Мониторинг, его виды и подсистемы

Содержание

1.Мониторинг, его виды и подсистемы                                                                            3

2.Уровни мониторинга                                                                                                          4

3.Системы наземного дистанционного наблюдения                                                   6

4.Мониторинг атмосферного воздуха РФ                                                                        6

5.Московская система мониторинга атмосферного воздуха                                     7

6.Список литературы                                                                                                             11

1. Мониторинг, его виды и подсистемы

Мониторингом окружающей среды называют регулярные, выполняемые по заданной программе наблюдения природных сред, природных ресурсов, растительного и животного мира, позволяющие выделить их состояния и происходящие в них процессы под влиянием антропогенной деятельности.

Под экологическим мониторингом следует понимать организованный мониторинг окружающей природной среды, при котором, во-первых, обеспечивается постоянная оценка экологических условий среды обитания человека и биологических объектов (растений, животных, микроорганизмов и т. д.), а также оценка состояния и функциональной ценности экосистем, во-вторых, создаются условия для определения корректирующих воздействий в тех случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются.

При организации мониторинга возникает необходимость решения нескольких задач разного уровня, поэтому И. П. Герасимов (1975) предложил различать три ступени (вида, направления) мониторинга: биоэкологический (санитарно-гигиенический), геосистемный (природно- хозяйственный)и биосферный (глобальный). Однако, данный подход в аспекте экологического мониторинга не дает четкого разделения функций его подсистем, ни районирования, ни параметрической организации и представляет, в основном, исторический интерес.

Различаются такие подсистемы экологического мониторинга, как: геофизический мониторинг (анализ данных по загрязнению, мутности атмосферы, исследует метеорологические и гидрологические данные среды, а также изучает элементы неживой составляющей биосферы, в том числе и объектов, созданных человеком); климатический мониторинг (служба контроля и прогноза колебаний климатической системы. Охватывает ту часть биосферы, которая влияет на формирование климата: атмосферу, океан, ледяной покров и др. Климатический мониторинг тесно смыкается с гидрометеорологическими наблюдениями.); биологический мониторинг (основанный на наблюдении за реакцией живых организмов на загрязнение окружающей среды); мониторинг здоровья населения (система мероприятий по наблюдению, анализу, оценке и прогнозу состояния физического здоровья населения) и др..

В общем виде процесс экологического мониторинга можно представить схемой: окружающая среда (либо конкретный объект окружающей среды) -> измерение параметров различными подсистемами мониторинга -> сбор и передача информации -> обработка и представление данных (формирование обобщенных оценок), прогнозирование. Система экологического мониторинга предназначена для обслуживания систем управления качеством окружающей среды (далее «система управления»). Информация о состоянии окружающей среды, полученная в системе экологического мониторинга, используется системой управления для предотвращения или устранения негативной экологической ситуации, для оценки неблагоприятных последствий изменения состояния окружающей среды, а также для разработки прогнозов социально-экономического развития, разработки программ в области экологического развития и охраны 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.

Подсистемы экологического мониторинга 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, единого районирования территорий, единства в периодичности отслеживая и др., что делает невозможным принятие адекватных мер при управлении развитием и экологическим состоянием территорий. 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.

2. Уровни мониторинга

Мониторинг является многоуровневой системой. В хорологическом аспекте обычно выделяют системы (или подсистемы) детального, локального, регионального, национального и глобального уровней[3][4].

Низшим иерархическим уровнем является уровень детального мониторинга реализуемого в пределах небольших территорий (участков) и т.д.

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.

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 подсистемы экологического мониторинга является глобальная наблюдательная сеть сейсмомониторинга Земли, действующая в рамках Международной программы контроля за очагами землетрясений 

3. 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 телеметрическую сеть, 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.

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.

4. Мониторинг атмосферного воздуха РФ

Атмосферный воздух входит в число приоритетных факторов окружающей среды, оказывающих воздействие на здоровье населения, и является жизненно важным компонентом окружающей природной среды. Но чистота городского воздуха оставляет желать лучшего. Основными его загрязнителями являются постоянно функционирующие объекты коммунального хозяйства населенных пунктов (теплоэлектро-станции и мусоросжигающие заводы), промышленные предприятия, а также ежегодно увеличивающийся поток автотранспорта. Поэтому атмосферный воздух населенных пунктов содержит коктейль из частичек пыли различного размера и диаметра, окислов азота и углерода, углеводородов и альдегидов и еще более сотни наименований химических веществ, обладающих раздражающим, аллергенным, канцерогенным и многими другими биологическими эффектами.

Практически во всех индустриальных городах России отмечается рост заболеваемости населения болезнями органов дыхания. Увеличение частоты заболеваний бронхов и легких наблюдается не только тогда, когда содержание химических веществ повышено в атмосферном воздухе, но когда оно находится на уровне, не превышающим предельно-допустимые концентрации (ПДК).

Мониторинг атмосферного воздуха, социально-гигиенический мониторинг или экологический мониторинг, — это государственная система наблюдения, а система должна быть упорядоченной, стройной и единообразной. Сохранение здоровья настоящих и будущих поколений граждан России — стратегическая задача государства и цель мониторинга атмосферного воздуха населенных мест.

5. Московская система мониторинга атмосферного воздуха

Полномочия по осуществлению экологического мониторинга возложены как на органы государственной власти Российской Федерации, так и на субъекты Федерации (Федеральным законом от 10 января 2002 года № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды»).

Со стороны федеральных органов исполнительной власти работы по экологическому мониторингу осуществляет территориальный орган Росгидромета – Государственное учреждение «Московский Центр по Гидрометеорологии и Мониторингу Окружающей Среды с Региональными Функциями» (ГУ «МосЦГМС»).

В соответствии с предоставленными полномочиями в Москве создана региональная система экологического мониторинга, которая включает в себя наблюдения за состоянием атмосферного воздуха, поверхностных водных объектов, почв, зеленых насаждений, уровней шума, опасных геоэкологических процессов. Специализированной уполномоченной организацией по осуществлению этих работ является ГПУ «Мосэкомониторинг».

С 2004 года работы по экологическому мониторингу в Москве регулируются специальным Законом города Москвы от 20 ноября 2004 года № 65 «Об экологическом мониторинге в городе Москве», что позволило установить цели экологического мониторинга, порядок осуществления работ и основные направления использования данных.

Московская система мониторинга атмосферного воздуха начала создаваться в 1996 г. по решению Правительства Москвы. За эти годы система стала надежным помощником в решении практических природоохранных задач Москвы и важным элементом системы обеспечения экологической безопасности москвичей. Во многом это связано с тем, что система не остается неизменной. Она непрерывно видоизменяется и совершенствуется, синхронно с развитием города, оперативно реагируя на изменения в градостроительной, промышленной, транспортной сферах.

Ежегодно производится корректировка сети автоматических станций мониторинга, расширяется перечень контролируемых загрязняющих веществ и метеорологических параметров, влияющих на загрязнение воздуха.

Информация об уровне загрязнения атмосферного воздуха поступает с 30-ти автоматических станций контроля загрязнения атмосферы (еще 9 находятся в стадии опытной эксплуатации). Автоматические станции контроля загрязнения атмосферы расположены во всех функциональных зонах города, начиная от чистых, фоновых территорий природных парков, и заканчивая городскими «очагами» загрязнения - автотрассами.

На автоматических станциях контроля загрязнения атмосферы круглосуточно, в непрерывном режиме, измеряются средние двадцатиминутные концентрации 23-х химических веществ (21 загрязняющее вещество контролируется в соответствии с рекомендациями Всемирной организации здравоохранения, а также углекислый газ и кислород) и метеорологические параметры, определяющие условия рассеивания примесей в атмосфере (скорость и направление ветра, температура, давление, влажность, вертикальная компонента скорости ветра).

С Останкинской телебашни поступают данные о профиле температуры и ветра - главных метеорологических характеристиках, от которых зависит, накапливается загрязнение в приземном слое воздуха или интенсивно рассеивается. Контроль метеорологических параметров и загрязнения атмосферного воздуха в режиме реального времени особенно важен в случае чрезвычайных ситуаций, т.к. позволяет отследить направление перемещения загрязненных воздушных масс и оперативно принять необходимые меры.

 Данные о состоянии атмосферного воздуха передаются в режиме реального времени в информационно-аналитический центр ГПУ «Мосэкомониторинг». В информационно-аналитическом центре осуществляется хранение, анализ и обработка данных мониторинга.

В 2005 году введены в эксплуатацию две новые автоматические станции контроля загрязнения атмосферы. В связи с ратификацией Россией Киотского протокола организован мониторинг содержания в воздухе диоксида углерода (углекислого газа) и кислорода. Расширен перечень станций, контролирующих содержание мелких взвешенных частиц (РМ10).

По количеству автоматических постов контроля качества воздуха, принципам их размещения, методам и периодичности измерений автоматическая система контроля качества воздуха удовлетворяет требованиям директив ЕС.

Дополнительными источниками информации о качестве атмосферного воздуха являются передвижная экологическая лаборатория и лабораторная база Департамента природопользования и охраны окружающей среды города Москвы.

Территории, не охваченные стационарными постами, но по которым поступают жалобы населения, обследуются по специальным программам с использованием возможностей передвижной лаборатории, которая может работать и как стационарный пост, и проводить измерения в движении, что важно при исследовании уровня загрязнения атмосферного воздуха на автотрассах. Передвижная экологическая лаборатория оснащена газоаналитическим оборудованием для измерения приоритетных загрязняющих веществ (оксид углерода, оксиды азота, углеводороды, метан, озон и диоксид серы) в автоматическом режиме, аппаратурой для измерения метеопараметров и системой автоматизированного пробоотбора для отбора проб и последующий лабораторный анализ по веществам, содержание которых нельзя измерить автоматически.

Действующая система мониторинга решает следующие задачи, связанные с управлением качеством воздуха, в том числе

контроль за соблюдением государственных и международных стандартов качества атмосферного воздуха;

получение объективных исходных данных для разработки природоохранных мероприятий, градостроительного планирования и планирования транспортных систем;

информирование общественности о качестве атмосферного воздуха и развертывание систем предупреждения о резком повышении уровня загрязнения;

проведение оценки воздействия на здоровье загрязнения воздуха;

оценка эффективности природоохранных мероприятий.

В целях выявления вклада города в загрязнение воздушного бассейна региона и оценки доли крупномасштабного переноса в наблюдаемых концентрациях в городе (необходимо при установлении целевых показателей величины возможного снижения загрязнения в городе) созданы две автоматические станции контроля атмосферного воздуха за чертой города. Станции расположены на территориях, удалённых от источников загрязнений на расстояние 50-60 км. от города с наветренной и подветренной стороны Москвы, с учётом преобладающего переноса воздушных масс – на западе (г. Звенигород) и востоке (Павловский Посад) от города.

Список литературы:

 1. Федеральный закон от 10.01.2002 N 7-ФЗ (ред. от 27.12.2009) «Об охране окружающей среды» (принят ГД ФС РФ 20.12.2001)

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

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

4. 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)

5. Управление федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по г. Москве [Электронный ресурс]. URL: http://77.rospotrebnadzor.ru/index.php/napravlenie/sannadzor/892-2012-08-07-11-35-25

6. Правительство Москвы департамент  природопользования и охраны  окружающей среды города Москвы [Электронный ресурс]. URL: http://www.dpioos.ru/eco/ru/air_condition/o_1502