Природные катастрофы всегда являлись спутником человеческой активности, как один из элементов эволюции биосферы. Ураганы, наводнения, землетрясения, цунами, лесные пожары и т. п. приносят ежегодно огромный материальный ущерб, поглощают человеческие жизни. Одновременно все более набирают силу антропогенные причины многих катастроф. Регулярные аварии танкеров с нефтью, катастрофа в Чернобыле, взрывы на заводах и складах с выбросами отравляющих веществ и другие не предсказуемые катастрофы реальность нашего времени. Нарастание числа и мощности аварий демонстрирует беспомощность человека перед лицом приближающейся экологической катастрофы. Отодвинуть ее может только быстрое широкомасштабное внедрение систем мониторинга, которые в настоящее время успешно внедряются в Северной Америке, Западной Европе и Японии.
Управление природной средой весьма многогранно: оно включает изучение различных блоков мониторинга, имеющих прямые связи, как-то: наблюдения оценка фактического состояния; наблюдения прогноз; прогноз оценка прогнозируемого состояния. Особое значение приобретает прослеживание источников загрязнения и установление специальных критериев оценки состояния среды так называемых ПДК (предельно допустимых концентраций) и ПДН (предельно допустимых норм). Намечается специальная научная разработка значений предельных допустимых норм и критических нагрузок на экологические системы в целом или на отдельные районы.
1.2. Экологический мониторинг: классификация
Существуют различные подходы к классификации мониторинга: по характеру решаемых задач; по уровням организации; по природным средам, за которыми ведутся наблюдения.
И.П. Герасимов предложил подразделить мониторинг на три главных блока по масштабам и уровням воздействия:
I блок биоэкологический или санитарный, включающий наблюдения за состоянием окружающей среды с точки зрения ее влияния на здоровье человека;
II блок геосистемный или хозяйственный, подразумевающий наблюдения за изменением природных экосистем и преобразованием их в природно-технические;
III блок биосферный или глобальный, охватывающий наблюдения за параметрами биосферы в глобальном масштабе.
Г.С. Струмилин выделил следующие виды общего экологического мониторинга по основным требованиям к его созданию:
обеспечение необходимой информацией о количественных и качественных характеристиках среды;
анализ проявления различных видов деятельности людей, воздействующих на окружающую среду;
анализ изменений окружающей среды, вызванных этими видами деятельности;
влияние изменений в окружающей среде на жизнедеятельность людей;
анализ действенности мер по сохранению и улучшению окружающей среды;
сравнительный анализ показателей статистики окружающей среды как по отдельным регионам внутри страны, так и в международном масштабе.
По структуре системы мониторинга антропогенных изменений природной среды Ю.А. Израэль [44] предложил разделить его на блоки: «Наблюдения», «Оценка фактического состояния», «Прогноз состояния», «Оценка прогнозируемого состояния» (рис. 1.2). Блоки «Наблюдение» и «Прогноз состояния» тесно связаны между собой, так как прогноз состояния окружающей среды возможен лишь при наличии достаточно репрезентативной информации о ее фактическом состоянии в настоящем и в прошлом. В то же время специфика, целевое назначение прогноза определяют структуру и состав наблюдательной системы, а также требования к ней. Для того, чтобы определить, с одной стороны, возможный эффект воздействия и ущерб от него, а с другой оценить возможности природной среды противостоять негативным воздействиям, то есть определить экологические резервы элемента биосферы, необходимо дать оценку воздействующих факторов и состояния этого элемента до и после воздействия. Под этими оценками подразумевается знание допустимых нагрузок на окружающую природную среду.
Рис. 1.2. Блок-схема системы мониторинга
Н.Ф. Реймерс выделяет следующие виды мониторинга [109].
Мониторинг базовый слежение за общебиосферными, в основном природными явлениями без наложения региональных антропогенных влияний.
Мониторинг биологический 1) слежение за биологическими объектами (наличием видов, их состоянием, появлением случайных интродуцентов и т. д.); 2) мониторинг с помощью биоиндикаторовв.