1 Основні завдання і організація роботи системи моніторингу поверхневих вод

Моніторинг поверхневих вод — система послідовних спостережень, збирання, оброблення даних про стан водних об'єктів, прогнозування їх змін та розроблення науково обґрунтованих рекомендацій для прийняття управлінських рішень, які можуть позначитися на стані вод.

До основних завдань моніторингу поверхневих вод належать контролювання, спостереження, оцінювання та прогнозування стану якості води. Система моніторингу виконує інформаційну роль і не охоплює елементів управління, оскільки є складовою загальної системи управління навколишнім середовищем і регулювання його якості.

Спостереження за водними об'єктами тісно пов'язані з прогнозуванням їх стану. У процесі моніторингу необхідно отримати дані про джерела забруднення, склад і характер забруднень, реакції гідробіонтів (організмів, які живуть у водному середовищі) і зміни стану водних об'єктів. Інформацію, отриману внаслідок спостережень, порівнюють з даними про природний стан водних об'єктів до початку помітного антропогенного впливу, тобто з фоновими характеристиками якості і кількості водних об'єктів.

Основною метою налагодження системи спостережень і контролю за забрудненням водних об'єктів є отримання інформації про природну якість води та оцінка змін якості води внаслідок дії антропогенних факторів.

Служба спостереження та контролювання (моніторингу) розв'язує такі завдання:

— спостереження і контролювання рівня забруднення водного середовища за хімічними, фізичними та гідробіологічними показниками;

— вивчення динаміки вмісту забруднюючих речовин і виявлення умов, за яких відбуваються коливання рівня забруднення;

• дослідження закономірностей процесів самоочищення та накопичення забруднюючих речовин у донних відкладеннях;

• вивчення закономірностей виносу речовин через гирлові створи річок.

За головними структурними ознаками національні системи моніторингу вод в різних країнах належать до трьох типів: першого — якщо у країні діє єдина загальнонаціональна мережа гідрологічних і гідрохімічних станцій та постів; другого — коли паралельно діють кілька рівноцінних мереж збору інформації; третього — у разі, коли пріоритетними є одна-дві мережі контролю якості води, а їх доповнюють регіональні структури. Країнами з першим видом моніторингу вод є Велика Британія, Канада, Нідерланди, Японія; з другим — Швеція; з третім — США, Україна та деякі інші пострадянські країни.

Таблиця 1. 1 Мережа пунктів контролю поверхневих вод у різних країнах світу

Країна	Площа, тис. м2	Кількість пунктів (станцій, постів)	Густота мережі, км на один пункт
Австрія	84	700	120
Білорусь	208	130	1 600
Велика Британія	244	250	877
Індія	3288	302	10 889
Італія	301	489	615
Канада	9976	1116	8 989
Китай	9597	3 189	3 009
Нідерланди	42,2	260	158
Німеччина	357	1 122	318
Норвегія	324	607	534
Польща	313	690	453
Росія	17 075	3 470	4 920
США	9 363	60 000	156
Фінляндія	337	595	566
Франція	351	1 005	548
Швейцарія	41,3	332	124
Швеція	450	590	763
Японія	372	4 200	89

За кордоном у 1977 р. розпочалися роботи за міжнародною програмою ІЖЕР/АЙ/аіег (Ипііесі Маііоп Еігуі-гоптепі Ргоіесііоп) щодо спостережень за станом прісних вод, яка входить до системи глобального моніто­рингу навколишнього середовища (табл. 1. 1). Систему моніторингу прісних вод формують на 344 станціях (з них 240 — на річках, 43 — на озерах, 61 — на джерелах забруднених територіях. Усі дані спостережень акумулюються в Канадському центрі континентальних вод (м. Барлінгтон, провінція Онтаріо) з метою вивчення стану забруднення прісних вод та розроблення світових стандартів чистої води. До цієї програми не приєдналися країни колишнього Радянського Союзу, Східної Європи та Африки.

Основний обсяг робіт з моніторингу річок виконують пункти спостережень гідрометеослужби (табл. 1. 2), де проводяться дослідження гідрометричних і гідрологічних характеристик водотоків та водойм, а також визначаються гідрохімічні та гідробіологічні показники якості поверхневих вод. Ці пункти розподілені по 10 річкових басейнах України. Найбільше пунктів спостережень за кількісними і якісними показниками розташовано в басейні Дніпра, розвинена мережа спостере­жень в басейнах Дунаю та Дністра.

Таблиця 1. 2 Розподіл пунктів спостережень гідрометеослужби на головних річкових басейнах станом на 1. 01. 2005 р.

№ п / п	Басейн	Кількість постів
		За рівнем	За витратами	З гідрохімічним поділом роботи
				І категорія	ІІ категорія	ІІІ категорія	ІV категорія
1.	Дніпра	100	100	0	1	26	55
2.	Дністра	64	62	0	0	9	17
3.	Південного Бугу	23	22	0	0	6	12
4.	Західного Бугу	10	10	0	0	6	4
5.	Сіверського Донця	36	35	1	0	5	4
6.	Приазов’я	19	19	1	0	17	10
7.	Дунаю	77	56	0	0	5	8
8.	Криму	33	33	0	0	3	21
9.	Межиріччя Дунаю і Дністра	1	1	0	0	0	1
10.	Межиріччя Дністра і Південного Бугу	2	2	0	0	0	2
Разом		374	340	1	1	79	159

Основою розміщення гідрологічних пунктів спостережень є принцип отримання основних характеристик (з визначеною точністю) водного режиму — рівня води і річкового стоку. Кількість і щільність розташування пунктів спостережень визначаються природно-кліматичними факторами, а також запитами народного гос­подарства і служби прогнозів.

Більшість постів виконує спостереження у терміни від 51 до 100 років, трохи менше — від 31 до 50 років (рис. 1. 1). Отже, періоди спостережень мають достатню тривалість і можуть використовуватись для різних необхідних обчислень.

Рисунок 1. 1 Розподіл гідрологічних постів (шт.) за тривалістю спостережень: 1 — від 51 до 100 років; 2 — більше 100 років; 3 — від 1 до 10 років; 4 — від 11 до 30 років; 5 — від 31 до 50 років.

За останні 25 років відбулися зміни в кількісному складі гідрологічної мережі. Так, якщо в 1975 р. нараховувалося 510 гідрологічних постів, з яких на 472 вивчався стоковий режим річок, а на 198 — стік наносів тобто твердий, то в 1985 р. вивченням елементів гідро логічного режиму рік України займалося 477 постів, і; яких 448 вивчали рідкий стік і 204 — твердий стік Наприкінці 80-х років XX ст. відділом гідрології УкрГМЦ були проведені дослідження і виконані розра­хунки з метою обґрунтування необхідної кількості ре­перних (опорних) постів та їх раціонального розміщення. Динаміка чисельності постів гідрологічної річкової мережі представлена в табл. 1. 3.

Таблиця 1. 3 Гідрологічні пости на річках

Рік	1975	1985	1995	2005
Кількість гідрологічних річкових постів	510	477	371	374

Сучасна гідрологічна мережа України налічує 374 пости, з яких на 339 вимірюють витрати води, а на 119 — вивчають твердий стік. Озерна мережа нараховує 60 постів (табл. 1. 3).

Для виконання цих завдань Комітет України з питань гідрометеорології має розгалужену державну мережу спостережень, яка являє собою комплексну багаторівневу вимірювально-інформаційну систему, призначену для проведення систематичних спостережень за станом природного середовища. У мережу входять 123 метеорологічних, 35 авіаметеорологічних, 9 аерологічних, 4 гідрологічних, 14 морських, 3 агрометеорологічних, 3 воднобалансових, 2 селестокових, 2 сніголавинних, 6 озерних станцій. Крім цього, діє 17 метеорологічних, 12 агрометеорологічних та 452 гідрологічних пости (в тому числі 61 — озерних і 18 — морських). Відділи спостережень входять також до складу Українського гідрометеорологічного центру (1), Гідрометцентру Чорного і Азовського морів (1), Українського авіаметцентру (1), обласних центрів по гідрометеорології (22), гідрометеорологічних обсерваторій (3), гідрометбюро (3).

На станціях і постах проводять наступні види спостережень: приземні метеорологічні, гідрологічні (на річках і озерах), аерологічні, морські гідрометеорологічні, агрометеорологічні, метеорологічні радіолокаційні, актинометричні і тепло-балансові, озонометричні, радіометричні, за атмосферною електрикою, за забрудненням поверхневих і морських вод, ґрунтів важкими металами і пестицидами, атмосферних опадів і снігового покриву.

До складу Комітету України з питань гідрометеорології входять: Центр спостережень за забрудненням природного середовища, Головний інформаційно - обчислювальний центр, Служба автоматизованої передачі даних, Комплексна гідрографічна партія, Центр технічного обслуговування, а також служби матеріально - технічного забезпечення, технічного і господарського забезпечення, діловодства і друкування, централізована бухгалтерія, ремонтно - поновлювальні партії, автогосподарство, відділ оперативного друку та інш.

Програми-спостережень на гідрологічних станціях і постах регламентовані нормативними документами.

Кількість пунктів спостережень у зв'язку з проблемами у загальному економічному становищі країни була дещо зменшена. В УкрНДГМІ в 1996 ... 1999 рр. були виконані науково-дослідні роботи по оптимізації мережі гідрологічних спостережень (за твердим і рідким стоками) на річках України. Натепер вона реалізує основні завдання і функції щодо забезпечення органів державної влади і управління, галузей господарства, прогностичних організацій гідрометеослужби оперативною і режимною інформацією.

Знання багаторічних характеристик елементів гідрометеорологічного режиму і даних поточних спостережень дають змогу розв'язувати конкретні завдання, пов'язані з інформуванням і прогнозуванням, а також з гідрологічними розрахунками.