Мониторинг Окружающей среды

Экологический мониторинг (мониторинг окружающей среды) — это комплексная система  наблюдений за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза изменений  состояния окружающей среды под  воздействием природных и антропогенных факторов.

Виды мониторинга

Системы мониторинга  или его виды 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. При этом важно создавать  не разрозненные системы, а комплексные.

В общем виде процесс экологического мониторинга  можно представить схемой: окружающая среда (либо конкретный объект окружающей среды) -> измерение параметров -> сбор и передача информации -> обработка  и представление данных, прогноз. Измерение параметров, сбор и передачу информации, обработку и представление  данных осуществляет система мониторинга. Система экологического мониторинга  тесно связана с системой управления качеством окружающей среды (далее  для краткости «система управления»). Информация о состоянии окружающей среды, полученная в системе мониторинга, используется системой управления для  устранения негативной экологической  ситуации или уменьшения 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.

Уровни мониторинга

Мониторинг  является многоуровневой системой. Обычно выделяют системы детального, локального, регионального, национального и  глобального уровней.

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 еще более  крупные – системы регионального  мониторинга, охватывающие территории регионов в пределах края или области, или в пределах нескольких из них.

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. ЕГСЭМ была упразднена в 2002г.

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 пока 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 системы  является глобальная наблюдательная сеть сейсмомониторинга Земли, действующая в рамках Международной программы контроля за очагами землетрясений и др.

Программа мониторинга  окружающей среды

Научно обоснованный мониторинг окружающей среды осуществляется в соответствии с Программой. Программа  должна включать в себя общие цели организации, конкретные стратегии  его проведения и механизмы реализации.

Ключевым  элементом любой Программы мониторинга  окружающей среды является:

перечень  объектов, находящихся под контролем, их территориальная привязка (хорологическая организация мониторинга);

перечень  показателей контроля и допустимых областей их изменения (параметрическая  организация мониторинга);

временные масштабы (хронологическая организация мониторинга) – периодичность отбора проб, частота  и время представления данных (хронологическая организация мониторинга).

Кроме того, в приложении в Программе мониторинга  должны присутствовать схемы, карты, таблицы  с указанием места, даты и метода отбора проб и представления данных.

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 телеметрической сети, 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.

Системы дистанционного зондирования

В программах мониторинга широко задействовано  дистанционное зондирование окружающей среды с использованием самолетов  или спутников, снабженных многоканальными  датчиками.

Различают два  вида дистанционного зондирования.

Пассивное обнаружение  земного излучения, испускаемого или  отраженного от объекта или в  окрестностях наблюдения. Наиболее распространенным источником излучения является отраженный солнечный свет, интенсивность которого измеряется пассивными датчиками. Датчики  дистанционного зондирования окружающей среды настроены на конкретные длины  волн - от далекого инфракрасного, до далекого ультрафиолета, включая и частоты  видимого света. Громадные объемы данных, которые собираются при дистанционном  зондировании окружающей среды требуют  мощной вычислительной поддержки. Это  позволяет проводить анализ слабоотличающихся различий в радиационных характеристиках среды в данных дистанционного зондирования, успешно исключать шумы и «ложные цветовые изображения». При нескольких спектральных каналах удается усилить контрасты, которые незаметны для человеческого глаза. В частности, при задачах мониторинга биоресурсов можно различать тонкие отличия изменения концентрации в растениях хлорофилла, обнаружив области с различием питательных режимов.

При активном дистанционном зондировании со спутника или самолета излучается поток энергии  и используется пассивный датчик для обнаружения и измерения  излучения, отраженного или рассеянного  объектом изучения. Для получения  информации о топографических характеристиках  исследуемой области часто используется ЛИДАР, что особенно эффективно, когда  территория велика и ручная съемка будет дорогостояща.

Дистанционное зондирование позволяет собирать данные об опасных или труднодоступных  районах. Применение дистанционного зондирования включают мониторинг лесов, последствия  действия изменения климата на ледники  Арктики и Антарктики, исследованиях прибрежных и океанских глубин.

Данные с  орбитальных платформ, полученные из различных частей электромагнитного  спектра в сочетании с наземными  данными, представляет информацию для  контроля тенденций проявления долгосрочных и краткосрочных явлений, природных  и антропогенных. Другие области  применения включают управление природными ресурсами , планирование использования земли, а также различные области наук о Земле.

Интерпретация и представление данных

Интерпретации данных экологических мониторинга, даже полученных от хорошо продуманной  программы, является часто неоднозначной. Часто имеются результаты анализа  или «предвзятых результатов» мониторинга, или достаточно спорное использование  статистики, чтобы продемонстрировать правильность той или иной точки  зрения. Это хорошо видно, например, в трактовке глобального потепления, где сторонники утверждают, что СО 2 уровни увеличились на 25% за последние  сто лет в то время как противники утверждают, что уровень CO 2 только поднялся на один процент.  В новых научно-обоснованных программах мониторинга окружающей среды разработан ряд показателей качества, чтобы интегрировать значительные объемы обрабатываемых данных, классифицировать их и интерпретировать смысл интегральных оценок. Так, например, в Великобритании используется система GQA. Эти общие оценки качества классифицируют реки на шесть групп по химическим критериям и биологическим критериям. Для принятия решений пользоваться оценкой в системе GQA более удобно, чем множеством частных показателей.

Экологический мониторинг

Введение

Система экологического мониторинга должна накапливать, систематизировать  и анализировать информацию:

 • о  состоянии окружающей среды;

 • о причинах наблюдаемых и вероятных изменений состояния (т.е. об

 источниках и факторах воздействия);

 • о  допустимости изменений и нагрузок  на среду в целом;

 • о  существующих резервах биосферы.

 Таким  образом, в систему экологического  мониторинга входят наблюдения  за состоянием элементов биосферы  и наблюдения за источниками  и факторами антропогенного воздействия.

 В соответствии  с приведенными определениями  и возложенными на систему  функциями, мониторинг включает  три основных направления деятельности:

 • наблюдения  за факторами воздействия и  состоянием среды;

 • оценку  фактического состояния среды;

 • прогноз  состояния окружающей природной  среды и оценку

 прогнозируемого  состояния.

Следует принять  во внимание, что сама система мониторинга  не включает деятельность по управлению качеством среды, но является источником необходимой для принятия экологически значимых решений информации.

 Основные  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  изменения состояния природной  среды под влиянием факторов

 антропогенного  воздействия и оценка прогнозируемого  состояния

 природной  среды.

 Экологические  мониторинги окружающей среды  могут разрабатываться на уровне  промышленного объекта, города, области,  края, республики в составе федерации.

Характер  и механизм обобщения информации об экологической обстановке при  её движении по иерархическим уровням  системы экологического мониторинга  определяются с помощью понятия  информационного портрета экологической  обстановки. Последний представляет собой совокупность графически представленных пространственно распределённых данных, характеризующих экологическую обстановку на определённой территории, совместно с картоосновой местности.

 При разработке  проекта экологического мониторинга  необходима следующая информация:

• источники  поступления загрязняющих веществ  в окружающую природную среду - выбросы  загрязняющих веществ в атмосферу  промышленными, энергетическими, транспортными и другимиприводящие к выбросу в атмосферу опасных веществ и разливу жидких загрязняющих и опасных веществ и т.д.;

• переносы загрязняющих веществ - процессы атмосферного переноса;процессы переноса и миграции в водной среде;

• процессы ландшафтно-геохимического перераспределения  загрязняющих веществ - миграция загрязняющих веществ по почвенному профилю до уровня грунтовых вод; миграция загрязняющих веществ по ландшафто-геохимическому сопряжению с учётом геохимических барьеров и

 биохимических  круговоротов; биохимический круговорот  и т.д.;

• данные о  состоянии антропогенных источников загрязнения - мощность источника загрязнения  и месторасположение его, гидродинамические  условия поступления загрязнения  в окружающую среду.

Следует принять  во внимание, что сама система мониторинга  не включает деятельность по управлению качеством среды, но является источником необходимой для принятия экологически значимых решений информации. Термин контроль, нередко употребляющийся  в русскоязычной литературе для  описания аналитического определения  тех или иных параметров (например, контроль состава атмосферного воздуха, контроль качества воды водоемов), следует  использовать только в отношении  деятельности, предполагающей принятие активных регулирующих мер.

«Экологический  контроль» — это деятельность государственных органов, предприятий  и граждан по соблюдению экологических  норм и правил. Различают государственный, производственный и общественный экологический  контроль.

 Законодательные  основы экологического контроля  регулируются Законом РФ "Об  охране окружающей природной  среды";

1. Экологический  контроль ставит своими задачами: наблюдение за

 состоянием  окружающей среды и ее изменением  под влиянием хозяйственной и

 иной  деятельности; проверку выполнения  планов и мероприятий по охране

 природы,  рациональному использованию природных  ресурсов, оздоровлению

 окружающей  природной среды, соблюдения требований

 природоохранительного  законодательства и нормативов  качества окружающей природной  среды.

2. Система  экологического контроля состоит  из государственной службы

 наблюдения  за состоянием окружающей природной  среды, государственного,

 производственного,  общественного контроля. Таким образом,  в

 природоохранительном  законодательстве государственная служба мониторинга

 определена  фактически как часть общей  системы экологического контроля.

Классификация экологического мониторинга

Существуют  различные подходы к классификации  мониторинга (по характеру решаемых задач, по уровням организации, по природным  средам, за которыми ведутся наблюдения). Отраженная на рис 2 классификация охватывает весь блок экологического мониторинга, наблюдения за меняющейся абиотической составляющей биосферы и ответной реакцией экосистем на эти изменения. Таким  образом, экологический мониторинг включает как геофизические, так  и биологические аспекты, что  определяет широкий спектр методов  и приемов исследований, используемых при его осуществлении.

Как уже было отмечено, осуществление экологического мониторинга в Российской Федерации  входит в обязанности различных государственных служб. Это приводит к некоторой неопределенности (по крайней мере, для общественности) в отношении распределения обязанностей госслужб и доступности сведений об источниках воздействия, о состоянии окружающей среды и природных ресурсов. Ситуацию усугубляют периодические перестройки министерств и ведомств, их слияния и разделения.

На региональном уровне экологический мониторинг и/или  контроль обычно вменяется в обязанность:

 • Комитету по экологии (наблюдения и контроль за выбросами и сбросами

 действующих  предприятий).

 • Комитету по гидрометеорологии и мониторингу (импактный, региональный и отчасти

 фоновый  мониторинг).

 • Санитарно-эпидемиологической службе Минздрава (состояние рабочих, селитебных и

 рекреационных  зон, качество питьевой воды  и продуктов питания).

 • Министерству природных ресурсов (прежде всего, геологические и

 гидрогеологические  наблюдения).

 • Предприятиям, осуществляющим выбросы и сбросы  в окружающую среду

(наблюдение  и контроль за собственными выбросами и сбросами).

 • Различным ведомственным структурам (подразделениям Минсельхозпрода, МинЧС,

 Минтопэнерго, предприятиям водно-канализационного хозяйства и проч.)

 Для того, чтобы эффективно использовать сведения, уже полученные государственными службами, важно точно знать функции каждого из них в области экологического мониторинга (таол_ 2).

 В системе  официального экологического мониторинга  задействованы мощные профессиональные  силы. Нужен ли еще общественный  экологический мониторинг? Есть  ли для него место в общей  системе мониторинга, существующей  в Российской Федерации?

 Для того, чтобы ответить на эти вопросы, рассмотрим уровни экологического мониторинга, принятые в России (рис. 4).

В идеальном  случае система импактного мониторинга должна накапливать и анализироват детальную информацию о конкретных источниках загрязнения и их воздействии на окружающую среду. Но в сложившейся в РФ системе сведения о деятельности предприятий и о состоянии среды в зоне их воздействия по большей части усреднены или основаны на заявлениях самих предприятий. Большая часть доступных материалов отражает характер рассеяния загрязняющих веществ в воздухе и в воде, установленный с помощью модельных расчетов, и результаты замеров (ежеквартальных — по воде, ежегодных или более редких — по воздуху). Состояние окружающей среды достаточно полно описывается лишь в крупных городах и промышленных зонах.

В области  регионального мониторинга наблюдения ведутся в основном Росгидрометом, имеющим разветвленную сеть, а  также некоторыми ведомствами (агрохимслужба Минсельхозпрода, водно-канализационная служба и др.) И, наконец, существует сеть фонового мониторинга, осуществляемого в рамках программы МАВ (Man and Biosphere ). Практически не охваченными сетью наблюдений остаются малые города и многочисленные населенные пункты, подавляющее большинство диффузных источников загрязнения. Мониторинг состояния водной среды, организованный, прежде всего, Росгидрометом и, до некоторой степени, санитарно-эпидемиологическими (СЭС) и коммунальными (Водоканал) службами, не охватывает подавляющее большинство малых рек. В то же время известно, чт< загрязнение больших рек в значительной части обусловлено вкладом разветвленной сети их притоков и хозяйственной деятельностью в водосборе. В условиях сокращения общего числ; постов наблюдений очевидно, что государство в настоящее время не располагает ресурсами для организации сколько-нибудь эффективной системы мониторинга состояния малых рек.

Таким образом, на экологической карте ясно обозначены белые пятна , где систематически! наблюдения не проводятся. Более того, в рамках сети государственного экологического мониторинга отсутствуют предпосылки к их организации в этих местах. Именно эти белые пятна могут (а часто и должны) стать объектами общественного экологического мониторинга. Практическая ориентация мониторинга, концентрация усилий на местных проблемах в сочетании с продуманной схемой и корректной интерпретацией полученных данных позволяют эффективно использовать имеющиеся у общественности ресурсы. Кроме того, эти особенности общественного мониторинга создают серьезные предпосылки для организации конструктивного диалога, направленного на консолидацию усилий всех участников. Глобальная система мониторинга окружающей среды. В 1975г. была организована Глобальная система мониторинга окружающей среды (ГСМОС) под эгидой ООН, но эффективно действовать она начала только в последнее время. Эта система состоит из 5 взаимосвязанных подсистем: изучение климатических изменений, дальнего переноса загрязняющих среду веществ, гигиенических аспектов среды, исследования Мирового океана и ресурсов суши. Существуют 22 сети действующих станций системы глобального мониторинга, а также международные и национальные системы мониторинга. Одна из главных идей мониторинга - выход на принципиально новый уровень компетентности во время принятия решений локального, регионального и глобального масштабов.

Понятие общественная экологическая экспертиза возникло в конце 80-х годов и быстро получило широкое распространение. Первоначальная трактовка этого термина была весьма широкой. Под независимой  экологической экспертизой подразумевали  разнообразные способы получения  и анализа информации (экологический  мониторинг, оценка воздействия на окружающую среду, независимые исследования и т.д.). В настоящее время понятие  общественная экологическая экспертиза определено законодательно. «Экологическая экспертиза» — установление соответствия намечаемой хозяйственной и иной деятельности экологическим требованиям и допустимости реализации объекта экспертизы в целях предупреждения возможных неблагоприятных воздействий этой деятельности на окружающую природную среду и связанных с ними социальных, экономических и иных последствий реализации объекта экологической экспертизы.

Экологическая экспертиза может быть государственной  и общественной.Общественная экологическая экспертиза проводится по инициативе граждан и общественных организаций (объединений), а также по инициативе органов местного самоуправления общественными организациями (объединениями).

 Объектами  государственной экологической  экспертизы являются:

 • проекты  генеральных планов развития  территорий,

 • все  виды градостроительной документации (например, генеральный план, проект  застройки),

 • проекты  схем развития отраслей народного  хозяйства,

 • проекты  межгосударственных инвестиционных  программ, • проекты комплексных  схем охраны природы, схем охраны  и использования природных ресурсов (в т.ч. проекты землепользования и лесоустройства, материалы, обосновывающие перевод лесных земель в нелесные),

 • проекты  международных договоров,

 • материалы  обоснования лицензий на осуществление  деятельности, способной оказать  воздействие на окружающую среду,

 • технико-экономические  обоснования и проекты строительства,  реконструкции, расширения, технического  перевооружения, консервации и ликвидации  организаций и иных объектов  хозяйственной деятельности, независимо  от их сметной стоимости, ведомственной  принадлежности и форм собственности,

 • проекты  технической документации на  новую технику, технологию, материалы,  вещества, сертифицируемые товары  и услуги.

 Общественная  экологическая экспертиза может  проводиться в отношении тех  же объектов, что и государственная  экологическая экспертиза, за исключением  объектов, сведения о которых  составляют государственную, коммерческую  и (или) иную охраняемую законом  тайну.

 Целью  экологической экспертизы является  предупреждение возможных неблагоприятных  воздействий намечаемой деятельности  на окружающую среду и связанных  с ними социально-экономических  и иных последствий.

Согласно  Закону, экологическая экспертиза основывается на принципе презумпции потенциальной  экологической опасности любой  намечаемой хозяйственной или иной деятельности. Это означает, что  обязанностью заказчика ( хозяина намечаемой деятельности) является прогноз воздействия намечаемой деятельности на окружающую среду и обоснование допустимости этого воздействия. Заказчик также обязан предусмотреть необходимые меры по защите окружающей среды и именно на нем лежит бремя доказательства экологической безопасности намечаемой деятельности. Зарубежный опыт свидетельствует о высокой экономической эффективности экологической экспертизы. Агентство по охране среды США осуществило выборочный анализ заключений о воздействии на среду. В половине исследованных случаев отмечено снижение общей стоимости проектов за счет осуществления конструктивных природоохранных мероприятий. По данным Международного банка реконструкции и развития, возможное повышение стоимости проектов, связанное с проведением оценки воздействия на среду и последующим учетом в рабочих проектах экологических ограничений, окупается в среднем за 5-7 лет. По оценкам западных специалистов, включение экологических факторов в процесс принятия решений еще на стадии проектирования оказывается в 3-4 раза дешевле последующей до установки очистного оборудования. Сегодня сеть наблюдений за источниками воздействия и за состоянием биосферы охватывает уже весь земной шар. Глобальная система мониторинга окружающей среды (ГСМОС) была создана совместными усилиями мирового сообщества (основные положения и цели программы были сформулированы в 1974 году на Первом межправительственном совещании по мониторингу).

 Первоочередной  задачей была признана организация  мониторинга загрязнения окружающей  природной среды и вызывающих  его факторов воздействия.

Система мониторинга  реализуется на нескольких уровнях, которым соответствуют специально разработанные программы:

 • импактном (изучение сильных воздействий локальном масштабе в— И );

 • региональном (проявление проблем миграции и трансформации загрязняющих веществ, совместного воздействия различных факторов, характерных для экономики региона — Р);

 • фоновом (на базе биосферных заповедников, где исключена всякая хозяйственная деятельность — Ф).