ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ
Мониторингом называют систему наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под влиянием антропогенных воздействий.
В соответствии с тремя типами загрязнений различают мониторинг глобальный, региональный, импактный; по способам — авиационный, космический, дистанционный и т.п.
Глобальный мониторинг предусматривает слежение за общемировыми процессами и явлениями в биосфере и осуществление прогноза возможных изменений.
Региональный мониторинг охватывает отдельные регионы, в пределах которых имеют место процессы и явления, отличающиеся по природному характеру или по антропогенным воздействиям от общего базового фона.
Импактный мониторинг предусматривает осуществление наблюдений в особо опасных зонах и местах, обычно непосредственно примыкающих к источникам загрязняющих веществ.
Базовый (или фоновый) мониторинг— слежение за состоянием природных систем и природными процессами, на которые практически не влияют региональные антропогенные факторы.
Экологический мониторинг является комплексным мониторингом биосферы. Он включает в себя контроль изменений состояния окружающей среды под влиянием как природных, так и антропогенных факторов.
Основные задачи экологического мониторинга антропогенных воздействий:
• наблюдение за источниками антропогенного воздействия;
• наблюдение за факторами антропогенного воздействия;
• наблюдение за состоянием природной среды и происходящими в ней процессами под влиянием факторов антропогенного воздействия;
• оценка физического состояния природной среды;
• прогноз изменения состояния природной среды под влиянием факторов антропогенного воздействия и оценка прогнозируемого состояния природной среды.
По объектам наблюдения различают: атмосферный, воздушный, водный, почвенный, климатический мониторинг, мониторинг растительности, животного мира, здоровья населения и т.д.
Мониторинг факторов воздействия – мониторинг различных химических загрязнителей (ингредиентный мониторинг) и разнообразных природных и физических факторов воздействия (электромагнитное излучение, солнечная радиация, шумовые вибрации).
Мониторинг источников загрязнений – мониторинг точечных стационарных источников (заводские трубы), точечных подвижных (транспорт), пространственных (города, поля с внесенными химическими веществами) источников.
Классификация систем мониторинга может основываться и на методах наблюдения (мониторинг по физико-химическим и биологическим показателям, дистанционный мониторинг).
Химический мониторинг – это система наблюдений за химическим составом (природного и антропогенного происхождения атмосферы, осадков, поверхностных и подземных вод, вод океанов и морей, почв, донных отложений, растительности, животных и контроль за динамикой распространения химических загрязняющих веществ.
Физический мониторинг – система наблюдений за влиянием физических процессов и явлений на окружающую среду (наводнения, вулканизм, землетрясения, цунами, засухи, эрозия почв и т.д.).
Биологический мониторинг – мониторинг, осуществляемый с помощью биоиндикаторов (т. е. таких организмов, по наличию, состоянию и поведению которых судят об изменениях в среде).
Дистанционный мониторинг – в основном, авиационный, космический мониторинг с применением летательных аппаратов, оснащенных радиометрической аппаратурой, способной осуществлять активное зондирование изучаемых объектов и регистрацию опытных данных.
БЛОК-СХЕМА СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА
Геофизический мониторинг предполагает оценку абиотической составляющей экосистем как на макро-, так и микромасштабных уровнях; погоды, климата, отдельных гидрометеорологических параметров, землетрясений, цунами, космических лучей и др.
Постановление Правительства Российской Федерации №1229 о создании «Единой государственной системы экологического мониторинга» (ЕГСЭМ) от 24 ноября 1993 г. объединяет возможности и усилия многочисленных служб для решения задач комплексного наблюдения, оценки и прогноза состояния среды в Российской Федерации .
ЗАДАЧИ ЕГСЭМ
Разработка программ наблюдений за состоянием окружающей природной среды на территории России.
Организация наблюдений и проведение измерений показателей объектов экологического мониторинга.
Обеспечение достоверных и сопоставимых данных наблюдений как в отдельных регионах, так и по всей территории РФ.
Сбор и обработка данных наблюдений.
Организация хранения данных наблюдений, создание специальных банков данных.
Гармонизация банков данных и баз экологической информации с международными эколого-информационными системами.
ЗАДАЧИ ЕГСЭМ
Оценка и прогноз состояния объектов окружающей среды и антропогенного воздействия на них, природных ресурсов, откликов экосистем и здоровья населения на изменение состояния среды обитания человека.
Обеспечение доступности экологической информации широкому кругу потребителей, включая население, общественные движения и организации.
Информационное обеспечение органов управления состоянием окружающей природной среды и природных ресурсов, экологической безопасностью.
Подготовка проб к их транспортировке и хранению и доставка к месту анализа;
Подготовка проб к анализу непосредственно в лаборатории;
Высокоточный количественный анализ проб в лабораторных условиях;
Обработка и представление результатов анализа с оценкой показателей правильности и достоверности полученных результатов (планирование следующего цикла контроля).
Основы прогнозирования загрязнения окружающей среды
Слово «прогноз» составлено из двух греческих слов: «про» - вперед и «гнозис» - знание. Таким образом, в буквальном смысле прогноз - это заблаговременное знание, т. е. предвидение, предсказание развития явления или события.
Прогнозирование состояния окружающей природной, среды должно основываться на результатах исследований, выявляющих закономерности природных процессов, распространения и миграции загрязняющих веществ, их превращений и влияния на состояние биосферы, реакции различных организмов на изменения ее состояния.
На первом этапе необходимо прогнозировать: изменение интенсивности источников различных воздействий и загрязнений, факторы воздействия в природной среде (например, общее количество загрязняющих веществ в различных средах), их распределение в пространстве, изменение их свойств и концентраций во времени.
Следующий этап - прогноз возможных изменений в биосфере, в ее биотической составляющей под воздействием уже имеющихся в природе загрязнений (и других факторов воздействия), а также вновь поступающих или появляющихся.
При прогнозе состояния биоты и в целом лесных, речных, озерных и культурных экосистем приемлемы сроки:
—краткосрочный прогноз (до 5 лет);
—среднесрочный (5-15 лет);
—долгосрочный (15-30 лет);
—сверхдолгосрочный (дальнесрочный) (свыше 30 лет).
Основных метода прогнозирования: экспертных оценок, экстраполяции и моделирования.
Метод экспертных оценок относится к числу наиболее разработанных. В основе метода лежит система получения и специализированной обработки прогностических оценок объекта мониторинга путем целенаправленного опроса высококвалифицированных специалистов-экспертов в узких областях науки, техники и производства.
Методы экстраполяции применяют выборочно, в основном для составления краткосрочных прогнозов. Они основаны на изучении количественных и качественных показателей исследуемого природного объекта за ряд предшествующих лет с последующим приложением выявленной тенденции их изменения к прогнозируемому периоду. Данные методы применимы в том случае, когда развитие ситуации в течение длительного времени происходит без значительных скачкообразных изменений.
Методы моделирования пользуются в настоящее время наибольшей популярностью, их применяют для составления самых разнообразных прогнозов. Существуют методы физического и математического моделирования, последние находят гораздо большее применение вследствие более широких возможностей.
При создании прогностической модели требуется выполнение трех основных условий:
Выявление факторов, имеющих существенное значение для предсказания будущего состояния окружающей среды;
Определение действительного отношения факторов к прогнозируемому явлению (выявление формы взаимосвязи);
Разработка алгоритма и программы.
Управление в системе мониторинга осуществляется путем непосредственного регулирования режима работы данной природно-технической системы (ПТС) с учетом прогнозирования ее развития, а также путем создания системы инженерной защиты, предотвращающей или снижающей интенсивность развития тех или иных опасных и экологически значимых процессов.
Средствами или факторами управления, которые обосновываются в мониторинге геологических, литотехнических или эколого-геологических систем являются:
Целенаправленное планирование ПТС;
Проведение инженерно-строительных мероприятий по изменению и совершенствованию конструкции ПТС;
Компенсационные мероприятия,восстанавливающие нарушенные эколого-геологические системы;
Организация и реализация комплекса превентивных природоохранных мер;
Комплексный мониторинг в нефтегазовой отрасли
Для оценки экологической обстановки и воздействия нефтегазовых объектов на все составляющие ОС необходимо осуществлять постоянное наблюдение и контроль за их состоянием, для чего проводится комплексный экологический мониторинг, который в соответствии с экологическим законодательством подразделяется на государственный и производственный.
Локальный экологический мониторинг нефтегазовой отрасли
Локальный экологический мониторинг (ЛЭМ) на месторождениях углеводородного сырья проводится по трем направлениям: аэрокосмический, наземный и прогнозный.
Аэрокосмический ЛЭМ основывается на использовании данных дистанционного зондирования территории для выявления объективных ситуаций путем сравнения материалов контрольного обследования, проводимого 1 раз в год, с базовой ландшафтно-экологической картой территории, составленной в процессе инженерно-экологических изысканий.
Наземный ЛЭМ включает: мониторинг загрязнения атмосферного воздуха, радиационный, мониторинг поверхностных и подземных вод, инженерно-геологический, почвенный, биологический.
Прогнозный ЛЭМ- составная часть наземного и аэрокосмического мониторинга. Цель прогнозного мониторинга - комплексный анализ, моделирование и прогноз воздействия на окружающую природную среду.
Проведение ЛЭМ на месторождениях включает в себя:
Подготовительный этап.
Полевой этап наземных исследований.
Промышленный экологический мониторинг при аварийных разливах нефти и нефтепродуктов
Среди распространенных средств мониторинга аварийных разливов нефти и нефтепродуктов широко используются дистанционные методы наблюдения, к которым относятся авиационные и космические методы.
Авиационные наблюдения при проведении мониторинга аварийных разливов давно используются для контроля состояния нефтепроводов, мест добычи нефти, контроля водных пространств. Авиационные средства наблюдений малочисленны и достаточно дорогостоящи, кроме того, они обычно ограничены световым днем и требуют хороших погодных условий.
Спутниковые наблюдения позволяют оперативно выявлять и точно определять координаты крупных аварий на нефтепроводах, зоны опасного проявления стихийных природных процессов, которые могут привести к таким авариям, а также отслеживать и прогнозировать чреватые разрывами магистральных трубопроводов медленные деформации земной поверхности.
Геоэкологический мониторинг недропользования
Государственной политикой в области использования минерального сырья и недропользования предусмотрено:
-развитие системы государственного мониторинга геоэкологической среды;
-создание эффективной системы контроля за проведением геологоразведочных работ, состоянием минерально-сырьевой базы и ее освоением; выполнением условий лицензий и договоров на право пользования участками недр.
Экологический геомониторинг объектов недропользования, основанный на доминирующем факторе, проводят на локальном уровне или в связи с точечным (импактным) источником загрязнения окружающей среды. Этому предшествует проведение фонового мониторинга в пределах территории расположения объекта и вблизи его.