Экологический мониторинг окружающей среды

Что значит экологический мониторинг окружающей среды

Из-за антропологического воздействия на окружающую среду в современном мире значительная роль отводится мониторингу окружающей среды, который проводят различные организации. Например, Гринпис, Фонд защиты животных и прочие. 

Данный термин впервые был применен перед Стокгольмской конференцией ООН по вопросам окружающей среды в 1972 году. Тогда же начали выдвигать предложения о создании Международной мониторинговой системы, которая на данный момент до сих пор находится в стадии разработки из-за политических, идейных и профессиональных разногласий стран мира. Разногласия, возникшие в начале, касались характеристики процесса. 

Некоторые ученые считали, что необходимо анализировать один или несколько природных процессов, следуя определенным инструкциям и выполняя заданную цель. Другие исследователи предлагали отслеживать исключительно влияние человека на окружающую среду. Российские ученые того периода предлагали изучать комплексно природную среду, которая постоянно подвергается изменениям под воздействием как естественных, так и искусственно созданных факторов. 

В настоящее время социум активно использует данные мониторинга в повседневной жизни: при строительных работах, чрезвычайных ситуациях, ведении хозяйства. 

Ученые выделяют ряд общих задач, которые стоят перед мониторингом окружающей среды:

• выявление актуальных данных о текущем состоянии конкретной экосистемы;
• наблюдение за различными процессами, происходящими в природе на биологическом, химическом и физическом уровнях;
• анализ антропогенного влияния на природу.

Цель экологического мониторинга

Главная цель экологического мониторинга состоит в формировании информационного пространства, которое будет содержать актуальные и точные данные о состоянии природы и изменениях ее элементов под воздействием различных факторов среды, а также поиск средств для улучшения общей ситуации.

ЭМ решает такие специальные задачи:

• сбор исходных сведений, проведение их последующей систематизации и оценки, создание базы данных;
• структурированная демонстрация полученной информации при помощи таблиц, диаграмм, образцов материалов и прочего;
• улучшение методов получения первоначальных данных; оценка имеющегося положения и составление прогнозов на будущее;
• оценка причин происходящих изменений;
• быстрая передача актуальной информации всем заинтересованным лицам и организациям.

Исходя из целей и задач выделяют 4 основные функции ЭМ:

• наблюдательную, которая подразумевает сбор информации;
• оценочную, предполагающую анализ данных;
• прогностическую, нацеленную на предвидение будущих состояний;
• рекомендательную, направленную на разработку решений, необходимых для нормализации ситуации и соблюдения принципов осознанного природопользования.

Объекты

Для того чтобы реализовать цели и задачи ЭМ, нужно определить, кто выступает объектом и субъектом мониторинга. К объектам относят:

• заводы, фабрики и другие промышленные предприятия и конструкции, которые представляют риск для экологии;
• конкретные замкнутые природные районы;
• некоторые группы людей, которые несут угрозу экологии;
• показатели радиации на конкретных площадях.

Субъектами, которые могут проводить контроль, выступают органы власти различных уровней, физические лица — предприниматели, частные организации, которые имеют право заниматься таким видом деятельности.

Виды экологического мониторинга

Мониторинг делится на несколько видов в зависимости от ключевой сущности процесса. По масштабу:

• глобальный, который подразумевает исследование всей биосферы и возможного влияния на нее человеческой деятельности; проводится в каждой стране по собственным стандартам;
• государственный, существующий на уровне конкретной страны;
• региональный, проводимый в том районе, где есть отклонения от нормы;
• местный, осуществляемый на ограниченной местности, где есть источник отрицательного влияния на природу.

По изменению природы от антропологического влияния:

• фоновый, который фиксирует общие изменения природы, например, повышение уровня средней температуры, выбросы газов и т.п.;
• импактный исследует влияние вредных факторов в конкретных регионах.

По центральному объекту:

• экологический;
• водный;
• воздушный;
• земляной;
• животный;
• растительный.

Также мониторят опасные отходы, а именно производственную деятельность и потребление. Чем меньше отходов у страны, тем меньше уровень ее производства. Существует практика заключения контрактов между государствами, по которым одна страна обязуется принимать отходы другой стороны.

Исследуют уровень радиации, которая может возникнуть в результате промышленных выбросов, естественных причин и из-за влияния полигонов.

Существует общественно-гигиенический мониторинг, который анализирует здоровье человека в условиях изменяющейся природной среды.

Методы

Методы ЭМ разнятся в зависимости от необходимой четкости полученных результатов, затраченных финансов, используемых способов, последовательности аналитической работы и прочих факторов. Выделяют следующие методы.

Дистанционные методы впервые были применены в военной и космической отраслях, а именно в работе ПВО и реализации лунных программ. Основной объем материалов получают при помощи дистанционного зондирования (ДЗ). Он включает всю информацию, поступающую с таких носителей:

• пилотируемых, например, космических кораблей и спутников;
• авиационных, среди которых самолеты, дроны и прочее;
• бесконтактных наводных и наземных, к которым относят геодезию, гидроакустику и другие.

К дистанционным методам относят аэрокосмические снимки, которые делают специализированные метеорологические спутники, которые находятся под центральным управлением. Например, российская система «Метеор» каждые 12 часов получает данные о подстилающей поверхности, облачности, влажности, температуре. Космическая установка «Океан» работает с целью обеспечения исследований морского шельфа и полюсов Земли. 

Данные, которые специалисты получают со спутников, позволяют решать следующие задачи:

• определять метеоданные;
• контролировать стихийные явления;
• определять загрязнение почвы и воды;
• обнаруживать тепловые выбросы сооружений и промышленных предприятий;
• контролировать состояние лесов, парков, заповедников, заказников;
• выявлять потенциально пожароопасные зоны и явления;
• регистрировать шлейф из дыма, который выбрасывает промышленность;
• прогнозировать выход рек из берегов;
• контролировать уровень загрязнения снежного покрова.

Физико-химические методы также имеют несколько разновидностей:

• качественные на определение типа вещества, содержащегося в исследуемом материале;
• количественные позволяют измерить число исследуемого материала;
• гравиметрические касаются определения таких значений как масса и процентное содержание вещества;
• титриметрические, которые основаны на измерении объема вещества;
• колориметрические, основанные на абсорбции испытуемого вещества;
• экспресс-методы позволяют быстро определить уровень вредных элементов в окружающей среде;
• потенциометрические изучают потенциалы электродов в изменяющем свои свойства растворе.

К биологическим методам мониторинга относят:

1. Биоиндикацию — процесс определения особенностей развития специальных организмов, наличие и поведение которых демонстрирует характеристики среды.
2. Биотестирование — процесс определения характеристик окружающей среды при помощи специальных организмов в контролируемых условиях.
3. Биоценометрия — процесс моделирования, сбора статистики и прочей деятельности, нацеленной на исследование экосистем.

Статистический и математический анализ информации позволяет более четко оценить данные экологического мониторинга и спрогнозировать развитие ситуации. Для этого используют моделирование, вычислительную биологию, разгадывание образов и прочее.

Географические информационные системы — это совокупность сбора, хранения и оценки данных о пространстве и расположенных в нем объектах, описание которых происходит за счет получения растровых и векторных данных. 

Структура

Первая структура систем мониторинга была разработана во второй половине XX века и основывалась на его целях и задачах. Схема системы ЭМ, составленная Ю.А. Израэлем, представлена ниже.

Источник: web.snauka.ru

Мониторинг подразумевает не только контроль антропогенного влияния на природу, но также наблюдение за неблагоприятными природными явлениями. Мониторинг всегда состоит из 4 стадий:

1. Наблюдение за конкретным объектом.
2. Анализ текущей ситуации.
3. Прогнозирование будущего развития объекта.
4. Анализ смоделированного будущего. 

Все, что окружает человека и поддается экологическому мониторингу, может быть в общем сгруппировано в несколько подсистем:

1. Атмосфера, которая включает воздух, климат, все процессы, происходящие на границе океана и воздушного пространства.
2. Гидросфера, состоящая из всех видов водных ресурсов, канализационных и очистных систем, мелиорационных сооружений.
3. Литосфера подразумевает геологические факторы, ископаемые, почву, особенности использования земельных ресурсов.
4. Педосфера подразумевает все, что касается почв и их изменения под воздействием окружающей среды.
5. Биота состоит из флоры и фауны, заповедных территорий.
6. Урбанистические экосистемы, например, города и другие типы поселений, промышленность, инфраструктура, сельское хозяйство.

 Классификация, которая отражает всю систему ЭМ в общем виде, представлена в таблице ниже.

Источник: studme.org

Данная таблица отображает тот факт, что ЭМ состоит из геофизических и биологических характеристик, которые обеспечивают обширную методологическую базу для исследований.

Государственный экологический мониторинг РФ

Конституция РФ гарантирует каждому гражданину право на безопасное экологическое пространство, а также определяет обязанность всех людей беречь окружающую среду. 

Государственный экологический мониторинг в РФ регулируется Федеральным законом от 10.01.2002 № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» и осуществляется органами власти различных уровней.

Мониторинг осуществляется в отношении радиационного фона, воздуха, почвы, флоры и фауны, недр, охотничьих угодий. Отдельное внимание уделяется изучению природы Байкала. 

Задачами государственного экологического мониторинга являются:

• постоянный контроль состояния природы и всех ее элементов;
• хранение данных о состоянии экологии;
• оценка полученных данных с целью прогнозирования будущих состояний природы;
• предоставление доступа к информации об окружающей среде всем желающим.

В России работает государственная система мониторинга ЕГСЭМ, которая действует как на основании вышеупомянутого закона, так и Федерального закона № 52 «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения».