Мониторинг антропогенных изменений

В задачи мониторинга антропогенных изменений входит выявление источников и факторов воздействия. Необходима идентификация таких факторов, которые ведут к наиболее серьезным, долговременным изменениям качества окружающей среды, сопровождающимся большим экологическим ущербом. При этом приоритет отдается факторам воздействия на человека, его здоровье и благосостояние. На первом межправительственном совещании по мониторингу в Найроби в 1974 г. приоритетность объектов мониторинга загрязнений определялась с учетом следующих основных критериев:

- размер фактического и потенциального воздействия на здоровье человека, климат и экосистемы;

- склонность к деградации в окружающей среде и накоплению ЗВ в пищевых цепочках;

- возможность химической трансформации веществ в более опасные вторичные вещества;

- мобильность, подвижность;

- фактические или возможные тренды концентраций в окружающей среде и человеке;

- частота и (или) величина воздействия.

Экспертной оценкой по наибольшей сумме баллов определялись вещества для мониторинга. Вещества были разделены на 8 классов приоритетов. Определение приоритетов при организации систем мониторинга зависит от цели и задач конкретных программ: так, в территориальном масштабе приоритет государственных систем мониторинга отдан городам, источникам питьевой воды и местам нерестилищ рыб; в отношении сред наблюдений первоочередного внимания заслуживают атмосферный воздух и вода пресных водоемов. Приоритетность ингредиентов определяется с учетом критериев, отражающих токсические свойства загрязняющих веществ, объемы их поступления в окружающую среду, особенности их трансформации, частоту и величину воздействия на человека и биоту, возможность организации измерений и другие факторы. Классификация загрязняющих веществ по классам приоритетности, принятая в глобальной системе мониторинга окружающей среды (ГСМОС), представлена в таблице 2.

Полная схема многоцелевого мониторинга антропогенных изменений - очень сложная задача и до настоящего времени не разработана.

Таблица 2

Классификация загрязняющих веществ по классам приоритетности

(Глазовская, 1989)

Класс	Загрязняющее вещество	Среда	Тип программы (уровень мониторинга)
	Диоксид серы, взвешенные частицы	Воздух	И,Р,Ф
Радионуклиды	Пища	И, Р
	Озон	Воздух	И (тропосфера), Ф (стратосфера)
Хлорорганические соединения и диоксины	Биота, человек	И,Р
Кадмий	Пища, вода человек	И
	Нитраты, нитриты	Вода, пища	И
Оксиды азота	Воздух	И
	Ртуть	Пища, вода	И,Р
Свинец	Воздух, пища	И
Диоксид углерода	Воздух	ф
	Оксид углерода	Воздух	и
	Углеводороды нефти	Морская вода	р,ф
	Фториды	Пресная вода	И
	Асбест	Воздух	И
	Мышьяк	Питьевая сода	И
	Микробиологические загрязнения	Пища	И,Р
	Реакционноспособные загрязнения	Воздух	И

По масштабам проведения мониторинг подразделяется на глобальный, региональный, национальный, локальный.

Глобальный (биосферный) мониторинг представляет систему наблюдений на планетарном уровне за объектами биосферы, гидросферы, атмосферы, литосферы, где отслеживаются масштабные изменения и распространение агентов загрязнения, как правило, не связанные с конкретными источниками загрязнения. В конце 1970-х гг. была создана глобальная система мониторинга окружающей среды. Программой ГСМОС предусмотрено изучение реакции различных видов биоты на загрязнение среды. Эта система состоит из 5 взаимосвязанных подсистем: изучение климатических изменений, дальнего переноса загрязняющих среду веществ, гигиенических аспектов среды, исследования Мирового океана и ресурсов суши. При ООН существует специализированное агентство - Всемирная метеорологическая организация (ВМО), которая, используя базовые и региональные станции, осуществляет специальную программу наблюдений. Существуют 22 сети действующих станций глобального мониторинга, а также международные и национальные системы мониторинга. На территории Российской Федерации - несколько станций (расположены в биосферных заповедниках), которые являются частью глобальных международных наблюдательных сетей, ориентированных на решение следующих задач:

- организация системы предупреждения угрозы здоровья человеку;

- оценка глобального загрязнения и его влияния на климат;

- оценка количества и особенностей миграции загрязнителей биосферы;

- оценка критических проблем, возникающих в сельском хозяйстве;

- изучение реакции наземных экосистем на загрязнение окружающей среды;

- оценка загрязнения океана и его влияние на водные экосистемы;

- создание разветвленной системы предупреждения о стихийных бедствиях.

Национальный мониторинг ведется отдельными странами по собственной программе в соответствии с собственными приоритетами. В Российской Федерации с 1993 г. создается Единая государственная система экологического мониторинга (ЕГСЭМ), в рамках которой реализуются: единые требования к средствам измерения и их метрологическому обеспечению, единая система нормируемых и контролируемых параметров, система сбора и передачи данных, типовые службы экологического мониторинга для субъектов Федерации и городов. При этом ЕГСЭМ входит составным звеном в сеть глобального экологического мониторинга.

Региональный (геосистемный) мониторинг отслеживает состояние и результаты воздействия человека на крупные территории или биосферные структуры. Реализуется в рамках одной страны (мониторинг Московского региона, Байкала) или международного проекта (мониторинг бассейна Черного или Балтийского моря).

Локальный (импактный) мониторинг предусматривает контроль за инженерно-геологическими явлениями и содержанием в различных природных объектах вредных для человека соединений техногенного происхождения на местном уровне под влиянием конкретных объектов (промышленного предприятия, теплоэлектростанции, водохранилища, стройки, горнодобывающего предприятия, животноводческой фермы и т.д.).

Характер и механизм обобщения информации об экологической обстановке при ее движении по иерархическим уровням системы экологического мониторинга определяются с помощью понятия информационного портрета экологической обстановки, который представляет собой совокупность графически представленных данных, характеризующих экологическую обстановку на определенной территории.

На локальном уровне в эколого-информационном портрете должны присутствовать все источники эмиссий (вентиляционные трубы промышленных предприятий, места выпусков сточных вод и т.д.). На региональном уровне близко расположенные источники воздействия «сливаются» в один групповой источник. На национальном уровне - еще большее обобщение информации. Источники воздействия образуют промышленные узлы, ареалы, районы.

По объектам изучения мониторинга разделяют на виды: экологический, медико-экологический (эколого-социологический), биологический, климатический, геофизический (в т.ч. радиационный), геохимический.

Под экологическим мониторингом понимается системным образом организованные наблюдения, оценка и прогноз природных сред и объектов, геосистем, источников воздействия на них.

Экологический мониторинг позволяет:

- обеспечить постоянную оценку экологических условий среды жизни человека, выявить текущее состояние природных сред и биологических объектов, функциональную и структурную целостность экосистем;

- предложить управляющие воздействия для формирования целевых показателей экологических условий;

- установить причины негативных изменений средообразующих компонентов и принять превентивные меры до нанесения серьезного ущерба.

Получение исходных данных обеспечивается системой фонового мониторинга. На фоновое состояние окружающей среды налагается антропогенная нагрузка с ее многочисленными факторами и последствиями, наблюдение и анализ которых и является целью мониторинга.

Цель экологического мониторинга состоит в обеспечении системы экологического управления своевременной и достоверной информацией.

Задачи экологического мониторинга:

- наблюдение за источниками антропогенного воздействия;

- наблюдение за факторами антропогенного воздействия;

- наблюдение за состоянием природной среды и происходящими в

ней процессами под влиянием факторов антропогенного воздействия;

- оценка фактического состояния природной среды;

- прогноз динамики природной среды под влиянием антропогенного воздействия, оценка прогнозируемого состояния природной среды.

Целью медико-экологического мониторинга является отслеживание состояния здоровья населения различных возрастных, профессиональных и социальных групп, распределение отдельных видов заболеваемости по территориям и т.д. В последнее время активно развивается и эколого-социологический мониторинг, изучающий перемещение и изменение соотношений различных национальных и возрастных групп под воздействием техногенных, естественных и социальных факторов.

Биологический мониторинг осуществляет контроль за состоянием живых и растительных организмов. Выделяют две разновидности:

- слежение за биологическими объектами (наличием видов, их состоянием, популяционная изменчивость и т.д.);

- мониторинг окружающей среды с помощью биоиндикаторов (позвоночные и беспозвоночные животные, растения, бактерии и т.д.).

В соответствии с объектом биологический мониторинг разделяется на геоботанический, зоологический, микробиологический и др. Сложность проведения заключается в правильном выборе биоиндикаторов (растений или животных), обитающих на суше, в воде и воздухе и являющихся комплексным или специфическим показателем состояния окружающей среды, а также необходимости учета временного аспекта изменчивости экосистем (суточный, сезонный, годовой, вековой) с определением формы изменения биологического объекта (стохастическая, циклическая, сукцессионная).

Климатический мониторинг - система контроля, оценки прогноза и изменений колебаний климатической системы «атмосфера - океан - поверхность суши (включая реки и озера) - криосфера - биота».

Объектом геофизического мониторинга является состояние абиотической составляющей Земли. Например, система контроля и мониторинга состояния геологической среды получила название литомониторинга.

Геохимический мониторинг осуществляет контроль за состоянием окружающей среды, оценивая концентрации и формы нахождения химических элементов и соединений в различных компонентах ландшафта. По объектам изучения он делится на атмохимический, гидрохимический, биогеохимический, литохимический (почвы, донные отложения, кора выветривания).

По характеру контролируемых объектов выделяют мониторинг фоновый (базовый), мониторинг загрязнения и мониторинг источников загрязнения. Фоновый мониторинг осуществляется на территориях, находящихся вне сферы влияния локальных источников загрязнения. В общемировом масштабе он называется глобальным.

Фактическая реализация мониторинга может проводиться стационарными станциями, передвижными постами, аэрокосмическими системами, автоматизированными системами.

По иерархии ландшафтов и экосистем мониторинг разделяется на комплексный (экосистемный, геосистемный) и компонентный (атмосферный, водный, почвенный, инженерно-геологический).

Ландшафтно-геохимический мониторинг отслеживает поведение элементов не только в отдельных компонентах, но и в ландшафте в целом. Поэтому его методология, основывающаяся на сопряженном изучении всех блоков ландшафта, может являться базой для разработки и проведения мониторинга в самых различных условиях.