Мониторинг, классификация систем мониторинга

Термин «monitoring» (англ. – слежение, наблюдение) был впервые введен на Стокгольмской конференции ООН по проблемам окружающей человека среды в 1972 г. и получил международное распространение и призвание [63, 64].

Мониторинг окружающей среды – это система регулярного наблюдения, оценки и прогноза состояния среды обитания. Он представляет собой комплекс мероприятий по определению состояния окружающей среды и отслеживанию динамики изменений в ее состоянии [63, 64]. Основные задачи мониторинга можно определить следующим образом (рис. 20) [63, 64]:

− систематические наблюдения за состоянием среды и источниками, воздействующими на окружающую среду;

− оценка фактического состояния природной среды;

− прогноз состояния окружающей среды на будущее.

Рис. 20. Схема системы мониторинга

Системы мониторинга традиционно разбивают на подсистемы по компонентам окружающей среды и территориальному охвату. Комплексный мониторинг провод повсеместно в целях объединения ряда программ различных типов мониторинга для всесторонней оценки некоторых проблем загрязнения окружающей среды [63, 64]:

- глобальных, воздействующих на большую часть земной поверхности; примером может служить эффект выделения углекислого газа и хлорфторуглеродов;

- региональных, воздействующих на соседние группы стран, например, трансграничный перенос загрязняющих веществ по воздуху и рекам, загрязнение морей, вырождение тропических лесов;

- локальных, относящихся к сравнительно небольшой территории, хотя, возможно, встречающихся во многих местах; в качестве примера можно привести загрязнение воздуха в городских условиях и питьевой воды, исчезновение почвенного слоя.

- базовых (фоновых), относящихся к природным явлениям, происходящих без наложения на них региональных антропогенных явлений.

В соответствии с этим система мониторинга может охватывать как локальные районы, так и земной шар в целом (глобальный или фоновый мониторинг). Основной особенностью глобального мониторинга является возможность на основании его данных оценить состояния биосферы в глобальном масштабе [63, 64].

Национальным мониторингом обычно называют систему мониторинга в рамках одного государства; такая система отличается от глобального мониторинга не только масштабами, но и тем, что основной задачей национального мониторинга является получение информации и оценка состояния окружающей среды в национальных интересах. Так, повышение уровня загрязнения атмосферы в отдельных городах или промышленных районах может и не иметь существенного значения для оценки состояния биосферы в глобальном масштабе, но представляется важным для принятия мер в данном районе на национальном уровне. Системы мониторинга, используемые в интересах нескольких государств, называют многонациональным или международным мониторингом. Часто такие системы используются при рассмотрении вопросов переноса загрязнений между государствами [63, 64].

Импактный, или локальный мониторинг осуществляется в районах высокого уровня антропогенного воздействия в локальном масштабе [2, 66].

Системы мониторинга также могут быть классифицированы по объектам наблюдения и по методам ведения наблюдений. Основные из существующих видов и характеристика систем мониторинга представлены в таблице [63, 64].

Таблица 2.

Виды мониторинга и их характеристика

Класс	Вид	Назначение
По масштабам обобщения информации	Глобальный	Слежение за общемировыми процессами и явлениями в биосфере Земли, включая все экологические компоненты. Предупреждение о возни­кающих экстремальных ситуациях
Национальный	Слежение за процессами и явлениями в пределах страны, включая все экологические компоненты. Сбор и анализ информации, прогнозирование состояния окружающей среды и предупреждение о возможных экстремальных ситуациях
Региональный	Слежение за процессами и явлениями в пределах какого-то региона, где эти процессы и явления могут отличаться по природному характеру от базового фона, характерного для биосферы
Локальный	Слежение за антропогенными воздействиями на локальном уровне
По методам ведения	Биологический	Мониторинг с помощью биоиндикаторов
Авиационный	Осуществляется с самолетов, вертолетов и др. летательных аппаратов в пределах тропосферы
Космический	Мониторинг с помощью космических средств наблюдения
Дистанционный	Совокупность авиационного и космического мониторинга. Иногда в это понятие включают слежение за средой с помощью приборов, установленных в труднодоступных местах Земли, показания которых передаются с помощью дальней передачи информации (по радио, через спутники, по компьютерным сетям)
По объектам наблюдения	Мониторинг окружающей среды и ее объектов: атмосферы, гидросферы, литосферы	Слежение за состоянием окружающей среды и предупреждение о создающихся критических ситуациях, вредных или опасных для здоровья людей и других живых организмов
Биологический	Слежение за биологическими объектами, наличием видов, их состоянием, появлением случайных ингредиентов и т.д.

Глобальный мониторинг. В 1971 г. Международный совет научных союзов впервые сформулировал принципы построения глобальной системы мониторинга состояния биосферы и определил показатели, за которыми следует установить постоянные наблюдения и контроль. В 1972 г. Стокгольмская конференция ООН по окружающей среде одобрила эти основные принципы, а в рамках Программы ЮНЕП (Программа ООН по проблемам окружающей среды) в 1973-1974 гг. были разработаны основные положения создания Глобальной системы мониторинга окружающей среды (ГСМОС). При создании ГСМОС было рекомендовано опираться на существующие национальные системы [63, 64].

На совещании в Найроби (1974 г.) определены следующие задачи ГСМОС [63, 64]:

- организация расширенной системы предупреждения об угрозе здоровью человека;

- оценка глобального загрязнения атмосферы и его влияния на климат;

- оценка количества и распределения загрязнителей биосферы, особенно пищевых цепей;

- оценка критических проблем, возникающих в связи с сельским хозяйством;

- оценка реакции наземных экосистем на загрязнение окружающей среды;

- оценка загрязнения океана и его влияния на морские экосистемы;

- создание и усовершенствование системы предупреждения о стихийных бедствиях в международном масштабе.

При этом были определены конечные цели ГСМОС:

- установление уровней выбросов загрязнителей в определенной среде, их распределения в пространстве и времени;

- знание скоростей и величин потоков выбрасываемых загрязнителей и вредных продуктов, их превращений;

- обеспечение сравнения методик пробоотбора и анализов, принятых в различных странах, обмен опытом организации мониторинга;

- обеспечение информацией о загрязнителях в глобальном и региональном масштабе для принятия решений по управлению при борьбе с загрязнениями.

Приняты следующие перечни приоритетных загрязнителей, подлежащих определению [63, 64]:

- в воздухе − взвешенные частицы, оксиды серы, азота и углерода, озон, сульфаты, свинец, кадмий, ртуть, мышьяк, бензапирен, ДДТ и другие пестициды;

- атмосферных осадках − свинец, кадмий, ртуть, мышьяк, сульфаты, бензапирен, ДДТ и другие пестициды, главные катионы и анионы (катионы калия, натрия, магния и кальция, сульфат-, хлорид-, нитрат- и гидрокарбонат-анионы) кроме того, подлежит определению pH осадков;

- пресных водах, в донных отложениях и почве − свинец, кадмий, ртуть, мышьяк, бензапирен, ДДТ и другие пестициды, биогенные элементы (фосфор, азот, кремний);

- биоте − свинец, кадмий, ртуть и мышьяк, бензапирен, ДДТ и другие пестициды [61].

Региональный мониторинг. На территории крупных городов больших государств, например, таких, как Российская Федерация, США, Канада и т.п. организуется региональный мониторинг. Он не только является частью государственного мониторинга, но и решает задачи, специфические для данной территории. Основная задача регионального мониторинга — это получение более полной и детальной информации о состоянии окружающей среды региона и воздействии на нее техногенного фактора, что не представляется возможным сделать в рамках глобального и государственного мониторинга, так как в их программах нельзя учесть особенности каждого региона [63, 64].

Локальный мониторинг. При организации и проведении локального мониторинга необходимо определить приоритетные загрязнители, за которыми уже ведутся наблюдения в рамках глобального, государственного и регионального мониторинга, а также загрязнители от имеющихся источников загрязнения или от создаваемых производств. По результатам локального мониторинга соответствующие компетентные органы могут установить для предприятия временные ПДВ или ПДС. В особых случаях может ставиться вопрос о полной приостановке деятельности предприятия, его перепрофилировании или переносе в другую местность [63, 64].