3.2. Види та рівні екологічного моніторингу


Повернутися на початок книги
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 
30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 
45 46 

Загрузка...

В залежності від критеріїв оцінки стану навколишнього середовища існують різні види моніторингу:

•          біоекологічний (санітарно-гігієнічний);

•          геоекологічний (природно — господарський);

•          біосферний (глобальний);

•          супутниковий;

•          геофізичний;

•          кліматичний;

•          біологічний та ін.

Супутниковий моніторинг використовує дистанційні (незбурювальні) методи і дозволяє за космічними знімками стежити за змінами, що відбува-ються на поверхні Землі та в атмосфері.

Геофізичний моніторинг передбачає виконання спостережень за за-брудненням, ступенем прозорості атмосфери, метеорологічними і гідроло-гічними характеристиками середовища та інтерпретацію отриманих даних. Проводиться також моніторинг неживої складової біосфери, конструкцій і будинків.

Кліматичний моніторинг включає в себе моніторинг стану кліматич-ної системи (атмосфера — океан — літосфера — кріосфера — біота). Його метою є оцінка можливих змін клімату.

Біологічний моніторинг передбачає визначення стану біоти, її реакції на антропогенний вплив, а також функцію стану і відхилення цієї функції від нормального природного стану на різноманітних рівнях: молекулярному,

клітинному, організмовому, популяційному, на рівні спільноти. Як підсис-тема сюди відноситься санітарно-гігієнічний моніторинг (визначення стану здоров'я людини під впливом навколишнього середовища).

Залежно від призначення здійснюється загальний, оперативний та фоновий моніторинг навколишнього природного середовища.

Загальний (стандартний) моніторинг навколишнього природного се-редовища — це оптимальні за кількістю параметрів спостереження в пунк-тах, об'єднаних в єдину інформаційно-технологічну мережу, які дають змогу на основі оцінки й прогнозування стану навколишнього середовища регулярно розробляти управлінське рішення на всіх рівнях.

Оперативний (кризовий) моніторинг навколишнього природного се-редовища — це спостереження спеціальних показників на цільовій мережі пунктів у реальному масштабі часу за окремими об’єктами — джерелами підвищеного екологічного ризику в окремих регіонах, що їх визначено як зони надзвичайної екологічної ситуації, а також у районах аварії зі шкідли-вими екологічними наслідками, з метою забезпечення оперативного реагу-вання на призові ситуації та створення безпечних умов для населення.

Фоновий (науковий) моніторинг навколишнього природного середо-вища — це спеціальні високоточні спостереження за всіма складовими на-вколишнього середовища, а також за характером, складом, колообігом та міграцією забруднювальних речовин, за реакцією організмів на забруднен-ня на рівні окремих популяцій, екосистем і біосфери в цілому. Фоновий моніторинг здійснюється в природних та біосферних заповідниках, на ін-ших територіях, що охороняються, на базових станціях.

В залежності від масштабів об'єкта спостереження розрізняють три рівні екологічного моніторингу навколишнього природного середовища: глобальний, регіональний та локальний.

Локальний моніторинг — це коли об'єктами спостереження є окремі точки і зони, розміри яких не перевищують десятків квадратних кіломет-рів. Локальний моніторинг проводиться на території окремих об'єктів (під-приємств), міст, на визначених ділянках ландшафтів.

Якщо об'єктами спостереження є локальні джерела підвищеної небезпеки, наприклад території поблизу місць поховання радіоактивних відходів, хі-мічні заводи, тощо, то такий моніторинг називається імпактним.

При збільшенні масштабів спостереження до тисяч квадратних кіло-метрів здійснюється регіональний моніторинг.

Спостереження за загальносвітовими процесами і явищами в біосфері Землі та в її екосфері є предметом глобального моніторингу

Цілі, методичні підходи та практика моніторингу на різних рівнях суттєво відрізняються.

Найбільш чіткий критерій якості навколишнього середовища визначе-ний на локальному (імпактному) рівні. Ціль регулювання тут — забезпечити таку стратегію, яка не виведе концентрації визначених пріоритетних антро-погенних забруднюючих речовин за граничний діапазон, що є свого роду стандартним. Він представляє собою граничнодопустимі концентрації (ГДК). Задачею моніторингу на локальному рівні є визначення параметрів моделей «поле викидів — поле концентрацій». Обєктом впливу на локаль-ному рівні є людина.

Так наприклад, для ефективного контролю за забрудненням атмосфе-ри в містах із населенням до 100 тис. доцільно мати принаймні три контро-льні станції; від 100 до 300 тис. — не менше п’яти, від 300 до 500 тис. — сім. У містах з населенням понад 1 млн. передбачається 11-24 моніторин-гових контрольних пунктів. Промислові системи екологічного моніторингу контролюють викиди промислових підприємств, рівень забруднення про-мислових майданчиків і прилеглих до них районів.

Регіональний моніторинг організується і проводиться в межах адмі-ністративно-територіальних одиниць, на територіях окремих економічних і природних регіонів. На регіональному рівні підхід до моніторингу за-снований на тому, що забруднюючі речовини, потрапляючи в навколиш-нє середовище, розсіюються, включаються в колообіг речовин в біосфері. Внаслідок цього змінюється стан абіотичної складової навколишнього се-редовища, і як наслідок, виникають зміни в біоті (екзогенні сукцесії). Кожен господарчий захід, який відбувається в масштабі регіону, відобра-жається на регіональному фоні — змінює стан рівноваги абіотичної та біотичної складової.

Національним називають екологічний моніторинг, що здійснюється на національному рівні або на території країни. В цілому такий моніторинг означає статистичну обробку та аналіз даних про забруднення навколиш-нього середовища від регіональних систем, зі штучних супутників Землі та космічних орбітальних станцій. Вони функціонують разом зі службою по-годи, держкомгідромету України і здійснюють прогноз якості навколиш-нього середовища на великих територіях країни.

Особливо складні проблеми екологічного моніторингу виникають на глобальному рівні. Навіть на сьогодні цілі такого моніторингу ще недоста-тньо чітко сформульовані. Окрім того, моніторинг на локальному та регіо-нальному рівнях, як правило, постає внутрішньодержавною задачею, тоді як глобальний моніторинг — задача світової спільноти, що повинна відпо-відати інтересам всього людства.

На практиці мета глобального моніторингу визначається в ході міжна-родного співробітництва на рівні різноманітних міжнародних конвенцій та декларацій.

Ідея створення глобальної системи моніторингу навколишнього сере-довища (ГСМНС) зародилась на Стокгольмській конференції ООН з навко-лишнього середовища в 1972 р. Реальні основи ГСМНС були покладені на спеціальній зустрічі держав — членів ООН в Найробі (Кенія) в 1974р.

Основи ГСМНС в колишньому СРСР були розроблені академі-ком Ю. А. Ізраель та представлені на засіданні Ради управління ЮНЕП в 1974 р. Визначною особливістю концепції Ю. А.Ізраеля було спостерігання за антропогенними змінами в навколишньому середовищі.

Добре відомо, що з часом відбуваються природні зміни клімату, по-годи, температури, тиску в атмосфері, сезонні зміни біомаси рослин та тварин. Ця інформація давно використовується людством. Природні змі-ни відбуваються порівняно повільно, за великі відрізки часу. їх реєстру-ють різноманітні геофізичні, метеорологічні, гідрологічні, сейсмічні та інші служби.

Антропогенні ж зміни розвиваються дуже швидко, наслідки їх дуже небезпечні, і досить часто можуть бути незворотніми. Для їх визначення необхідно мати інформацію про первинний стан об’єкту навколишнього середовища, тобто стан до початку антропогенного впливу. Якщо таку ін-формацію отримати не можна, вона може бути змодельована з існуючих даних моніторингу, отриманих за великий проміжок часу, за результатами спостережень за хімічним складом донних відкладень в водних об’єктах, складом льодників, складом деревини за кільцями, віднесеними до дослі-джуваного періоду початку антропогенного впливу, а також за даними, отриманими в місцях, віддалених від джерел забруднення.

Ці особливості визначають необхідність такого виду глобального мо-ніторингу, як фоновий моніторинг, або моніторинг фонового забруднення навколишнього природного середовища. В сучасний період створена сітка станцій глобального фонового моніторингу, де відбувається спостереження

за визначеними параметрами стану навколишнього природного середови-ща. Спостереження охоплюють всі типи екосистем: водні (морські, прісно-водні) та наземні (лісові, степові, пустельні, високогірні). Ця робота супро-воджується під наглядом ЮНЕП. Станції комплексного фонового моніто-рингу знаходяться в біосферних заповідниках і є часткою глобальних між-народних спостережних сіток.

Ціль ГСМНС — дослідження та вивчення Землі в планетарному мас-штабі.

Задача вивчення Землі як цілісної природної системи поставлена Міжнародною геосферно-біосферною програмою (МГБП) та вирішується на основі широкого застосування космічних засобів спостережень. МГБП, здійснення якої почалося з 1990р., передбачає сім ключових розробок.

1.         Закономірності хімічних процесів в глобальній атмосфері та роль біо-логічних процесів в колообігах малих газових компонентів. Проекти, виконані з цими напрямками, аналізують вплив зміни вмісту озону в стратосфері на проникнення до земної поверхні біологічно-небезпеч-ного ультрафіолетового випромінювання, оцінку впливу аерозолів на клімат.

2.         Вплив біологічних процесів в океані на клімат та зворотні впливи. Проекти включають комплексні дослідження глобального газообміну між океаном і атмосферою, морським дном та літосферою континен-тів, розробку методик прогнозування біохімічних процесів в океані в залежності від антропогенних збурень в глобальному масштабі, ви-вчення евфотичної зони Світового океану.

3.         Вивчення узбережних екосистем та впливу змін землевикористання.

4.         Взаємодія рослинного покрову з фізичними процесами, відповідаль-ними за формування глобального колообігу води. В рамках цього напрямку проводяться дослідження за програмою глобального експе-рименту з метою вивчення колообігу енергії та води в доповнення до робіт за Всесвітньою програмою досліджень клімату.

5.         Вплив глобальних змін на континентальні екосистеми. Розробляються методики прогнозу взаємодії змін клімату, концентрації вуглекислого газу та землевикористання екосистем; дослідження глобальних змін екологічного різновиду.

6.         Палеоекологія і палеокліматичні зміни та їх наслідки. Проводяться дослідження з метою реконструкції історії зміни клімату та навколи-шнього середовища.

7.      Моделювання земної системи з метою прогнозу її еволюції. Створю-

ються численні моделі в глобальному масштабі, визначаються кількіс-

ні оцінки взаємодії глобальних, фізичних, хімічних та біологічних ін-

терактивних процесів в земній системі на протязі останніх ста тисяч

років.

В рамках МГБП вивчаються біогеофізичні колообіги вуглецю, азоту, фосфору та сірки, які тепер визначаються як природними, так і антропоген-ними факторами.

Антропогенні фактори особливо важливі для колообігу вуглецю. Складність вивчення цих процесів обумовлених природною мінливістю, пов'язаною зі зміною вкладу континентальної біомаси в кругообіг, що зу-мовлено вирубкою лісів і зменшенням сумарної продуктивності екосистем, та варіаціями колообігу інших компонентів.

В глобальному колообігу речовини та енергії на планеті важливу роль відіграє Світовий океан. Він функціонує як великий резервуар біогенних компонентів та складає значну долю продуктивності біосфери. В глобаль-ному екологічному моніторингу продуктивності Світового океану викорис-товують такі параметри, як біомаса фітопланктона, первинна продукція фітопланктона, концентрація хлорофілу. Для дослідження та аналізу вико-ристовують супутникову оптичну апаратуру типу сканерів, приладів для вимірювання флуоресценції. Супутникове спостереження звичайно супро-воджується контрольними судовими та буйковими спостереженнями.

Важливою підсистемою глобального екологічного моніторингу постає вивчення ролі лісів в формуванні біохімічних колообігів, зокрема їхнього впливу на формування опадів, на енергетичний баланс, клімат, роль як утилізатора вуглекислого газу. Під час вивчення біологічних про-цесів на основі даних глобального моніторингу на суші ключова роль від-водиться дослідженню специфіки енергетичного балансу різних екосистем: пустель, лісів, господарчих районів.

3 метою побудови більш детального глобального екологічного моні-торингу планети в рамках спільного узгодження між країнами «вісімки» (Великобританія, Італія, Канада, США, Франція, Германія, Японія, Росія) утворений міжнародний комітет з природно — ресурсних супутників.

Прикладом сучасної програми глобального моніторингу може бути система Environmental Observance System (EOS) в США. Програма розра-хована на тривалу перспективу — 15 років, з початком у 1995 р. Вона має міжнауковий характер та працює на основі даних спостережень з трьох

супутників, що обслуговуються орбітальною системою. Гігантський об’єм спостережень за допомогою супутників потребує серйозних зусиль з обро-бки, аналізу, архівації та видачі даних.

Таким чином, задачі моніторингу стану навколишнього середовища у глобальному масштабі виявляються багатокритеріальними. Однією з голо-вних його задач є визначення величини допустимого впливу на Землю, особливо на біосферу Землі. Слід зазначити, що допустимими слід вважати такі впливи, які не приводять до погіршення стану біосфери.