Урок «понятие мониторинга среды. виды и методы мониторинга. экологический мониторинг»

Государственный мониторинг состояния и загрязнения окружающей среды

Наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха в 2017 г. проводились в 244 городах Российской Федерации, на 672 станциях, из них регулярные наблюдения выполнялись в 221 городе на 613 станциях. Измеряются концентрации 54 загрязняющих веществ.

Наблюдениями за загрязнением поверхностных вод суши по гидрохимическим показателям были охвачены 1 193 водных объекта (из них 1 039 водотоков и 154 водоема), на 1 827 пунктах, 2 498 створах, 2 821 вертикали, 3 239 горизонтах. Измеряются 129 показателей качества воды.

Наблюдения за загрязнением поверхностных вод суши по гидробиологическим показателям проводились в семи гидрографических районах – Балтийском, Каспийском, Восточно-Сибирском, Карском, Тихоокеанском, Баренцевском и Азовском – на 133 водных объектах Российской Федерации на 254 гидробиологических пунктах и 368 створах. Программа наблюдений включала от 2 до 6 показателей.

Наблюдения за загрязнением морской среды в 2017 г. проводились на 275 станциях в шельфовых районах морей, омывающих территорию Российской Федерации.

Сеть станций наблюдения атмосферного трансграничного переноса веществ включала 4 станции на Европейской территории Российской Федерации (программа ЕМЕП) и 4 станции на Азиатской территории (программа ЕАНЕТ). По программе ЕМЕП производился отбор и анализ проб атмосферных аэрозолей, газов (диоксидов азота и серы) и атмосферных осадков; по программе ЕАНЕТ производился отбор проб атмосферного воздуха и осадков и анализ основных кислотообразующих веществ.

Пунктами сети наблюдений за загрязнением почв пестицидами являются сельскохозяйственные угодья (поля), отдельные лесные массивы, зоны отдыха, прибрежные зоны, а также территории вблизи объектов хранения (склады) и места захоронения неликвидных пестицидов (полигоны). Отбор почв производился два раза в год (весной и осенью) на территориях 39 субъектов Российской Федерации в 496 пунктах. В отобранных пробах определялось 20 наименований пестицидов и их метаболитов.

Для оценки загрязнения почв токсикантами промышленного происхождения в 2017 г. проведен отбор проб в районах 33 населенных пунктов (810 проб). В отобранных пробах определено до 25 ингредиентов промышленного происхождения.

Сеть комплексного мониторинга загрязнения природной среды и состояния растительности насчитывает 30 постов. Посты наблюдения организованы вокруг крупных промышленных предприятий, где отмечаются серьезные повреждения лесов на достаточно больших площадях; в ценных лесах, отнесенных к памятникам природы; в районах ввода в действие новых крупных промышленных предприятий, выбросы которых в ближайшее время могут привести к ослаблению и повреждению лесонасаждений. Наблюдения проводятся на постоянных пробных площадях.

Сеть станций, осуществляющих наблюдения за химическим составом и кислотностью осадков, состоит из 221 станции. В пробах определяется до 12 компонентов.

Наблюдения за загрязнением снежного покрова на территории Российской Федерации в 2017 г. осуществлялись на 534 пунктах; в пробах определялись от 6 основных ионов и значения рН.

Система фонового мониторинга ориентирована на получение информации о состоянии окружающей среды на территории Российской Федерации, минимально подверженной антропогенному воздействию. На территории Российской Федерации находятся 5 станций комплексного фонового мониторинга, на которых осуществляются наблюдения за фоновым содержанием загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, атмосферных осадках и в поверхностных водах. Станции комплексного фонового мониторинга расположены в биосферных заповедниках: Воронежском, Приокско-Террасном, Астраханском, Кавказском и Алтайском.

Наблюдения за радиационной обстановкой окружающей среды на стационарной сети осуществлялись на 1 275 пунктах.

Сводная аналитическая информация, полученная по результатам ежегодного обобщения данных государственной системы наблюдений за состоянием окружающей среды, в виде «Обзора состояния и загрязнения окружающей среды в Российской Федерации», размещается на сайте Росгидромета и издается в печатном виде.

Мониторинг окружающей среды: понятие и виды

Мониторинг — это систематическое наблюдение за состоянием окружающей среды. Мониторинг имеет свои задачи:

• наблюдение за состоянием окружающей природной среды и отдельных природных объектов, за происходящими в ней физическими, химическими, биологическими процессами, за уровнем загрязнения почв, атмосферного воздуха, водных объектов, последствиями его влияния на растительный и животный мир, здоровье человека;
• обобщение и оценку полученной информации о состоянии окружающей природной среды;
• прогнозирование изменений состояния окружающей природной среды с целью предупреждения его отрицательных экологических последствий;
• обеспечение информацией о состоянии и изменениях окружающей природной среды заинтересованных организаций и населения.

В зависимости от объектов экологического мониторинга он подразделяется на общий — мониторинг окружающей природной среды, и отраслевой — мониторинг природных объектов.

Порядок организации и проведения государственного экологического мониторинга регулируется федеральными законами (Законом РСФСР «Об охране окружающей природной среды», Лесным, Водным, Земельным кодексами, законами о недрах, о животном мире и т. д.) и другими актами экологического законодательства.

Организационной основой государственного экологического мониторинга является федеральная служба России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. В структуру этого органа входят подразделения различного уровня, на которые возложены функции по проведению экологического мониторинга: посты и станции наблюдения, осуществляющие сбор информации об окружающей природной среде; территориальные, региональные центры наблюдения, научноисследовательские учреждения, которые проводят анализ и оценку полученных данных, разрабатывают прогнозы. Компетенция Росгидромета охватывает мониторинг поверхностных пресных вод и морской среды, почв, атмосферного воздуха, околоземного пространства и др. Отраслевой мониторинг осуществляется специально уполномоченными органами государственного экологического управления по отдельным видам природных ресурсов.

Мониторинг земель — система наблюдения за состоянием земельного фонда для своевременного выявления изменений, их оценки, предупреждения и устранения последствий негативных процессов Мониторинг лесов — система наблюдений, оценки и прогноза состояния и динамики лесного фонда (ст. 69 Лесного кодекса РФ). Его осуществление возложено на Федеральную службу лесного хозяйства России.

Мониторинг водных объектов — система регулярных наблюдений за гидрологическими, гидрогеологическими и гидрогеохимическими показателями их состояния, обеспечивающая сбор, передачу и обработку полученной информации в целях своевременного выявления негативных процессов, прогнозирования их развития, предотвращения вредных последствий и определения степени эффективности осуществляемых водоохранных мероприятий. Мониторинг объектов животного мира — система регулярных наблюдений за распространением, численностью, физическим состоянием объектов животного мира, структурой, качеством и площадью среды их обитания (ст. 15 Федерального Закона «О животном мире»). Этот мониторинг осуществляется органами Министерства сельского хозяйства РФ, Государственного комитета РФ по рыболовству, Рослесхоза и др.

В осуществлении государственного экологического мониторинга принимает участие и ряд других органов специального управления в пределах своей компетенции — Государственная санитарноэпидемиологическая служба, Госатомнадзор и др.

Мониторинги отдельных природных ресурсов (отраслевые) являются составными частями системы государственного мониторинга окружающей природной среды. Общее руководство созданием и функционированием единой государственной системы экологического мониторинга осуществляет в установленном порядке Госкомэкология России (п. 7 Положения о Государственном комитете РФ по охране окружающей среды).

Понятие и объекты экологического контроля

Экологический контроль представляет собой одну из основных функций государственного экологического управления. Его конечной целью является поддержание благоприятного качества окружающей природной среды посредством обеспечения выполнения экологических правил и норм всеми субъектами, деятельность которых связана с использованием природных ресурсов или влияет на состояние окружающей природной среды.

Исходя из задач экологического контроля, предусмотренных ФЗ «Об охране окружающей среды», можно определить его как совокупность государственных и общественных мероприятий по наблюдению за состоянием природной среды и ее изменением под влиянием хозяйственной и иной деятельности, проверке соблюдения экологических требований предприятиями, организациями, учреждениями, должностными лицами и гражданами.

Объектами экологического контроля являются:

• природная среда, ее состояние и изменения;
• деятельность по выполнению обязательных планов и мероприятий по рациональному использованию природных ресурсов и охране окружающей природной среды;
• соблюдение законодательства, правил и нормативов в области природопользования и охраны окружающей природной среды.

В процессе осуществления экологического контроля применяются разнообразные методы: наблюдение за состоянием окружающей природной среды; сбор, анализ и обобщение информации; проверка выполнения экологических правил и норм; проведение экологической экспертизы; предупреждение и пресечение экологических правонарушений; принятие мер для возмещения экологического вреда, привлечения виновных лиц административной и уголовной ответственности и др.

Организация регулярного учета и планового мониторинга популяций диких животных

Организован и проводится регулярный учет и плановый мониторинг популяций диких животных. Его основу составляет государственный мониторинг охотничьих ресурсов, который представляет собой систему регулярных наблюдений за численностью и распространением охотничьих ресурсов, размещением их в среде обитания, состоянием охотничьих ресурсов и динамикой их изменения по видам. Осуществляют государственный мониторинг охотничьих ресурсов на территориях субъектов Российской Федерации органы исполнительной власти субъектов Российской Федерации.

Мероприятия по учету численности и распространения объектов животного мира, в том числе охотничьих ресурсов, проводятся в соответствии с принятыми методиками, а при их отсутствии – по имеющимся научным подходам к учету для видов или групп видов объектов животного мира (приказ Минприроды России от 22.12.2011 № 963 «Об утверждении Порядка ведения государственного учета, государственного кадастра и государственного мониторинга объектов животного мира»).

В настоящее время принята только методика зимнего маршрутного учета (приказ Минприроды России от 11.01.2012 №1 «Об утверждении Методических указаний по осуществлению органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации переданного полномочия Российской Федерации по осуществлению государственного мониторинга охотничьих ресурсов и среды их обитания методом зимнего маршрутного учета»), в соответствии с которой ежегодный учет численности охотничьих ресурсов осуществляется путем подсчета следов копытных и пушных животных на снегу и визуальной регистрации птиц на заранее определенном маршруте. По данным Минприроды России, в 2017 г. на основании ЗМУ были получены оценки численности 23 основных видов охотничьих ресурсов в 72 субъектах Российской Федерации. В остальных субъектах Российской Федерации (не входящих в зону проведения ЗМУ) оценки численности были получены на основании иных методов учета, для чего применяются специализированные видовые методики мониторинга численности охотничьих ресурсов.

Одним из основных информационных ресурсов является государственный охотхозяйственный реестр, который представляет собой систематизированный свод документированной информации об охотничьих ресурсах, их использовании и сохранении. Ведение государственного охотхозяйственного реестра на территориях субъектов Российской Федерации осуществляется органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации, которые предоставляют данные Минприроды России.

Органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации осуществляется также ведение государственных кадастров объектов животного мира, которые также представляются в Минприроды России.

Разработка основ экологического мониторинга

Термин «мониторинг» впервые появился в рекомендациях специальной комиссии СКОПЕ (научный комитет по проблемам окружающей среды) при ЮНЕСКО в 1971 г., а затем вопросы проведения экологического мониторинга рассматривались на проходившей в 1972 г. в Стокгольме конференции Организации объединённых наций по проблемам окружающей среды. Однако этому событию предшествовало в 1970 г. обсуждение предстоящей программы конференции. В штаб-квартире ООН в г. Нью-Йорке в этом обсуждении принимала участие советская делегация под руководством В. А. Ковды. Советские участники совещания, войдя в конфронтацию с делегациями США и Швеции, отстаивали необходимость принятия генеральным секретарем ООН У Таном повестки предстоящей конференции о том, что «разрушение природных ресурсов и окружающей среды достигает тревожных размеров, что объясняется историческими и социально-экономическими причинами». В своем отчете В. А. Ковда отмечал, что совещание показало отставание Советского союза в обрасти разработок защиты биосферы, поэтому требовалось срочное создание на территории СССР биосферных заповедников, которые служили бы для сохранения эталонного состояния биосферы, и развития средств дистанционного мониторинга за состоянием окружающей среды.

Непосредственные предложения по экологическому мониторингу были озвучены в 1972 г. перед конференцией ООН членами специальной комиссии Научного комитета по проблемам окружающей среды Международного совета научных союзов, созданной американскими учеными Гильбертом Уайтом и Томасом Малоном. Под экологическим мониторингом ими понимались «систематические наблюдения за состоянием окружающей среды, возможные изменения в связи с антропогенной деятельностью, контроль таких изменений и проведение мероприятий по управлению окружающей средой».

Разработки советских ученых в области экологического мониторинга были представлены в 1974 г. на межправительственном совещании, созванном организацией по программе окружающей среды при ООН, где рассматривались вопросы создания мировой системы экологического мониторинга. Участвовавший в совещании руководитель гидрометеорологической службы Ю. А. Израэль в этом же году опубликовал статью «Глобальная система наблюдений. Прогноз и оценка изменения окружающей природной среды. Основы мониторинга», где под экологическим мониторингом он предлагал понимать систему наблюдений, позволяющую выделить изменения состояния биосферы под влиянием человеческой деятельности. В 1975 г. Ю. А. Израэль возглавил секцию «Мониторинг состояния биосферы» Научного совета по проблемам биосферы при Президиуме АН СССР и стал руководить разработкой мероприятий по экологическому мониторингу в СССР.

В 1975 г. вышла статья академика И.П. Герасимова о научных основах современного мониторинга окружающей среды, где он выделяет три ступени мониторинга.

На первой ступени мониторинга главное внимание уделяется наблюдению за состоянием окружающей среды и ее влияния на здоровье населения. На этой ступени должны использоваться показатели, отражающие реакцию человека: заболеваемость, смертность, рождаемость, продолжительность жизни и так далее.. Объектом второй ступени наблюдения и контроля выступают территориальные природные, природно-технические и демографические геосистемы

Для этой ступени мониторинга существенны показатели массоэнергообмена, биопродуктивности, величины предельно допустимых концентраций загрязнения, способности геосистем к самоочищению. Наблюдения должны проводиться в географических стационарах, специальных зональных или региональных полигонах и тестовых (ключевых) участках.

Объектом второй ступени наблюдения и контроля выступают территориальные природные, природно-технические и демографические геосистемы. Для этой ступени мониторинга существенны показатели массоэнергообмена, биопродуктивности, величины предельно допустимых концентраций загрязнения, способности геосистем к самоочищению. Наблюдения должны проводиться в географических стационарах, специальных зональных или региональных полигонах и тестовых (ключевых) участках.

Задача третьей ступени – наблюдение за глобальными параметрами окружающей среды: за запылением атмосферы, мировым балансом влаги, загрязнением мирового океана и т.д. Цель их – оценка последствий этих изменений для здоровья и деятельности людей. 

С заботой об экологии

Современный мегаполис не может существовать без подобной службы. Исследования Мосэкомониторинга позволяют следить за экологической ситуацией в городе, определять пути развития столицы, оценивать эффективность тех или иных природоохранных мероприятий, например транспортной политики.

По данным Мосэкомониторинга, за последние восемь лет почти на треть сократились выбросы от энергетических предприятий столицы. Достигать подобных результатов помогает своевременная модернизация предприятий.

Еще одна задача мониторинга — оценка влияния экологической обстановки на здоровье жителей, оценка рисков от загрязнения воздуха. Эту работу делают врачи-гигиенисты, которые имеют доступ к данным. Система непрерывной проверки качества воздуха также поможет спасти жизни и здоровье людей, если где-то произойдет утечка.

Планы на будущее

В ближайшем будущем планируют обновить 13 станций Мосэкомониторинга. На них демонтируют устаревшее оборудование, установят новые системы. До конца текущего года откроется новая стационарная станция в районе Некрасовка. Также будут развивать сотрудничество с Московской областью. На границах с Подмосковьем планируют установить еще 15 станций.

Сейчас ведется научная работа по созданию прибора для контроля запахов, уже получившего в народе название «электронный нос».

«Электронный нос» сможет с помощью сенсоров определять вид химического запаха. Благодаря этому специалисты будут решать, где и какие пробы следует собирать. Прибор, скорее всего, будет работать в составе передвижной лаборатории. Сейчас идет разработка программного обеспечения.

Сергей Собянин: Выбросы на Люберецких очистных сооружениях снизились на 95–97 процентовЗавершена реконструкция второго блока Новокурьяновских очистных сооружений

Интерпретация и представление данных

Интерпретации данных экологических мониторинга, даже полученные от хорошо продуманной программы, являются часто неоднозначными. 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 уровень СО₂ увеличился на 25 % за последние сто лет, в то время как противники утверждают, что уровень CO₂ только поднялся на один процент.

В новых научно-обоснованных программах мониторинга окружающей среды разработан ряд показателей качества, чтобы интегрировать значительные объёмы 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.

Контроль на колесах

Помимо стационарных, в Москве есть три передвижные лаборатории, которые контролируют качество воздуха и измеряют уровень шума. Машины работают круглосуточно. Маршруты их следования намечают заранее, чтобы собрать данные в недоступных для стационарных станций районах, либо составляют на основе заявок от жителей.

«Начинка» передвижной лаборатории практически не отличается от той, что в стационарной. Внутри находятся такие же газоанализаторы. Это позволяет производить автоматические измерения на месте сразу же — достаточно включить приборы по дороге. Однако не все показатели доступны для измерения в автоматическом режиме. Специалисты, выезжающие на место, берут пробы, прокачивая определенный объем воздуха через жидкость, сорбент или собирая его в вакуум — в зависимости от вида необходимого исследования. Далее образцы доставляются в лабораторию.

Проблема шумных строек довольно актуальна для столицы. Вести работы на стройплощадках ночью разрешено, но при соблюдении ряда требований. Например, в темное время суток нельзя забивать сваи или использовать громкоговорители. Специалист выезжает на место и измеряет уровень при помощи компактного прибора — шумомера.

Также сотрудники Мосэкомониторинга регулярно проверяют состояние почвы и воды. Ведомство следит именно за природными водоемами, а не за качеством питьевой или водопроводной воды. Мониторинг воды осуществляется в 66 контрольных створах при отсутствии льда — на Москве-реке, ее притоках, в Косинских озерах.

Системы дистанционного зондирования

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

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.