Екологічний моніторинг та його види

Для розробки заходів, спрямованих на усунення нега­тивних наслідків втручання людини в навколишнє природне се­редовище і поліпшення екологічної ситуації, застосування мето­дів оптимізації природокористування з одержанням достатньої кількості продукції при одночасному збереженні довкілля необ­хідна організація екологічного моніторингу.

Моніторинг — це комплексна система спостережень, збору, обробки, систематизації та аналізу інформації про стан навколиш­нього середовища, яка дає оцінку і прогнозує його зміни, розроб­ляє обґрунтовані рекомендації для прийняття управлінських рі­шень.

Система державного моніторингу навколишнього середовища ґрунтується на таких принципах:

• об’єктивність і достовірність;

• систематичність спостережень за станом навколишнього се­редовища та об’єктами впливу на нього;

• багаторівневість;

• узгодженість нормативного та методичного забезпечення;

• узгодженість технічного і програмного забезпечення;

• комплексність в оцінці екологічної інформації;

• оперативність проходження інформації між окремими лан­ками системи та вчасне інформування органів державної вико­навчої влади;

• відкритість екологічної інформації для населення.

Актуальність і невідкладність вирішення проблем моніторин- гових досліджень полягають в тому, що хоча й існує низка ві­домчих спостережень систем за станом довкілля, але вони не зве­дені в єдиний комплекс і не можуть ефективно виконувати узагальнюючу функцію оцінки стану і рівня використання ресур­сів, з тим щоб прогнозувати зміни і розробляти рекомендації для прийняття управлінських рішень щодо оптимізації господарської діяльності і природокористування в окремих регіонах.

Основними завданнями екологічного моніторингу є:

• організація єдиної державної системи контролю за складо­вими природного середовища;

• налагодження автоматизованої системи збору, обробки, уза­гальнення і зберігання інформації про кількість і стан природних ресурсів (банк даних);

• оцінка природно-ресурсного потенціалу та можливого рівня використання ресурсів;

• інвентаризація джерел забруднення і вивчення ступеня ант­ропогенного впливу на компоненти природного середовища;

• моделювання і прогноз змін екологічної ситуації та рівня здоров’я довкілля;

• розробка управлінських рішень, спрямованих на забезпе­чення раціонального природокористування і сталий розвиток ре­гіону.

Залежно від призначення здійснюється загальний (стандарт­ний), оперативний (кризовий) та фоновий (науковий) моніторинг навколишнього природного середовища.

Загальний (стандартний) моніторинг навколишнього середо­вища — це оптимальні за кількістю параметрів спостереження на пунктах, об’єднаних в єдину інформаційно-технологічну мережу, які дають змогу на основі оцінки і прогнозування стану довкілля регулярно розробляти управлінські рішення на всіх рівнях.

Оперативний (кризовий) моніторинг навколишнього природ­ного середовища — це спостереження спеціальних показників у цільовій мережі пунктів у реальному масштабі часу за окремими об’єктами, джерелами підвищеного екологічного ризику в окре­мих регіонах, які визначено як зони надзвичайної екологічної си­туації, а також у районах аварій із шкідливими екологічними на­слідками, щоб забезпечити оперативне реагування на кризові ситуації та прийняття рішень щодо їх ліквідації, створити безпеч­ні умови для населення.

Фоновий (науковий) моніторинг навколишнього середовища — це спеціальні високоточні спостереження за всіма складовими навколишнього середовища, а також за характером, складом, кругообігом та міграцією забруднювальних речовин, за реакцією організмів на забруднення на рівні окремих популяцій, екосистем і біосфери в цілому. Цей моніторинг здійснюється у природних і біосферних заповідниках, на інших територіях, що охороняються, на базових станціях.

Комплекс екологічного моніторингу має такі підсистеми: гео- сферний, геохімічний і біологічний.

Геосферний моніторинг. Передбачає оцінку стану і прогнозу­вання змін в літосфері (геологічне середовище, мінерально-сиро­винні ресурси), геофізсфері (гравітаційні, магнітні, радіаційні, сейсмічні та інші поля), геоморфосфері (рельєф і його порушення геодинамічними процесами — зсувами, ерозією, карстами, суфо- зією, осипанням тощо), гідросфері (водні ресурси, водоспожи­вання і водовідведення, несприятливі гідрологічні явища, рівень забруднення поверхневих і підземних вод), атмосфері (стан пові­тряного басейну та його забруднення, транскордонний перенос, розподіл тепла і вологи, зміни клімату).

Геохімічний моніторинг. Включає дослідження й інвентариза­цію джерел забруднення, встановлення об’ємів викидів і скидів, вивчення хімічного складу повітря, опадів, ґрунтів, наземної і вод­ної рослинності, поверхневих і підземних вод, донних відкладів та ін. Передбачає також встановлення «градієнту випадань» — кількість надходження на поверхню землі різних речовин з атмо­сферними опадами і пилом.

Біологічний моніторинг. Основою його є вивчення стану рос­линності (фітосфера) за візуальними симптомами пошкодження листя (дефоліація, дехромація), розвитку епіфічних лишайників на деревах, динаміки змін видів рослин і структури рослинних угруповань (сукцесії, дигресії, демутації) під впливом природних і антропогенних факторів.

Європейською Економічною комісією OOH у рамках Конвен­ції з трансграничного переносу атмосферних забруднень в 1985 р. прийнято рішення про створення Міжнародної спільної програми оцінки впливу забруднення на біосферу. Основою цієї програми є моніторинг лісів, що здійснюється в 24 європейських країнах, а також у США і Канаді.

У вузькому сенсі його розглядають як комплексну систему перманентних спостережень за станом лісових екосистем і впли­ваючими на них модифікуючими факторами, в першу чергу тех­ногенними. Найповніше ця концепція розроблена Міжнародною спільною програмою з моніторингу лісів, яка здійснюється в рам­ках Конвенції OOH з проблем переносу атмосферних забруднень на далекі відстані.

У широкому значенні моніторинг лісів включає в оцінку впливу на ліс, крім забруднення атмосфери, також пожежі, рек­реаційну роль шкідників, хвороби дерев та промислове викорис­тання лісу. В такому розумінні моніторинг виконує функції конт­ролю і управління лісовими ресурсами. Об’єднання цих напрямів в єдину систему дозволяє повніше оцінювати стан лісів як біоло­гічного компонента біосфери і як відновлювального природного ресурсу. В біосферному просторі дається також комплексна оцін­ка стану педосфери (земельні ресурси, динаміка землекористу­вання, структура угідь, ерозії і забруднення грунтів, екологічні наслідки меліорації земель, застосування добрив і пестицидів) і зоосфери (тваринний світ, рибні ресурси, мікробіоценози в ґрун­тах та ін.).

Екологічний моніторинг здійснюється на чотирьох рівнях:

локальному — на території окремих об’єктів (підприємств), міст, ділянках ландшафтів.

регіональному — в межах адміністративно-територіальних одиниць, на територіях економічних і природних регіонів. Здебі­льшого він отримує дані про забруднення атмосфери і водойм від міських і промислових контрольних станцій;

національному — на території країни в цілому моніторинг означає статистичну обробку та аналіз даних про забруднення навколишнього середовища від регіональних систем, зі штучних супутників землі та космічних орбітальних станцій. Вони функ­ціонують разом зі службою погоди Держкомгідромету України і здійснюють прогноз якості навколишнього середовища на вели­ких територіях країни;

глобальному — глобальні системи моніторингу навколишньо­го середовища використовуються для досліджень і охорони при­роди та здійснюються на основі міжнародних угод у цій сфері. Низка країн має мережу наземних станцій, на яких здійснюються безперервний відбір та аналіз проб на наявність в атмосфері за­бруднювальних речовин, СОг, CO, пилу, свинцю, радіонуклідів та ін.

Для збереження фонового рівня якості середовища, порівняно з яким визначався б і рівень впливу людини на атмосферу, ство­рено мережу біосферних заповідників. Вона охоплює всі основні типи природних зон.

Однією з головних умов одержання об’єктивної інформації при проведенні моніторингових досліджень є визначення кордо­нів його об’єкта. В складних географічних умовах елементарною просторовою одиницею доцільно вважати територію водозабору (басейну) ріки. Просторова структура екологічного моніторингу на території області базується на мережі основних і додаткових пунктів постійного спостереження (ППС).

У міській місцевості та для організації локального моніторин­гу навколо промислових підприємств із значними викидами за­бруднювальних речовин в атмосферу закладаються додаткові ППС, наприклад, Івано-Франківська область (Бурштинська ДРЕС, Калуська ТЕЦ, BAT «Оріана», AT «Нафтохімік Прикар­паття», фірма «Барва»). Додаткові ППС розміщуються в межах водозборів головних рік на екологічних профілях (трансектах) упоперек річкових долин на витоку (до 10 км), у верхній (10— 20 км), середній (25—50 км) і нижній (50—100 км) частинах водо­збору на таких елементах рельєфу: вододіли, схили, надзаплавні тераси, заплави. Додаткові ППС локального моніторингу в зоні впливу промислових підприємств закладаються по мережі 2?2 км або Ixl км з урахуванням зон забруднення та з урахуванням «ро- зи вітрів».

На кожному пункті спостереження, залежно від ступеня мін­ливості показників, встановлюється періодичність їх вивчення. Перша група показників — періодичність вивчення не менше З разів на місяць: хімічний склад повітря і атмосферних опадів, ки­слотність дощів і снігу. Друга група (показники стійких змін) — періодичність 2—5 років: 1) маса опаду і підстилки; 2) видовий склад і маса трав’яного покриву; 3) видовий склад і маса мохів та лишайників на деревах; 4) інтенсивність дефоліації і дехромацїї;

5) кислотність ґрунтів; 6) хімічний склад поверхневих і підзем­них вод. Третя група — періодичність 5—10 років: 1) потужність верхнього горизонту ґрунту і кількість гумусу; 2) фізичні парамет­ри ґрунту; 3) вміст у ґрунті і рослинах шкідливих речовин; 4) наявність шкідників і хвороб; 5) продуктивність фітоценозів;

6) структура і співвідношення угідь на водозборі.

Основою робіт з автоматизованого моніторингу навколишньо­го середовища є системи автоматичного спостереження контро­лю навколишнього середовища — ACKHC спеціалізованих ана­літичних станцій.

Значний комплекс робіт в галузі екологічного моніторингу проводиться переважно пересувними лабораторіями (ПЕЛ), які забезпечують збір, обробку, накопичення та збереження інфор­мації про параметри навколишнього середовища, а саме: атмос­фери, ґрунтів, продуктів харчування. Така лабораторія, виконана на базі автобуса ЛАЗ-699Р, в режимі екологічного патрулювання дає можливість значно зменшити витрати коштів порівняно зі стаціонарною системою контролю.

Вимірювальний комплекс ПЕЛ дозволяє контролювати:

• забруднення атмосфери окисами вуглецю, азоту, сірки і про­дуктами розпаду радону;

• концентрації токсичних газів в атмосфері (більше 15 видів);

• концентрації шкідливих елементів атомно-абсорбуючим експрес-методом у грунті, воді і харчових продуктах;

• потік, еквівалентну дозу і потужність еквівалентної дози ра­діоактивних випромінювань усіх видів;

• рівні шуму і параметри вібрації;

• щільність потоку електромагнітного випромінювання НВЧ та ін.

Значну допомогу в проведенні моніторингових спостережень надають пересувні лабораторії промислових викидів, які працю­ють на базі відповідного автомобіля, де розміщена апаратура для контролю валових викидів і масової концентрації основних за­бруднювачів атмосфери.

Існує ціла низка приладів у сфері контролю техногенних за­бруднень довкілля і технологічного контролю виробничих про­цесів, які допомагають здійснити оптимальну організацію систе­ми моніторингу різних рівнів на базі локальних комп’ютерних мереж. В Україні в деяких областях впроваджена дворівнева тех­нологічна система збору, опрацювання, збереження та аналізу інформації, яка дозволяє чітко розподілити функції різних під­розділів, оптимально використати технічні засоби та оперативно зібрати потрібну інформацію.

Системи моніторингу першого рівня призначені для вимірю­вання, реєстрації та первинного накопичення даних моніторингу навколишнього середовища.

Другий, вищий рівень системи моніторингу — це програмні комплекси на Центральній ЕОМ.

Призначення цих систем таке:

•збір з робочих станцій оперативної інформації з моніторингу;

• діалоговий режим вводу і ведення баз даних з усіх видів і сфер радіаційного контролю;

• інтеграція всіх даних на регіональному рівні та обробка, ана­ліз і узагальнення наявної інформації.

6.2.