экогеомониторинг

ЭКОГЕОМОНИТОРИНГ
Лекция 1
Предмет, цели и задачи экогеомониторинга
Основной целью экогеологических исследований является оценка состояния и
тенденций развития верхней части литосферы отдельных территорий, страны и всей
планеты, что, прежде всего, необходимо для разработки схем размещения новых
производств и соответствующей
направлений
им инфраструктуры, определения приоритетных
в природоохранной деятельности. Выбор методов исследований
производится на основании экспертной оценки изучаемых территорий. В результате
анализа исходных данных составляется экспертное заключение, обосновываются
структура, объем и виды дальнейших работ. последовательность их выполнения,
включающая три этапа:1)
сбор данных и накопление информации; 2)эколого-
геологическое картирование; 3) создание постоянно действующей модели Вся
информация обобщается в форме комплексной эколого- геологи ческой карты
Третий заключительный этап эколого-геологических исследований направлен на
создание инструмента управления состоянием эколого-геологической системы создание ПДМ, с помощью которого и осуществляется
эколого-геологический
мониторинг окружающей среды.
Термин мониторинг вошел в научный оборот из англоязычной литературы и
происходит от английского слова monitoring - контрольное наблюдение. Понятие
мониторинга окружающей среды было впервые введено Р.Мэнном и озвучено на
Стокгольмской конференции в 1972г. Мониторингом окружающей среды было
предложено называть систему повторных наблюдений в пространстве и во времени
одного или более элементов окружающей среды с определенными целями и в
соответствии с заранее намеченной программой.
В ходе мониторинга непрерывно определяются
параметры состояния
отдельных элементов экосистем, их устойчивость к внешним воздействиям,
1
способность к самовосстановлению. Производится периодическое уточнение границ
зон
экогеосистем,
определяются
их
размеры,
конфигурация.
На
основе
количественных критериев рассчитываются допустимые техногенные воздействия.
Наблюдаются как существующие, так и проектируемые объекты. Фиксируются
пространственно-временные закономерности миграции и аккумуляции
веществ.
Производится
экологического
районирование
по
видам
вредных
освоения.
Эффективность ПДМ будет зависеть от качества и объемов поступающей
информации
Общая теория мониторинга окружающей среды, обоснование и определение
основных принципов и связанных с ним понятий в нашей стране развивались в
работах Ю.А.Израэля [35-38] и других исследователей. В них уточнено определение
мониторинга окружающей среды, сделан акцент не только на наблюдения, но и на
составление прогноза
изменений состояния окружающей среды, указаво на
антропогенный фактор как основную причину этих изменений. Мониторингом
окружающей среды Израэль называет систему наблюдений, оценки и прогноза
изменений состояния окружающей природной среды под воздействием антропогенны
факторов. Им же была оставлена одна из первых обзорных классификаций систем и
подсистем мониторинга разных типов, которые подразделяются по разным признакам:
комплексу решаемых задач, объектам наблюдений, пространственному уровню,
методам реализации и т.д
Более полные классификации впоследствии были предложены и другими
авторами. В основу типизации видов мониторинга В.Д. Минченко (1990r.) принято
отношение к изучаемому объекту. Им выделено пять основных типов мониторинга:
окружающей среды, атмосферы, биосферы, подземных и поверхностных вод,
литомониторинг. Тем не менее, до настоящего времени не существует строгой
всеобъемлюшей классификации видов мониторинга. Так, согласно В.А.Королеву [45J,
в зависимости от широты охвата объектов наблюдений, можно говорить о простых и
сложных (комплексных) системах мониторинга. В простых системах наблюдают за
2
какими-либо отдельными элементами окружающей среды, в сложных - за всеми
элементами.
По
масштабу
наблюдений
определяются
и
различные
уровни
организации мониторинга [47]. Низшим иерархическим уровнем является уровень
детального мониторинга, реализуемого в пределах отдельных предприятий, заводов,
хозяйственных комплексов, месторождений, карьеров и Т.Д. ИХ объединение в более
крупную сеть (в пределах города, района) образует систему мониторинга локалыюго
уровня. Локальные системы, в свою очередь, объединяются в еще более крупные системы регионального мониторинга окружающей среды, охватывающие территории
в пределах края или области, или в пределах нескольких краев и областей. Системы
регионального мониторинга объединяются в пределах одного государства в единую
национальную сеть и образуют национальный уровень. В рамках экологической
программы ООН поставлена задача объединения национальных систем мониторинга в
единую межгосударственную сеть - «Глобальную систему мониторинга окружающей
среды» (ГСМОС). Это высший уровень организации системы мониторин[а. Ее
назначение - осуществление мониторинга в глобальном масштабе за изменениями в
окружающей среде на Земле в целом [46]. Теория и методология литомониторинга и
мониторинга
геологической
среды
изложены
в
работах
Г.К.Бондарика
[6],
Г.л.голодковской [22), В.Т.Трофимова [107-109). Сам термин литомониторинг был
введен в 80-е годы и в качестве объекта наблюдения рассматривал только литосферу.
Согласно
В.К.ЕI1ИШИНУ
включающая
блок
и
контроля
В.Т.Трофимову
(режимные
литомониторинг
наблюдения)
и
это
блок
система,
управления
(автоматизированная информационная система и система защитных мероприятий)
[27]. Здесь подчеркивается целевая направленность литомониторинга не только на
фиксирование параметров, но и на управление. По г.К.Бондарику, литомониторинг система
оценки
взаимодействующей
состояния
с
орудиями
приrlOверхностной
и
продуктами
области
труда,
и
литосферы,
прогноза
ее
функционирования, «это подсистема мониторинга среды обитания человека,
включающей техносферу» [6]. Понятие мониторинга геологической среды не
3
тождественно понятию литомониторинга, поскольку не тождественны друг другу
понятия литосферы и геологической среды (геологическая среда является частыо
литосферы, находящейся под воздействием хозяйственной деятельности человека).
Обобщая имеющиеся на этот счет определения, В.д.королев заключил, что
мониторингом геологической среды называется система постоянных наблюдений,
оценки, прогноза и управления геологической средой или какой-либо ее частью,
проводимой по заранее намеченной программе в целях обеспечения оптимальных
экологических условий для человека в пределах рассматриваемой природнотехнической системы. Им же дано определение и экогеологического мониторинга как
«системы постоянных наблюдений, оценки, прогноза состояния и изменения экологогеологической обстановки-системы, проводимых по заранее намеченнойпрограмме с
целью разработки рекомендаций и управляющих решений, направленных на
обеспечение ее оптимального экологиче функционирования и устойчивого развития».
В работах Ю.М.Зинюкова вводится понятие вектора мониторинга, определяющего
основные направления контроля и прогноза изменений состояния геологической
среды.
Крупномасштабные экогеологические исследований рассматривается и как
методическая основа построения постоянно действующей модели экогеосистем.
Разработана методика построения наблюдательной сети экогеомониторинга причем
одним
из
основных
принципов
выдвигается
принцип
ключевых
участков,
определяющих и формирующих состояние данной территории .
Иерархическая структура эколого-геологического мониторинга
Мониторинг эколого-геологических систем в настоящее время находится в
стадии методических и практических разработок. Актуальность рассматриваемой
проблемы определяется несовершенством существующей системы мониторинга в
государственном масштабе. Организацию и осуществление экологического мониторинга
4
обеспечивают в пределах своей компетенции в соответствии с законодательством Российской
Федерации и законодательством ее субъектов специально уполномоченные федеральные
органы исполнительной власти - Министерство природных ресурсов Российской Федерации,
Федеральная служба России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды,
Федеральная служба земельного кадастра России, Министерство сельского хозяйства
Российской Федерации, Государственный комитет Российской Федерации по рыболовству и
другие органы исполнительной власти.
Министерство природных ресурсов российской Федерации:
— координирует деятельность федеральных органов исполнительной власти по
организации и осуществлению экологического мониторинга;
— согласовывает методические и нормативно-технические документы федеральных
органов исполнительной власти по вопросам организации и осуществлению экологического
мониторинга;
— обеспечивает с участием заинтересованных федеральных органов исполнительной
власти и органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации совместимость
информационных систем и баз данных о состоянии окружающей среды, а также создаёт
условия для формирования и защиты государственных информационных ресурсов в этой
сфере.
Следует отметить, что в рамках деятельности федеральной службы России по
гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды в 1999 году создан Единый
государственный фонд данных о состоянии и загрязненности окружающей природной среды,
основная задача которого - накопление и сохранение вышеназванной информации в целях
обеспечения ею заинтересованных лиц и организаций. Данный фонд представляет собой
упорядоченную, постоянно пополняемую совокупность документированной информации,
получаемой в результате деятельности Федеральной службы России по гидрометеорологии и
мониторингу окружающей среды и других федеральных органов исполнительной власти, их
территориальных органов, физических и юридических лиц смежных с ней областей.
5
Нами
предлагается
четырехуровневая
структура
эколого-геологического
мониторинга (ЭГМ) с собственными целями и задачами исследований на каждом
иерархическом уровне.
Целью организации эколого-геологического мониторинга является получение
достоверной и оперативной информации о состоянии компонентов экологогеологических
систем,
разработка
прогнозов
развития
эколого-геологических
ситуаций, обеспечение методов и способов управления их экологически безопасным
функционированием в интересах обеспечения потребностей государства, юридических
и физических лиц.
ЭГМ федерального уровня включает:
-
организацию и проведение наблюдений за компонентами эколого-
геологической системы, формирование базы данных интерактивного типа;
-
комплексную оценку состояния всех компонентов системы, разработку
методов и принципов ее управления, прогноз и предотвращение кризисных ситуаций,
определение приоритетных направлений природоохранной деятельности;
-
информационное обеспечение федеральных органов всех уровней для
планирования государственной деятельности;
-
осуществление государственного контроля в области рационального
природопользования.
Территориальный или региональный уровень ЭГМ осуществляет аналогичную
деятельность в масштабах отдельных регионов. Его специфика заключается в учете
природных условий, геологического строения отдельных территорий, их влияния на
состояние экосистем региональных биогеоценозов.
Муниципальный
ЭГМ
предполагает
проведение
наблюдений,
оценку
и
прогнозирование состояния ЭГС городского или районного уровня, включающих в
качестве элементов отдельные участки и предприятия.
Локальный или пообъектный ЭГМ является своего рода элементарной ячейкой в
общей системе мониторинга. Его особенности связаны с конкретными условиями
6
техногенной нагрузки, спецификой технологических циклов, градостроительной
экологией, наличием выбросов и их токсичностью, объемами промышленных и
бытовых отходов, особенностями строения отдельных геологических тел и т.п.
Решение комплексных задач на всех уровнях мониторинга осуществляется с
использованием метода
геоинформационных систем путем создания
действующих картографических
системой,
позволяющей
моделей. Последние
получать
оперативную
постоянно
являются диагностической
информацию
о
состоянии
компонентов природной среды. По объектам наблюдения эколого-геологический
мониторинг является подсистемой мониторинга окружающей среды и, в свою
очередь, так же является комплексным, включая в качестве составных элементов:
мониторинг
горных
пород,
геодинамический,
геоморфологический,
гидрогеологический, геохимический, ландшафтный, геофизический и медикобиологический.
7
8