Что такое мониторинг окружающей среды? Функции мониторинга окружающей среды

Мониторинг — слежение за какими-либо объектами и явлениями, происходит от lat monitor — надзирающий.

Использование понятия мониторинг в окружающей среде. Мониторинг окружающей среды — комплексная система наблюдений, оценки и прогноза изменений окружающей среды под влиянием антропогенных воздействий.

Конечной задачей мониторинга является предупреждение лиц принимающих решения (ЛПР) о создающихся критических ситуациях, вредных для здоровья людей и других организмов. Мониторинг выполняет 2 функции:

1)Осуществление информационного обеспечения научных исследований в области экологии и природопользования. 2)Дает оперативную информацию для ЛПР о случившихся или очередных негативных/катастрофических явлений в окружающей среде с целью минимизации их последствий.

Что такое мониторинг окружающей среды? Функции мониторинга окружающей среды

Мониторинг не включает в себя управление качеством окружающей среды, это задача ЛПР и специальных производственных организаций, создаваемых для принятия решения. Однако без правильно организации мониторинга управление качеством окружающей среды невозможно. Задача лиц занимающихся мониторингом предупреждение ЛПР.

Термин был введен на Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде в июне 1972. Термин введен в качестве противопоставлению термина контроль за качеством окружающей среды. Классификация мониторинга:

1)Базовый — система слежения за состоянием и прогнозирование возможных изменений общебиосферных в основном природных явлений, без наложения на них региональных антропогенных влияний. Он обычно проводится в обсерваториях или на станциях расположенных в биосферных заповедниках.

Биосферные заповедники — это охраняемые, наиболее характерные эталонные участки биосферы, расположенные в различных точках мира. Всемирные биосферные заповедники создаются в соответствии с ООН (точнее с ЮНЕСКО) по программе «Человек и биосфера». Заповедники предназначены для сохранения окружающей среды в исходном виде определенной области, так же для комплексных наблюдений за ходом природных процессов неизмененных или слабо измененных участках биосферы. Принятая схема заповедника 1)ядро (абсолютно охраняемая территория, где вход запрещен всем, кроме работников) 2)буферная зона (разрешены только больничные и рекреационные учреждения) 3)зона строгорационального использования территорий (предприятия, имеющие замкнутый цикл) В настоящее время более 300 заповедников, на территории СССР всего 17. В России сейчас стало еще меньше и новых не создавалось.

2)Фоновый — система слежения за соответствием и прогнозирования изменений общемировых процессов, происходящих в биосфере и природной среде, включающие в себя антропогенные воздействия на биосферу и экосистемы.

Состав наблюдений, сроки проведения в фоновом и глобальном мониторинге стандартизированы, для того, что бы была возможность сопоставлять информацию с различными государствами. Стандартизированы методики и приборы сбора информации. Происходит международное тестирование средств наблюдений.

Что такое мониторинг окружающей среды? Функции мониторинга окружающей среды

3)Глобальный — широкий комплекс гидрометеорологических, химических, геологических и астрономических наблюдений. К ним относятся наблюдения за загрязнениями воздуха, воды и поверхности Земли. Проводятся наблюдения за активностью Солнца и космическим излучением. Составляются прогнозы геомагнитных бурь, проводятся сейсмические наблюдения, делаются попытки прогноза землетрясений, цунами и вулканических извержений. Проводятся наблюдения изменения толщины озонового слоя, даются прогнозы появления дыр и т.д.

4)Национальный — осуществляется в пределах одного государства. Эту работы осуществляют специальные органы, в СССР — государственный комитет по охране природы. В России — государственный комитет по охране окружающей среды и природных ресурсов, принадлежащий министерству охраны природной среды (сами портим и сами охраняем).

По своему составу региональный и национальный мониторинг могут отличаться от базового или глобального.

Что такое мониторинг окружающей среды? Функции мониторинга окружающей среды

5)Региональный – системы слежения за процессами, происходящими в пределах какого-либо региона (территориального комплекса). В различных регионах процессы и антропогенные нагрузки могут различаться. Эти различия учитываются при организации регионального мониторинга (пример: регионы нефтедобычи).

6)Локальный — включает в себя слежение за изменением качества среды в пределах населенных пунктов, промышленных предприятий. Направлены на контроль за загрязнением воздуха над автомагистралями города.

7)Импактный – мониторинг антропогенного воздействия в зонах опасного производства. Например в зоне АЭС, в районах производства особо опасных ядерных, химических веществ.

По способу проведения выделяют: наземный и дистанционный мониторинг. 1)Наземный — осуществляется непосредственно руками человека с помощью приборов.

2)Дистанционный — комплекс авио- и космических наблюдений. С помощью специальных приборов, установленных в труднодоступных местах(горы, крайний север, вода), данные передаются по различным каналам связи. Мониторинг по объектам наблюдения:

  • климатический.

  • загрязнения вод, почв, атмосферы.

  • биоиндикационный.

  • демографический.

  • радиационный.

  • сейсмический.

None Под мониторингом (от лат. «monitor» — напоминающий, надзирающий) понимают систему наблюдений, оценки и прогноза состояния окружающей среды. Основной принцип мониторинга — непрерывное слежение.

Мониторинг является важнейшей частью экологического контроля, которое осуществляет государство. Главная цель мониторинга — наблюдение за состоянием окружающей природной среды и уровнем ее загрязнения. Не менее важно своевременно оценить и последствия антропогенного воздействия на биоту, экосистемы и здоровье человека, а также эффективность природоохранных мероприятий. Но мониторинг — это не только слежение и оценка фактов, но и экспериментальное моделирование, прогноз и рекомендации по управлению состоянием окружающей природной среды.

По территориальному охвату различают три ступени или блока современного мониторинга — локальный (биоэкологический, санитарно-гигиенический), региональный (геосистемный, природно-хозяйственный) и глобальный (биосферный, фоновый).

В программу биоэкологического (санитарно-гигиенического) мониторинга, проводимого на локальном уровне входят наблюдения за изменением в различных сферах содержания загрязняющих веществ, обладающих канцерогенными, мутагенными и иными неблагоприятными свойствами. Постоянным наблюдениям подвергаются следующие загрязняющие вещества, наиболее опасные для природных экосистем и человека:

ЮНЕСКО - родоначальник мониторинга окружающей среды

  • в поверхностных водах — радионуклиды, тяжелые металлы, 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 воздействия, как радиацию, шум, вибрацию, электромагнитные воля и др. Пункты экологических наблюдений располагают в местах 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 динамикой генетических последствий загрязнения биосферы, в первую очередь мутагенами.

На региональном (геосистемном) уровне наблюдения ведут 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 природную среду в этих регионах. Например, ведут контроль за популяционным состоянием исчезающих видов животных в пределах какого-либо региона и т.д.

Мероприятия по восстановлению земельного покрова

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 природной 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 уровняхВ 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 многочисленных станциях, створах контроля, стационарных постах, в химических лабораториях, на самолетах, вертолетах и космических аппаратах наблюдают за загрязнением атмосферы, вод, почв, донных отложений, околоземного пространства, организуют слежение за состоянием земель, минерально-сырьевых ресурсов недр, сохранностью животного и растительного мира и т.д.

Заседание Правительства РФ

Государственный экологический мониторинг в России ведется по следующим объектам: атмосферный воздух; водные объекты; объекты животного мира; леса; геологическая среда; земли; особо охраняемые природные территории; источники антропогенного воздействия.

Наблюдение, оценка и прогноз состояния отдельных компонентов природной среды и источников антропогенного воздействия осуществляются в рамках соответствующей функциональной подсистемы экологического мониторинга. Функциональные подсистемы мониторинга состояния атмосферного воздуха, загрязнения почв, поверхностных вод суши и морской среды объединены в Государственную службу наблюдения за загрязнением окружающей природной среды (ГСН).

С 1995 г. в России с целью радикального повышения эффективности службы наблюдения введена Единая государственная система экологического мониторинга (ЕГСЭМ). К основным ее задачам, в частности, относятся ведение специальных банков данных, характеризующих экологическую обстановку и гармонизация их с международными эколого-информационными системами, а также оценка и прогноз состояния объектов и антропогенных воздействий на них, откликов экосистем и здоровья населения на изменение состояния окружающей природной среды.

Что такое мониторинг окружающей среды? Функции мониторинга окружающей среды

Юридическая ответственность за экологические правонарушения >

Экологический мониторинг (мониторинг окружающей среды) — это комплексная система наблюдений за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов.[1]Обычно на территории уже имеется ряд сетей наблюдений, принадлежащих различным службам, и которые ведомственно разобщены, не скоординированы в хронологическом, параметрическом и других аспектах. Поэтому задача подготовки оценок, прогнозов, критериев альтернатив выбора управленческих решений на базе имеющихся в регионе ведомственных данных становится, в общем случае, неопределенной. В связи с этим, центральными проблемами организации экологического мониторинга являются эколого-хозяйственное районирование и выбор «информативных показателей» экологического состояния территорий с проверкой их системной достаточности [3].

Виды мониторинга

В общем виде процесс экологического мониторинга можно представить схемой: окружающая среда (либо конкретный объект окружающей среды) -> измерение параметров -> сбор и передача информации -> обработка и представление данных, прогноз. Измерение параметров, сбор и передачу информации, обработку и представление данных осуществляет система мониторинга. Система экологического мониторинга предназначена обслуживать систему управления качеством окружающей среды (далее для краткости «система управления»). Информация о состоянии окружающей среды, полученная в системе мониторинга, используется системой управления для устранения негативной экологической ситуации или уменьшения неблагоприятных последствий изменения состояния окружающей среды, а также для разработки прогнозов социально-экономического развития, разработки программ в области экологического развития и охраны окружающей среды.

Что такое мониторинг окружающей среды? Функции мониторинга окружающей среды

В системе управления можно также выделить три подсистемы: принятие решения (специально уполномоченный государственный орган), управление выполнением решения (например, администрация предприятий), выполнение решения с помощью различных технических или иных средств.

Системы мониторинга или его виды различаются по объектам наблюдения. Поскольку компонентами окружающей среды являются воздух, вода, минерально-сырьевые и энергетические ресурсы, биоресурсы, почвы и др., то выделяют соответствующие им подсистемы мониторинга. Однако, подсистемы мониторинга не имеют единой системы показателей, единых подходов для районирования территорий, периодичности отслеживая и др., что делает невозможным принятие адекватных мер при управлении развитием и экологическим состоянием территорий [3]. Поэтому при принятии решений важно ориентироваться не только на данные «частных систем» мониторинга(гидрометеослужбы, мониторинга ресурсов, социально-гигиенического, биоты и др.), а создавать на их основе комплексные системы экологического мониторинга.

[custom_ads_shortcode1]

Уровни мониторинга

Мониторинг является многоуровневой системой. В хорологическом аспекте обычно выделяют системы (или подсистемы) детального, локального, регионального, национального и глобального уровней [1,2]. Низшим иерархическим уровнем является уровень детального мониторинга реализуемого в пределах небольших территорий (участков) и т.д.

Сбор данных для тестирования качества воздуха

При объединении систем детального мониторинга в более крупную сеть (например, в пределах района и т.п.) образуется система мониторинга локального уровня. Локальный мониторинг предназначен обеспечить оценку изменений системы на большей площади: территории города, района.

Локальные системы могут объединяться в более крупные – системы регионального мониторинга, охватывающие территории регионов в пределах края или области, или в пределах нескольких из них. Подобные системы регионального мониторинга, интегрируя данные сетей наблюдений, различающихся по подходам, параметрам, территориям отслеживания и периодичности, позволяют адекватно формировать комплексные оценки состояния территорий и давать прогнозы их развития.

Системы регионального мониторинга могут объединяться в пределах одного государства в единую национальную (или государственную) сеть мониторинга, образуя, таким образом, национальный уровень ) системы мониторинга. Примером такой системы являлась «Единая государственная система экологического мониторинга Российской Федерации» (ЕГСЭМ) и ее территориальные подсистемы, успешно создаваемые в 90-е годы ХХ века для адекватного решения задач управления территориями. Однако, вслед за Министерством экологии в 2002г ЕГСЭМ была также упразднена и в настоящее время в России имеются лишь ведомственно-разрозненные сети наблюдений, что не позволяет адекватно решать стратегические задачи управления территориями с учетом экологического императива.

Контроль скорости ветра

В рамках экологической программы ООН поставлена задача объединения национальных систем мониторинга в единую межгосударственную сеть — «Глобальную систему мониторинга окружающей среды» (ГСМОС). Это высший глобальный уровень организации системы экологического мониторинга. Ее назначение — осуществление мониторинга за изменениями в окружающей среде на Земле и ее ресурсами в целом, в глобальном масштабе. Глобальный мониторинг — это система слежения за состоянием и прогнозирование возможных изменений общемировых процессов и явлений, включая антропогенные воздействия на биосферу Земли в целом. Пока создание такой системы в полном объеме, действующей под эгидой ООН, является задачей будущего, так как многие государства не имеют еще собственных национальных систем.

Глобальная система мониторинга окружающей среды и ресурсов призвана решать общечеловеческие экологические проблемы в рамках всей Земли, такие как глобальное потепление климата, проблема сохранения озонового слоя, прогноз землетрясений, сохранение лесов, глобальное опустынивание и эрозия почв, наводнения, запасы пищевых и энергетических ресурсов и др. Примером такой системы является глобальная наблюдательная сеть сейсмомониторинга Земли, действующая в рамках Международной программы контроля за очагами землетрясений (http://www.usgu.gov/) и др.

[custom_ads_shortcode2]

Программа мониторинга окружающей среды

Научно обоснованный мониторинг окружающей среды осуществляется в соответствии с Программой. Программа должна включать в себя общие цели организации, конкретные стратегии его проведения и механизмы реализации. Ключевыми элементами Программ мониторинга окружающей среды являются [3]:

Классификация систем мониторинга по территориальному принципу

  • перечень объектов, находящихся под контролем с их строгой территориальной привязкой (хорологическая организация мониторинга);
  • перечень показателей контроля и допустимых областей их изменения (параметрическая организация мониторинга);
  • временные масштабы – периодичность отбора проб, частота и время представления данных (хронологическая организация мониторинга).

Кроме того, в приложении в Программе мониторинга должны присутствовать схемы, карты, таблицы с указанием места, даты и метода отбора проб и представления данных.

[custom_ads_shortcode3]

Системы наземного дистанционного наблюдения

В настоящее время в программах мониторинга помимо традиционного «ручного» пробоотбора сделан упор на сбор данных с использованием электронных измерительных устройств дистанционного наблюдения в режиме реального времени. Использование электронных измерительных устройств дистанционного наблюдения проводят используя подключения к базовой станции либо через телеметрической сети, либо через наземные линии, сотовые телефонные сети или другие телеметрические системы.

Преимуществом дистанционного наблюдения является то, что в одной базовой станции для хранения и анализа могут использоваться многие каналы данных. Это резко повышает оперативность мониторинга при достижении пороговых уровней контролируемых показателей, например, на отдельных участках контроля. Такой подход позволяет по данным мониторинга предпринять немедленные действия, если пороговый уровень превышен.

Что такое мониторинг окружающей среды? Функции мониторинга окружающей среды

Использование систем дистанционного наблюдения требует установки специального оборудования (датчиков мониторинга), которые обычно маскируются для снижения вандализма и воровства, когда мониторинг проводится в легко доступных местах.

[custom_ads_shortcode1]

Системы дистанционного зондирования

В программах мониторинга широко задействовано дистанционное зондирование окружающей среды с использованием самолетов или спутников, снабженных многоканальными датчиками. Различают два вида дистанционного зондирования.

  1. Пассивное обнаружение земного излучения, испускаемого или отраженного от объекта или в окрестностях наблюдения. Наиболее распространенным источником излучения является отраженный солнечный свет, интенсивность которого измеряется пассивными датчиками. Датчики дистанционного зондирования окружающей среды настроены на конкретные длины волн — от далекого инфракрасного, до далекого ультрафиолета, включая и частоты видимого света. Громадные объемы данных, которые собираются при дистанционном зондировании окружающей среды требуют мощной вычислительной поддержки. Это позволяет проводить анализ слабоотличающихся различий в радиационных характеристиках среды в данных дистанционного зондирования, успешно исключать шумы и «ложные цветовые изображения». При нескольких спектральных каналах удается усилить контрасты, которые незаметны для человеческого глаза. В частности, при задачах мониторинга биоресурсов можно различать тонкие отличия изменения концентрации в растениях хлорофилла, обнаружив области с различием питательных режимов.
  2. При активном дистанционном зондировании со спутника или самолета излучается поток энергии и используется пассивный датчик для обнаружения и измерения излучения, отраженного или рассеянного объектом изучения. Для получения информации о топографических характеристиках исследуемой области часто используется ЛИДАР, что особенно эффективно, когда территория велика и ручная съемка будет дорогостояща.

Дистанционное зондирование позволяет собирать данные об опасных или труднодоступных районах. Применение дистанционного зондирования включают мониторинг лесов, последствия действия изменения климата на ледники Арктики и Антарктики, исследованиях прибрежных и океанских глубин.

Оценка качества воды

Данные с орбитальных платформ, полученные из различных частей электромагнитного спектра в сочетании с наземными данными, представляет информацию для контроля тенденций проявления долгосрочных и краткосрочных явлений, природных и антропогенных. Другие области применения включают управление природными ресурсами , планирование использования земли, а также различные области наук о Земле.

[custom_ads_shortcode2]

Интерпретация и представление данных

Интерпретации данных экологических мониторинга, даже полученных от хорошо продуманной программы, является часто неоднозначной. Часто имеются результаты анализа или «предвзятых результатов» мониторинга, или достаточно спорное использование статистики, чтобы продемонстрировать правильность той или иной точки зрения. Это хорошо видно, например, в трактовке глобального потепления, где сторонники утверждают, что СО 2 уровни увеличились на 25% за последние сто лет в то время как противники утверждают, что уровень CO 2 только поднялся на один процент.

В новых научно-обоснованных программах мониторинга окружающей среды разработан ряд показателей качества, чтобы интегрировать значительные объемы обрабатываемых данных, классифицировать их и интерпретировать смысл интегральных оценок. Так, например, в Великобритании используется система GQA. Эти общие оценки качества классифицируют реки на шесть групп по химическим критериям и биологическим критериям.

Измерение силы шума

Для принятия решений пользоваться оценкой в системе GQA более удобно, чем множеством частных показателей.

[custom_ads_shortcode3]

Литература

1. Израэль Ю. А. Экология и контроль состояния природной среды. — Л.: Гидрометеоиздат, 1979, — 376 с.

2. Израэль Ю.А Глобальная система наблюдений. Прогноз и оценка окружающей природной среды. Основы мониторинга. — Метеорология и гидрология. 1974, № 7. — С.3-8.

Что такое мониторинг окружающей среды? Функции мониторинга окружающей среды

3.Сюткин В. М. Экологический мониторинг административного региона (концепция, методы, практика на примере Кировской области). — Киров: ВГПУ, 1999. — 232 с.

4.Кузенкова Г. В. Введение в экологический мониторинг: учебное пособие. — Н.Новгород: НФ УРАО, 2002. — 72 с.

[custom_ads_shortcode1]

См. также

  • Методы экологического мониторинга
  • Росгидромет

[custom_ads_shortcode2]

Примечания

Федеральный закон от 10. 01. 2002 N 7-ФЗ (ред.

от 18. 07. 2011) «Об охране окружающей среды» (принят ГД ФС РФ 20.

12. 2001).

[custom_ads_shortcode3]

Ссылки

Источники:

Вам также может понравиться