Глава 7. Мониторинг водных объектов

7.1. Определения и классификация систем
мониторинга окружающей среды

Термин «мониторинг» появился перед проведением Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде в 1972 г. Под мониторингом было решено понимать систему непрерывного наблюдения, измерения и оценки состояния окружающей среды. По мнению российского исследователя-географа И.П. Герасимова объектом общего мониторинга «является многокомпонентная совокупность природных явлений, подверженная многообразным естественным динамическим изменениям и испытывающая разнообразные воздействия и преобразования ее человеком».

Мониторинг окружающей среды – комплексная система наблюдений, оценки и прогноза изменений природных сред, природных ресурсов, растительного и животного мира, позволяющие выделить изменения их состояния и происходящие в них процессы под влиянием антропогенной деятельности. С самого начала в трактовке мониторинга проявились две точки зрения. Многие зарубежные исследователи предлагали осуществлять систему непрерывных наблюдений одного или нескольких компонентов окружающей среды с заданной целью и по специально разработанной программе. Другая точка зрения (Израэль) предлагала понимать под мониторингом только такую систему наблюдений, которая позволяет выделить частные изменения состояния биосферы, происходящие только под влиянием антропогенной деятельности (т.е. мониторинг антропогенных изменений окружающей природной среды).

Профессор Р. Мэнн в 1973 году в постановочном аспекте изложил концепцию мониторинга, которая была обсуждена на первом Межправительственном совещании по мониторингу (Найроби, февраль 1979 года). Мониторингом Р. Мэнн предложил называть систему повторных наблюдений одного или более элементов окружающей природной среды в пространстве и во времени с определенными целями в соответствии с заранее подготовленной программой.

Цель экологического мониторинга – информационное обеспечение управления природоохранной деятельностью и экологической безопасностью.

Для достижения поставленной цели необходимо дать ответы на следующие вопросы:

• каково состояние природной среды в рассматриваемый отрезок времени в сравнении с предшествующим техногенезу состоянием (в относительной или абсолютной форме) и какие изменения (положительные, отрицательные) ожидаются в природной среде в прогнозируемый отрезок времени;

• в чем причины происшедших изменений и возможных изменений в будущем (в том числе нежелательных, губительных, критических) и что явилось, является или будет являться источником этих изменений (как правило, вредных техногенных воздействий);

• какие воздействия на данную локальную природную среду, определяемые исходя из выработанной для данного случая критериальной основы оценок функции «полезности – вредности», являются вредными (нежелательными или недопустимыми);

• какой уровень техногенных воздействий, в том числе в совокупности с естественными или стихийными процессами и воздействиями, происходящими в рассматриваемой природной среде, является допустимым для природной среды и отдельных ее компонентов или комплексов (ценозов) и какие резервы имеются у природной среды для саморегенерации состояния, адекватного исходному, принятому за состояние экологического баланса;

• какой уровень техногенных воздействий на природную среду, отдельные ее компоненты и комплексы является недопустимым или критическим, после которого восстановление природной среды до уровня экологического баланса является неосуществимым.

Следует принять во внимание, что сама система мониторинга не включает деятельность по управлению качеством среды, но, в идеале, является источником информации необходимой для принятия некоторых экологически значимых решений (рис. 7.1).

Система экологического мониторинга должна накапливать, систематизировать и анализировать информацию:

· о состоянии окружающей среды;

· о причинах наблюдаемых и вероятных изменений состояния (т.e., об источниках и факторах воздействия);

· о допустимости изменений и нагрузок на среду в целом;

· о существующих резервах биосферы.

Рис.7.1. Схема системы мониторинга [Израэль, 1984]

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

Существуют различные подходы к классификации экологического мониторинга: по характеру решаемых задач, по уровням организации, по природным средам, за которыми ведутся наблюдения и т.д. Один из вариантов классификации представлен на рис. 7.2.

Рис.7.2. Общаяклассификация систем мониторинга [Израэль, 1984]

Система мониторинга реализуется на нескольких уровнях:

· импактном (изучение сильных воздействий в локальном масштабе, направленное, например, на оценку сбросов или выбросов конкретного предприятия);

· региональном (проявление проблем миграции и трансформации загрязняющих веществ, совместного воздействия различных факторов, характерных для экосистем в масштабе региона);

· фоновом, осуществляемом в рамках международной программы " Человек и биосфера" на базе биосферных заповедников, где исключена всякая хозяйственная деятельность (имеет целью зафиксировать фоновое состояние окружающей среды, что необходимо для дальнейших оценок уровней антропогенного воздействия).

По уровню накопления и обработки полученной информации выделяют глобальный, национальный, региональный и локальный мониторинги.

Глобальный (биосферный) мониторинг осуществляется на основе международного сотрудничества, позволяет оценить современное состояние всей природной системы Земли. Наблюдение ведут базовые станции в различных регионах планеты. Нередко они располагаются в биосферных заповедниках.

Национальный мониторинг осуществляется в пределах государства специально созданными органами.

Региональный мониторинг осуществляется за счет станций системы, куда поступает информация в пределах крупных районов, интенсивно осваиваемых народным хозяйством и, следовательно, подверженных антропогенному воздействию.

К локальному мониторингу относятся наблюдения за воздушной средой различных зон города, промышленных и сельскохозяйственных районов и отдельных предприятий.

Локальный мониторинг осуществляется с помощью стационарных, передвижных или подфакельных постов. Такая система имеется в большинстве крупных городов России.

По объектам наблюдения экологический мониторинг можно разделить на геофизический и биологический мониторинг.

Геофизический мониторинг включает в себя элементы наблюдения, контроля, оценки, прогноза состояния и изменений геофизической среды (как совокупности физических процессов и свойств определённого участка земли), то есть изменений абиотической составляющей биосферы как в микро-, так и в макромасштабе, а также реакции крупных систем – погоды и климата.

Основными задачами биологического мониторинга являются определение состояния биотической составляющей биосферы, её отклика, реакции на антропогенное воздействие, определение функции состояния и отклонения этой функции от нормального естественного состояния на различных уровнях организации биосистем.

По методам ведения мониторинга выделяют биоиндикационный (с помощью биоиндикаторов), контактный приборный (опробование), неконтактный дистанционный (авиационный, космический).

По целям мониторинга выделяют: научно-исследовательский, диагностический, фоновый, контрольный, прогнозный и др.

Различают также мониторинг состояния природных ресурсов и мониторинг источников и факторов антропогенного воздействия.

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. Терминконтроль, 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.

" Толковый словарь по охране природы" определяет экологический контроль следующим образом:

Контроль экологический – деятельность государственных органов, предприятий и граждан по соблюдению экологических норм и правил. Различают государственный, производственный и общественный экологический контроль.

Мониторинг охватывает весь широкий спектр анализа наблюдений за меняющейся абиотической составляющей биосферы и ответной реакцией экосистем на эти изменения, включая как геофизические, так и биологические аспекты, что определяет широкий спектр методов и приемов исследований, используемых при его осуществлении. В литературе, в качестве его синонима, часто встречается оборот «экологический мониторинг», где под термином «экология» понимается не конкретное научное направление, почти 140 лет тому назад очерченное Эрнстом Геккелем, а «энвайронментология» (от англ. environmentology; или биосферология), как теоретическая основа рационального природопользования.

История мониторинга

На территории Союза Советских Социалистических Республик (СССР) и Российской Федерации (РФ), как составной части СССР, мониторинг поверхностных вод суши проводится с середины 30-х годов XX века Федеральной службой России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет) (ранее носившей названия Главгидрометслужба, Гидрометслужба СССР, Роскомгидромет и др.). В развитии наблюдений Службы можно выделить несколько этапов. На первом этапе (примерно с 1936 г.) проводились наблюдения за химическим составом природных вод. В начальный период они были нерегулярными по пространственным и временным параметрам, а во время войны (1941–1945 гг.) – сократились на европейской части страны и расширились на азиатской. В послевоенный период наблюдения возобновились. Из общей массы наблюдений были выделены наиболее важные, и на их базе была создана сеть режимных наблюдений. В значительной части пунктов створы гидрохимических наблюдений были совмещены со створами гидрологических постов, поскольку наблюдения были организованы на базе гидрологической сети.

Программа наблюдений в начальный период предусматривала определение физических свойств воды (запах, вкус, цветность, прозрачность), ее температуры, водородного показателя, сухого остатка, концентраций растворенных в воде газов (кислород, диоксид углерода, сероводород), главных ионов (хлоридных, сульфатных, гидрокарбонатных, кальция, магния, натрия, калия, суммы ионов), биогенных веществ (ионов аммонийных, нитритных и нитратных), трудноокисляемых органических веществ (по величине перманганатной окисляемости). Со временем программа была дополнена определением концентраций железа общего, кремния, фосфатов, а определение трудноокисляемых органических веществ по величине перманганатной окисляемости дополнено или заменено на определение по бихроматной окисляемости. Программа наблюдений имела условное наименование „стандартная".

На втором этапе (примерно с 1965 г.) усилилось внимание к загрязнению воды водных объектов. В первую очередь это проявилось в программе наблюдений: в дополнение к „стандартной" программе была введена программа „загрязнения", в соответствии с которой началось определение загрязняющих воду веществ. Вначале определяли фенолы (летучие), нефтепродукты (эфироэкстрагируемые вещества), соединения металлов, анионные синтетические поверхностно-активные вещества (АСПАВ) и ряд других веществ. В дальнейшем перечень определяемых веществ расширился.

Продолжалось небольшое наращивание сети пунктов наблюдений за счет организации пунктов в местах повышенного антропогенного воздействия.

Начало третьего этапа связано с выходом Постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 29 декабря 1972 г. № 898 „Об усилении охраны природы и улучшении использования природных ресурсов", Постановления (1977 г.) о создании Общегосударственной службы наблюдений и контроля за загрязнением объектов природной среды (ОГСНК), позднее переименованной в Государственную службу наблюдений за состоянием окружающей природной среды (ГСН). ОГСНК была создана в основном на базе сети наблюдения Росгидромета с участием небольшого числа пунктов наблюдений других министерств и ведомств (Министерство здравоохранения, Министерство мелиорации и водного хозяйства, Министерство сельского хозяйства и др.).

На третьем этапе развития системы наблюдений за качеством вод были сформулированы основные организационные и методологические принципы функционирования ОГСНК [3], которые были доработаны в нормативных документах [6–8] и ряде других ведомственных руководящих документов.

В последующие годы шло внедрение и усовершенствование разработанных принципов, качественная перестройка сети пунктов наблюдений, обеспечение комплексности наблюдений по гидрохимическим, гидробиологическим и гидрологическим показателям.

Одновременно с системой наблюдений Росгидромета получили развитие системы других министерств и ведомств, обеспечивающие выполнение своих функциональных обязанностей в области мониторинга поверхностных вод суши (Минводхоз, Минздрав, Минрыбхоз, Минприроды).

Каждое из вышеперечисленных министерств и ведомств имело свою постоянно действующую систему мониторинга и осуществляло свою независимую природоохранную политику.

В период создания ОГСНК была сделана первая попытка объединить усилия различных министерств и ведомств. Однако преодолеть межведомственные барьеры не удалось. Но было проведено более четкое распределение сфер деятельности различных служб. Водопользователи начали осуществлять контроль воды, поступающей для технологических нужд и сбрасываемой в водные объекты (наблюдения в " трубе" и в водном объекте выше и ниже сброса сточных вод в пределах полукилометровой зоны для контроля эффективности работы очистных сооружений). Минводхоз осуществляет надзор над деятельностью водопользователей, ведет кадастр сточных вод и при необходимости проводит наблюдения в отдельных местах водных объектов, Госкомсанэпиднадзор занимается надзором за качеством воды водных объектов в местах источников централизованного водоснабжения, зонах рекреации и питьевой воды; Гидрометслужба осуществляет функции службы наблюдений за загрязнением поверхностных вод суши в рамках ОГСНК.

В последние годы (80–90-е годы XX столетия) происходили частые изменения структуры и наименований министерств и ведомств, перераспределение их функциональных обязанностей в области мониторинга состояния поверхностных вод суши и управления водными ресурсами.

Помимо ведомств, обеспечивающих функционирование постоянно действующих систем мониторинга, большую работу по изучению состояния водных объектов проводили учреждения Академии наук, высшие учебные заведения. Существенный объем наблюдений за качеством воды выполнялся водопользователями (контроль сточных вод и водных объектов в районе сброса сточных вод).

⇐ Предыдущая 6 7 8 9 101112 13 14 15 Следующая ⇒