Всемирный мониторинг окружающей среды

Введение

   Информация о состоянии окружающей природной среды, об изменениях этого состояния используется человеком давно. Последние сто с лишним лет наблюдения ведутся регулярно - достаточно напомнить о метеорологических, фенологических и некоторых других наблюдениях.

   С развитием техники, когда у человека появилась бо́льшая возможность воздействовать на природу, преобразовывать ее, полнее использовать природные ресурсы, геофизическая информация становится для него все более важной, необходимой. С помощью такой информации можно определять оптимальные природные условия для осуществления различных мероприятий, предсказывать как благоприятные, так и неблагоприятные факторы для ведения хозяйства, принимать меры для уменьшения влияния неблагоприятных условий на жизнь и деятельность людей. В состав такой информации входят данные наблюдений за фактическим состоянием окружающей среды, прогнозы изменений природных условий.

   Известно, что длительное время наблюдения производились лишь за изменениями состояния природной среды, обусловленными естественными (природными) причинами.

   В последнее время во всем мире резко возросло воздействие человека на окружающую среду, стало очевидным, что бесконтрольная эксплуатация природы может привести к весьма серьезным негативным последствиям. В связи с этим возникла еще большая необходимость в детальной информации о состоянии биосферы.

   С середины 50-х годов загрязнение среды приняло глобальные масштабы - в любом месте планеты можно теперь обнаружить токсичные продукты нашей цивилизации: тяжелые металлы, пестициды и другие токсичные органические и неорганические соединения. Потребовались многие годы для осознания учеными и правительствами стран мира необходимости создания службы контроля глобального загрязнения природной среды.

   Под эгидой программы ООН по проблемам окружающей среды (ЮНЕП) было принято решение о создании Глобальной Системы Мониторинга Окружающей Среды (ГСМОС) с координационным центром в г. Найроби (Кения).

                                                                                                                                                         3

1. Цель, задачи, структура экологического мониторинга.

   Под мониторингом (от лат. «монитор» - напоминающий, надзирающий) понимают систему наблюдений, оценки и прогноза состояния окружающей среды. основной принцип мониторинга – непрерывное слежение.

   Цель экологического мониторинга  – информационное обеспечение предотвращения отрицательных последствий изменения окружающей природной среды в результате антропогенного воздействия, использования благоприятных изменений  окружающей природной среды для ведения хозяйственной деятельности. (Бузмаков С.А.).

Основные задачи:

     экологические наблюдения;

     экологическая оценка;

     экологический прогноз;

     оценка прогнозных данных.

   То есть, он включает в себя наблюдения, оценку и прогноз антропогенных изменений состояния абиотической составляющей биосферы (в том числе изменения уровней загрязнения природных сред), ответной реакции экосистем на эти изменения и антропогенных изменений в экосистемах, изменений, связанных с воздействием загрязнений, сельскохозяйственным использованием земель, вырубкой леса, урбанизацией и т.п. Таким образом, экологический мониторинг включает в себя как биологический, так и геофизический (физический) аспекты (www.voronova-on.ru)

   Наиболее универсальным подходом к определению структуры системы мониторинга антропогенных изменений природной среды является его разделение на блоки: "Наблюдения", "Оценка фактического состояния", "Прогноз состояния", "Оценка прогнозируемого состояния" (Израэль Ю.А.).

На рис.1. показаны отдельные блоки описываемой системы, а также прямые и обратные связи между этими блоками.

Рис.1. Блок-схема системы мониторинга (Израэль Ю.А.)

    Наблюдения за состоянием окружающей природной среды должны включать наблюдения за источниками воздействия (в том числе источниками загрязнений), за факторами воздействия (загрязнениями, излучениями и т.п.), за состоянием элементов

                                                                                                                                                         4

биосферы (откликами живых организмов на воздействие), за изменением их структурных и функциональных показателей; при этом подразумевается наличие или получение данных о первоначальном или фоновом состоянии элементов биосферы.

   Оценка состояния природной среды подразумевает всесторонний анализ состояния, вызванного воздействием различных факторов в различных средах.

   Между блоками кроме прямых связей существуют и обратные. В случае, например, некачественного выполнения из-за отсутствия репрезентативных сведений функции прогноза, что происходит довольно часто, или оценки, что бывает, но реже, требуется усовершенствование сети наблюдений.

  2. Уровни мониторинга

   Мониторинг является многоуровневой системой. Обычно выделяют системы детального, локального, регионального, национального и глобального уровней.

   Низшим иерархическим уровнем является уровень детального мониторинга («элементарного», по М.А.Шубину, «объектного», по А.В.Шидловской), реализуемого в пределах небольших территорий (участков) и т.д.

   При объединении систем детального мониторинга в более крупную сеть (например, в пределах района и т.п.) образуется система мониторинга локального уровня. Локальный мониторинг предназначен обеспечить оценку изменений системы на большей площади: территории города, района.

  Локальные системы могут объединяться в еще более крупные – системы регионального мониторинга, охватывающие территории регионов в пределах края или области, или в пределах нескольких из них.

   Системы регионального мониторинга могут объединяться в пределах одного государства в единую национальную (или государственную) сеть мониторинга, образуя, таким образом, национальный уровень ) системы мониторинга. Примером такой системы являлась "Единая государственная система экологического мониторинга Российской Федерации" (ЕГСЭМ) и ее территориальные подсистемы. ЕГСЭМ была упразднена в 2002г.

   В рамках экологической программы ООН поставлена задача объединения национальных систем мониторинга в единую межгосударственную сеть - «Глобальную систему мониторинга окружающей среды» (ГСМОС). Это высший глобальный уровень организации системы экологического мониторинга. Ее назначение - осуществление мониторинга за изменениями в окружающей среде на Земле и ее ресурсами в целом, в глобальном масштабе. Глобальный мониторинг - это система слежения за состоянием и прогнозирование возможных изменений общемировых процессов и явлений, включая антропогенные воздействия на биосферу Земли в целом  

     Мониторинг фоновый— слежение за общебиосферными, в основном природными явлениями, без наложения на них региональных антропогенных влияний. Ведётся с целью получения опорных (фоновых) значений содержания приоритетных загрязняющих веществ в окружающей среде и определения долговременных тенденций её изменения.

Для этого используются удаленные от загрязнителей территории или биосферные заповедники.                                                         

                                                                                                                                                         5

3. Глобальная система мониторинга окружающей среды (ГСМОС)

    В 1972 г. на Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде было предложено организовать Службу Земли (Earthwatch), которая в настоящее время является частью Программы ООН по проблеме окружающей среды (ЮНЕП). Компонентами Службы Земли были предложены глобальная система мониторинга окружающей среды (ГСМОС-GEMS), оценка, исследования и обмен информацией. Основная задача ГСМОС была определена как задача раннего предупреждения о наступающих естественных или антропогенных изменениях состояния природной среды, которые могут нанести прямой или косвенный ущерб здоровью или благосостоянию людей.

    Мониторинг был определен как "система непрерывного наблюдения, измерения и оценки для определенных целей.

   В последующие годы идея ГСМОС подвергалась подробному обсуждению, однако дискуссия велась в основном вокруг проблемы мониторинга загрязнений (считалось, что это - важнейшая первая фаза мониторинга), вопросы отдельных экологических проблем (в том числе, проблем биологических эффектов загрязнений) и проблем, связанных с мониторингом возобновимых природных ресурсов, находились на втором плане

   Важным этапом в выработке концепции ГСМОС явилось Межправительственное совещание по мониторингу в Найроби в феврале 1974 г. На совещании была предпринята попытка сбалансировать задачи ГСМОС (имеется в виду равное внимание антропогенным загрязнениям, экологическим проблемам, связанным как с воздействием загрязнений, так и с другими воздействиями, проблемам мониторинга возобновимых природных ресурсов, предупреждению о стихийных бедствиях и других опасностях, грозящих здоровью и благосостоянию человека); было сформулировано семь основных целей программы ГСМОС. Совещание, однако, уделило особое внимание вопросу мониторинга загрязнения природной среды, выработав список приоритетных загрязнителей и факторов, связанных с изучением загрязнений.

   Ниже излагаются сформулированные цели программы ГСМОС:

              1) организация расширенной системы предупреждений об угрозе здоровью человека;

              2) оценка глобального загрязнения атмосферы и его влияния на климат;

              3) оценка количества и распределения загрязнений в биологических системах, особенно в пищевых цепочках;

              4) оценка критических проблем, возникающих в результате сельскохозяйственной деятельности и землепользования;

              5) оценка реакции наземных экосистем на воздействие окружающей среды;

              6) оценка загрязнения океана и влияния загрязнения на морские экосистемы;

              7) создание усовершенствованной системы предупреждений о стихийных бедствиях в международном масштабе.

   Сформулированные цели программы ГСМОС предусматривают работу в различных направлениях; по некоторым из них существующими международными организациями во многих странах уже в течение длительного времени проводятся успешные исследования и наблюдения, в других направлениях работа только начинается. Как уже отмечалось, некоторые направления, хотя и относятся к категории наблюдений за состоянием природной среды, вряд ли целесообразно включать в рамки системы ГСМОС. Так, например, Всемирная служба погоды (ВСП) Всемирной Метеорологической Организации, которая уже полностью введена в действие, имеет лишь частичное отношение к ГСМОС;                                                                                                                                                                                                 

                                                                                                                                                         6

различные ее компоненты обеспечивают многие страны важнейшей гидрометеорологической информацией, но не вся выдаваемая информация играет значительную роль при идентификациии антропогенных изменений окружающей среды.

  Так, по мнению Израэля, наблюдения и оценка естественного изменения состояния природной среды (например, изменение погоды) являются в большинстве случаев компетенцией существующих геофизических служб и, с точки зрения автора, не должны включаться в рамки ГСМОС (хотя знание и использование этих данных для интерпретации антропогенных изменений необходимо).

Для того чтобы организуемая система ГСМОС не дублировала в своей работе уже существующие системы, на указанном совещании в Найроби были приняты следующие важные принципы:

1. Межправительственное сотрудничество по мониторингу должно строиться "по возможности максимально" на основе существующих национальных и международных систем.
2. Необходимо "по возможности максимально" использовать специальные агентства ООН в качестве начальной основы для координирования и осуществления программы мониторинга.
3. Приоритет должен быть предоставлен глобальному и региональному (многонациональному) мониторингу.
4. Система мониторинга должна проектироваться таким образом, чтобы удовлетворять четко сформулированным требованиям, а мероприятия по оценке данных должны быть общей частью проекта такой системы.

   Таким образом, для многих целей речь шла не об организации новых служб, а о максимальном использовании уже существующих систем, их поддержке и развитии, эффективном использовании информации и координации в рамках создаваемых структур

    В связи с весьма широким кругом задач, вытекающих из основных целей ГСМОС, Совет управляющих ЮНЕП поручил директору ЮНЕП обсудить, как будут объединены семь целей системы, а также краткосрочные и долгосрочные планы осуществления для каждого намеченного района.

    Действительно, имеется тесная связь между этими направлениями. Перечисленные цели в процессе реализации в ЮНЕП были объединены в две большие группы: в первую вошли все проблемы, относящиеся к мониторингу загрязнений, во вторую - все проблемы, имеющие отношение к мониторингу возобновимых природных ресурсов (в работе [43] для этого направления введен термин "экологический мониторинг"1 хотя, по существу, это мониторинг возобновимых ресурсов). Особняком стоит проблема, связанная с предупреждением о стихийных бедствиях, которая была оставлена в виде самостоятельного направления. Очевидно, что для решения задач в каждой группе мониторинга требуются различные подходы.