Способы и средства реализации мониторинга

Основные способы реализации мониторинга окружающей природной среды:

– выявление контролируемого объекта (уточнение источника загрязнения) по имеющимся документам или в соответствии с полученной заявкой;

– первичное обследование объекта в форме выборочного краткосрочного наблюдения за ним с уточнением показателей загрязнения (идентификация), а также местонахождения, границ, внешних проявлений неблагополучия и определением точек или зон дальнейшего исследования (например, предварительные качественные исследования и полуколичественные измерения состава сточных вод на месте по наиболее вредным и опасным загрязняющим веществам (ЗВ) и интенсивно воздействующим физическим факторам (ФФ);

– формирование информационной модели контролируемого объекта (например, составление перечней контролируемых в сточных водах ЗВ и воздействующих на них ФФ, установление граничных значений уровней их фиксирования или измерения с заданной достоверностью и в привязке к месту, а также планирование эксперимента по изучению состояния и динамики контролируемого объекта (например, составление плана графика измерений содержания ЗВ в сточных водах на месте или отбора их проб для последующего лабораторного анализа);

– длительные (систематические) наблюдения за объектом контроля (например, непрерывное или дискретное измерение концентраций ЗВ в выбросах или сбросах (сточных водах) по спланированным показателям с отбором проб или без него) и оценка состояния контролируемого объекта в целом (сопоставление с нормами или ранее производимыми измерениями и возможное категорирование сточных вод по получаемым данным за период наблюдений;

– прогнозирование изменения состояния объекта контроля на основе информационной модели (ГИС) и экспериментально полученных эмпирических данных в зависимости от предполагаемых изменений внешних условий (например, увеличение или уменьшение загрязнения атмосферного воздуха с изменением мощности производства, введения дополнительной очистки, замены технологий производственных процессов и т.д.);

– обработка и представление полученной информации в удобной и понятной форме и доведение ее до потребителя (отчет по результатам обследования, предоставляемый руководству предприятия или заказчику, например, в контрольную государственную службу или в местную администрацию или для общественной публикации и т.д.).

В рамках указанных процедур обычно осуществляются несколько технологических операций, повторение которых и составляет типовую схему осуществления мониторинга:

– поиск источника (выбор мета контроля) загрязнения или вредного воздействия;

– его первичная оценка на месте и/или отбор проб и доставка, к месту анализа;

– подготовка проб к анализу непосредственно в лаборатории;

– количественный анализ проб в лабораторных условиях;

– обработка и представление результатов анализа с оценкой показателей правильности и достоверности полученных результатов;

– планирование следующего цикла отбора проб.

Применяемые способы и технические средства должны действовать максимально специфично, т.е. избирательно по отношению к искомому загрязняющему веществу или физическому фактору на фоне мешающих примесей или других имеющихся факторов. В случае идентификации требование о специфичности средства заменяется требованием, чтобы техническое средство было селективно, т.е. способно одновременно (или последовательно) различать в анализируемой среде несколько даже похожих по свойствам веществ (факторов).

Одной из значимых характеристик технических средств является их чувствительность, т.е. способность фиксировать минимально возможные концентрации загрязняющего вещества или уровни физического фактора. Это свойство наряду с экспрессностью и специфичностью входит в классическую триаду важнейших свойств технических средств, используемых при мониторинге качества окружающей природной среды.

Если при проведении процедуры обнаружения сигнал о наличии загрязняющего вещества или физического фактора отсутствует, необходимо как можно раньше (в целях безопасности и экономии времени) принять решение об осуществлении контроля в другом месте по тому же показателю или перестройке технического средства, например замене индикаторного элемента на иное вещество или фактор.

В случае решения задачи идентификации главной характеристикой технического средства в этом случае является его селективность (даже в ущерб чувствительности). Данная задача является сегодня одной из наиболее сложных и трудно решаемых на месте. Обычно идентификацию проводят в стационарной лаборатории, оснащенной всем арсеналом современных технических средств.

При неавтоматизированном режиме обнаружения загрязняющих веществ в природных объектах обычно используются портативные средства экспрессного контроля.

Для воздуха – индикаторные трубки, экспресс–тесты на основе индикаторных бумажек или пленок, другие индикаторные элементы.

Для воды и вытяжек из почвы – это тесты или тест–комплексы, а также микро(мини)–портативные переносные лаборатории с операциями различного уровня сложности.