энергетический баланс, климат, роль как утилизатора углекислого газа. При изучении биологических процессов на основе данных глобального мониторинга на суше ключевая роль отводится исследованию специфики энергетического баланса различных экосистем: пустынь, лесов, хозяйственных районов.

С целью построения более детального глобального экологического мониторинга планеты в рамках совместного согласования между странами "восьмерки" (Великобритания, Италия, Канада, США, Франция, Германия, Япония, Россия) образован международный комитет по природно - ресурсных спутников.

Примером современной программы глобального мониторинга может быть система Environmental Observance System (EOS) в США. Программа рассчитана на длительную перспективу - 15 лет, с началом в 1995 году. Она имеет межнаучных характер и работает на основе данных наблюдений с трех спутников, обслуживаемых орбитальной системой. Гигантский объем наблюдений с помощью спутников требует серьезных усилий по обработке, анализу, архивации и выдаче данных.

Таким образом, задачи мониторинга состояния окружающей среды в глобальном масштабе оказываются Многокритериальный. Одной из главных его задач является определение величины допустимого воздействия на Землю, особенно на биосферу Земли. Следует отметить, что допустимыми следует считать такие воздействия, которые не приводят к ухудшению состояния биосферы.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >