Виды мониторинга

Глобальный мониторинг предусматривает слежение за общемировыми процессами и явлениями в биосфере Земли, включая все ее экологические компоненты и предупреждение о возникающих экстремальных ситуациях (осуществление прогноза возможных изменений).

В рамках глобального мониторинга рассматривается проблема оценки ответных реакции морских и наземных экосистем на воздействие окружающей среды, которая, безусловно, является важнейшей составной частью экологического мониторинга.

Для оценки воздействия на наземные экосистемы в крупных масштабах может быть использована, например, информация об изменении площади тропических и лиственных лесов. Очевидно, что такие данные имеют важное значение и для модели глобального цикла углерода.

Для оценки критических проблем, связанных с практикой сельского хозяйства и землепользования, предполагается производить периодическое картирование городских районов, районов опустынивания, вырубки и насаждений лесов, прибрежных зон, орошаемых и неорошаемых сельскохозяйственных земель, районов вечной мерзлоты, заболоченных земель, открытых горных разработок. Очевидно, что районы опустынивания могут служить индикаторами климатических изменений.

Распространение тяжелых металлов отрицательно сказывается на состоянии растительности (как за счет осаждения вредных веществ на листве, так и за счет корневого поступления). Попадание загрязнителей в растительные организмы вызывает у них пороки развития вегетативных и репродуктивных органов, а также образующих их тканей и клеточных препаратов.

Попадание загрязняющих веществ в окружающую среду в значительных количествах (окислов серы, азота и др.) может привести к серьезным экологическим последствиям. Так, с начала 70-х годов в Европе в результате существенного загрязнения атмосферы и выпадения кислотных дождей наблюдается поражение древесной растительности – пихты, ели, сосны и др.

Исследования, проведенные в ФРГ, показали, что в 1982 г. 8% лесных территорий были оценены как пострадавшие, а в 1983 г. (с учетом необычно сухого лета) к пострадавшим было отнесено 34% лесов. Наблюдались пожелтение и опадение хвои, изрежение крон, поражение растительности микозом.

Перечисленные эффекты могут служить биологическими показателями при осуществлении мониторинга; причем нередко эффекты, малозаметные при изучении отдельного организма или вида, выявляются при рассмотрении состояния системы в целом. Именно эта особенность подчеркивает их важность для экологического мониторинга.

Изменения состояния биосферы, проявляющиеся на больших территориях, в настоящее время отслеживаются с помощью спутниковых систем наблюдения.

Национальный мониторинг это мониторинг, объектами анализа которого, учитывая площадь и географическое положение государства, являются трансконтинентальные миграции ингредиентов в атмосфере, больших речных системах, морях и океанах.

Обеспечивает организационно-самостоятельные и проводимые на общих принципах следующие виды подсистем: мониторинг земель, поверхностных вод, подземных вод, атмосферного воздуха, озонового слоя, растительного мира, лесов, животного мира, а также радиационный мониторинг, геофизический мониторинг в масштабах государства.

Национальный мониторинг предусматривает осуществление оценки и разработки прогнозов состояния окружающей среды и воздействия на нее природных и антропогенных факторов в пределах страны. В задачи мониторинга входят: обеспечение единства измерений при получении данных мониторинга в национальном масштабе; подготовка и предоставление информации по результатам проведения мониторинга окружающей среды государственным органам; взаимодействие с международными информационными системами в области мониторинга окружающей среды.

Региональный мониторинг охватывает отдельные регионы, в пределах которых наблюдаются процессы и явления, отличающиеся по природному характеру или по антропогенным воздействиям от базового фона (от естественных биологических процессов), характерного для всей биосферы.

Региональный мониторинг дает оценку антропогенного влияния на природную среду в ходе обычной хозяйственной деятельности человека, которая обязательно предполагает тот или иной вид взаимодействия с природой (градостроительство, сельское хозяйство, энергетика, и т.д.)

При региональном мониторинге оценивают взаимодействие человека и природы в различных отраслях народного хозяйства, дают характеристику общего нарушения природной среды, привноса и выноса из природных систем веществ и энергии.

Региональный мониторинг проводят агрослужба, гидроклиматическая, лесоустроительная, сейсмологическая и другие службы.

Локальный мониторинг осуществляет контроль за содержанием токсичных для человека химических веществ и других загрязнителей в атмосфере, природных водах, растительности, почве, подверженных воздействию конкретных источников загрязнения.

При локальном мониторинге состояние окружающей среды оценивается с точки зрения здоровья человека, что служит самым важным, емким и комплексным показателем состояния окружающей среды. Проводят локальный мониторинг природоохранные службы предприятий.

Импактный мониторинг обеспечивает наблюдения в особо опасных зонах и местах, непосредственно примыкающих к источникам загрязняющих веществ.

Импактный мониторинг (мониторинг источников антропогенного воздействия) – мониторинг региональных и локальных антропогенных воздействий в особо опасных зонах и местах, непосредственно примыкающих к источникам загрязняющих веществ.

Под источником антропогенного воздействия следует понимать источники эмиссии (выделения) веществ, энергии и излучений в природные среды, а также изъятие природных ресурсов, нарушение естественной структуры и их составляющих.

Фоновый мониторинг (синоним – базовый) – это слежение за общебиосферными, в основном природными, явлениями, слежение за состояние природных систем без наложения на них региональных антропогенных влияний. Для осуществления базового мониторинга используют удалённые от промышленных регионов территории, в том числе биосферные заповедники.

Биосферный мониторинг - это наблюдения за глобально-фоновыми изменениями в природе: степенью радиации; наличием в атмосфере СО₂, О₃; ее запыленностью; циркуляцией тепла; газовым обменом между океаном и воздушной оболочкой земли; мировой миграцией птиц, животных, растений и насекомых; погодно-климатическими изменениями на планете.

При мониторинге качественно и количественно характеризуется состояние воздуха, поверхностных вод, климатические изменения, свойства почвенного покрова, состояние растительного и животного мира. К каждому из перечисленных компонент биосферы предъявляются особые требования и разрабатываются специфические методы анализа.

Фоновое глобальное состояние биосферы изучают на так называемых фоновых станциях, которые организованны в ряде стран на базе биосферных заповедников. Фоновое состояние среды в прошлом можно реконструировать с помощью анализа колец деревьев, газовых слоев ледников и донных отложений.

МОНИТОРИНГ ПРИРОДНЫХ СРЕД ВКЛЮЧАЕТ:

Мониторинг атмосферного воздуха – система наблюдений за состоянием атмосферного воздуха, его загрязнения и за происходящими в нем природными явлениями, а также оценка и прогноз состояния атмосферного воздуха и его загрязнения.

Мониторинг водных объектов – система регулярных наблюдений за гидрологическими или 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.

Является составной частью системы государственного мониторинга окружающей природной среды.

Мониторинг подземных вод – система наблюдений, на основе которой дается оценка существующего состояния подземных вод и прогноз его изменения под влиянием антропогенных факторов.

Осуществляется по широкому комплексу показателей, характеризующих количественные и качественные изменения в подземных водах: уровень или напор; расход; скорость; температуру; химический, газовый и бактериологический состав. Получение необходимой информации производится по данным режимных наблюдений по сети наблюдательных скважин в естественных и нарушенных хозяйственной деятельностью гидрогеологических условиях.

Почвенный мониторинг основывается на контроле за состоянием почвенного покрова, а также оценке и прогнозе изменения почв в результате их загрязнения. Основными показателями, которые оцениваются в процессе почвенного мониторинга, являются: кислотность, потеря гумуса, засоление, загрязнение нефтепродуктами.

Исходя из системного подхода выделяют:

Геоэкологический мониторинг, который осуществляет выявление размеров, глубины и степени воздействия ингредиентов загрязнений на компоненты природной среды, расчет динамики процесса загрязнения с учетом миграции загрязняющих веществ в средах, кумулятивных свойств компонентов природы и развития процесса загрязнения.

Мониторинговые геоэкологические исследования включают: режимные наблюдения за метеорологическими характеристиками и фоновым загрязнением атмосферы; наблюдения за состоянием поверхностных вод; наблюдения за загрязнением подземных вод; наблюдения за изменением подстилающей поверхности (слежение за процессами рельефообразования, денудации и др.процессами); наблюдения за почвенно-растительным покровом (контроль за изменением почв и растительности). Эти направления мониторинга дают в совокупности комплексную характеристику фонового состояния природной среды.

Геоэкологический мониторинг включает также мониторинг природнотехнических систем, представленный стационарными наблюдениями за состоянием природной среды и сооружениями в процессе их строительства, эксплуатации, а также после ликвидации, и выработку рекомендаций по нормализации экологической обстановки.

Эколого-геохимический мониторинг направлен на исследования геохимических изменений в среде проживания организмов и их влияния на организмы. Подразделяется на атмохимический, гидрохимический, гидрогеохимический, биогеохимический и литохимический.

Биоэкологический мониторинг выделяется как мониторинговая подсистема, включающая наблюдения за состоянием природной среды с точки зрения ее влияния на человека.

Мониторинг геосистемный – один из компонентов мониторинга окружающей среды, объектом которого являются природные и природно-антропогенные геосистемы.

Мониторинг окружающей (человека) природной среды подразумевает слежение за состоянием окружающей человека природной среды и предупреждение о создающихся критических ситуациях вредных или опасных для здоровья людей и других живых организмов.

Это один из основных видов мониторинга окружающей среды, система контроля, включающая в себя: определение нежелательных изменений в гео- и экосистемах, природных компонентах и комплексах, их продуктивности; выявление динамики запасов и состояния природных ресурсов – водных, земельных, биологических, минеральных, рекреационных и др.

Принцип его классификации основывается на реакции основных составляющих биосферы. При этом выделяют несколько типов подсистем мониторинга.

К геофизическому мониторингу относят определение данных о загрязнениях атмосферы, выборочных метеорологических и гидрологических характеристик среды. В эту подсистему можно включить мониторинг различных элементов неживой составляющей биосферы, в том числе конструкций, зданий, созданных человеком.

Основной задачей биологического мониторинга является определение состояния биотической составляющей биосферы и ее реакции на антропогенное воздействие.

Биологический мониторинг включает мониторинг живых организмов – популяций (по числу, биомассе, плотности и другим признакам), подверженных воздействию.

В этой подсистеме мониторинга целесообразно выделить следующие наблюдения:

– за состоянием здоровья человека, воздействием на него среды (медико-биологический мониторинг);

– за наиболее чувствительными к данному виду воздействия (или к комплексу воздействий) популяциями (например, растительности к воздействию двуокиси серы) или «критическими» популяциями по отношению к данному воздействию (например, зоопланктона в Байкале к сбросам целлюлозных предприятий).

– за возможными наследственными изменениями у различных популяций (генетический мониторинг)

Особенно существенна его роль в отношении геотехнических систем. В задачу геосистемного мониторинга входит ведение систематических наблюдений за изменениями геосистем и антропогенных факторов, образующих экологическую проблему или ситуацию.