книги / Экологический мониторинг

нального природопользования и экологического законодательства; обеспечение выполнения программных мероприятий в сфере природопользования.

Дикуссии в отношении целей и задач, решаемых экологическим мониторингом, в основном связаны с блоком «управление». Именно функция «регулирования качества окружающей среды» неоднозначно трактуется специалистами.

Часть ученых, главным образом климатологи, биологи, географы и др., которые изучают природные процессы и явления, замыкают функции мониторинга на решении проблем наблюдений за теми или иными объектами и прогноза их изменений под влиянием различных факторов. Управление погодой, регулирование стихийных процессов и явлений или сложившихся экологических взаимодействий между всей совокупностью живых организмов практически невозможно.

В то же время при оценке и прогнозе антропогенных изменений окружающей среды регулирование ее качества необходимо и возможно, особенно применительно к природно-техногенным системам (антропогенным источникам воздействия на природные объекты). В соответствии со значением слова «monitor» (лат.) – «впередсмотрящий, наблюдающий», мониторинг трактуется как оперативное предупреждение опасных последствий и состоит из двух взаимосвязанных элементов: наблюдения и управления. Управление – это сложная система правовых, экономических, административных, организационно-технических мероприятий, которые инициируются и выполняются по результатам оценки состояния окружающей среды и оценки соответствия фактических параметров исходным или нормативным.

Таким образом, мониторинг включает в себя не только наблюдения и интерпретацию полученных результатов, но и принятие действенных мер управления с целью минимизации негативного влияния источника (источников) воздействия на окружающую среду до приемлемого или предотвращения опасного явления. Мониторинг может не выполнять функцию управления качеством окружающей среды, но может дать необходимую информацию для такого управления лицу, принимающему решение, на основе анализа результатов наблюдений, диагностики и прогноза изменений состояния компонентов природной среды, т. е. мониторинг – это информационная основа управления для принятия управленческих решений (технологических или технических).

21

Экологический мониторинг может иметь инициативный (добровольный) характер и полученные при этом результаты и информация могут использоваться для решения различных задач. При выполнении мониторинга сертифицированными организациями эти результаты имеют статус арбитражных. Более высокий уровень имеет государственный экологический мониторинг, который выполняется уполномоченными органами.

В редакции Федерального закона «Об охране окружающей среды» [1], государственный экологический мониторинг –

система наблюдений за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов.

Рис.1.2. Основные задачи экологического мониторинга

Задачи экологического мониторинга (рис.1.2):

1.Научно-техническое обеспечение наблюдения, оценки прогноза состояния окружающей среды.

2.Наблюдения за источниками поступления загрязняющих веществ и уровнем загрязнения окружающей среды.

22

3.Выявление источников и факторов загрязнения и оценка степени их воздействия на окружающую среду.

4.Оценка фактического состояния окружающей среды.

5.Прогноз изменения состояния окружающей среды и пути улуч- шения ситуации.

1.3. КЛАССИФИКАЦИЯ ВИДОВ И НАПРАВЛЕНИЙ

ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА

В настоящее время не существует строгой иерархии систем мониторинга, что связано с большим перечнем задач на разных уровнях проведения наблюдений (от общепланетарного до локального) в природных объектах, с различными целями проводимых работ, особенно по детальности сбора и обработки информации о текущем и прогнозируемом состоянии окружающей среды.

Одна из первых наиболее полных классификаций предложена Ю. А. Израэлем, основанная на выделении объектов наблюдения, пространственного уровня наблюдений, комплекса решаемых задач, методов наблюдений (табл. 1.1).

По классификации, предложенной академиком И. П. Герасимовым [5], мониторинг делится на три ступени:

•первая ступень – биоэкологический (санитарно-гигиенический) мониторинг, включающий в себя наблюдения за состоянием окружающей среды с точки зрения ее влияния на здоровье человека;

•вторая ступень – геоэкологический, геосистемный, природохозяйственный мониторинг, направленный на оценку изменений природных экосистем и процессов их преобразования в природнотехнические;

•третья ступень – биосферный мониторинг, охватывающий наблюдения за параметрами биосферы в глобальном масштабе.

Классификация подсистем и соотношение видов мониторинга геологической среды разработаны В. А. Королевым [8].

Следует отметить, что наиболее многочисленны подсистемы мониторинга, оценивающие основные составляющие биосферы – абиотическую (геофизический мониторинг) и биотическую (биологический мониторинг) (ðèñ. 1.3).

23

Таблица 1.1

Классификация систем (подсистем) мониторинга (по Ю. А. Израэлю, 1979, с изменениями [7, 8, 12])

К объектам геофизического мониторинга относят атмосферный воздух (приземный слой, верхняя атмосфера, ионосфера, атмосферные осадки); объекты гидросферы (поверхностные воды суши (с реками и озерами) и зарегулированные водные объекты, океаны и моря, подземные воды); объекты геологической среды, в том числе почвы, подземные воды, горные породы, криолитозона.

24

Рис. 1.3. Структура объектного мониторинга

Биологический мониторинг включает в себя водные и наземные экосистемы, в которых оценка состояния осуществляется с точ- ки зрения равновесия экосистемы. Мониторинг биотической рассматривает компоненты природной среды, растительный и животный мир, живую природу на охраняемых природных территориях. Оценка отклика на антропогенное воздействие может осуществляться на различных уровнях организации живого – от молекулярного до популяций и сообществ, что обусловлено специфич- ностью ответа разных уровней организации живых организмов на воздействие окружающей среды [8].

В качестве объектов наблюдения могут рассматриваться природные ресурсы (ресурсный мониторинг), например, мониторинг водных, земельных и минерально-сырьевых, биологических ресурсов (охотничьи и промысловые животные, рыбы), лесные ресурсы. Атмосферный воздух в России как природный ресурс не учитывается.

Мониторинг источников и факторов воздействия –

организация наблюдений в объектах окружающей среды для оценки воздействия антропогенных источников с учетом особенностей влияния отраслей промышленности и иной хозяйственной деятельности

25

(нефтедобычи, горно-добывающих предприятий, сельскохозяйственного и мелиоративного освоения, городские агломерации и др.); вида источников (стационарных, передвижных, организованных и неорганизованных, постоянно и периодически действующих). Для источников воздействия, которые предположительно могут оказать влияние на окружающую среду, необходимо проводить оценку начального состояния компонентов природной среды, предшествующее строительству или использованию территории (фоновое или исходное состояние).

В сфере экологической, природной и техногенной безопасности различают мониторинг техногенных опасностей и воздействий, направленный на идентификацию техногенных опасностей с учетом возможных сценариев возникновения аварий и чрезвычайных ситуаций, и мониторинг опасных природных процессов и явлений, направленный на раннюю диагностику проявления природный явлений, прогноз их развития и перерастания в катастрофические.

Ингредиентный мониторинг – наблюдения за источниками эмиссии, распространением и влиянием отдельных загрязняющих веществ (поллютантов – от англ. «pollution» – загрязнение), характеризующихся наибольшей токсичностью и опасной степенью риска. Такой подход оправдан для супертоксикантов (пестициды, полиароматические углеводороды, полихлорированные бифенилы и диоксины, отравляющие вещества). Физические факторы воздействия (шум, вибрация, радиационный фон, ионизирующее, электромагнитное, тепловое и другие виды излучения) также являются объектами наблюдений, например при оценке качества среды обитания человека.

Специальными объектами мониторинга, которые учитываются при осуществлении специальных программ экологического мониторинга, являются здоровье населения и общественное мнение.

Мониторинг здоровья населения можно трактовать как медикобиологический, социально-гигиенический и генетический мониторинг, потому что такой интегральный показатель, как здоровье, определяет большой круг причинно-следственных связей. В настоящее время нет достаточных свидетельств о влиянии на здоровье кратковременных воздействий средних уровней поллютантов, поступающих в окружающую среду. Удельный вес группы факторов риска, влияющих на здоровье, составляет: 49–53 % – образ жизни,

26

18–22 % – генетические факторы, до 10 % – медицинское обеспечение, до 20 % – факторы изменения окружающей среды. В то же время для выявления возможных отрицательных последствий антропогенного воздействия на здоровье человека и комплексного регионального мониторинга проводятся наблюдения за состоянием здоровья так называемых «критических» групп населения – дети; население, проживающее в зоне потенциального риска воздействия опасных производств, загрязненных источников водоснабжения или потребления загрязненных продуктов питания.

Мониторинг общественного мнения – это регулярная оценка

èанализ общественного мнения по совокупности многих индивидуальных мнений о достаточности, доступности и полноте информирования по ряду аспектов, в том числе об экологической ситуации

èприоритетности экологических проблем; об оценке деятельности органов государственной власти, территориального управления и руководителей промышленных и иных объектов для решения экологических проблем; о приемлемости планируемых технологических, правовых и иных природоохранных мероприятий.

По уровню загрязнения исследуемых территорий наблюдения разделяют на фоновый (базовый) мониторинг – наблюдения в объектах окружающей среды в условно чистых природных зонах, слежение за общебиосферными процессами и природными явлениями, получение данных о первоначальном состоянии элементов биосферы. Фоновое состояние среды в прошлом до начала воздействия человека можно восстановить по данным анализа колец старых или уже погибших деревьев, проб годовых слоев ледников, донных отложений. Это направление относится к историческому мониторингу (палеомониторинг).

Фоновый мониторинг, оценивающий содержание загрязняющих веществ в окружающей среде, служит тем же целям, что и изучение не подверженных воздействию контрольных групп в биологическом мониторинге. Следует учитывать, что фоновые уровни подвержены изменениям, поэтому естественные вариации контролируемых параметров необходимо учитывать при интерпретации данных мониторинга.

Импактный мониторинг – наблюдения на локальных территориях, испытывающих высокие уровни воздействия от источ- ников эмиссии загрязняющих веществ. Эти наблюдения ориентированы на источник загрязнения или отдельное воздействие.

27

Âзависимости от методов, применяемых при изучении состояния окружающей среды, выделяют следующие виды мониторинга:

•физический (гелиофизический, магнитометрический, ионосферный, метеорологический, гидрологический, сейсмологический, радиометрический и др.);

•химический (гидрохимический, биогеохимический и др.);

•биологический (ботанический, зоологический, микробиологи- ческий и др.);

•дистанционный (использование возможностей средств измерений, установленных в труднодоступных местах Земли, на летательных аппаратах и искусственных спутниках Земли, показания которых передаются в центры наблюдения с помощью методов дальней передачи информации).

Для оценки состояния окружающей среды применяют контактные, дистанционные, косвенные индикационные методы, расчеты, опросы, дневниковые наблюдения. Очевидно, что применение комплексных методов (объединение разных методов) позволяет получать максимально полную информацию о состоянии компонентов окружающей среды.

Выбор методов и технических средств наблюдения определяется

ñучетом необходимого режима оценки и контроля состояния природных объектов или факторов воздействия. В связи с этим различают оперативный, эпизодический и постоянный (регулярный) мониторинг.

Âзависимости от масштаба территории, охваченной наблюдениями, мониторинг разделяют на уровни:

•Детальный мониторинг является низшим иерархическим уровнем мониторинга окружающей среды, реализуемого в пределах небольших территорий (промышленных зон предприятий, инже-

нерных сооружений, хозяйственных комплексов, месторождений и т. д.). Детальный мониторинг является важнейшим звеном в системе более высокого уровня – локального и регионального.

•Локальный мониторинг осуществляется на территории, характеризующейся высокой степенью загрязнения (населенные пункты, участки организованных сбросов загрязненных стоков в водные объекты и т. д.). Локальные системы объединяются в более крупные – системы регионального мониторинга.

28

•Региональный мониторинг проводится в пределах административных или природно-климатических границ региона, с учетом видов и интенсивности техногенного воздействия. Системы регионального мониторинга (краевые, областные) объединяются в единую национальную сеть мониторинга.

•Национальный мониторинг обеспечивает получение информации о состоянии окружающей среды и природных ресурсов в национальных масштабах.

•Глобальный мониторинг окружающей среды – мониторинг изменений объектов природной среды и компонентов экосистем в планетарном масштабе, прогнозирование возможных изменений общемировых процессов и явлений, включая антропогенное воздействие на биосферу в целом.

Таблица 1.2

Структурная схема уровней мониторинга по масштабам наблюдений

В табл. 1.2 представлена структурная схема уровней мониторинга с учетом масштаба наблюдений и организации, координирующие его проведение.

29

1.4.ОРГАНИЗАЦИЯ ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЛУЖБЫ НАБЛЮДЕНИЙ И КОНТРОЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И СИСТЕМЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА В РОССИИ

История создания современной системы мониторинга окружающей среды неразрывно связана с историей организации и становления гидрометеорологической службы России [3, 4, 7, 8]. Создание метеорологических наблюдательных сетей России относят к первой четверти XVIII в., проведение первых инструментальных метеонаблюдений датируется 1 декабря 1725 г.

Âначале XIX в. появилось множество предложений по созданию службы регулярных гидрометеорологических наблюдений, которые были реализованы в проекте ее организации, разработанной академиком А. Я. Купфером. На базе Нормальной обсерватории в 1849 г. была создана Главная физическая обсерватория (ГФО, ныне Главная геофизическая обсерватория им. А. И. Воейкова). С этого времени началось создание регулярной сети метеорологических и магнитных наблюдений, публикация материалов наблюдений, создание метеорологического приборостроения и формирование системы поверки приборов. При организации Нормальной обсерватории в СанктПетербурге было предусмотрено развитие метеорологических наблюдений и в других городах. К 1837 г. были учреждены физи- ческие обсерватории в Тифлисе (Грузия) и Гельсингфорсе (Финляндия), метеорологические сети в Курляндии (Латвия), Лифляндии (часть Эстонии и Латвии), в царстве Польском и на других территориях, входивших в то время в состав России.

ÂXX в. проходило дальнейшее развитие гидрометеорологи- ческой службы России. Совершенствовались формы международ-

ного сотрудничества, проводилась организация службы погоды и службы штормовых предупреждений, издавались первые метеорологические бюллетени, сборники трудов и справочные пособия по метеорологии. Этапы становления службы наблюдений в России связаны с именем Г. И. Вильда.

В этот же период создавалась ведомственная сеть наблюдений: станции Морского министерства, лесного департамента и департамента земледелия, дождемерная сеть Министерства путей сообщения, сеть Уральского, Харьковского и Одесского общества

30