Тема 4. Спостереження і контроль стану довкілля на мікро- і макрорівнях Методичні рекомендації

При вивченні теми необхідно, у першу чергу, звернути увагу на визначення екологічного моніторингу. Особливу роль у системі екологічного моніторингу виконує біологічний моніторинг, тобто моніторинг біологічної складової екосистеми(біоти). Зазначимо, що біологічний моніторинг – це контроль стану навколишнього природного середовища за допомогою живих організмів. Головний метод біологічного моніторингу – біоіндикація, зміст якої полягає в реєстрації будь-яких змін у біоті, викликаних антропогенними факторами. При вивченні цього підрозділу зазначеної теми необхідно також засвоїти види екологічного моніторингу та класифікаційні ознаки, при цьому звернути увагу на цілі глобального моніторингу.

При вивченні екологічного нормування якості навколишнього середовища необхідно звернути увагу на нормативи екологічної безпеки(НЕБ) та систему екологічних нормативів.

Важливим напрямком моніторингових досліджень є оцінка якості природного середовища. Зазначимо, що нормою вважається відповідність державним стандартам(ГКД) стану різних складових біосфери.

4.1. Методичні поради до вивчення теми „Спостереження і контроль стану довкілля на мікро- і макрорівнях” Перелік питань

1. Екологічний моніторинг, його сутність і види.

2. Основи екологічного нормування якості навколишнього середовища.

3. Екологічний контроль стану довкілля.

1. Екологічний моніторинг, його сутність і види

У різних видах наукової і практичної діяльності людина здавна застосовує метод спостереження - спосіб пізнання, заснований на відносно тривалому, цілеспрямованому і планомірному сприй­нятті предметів і явищ навколишньої дійсності. В останні деся­тиліття суспільство усе ширше використовує у своїй діяльності дані спостережень про стан природного середовища. Ця інфор­мація потрібна в повсякденному житті людей, при веденні гос­подарства, у будівництві, при надзвичайних обставинах - для оповіщення про наближення небезпечних явищ природи.

Ще наприкінці 60-х років XX століття у світовому товаристві почало поширюватися усвідомлення необхідності в скоординованості зусиль зі збору, збереження і переробки даних про стан навколишнього середовища. У 1972 р. в Стокгольмі відбулася конференція з охорони навколишнього середовища під егідою ООН, де вперше було визначено поняття «моніторинг» навколи­шнього середовища». Було вирішено під моніторингом навко­лишнього середовища розуміти комплексну систему спостере­жень, оцінки і прогнозу змін стану навколишнього середовища під впливом антропогенних факторів. Термін з'явився як допо­внення до поняття «контроль стану навколишнього середовища». У даний час під моніторингом розуміють сукупність спостере­жень за певними компонентами біосфери, спеціальним чином організовані в просторі і часі, а також комплекс методів еколо­гічного прогнозування.

Отже, екологічний моніторинг — це інформаційна система спостережень, оцінки і прогнозу змін у стані навколишнього середовища, створена з метою виділення антропогенних складо­вих цих змін на тлі природних процесів (Ізраель, 1984).

Основними завданнями екологічного моніторингу є:

• спостереження за джерелами антропогенного впливу;

• спостереження за факторами антропогенного впливу;

• спостереження за станом природного середовища і процеса­ми, що відбуваються в ньому під впливом факторів антропо­генного впливу;

• оцінка фактичного стану природного середовища;

• прогноз зміни стану природного середовища під впливом факторів антропогенного впливу й оцінка прогнозованого стану природного середовища.

Система моніторингу містить декілька груп спостережень. Перша група визначає джерела та фактори впливу на довкілля; спостереження за природними явищами (вулканізмом, лісови­ми пожежами та ін.) і антропогенними викидами. Друга група спостережень пов'язана безпосередньо зі станом довкілля: спо­стереження за природними об'єктами, ресурсами, ландшафтами, урбанізацією та джерелами і шляхами антропогенного забруд­нення біосфери. Третя група пов'язана з реакцією поведінки глобальних систем (погоди, клімату, біосфери в цілому).

Моніторинг може здійснюватися такими засобами:

• фізичними;

• хімічними;

• біологічними;

• авіаційними;

• космічними.

Екологічний моніторинг виник на стику екології, біології, географії, геофізики, геології та інших наук. Сучасна класифі­кація моніторингу за окремими ознаками наведена в табл. 4.1.

Таблиця 4.1. Види екологічного моніторингу

Класифікаційна ознака	Вид моніторингу
За завданнями, що вирішуються	біоекологічний, геоекологічний, біосферний, геофізичний, біологічний та ін.
За спеціальними програмами	загальний, кризовий, фоновий
За рівнями	глобальний(фоновий), регіональний, імпактний(локальний)
За об’єктами	екосистемний(комплексний), компонентний(за окремими елементами природного середовища)
За методами	Безпосередній(біоіндикація, інструментальні методи), дистанційний(висотний, аерокосмічний)

Залежно від завдань, що вирішуються системою екомоніторингу, розрізняють такі його види:

• біоекологічний (санітарно-гігієнічний);

• геоекологічний (природно-господарський);

• біосферний (глобальний);

• геофізичний;

• біологічний.

Особливу роль у системі екологічного моніторингу виконує біологічний моніторинг, тобто моніторинг біологічної складової екосистеми (біоти). Біологічний моніторинг - це контроль ста­ну навколишнього природного середовища за допомогою живих організмів. Головний метод біологічного моніторингу - біоіндикація, зміст якої полягає в реєстрації будь-яких змін у біоті, викликаних антропогенними факторами. У біологічному моні­торингу можуть бути використані не тільки біологічні, але й будь-які інші методи, наприклад, хімічний аналіз вмісту забру­днюючих речовин у живих організмах.

Геоекологічний (природно-господарський) моніторинг забез­печує спостереження за природними екосистемами, агробіотою, індустріальними екосистемами. У цьому випадку застосовують геофізичні, геохімічні, біохімічні, біологічні методи.

Біосферний моніторинг здійснює спостереження за змінами в біосфері, що пов'язані з антропогенним впливом.

Залежно від призначення за спеціальними програмами здій­снюються загальний, кризовий та фоновий екологічний моніторинги довкілля.

Загальний екомоніторинг довкілля - це оптимальні за кіль­кістю та розміщенням місця, параметри і періодичність спосте­режень за довкіллям, які дають змогу на основі оцінки і про­гнозування стану довкілля підтримувати прийняття відповід­них рішень на всіх рівнях відомчої і загальнодержавної еколо­гічної діяльності.

Кризовий екомоніторинг довкілля - це інтенсивні спостере­ження за природними об'єктами і джерелами техногенного впли­ву, розташованими в районах екологічної напруженості, у зо­нах аварій та небезпечних природних явищ із шкідливими еко­логічними наслідками. Його призначення - забезпечення своєчасного реагування на кризові та надзвичайні екологічні ситу­ації і прийняття рішень щодо їх ліквідації, створення нормаль­них умов для життєдіяльності населення і господарювання.

Фоновий екомоніторинг довкілля - це багаторічні комплексні дослідження спеціально визначених об'єктів природоохоронних зон з метою оцінки і прогнозування зміни стану екосистем, від­далених від об'єктів промислової і господарської діяльності, або одержання інформації для визначення середньостатистичного (фонового) рівня забруднення довкілля в антропогенних умовах.

В Україні моніторинг природного середовища здійснюється багатьма відомствами, які є складовими підсистеми моніторин­гу. Так, наприклад, у системі моніторингу, що здійснюється в Україні, розрізняють три рівні моніторингу навколишнього природного середовища: глобальний, регіональний і локальний. Мета, методичні підходи і практика моніторингу на різних рів­нях відрізняються. Так, на локальному рівні - це реалізація такої стратегії, що дає можливість забезпечити нормативну якість довкілля.

На регіональному рівні підхід до моніторингу заснований на тому, що забруднюючі речовини, потрапивши в кругообіг речо­вин у біосфері, змінюють стан абіотичної складової і, як наслі­док, викликають зміни в біоті (екзогенні сукцесії). Будь-який господарський захід, проведений у масштабі регіону, впливає на екологічний стан регіону - змінює рівновагу абіотичного і біологічного компонента.

Цілі глобального моніторингу визначаються в процесі між­народного співробітництва в рамках різних міжнародних орга­нізацій, угод (конвенцій) і декларацій.

Ідея створення Глобальної системи моніторингу навколишнього середовища (ГСМНС) була висловлена на Стокгольмській конференції ООН із навколиш­нього середовища в 1972 р. Реальні основи ГСМНС були закладені на спеці­альній зустрічі в Найробі (Кенія) у 1974 р., де була уточнена роль агентів і держав - членів ООН. Основи ГСМНС у колишньому СРСР були розроблені академіком Ю.А. Ізраелем і повідомлені на засіданні Ради керуючих ЮНЕП у 1974 р. Відмітною рисою концепції Ю.А. Ізраеля було спостереження за антропогенними змінами в навколишньому природному середовищі.

Добре відомо, що за будь-який період відбуваються при­родні зміни клімату, погоди, температури, тиску, сезонні зміни біомаси рослин і тварин. Ця інформація давно використовуєть­ся людиною. Природні зміни відбуваються порівняно повільно, упродовж тривалого часу. Їх реєструють різні геофізичні, ме­теорологічні, гідрологічні, сейсмічні та інші служби. Антропо­генні зміни розвиваються набагато швидше, наслідки їх дуже небезпечні, тому що можуть стати необоротними. Для їх визна­чення необхідно мати інформацію про первісний стан об'єкта навколишнього середовища, тобто стан до початку антропоген­ного впливу. Якщо таку інформацію одержати неможливо, вона може бути реконструйована за наявними даними, отриманими за відносно великий проміжок часу. Тобто за результатами, на­приклад, спостережень за складом донних відкладень на вод­них об'єктах, складом льодовиків, станом деревних кілець, що належать до періоду, який передував початку помітного антро­погенного впливу, а також за даними, отриманими в місцях, де відсутні джерела забруднення. Ці особливості визначають пра­вомірність іншої назви глобального моніторингу - фоновий мо­ніторинг, чи моніторинг фонового забруднення навколишнього природного середовища.

У даний час створено світову мережу станцій фонового моні­торингу, на яких здійснюється спостереження за певними пара­метрами стану навколишнього природного середовища. Спосте­реження охоплюють усі типи екосистем: водні (морські і пріс­новодні) і наземні (лісові, степові, пустельні, високогірні). Ця робота проводиться під егідою ЮНЕП.

Станції комплексного фонового моніторингу України розташовані в біосферних заповідниках (Чорноморський, Асканія-Нова) і є частиною глобальних міжнародних спостережних мереж. Мета ГСМНС - вивчення Землі як ціліс­ної природної системи - визначена Міжнародною геосферно-біосферною програмою (МГБП) і спирається на широке застосування космічних засобів спостережень. Виконання МГБП почалося з 1990 р. і передбачає сім ключо­вих напрямків розробок:

1. Закономірності хімічних процесів у глобальній атмосфері і роль біологі­чних процесів у кругообігу газових компонентів. Проекти, що викону­ються за цими напрямками, мають на меті, зокрема, здійснення аналізу впливу змін рівня озону в стратосфері на проникнення до земної по­верхні біологічно небезпечного ультрафіолетового випромінювання, оці­нку впливу аерозолю на клімат та ін.

2. Вплив біогеохімічних процесів в океані на клімат і зворотний вплив. Проекти передбачають комплексні дослідження глобального газообміну між океаном і атмосферою, морським дном і межами континентів, розро­бку методик прогнозування реакції біогеохімічних процесів в океані на антропогенні процеси в глобальному масштабі.

3. Вивчення прибережних екосистем і впливу змін землекористування на екосистему.

4. Взаємодія рослинного світу з фізичними процесами, відповідальними за формування глобального круговороту води. У рамках цього напрямку будуть проводитися також дослідження за програмою глобального екс­перименту з метою вивчення кругообігу енергії і води як доповнення до заходів за Всесвітньою програмою досліджень клімату.

5. Вплив глобальних змін на континентальні екосистеми. Передбачається розробка методик прогнозу впливу змін клімату, концентрацій вуглеки­слого газу і землекористування на екосистеми та дослідження глобаль­них змін екологічного різноманіття.

6. Палеоекологія і палеоекологічні зміни та їх наслідки. Проводитимуться дослідження з метою реконструкції історії змін клімату і навколишнього середовища за період з 2000 р.

7. Моделювання земної системи з метою прогнозу її еволюції. Розробля­ються моделі земної системи та здійснюються кількісні оцінки взаємодії глобальних, фізичних, хімічних і біологічних інтерактивних процесів у зе­мній системі протягом останніх 100 тисяч років. У рамках МГБП

8. вивча­ється біогеофізичний кругообіг вуглецю, азоту, фосфору і сірки, який зараз визначається як природними, так і антропогенними факторами.

В Україні основними напрямками глобального моніторингу вважаються:

• вивчення різнорідних змін, що проявляються внаслідок за­бруднення довкілля, наприклад, глобальних змін клімату;

• дослідження ефектів, пов'язаних з поширенням забруднюю­чих речовин на великі відстані, наприклад, окиснення сере­довища під впливом викидів в атмосферу сірки;

• вивчення антропогенних впливів, що мають велику інерт­ність ефектів, наприклад, кумулятивного ефекту органічних пестицидів та ін.

На даний час моніторинг довкілля виконується згідно з Постановою Кабінету Міністрів України № 391 від 30.03.1998 р. Міністерством надзвичайних ситу­ацій, Міністерством охорони здоров'я, Мінагрополітики, Держкомлісгоспом, Мінекономресурсів, Держводгоспом, Держкомземом, Держбудом Украї­ни.

Державна система екологічного моніторингу проводить такі види робіт: режимні, оперативні та спеціальні спостереження за станом довкілля. Режимні спостереження проводяться сис­тематично за щорічними програмами, на спеціально організова­них пунктах спостережень. Необхідність оперативних спосте­режень залежить від випадків аварійного забруднення природ­ного середовища чи стихійних лих, вони здійснюються при над­звичайних ситуаціях.

Спеціальні спостереження, наприклад моніторинг пестицидного забруднення, виконуються у зв'язку зі збільшенням зна­чущості різних антропогенних факторів у розвитку змін в при­родних екосистемах.

Програми спостережень формуються за принципом вибору пріоритетних (що відображають групу явищ, процесів або речо­вин) характеристик. Визначення пріоритетів при організації систем моніторингу залежить від мети і завдань конкретних програм. Так, у територіальному масштабі пріоритет держав­них систем моніторингу надано містам, джерелам питної води і місцям нерестовищ риби. Серед середовищ спостережень на пер­шочергову увагу заслуговують атмосферне повітря і вода пріс­них водойм. Пріоритетність інгредієнтів визначається з ураху­ванням критеріїв токсичності забруднюючих речовин, обсягів їх надходження в навколишнє середовище, особливості їх транс­формації, частоти і величини впливу на людину і біоту, можли­вості організації вимірів та інших факторів.

Значну роль в екологічному моніторингу відіграє громадсь­кість. Разом з тим далеко не всі завдання екологічного моніто­рингу можна здійснити силами громадськості. Найбільшу ефе­ктивність громадський екологічний моніторинг має при вико­нанні таких функцій:

1. Створення альтернативного інформаційного каналу та під­вищення оперативності екологічного контролю й ефектив­ності оповіщення населення про події і надзвичайні ситу­ації.

2. Спостереження за об'єктами, що або не включені до про­грам моніторингу державних природоохоронних служб, або описуються недостатньо повно.

3. Залучення уваги до проблем, що раніше не були позначені (з різних причин).

4. Розвиток екологічного виховання й освіти.

Таким чином, державна система екомоніторингу довкілля повинна стати інтегрованою інформаційною системою, що здій­снюватиме збирання, збереження та опрацювання екологічної інформації для відомчої та комплексної оцінки і прогнозу стану природних середовищ, біоти та умов життєдіяльності, вироб­лення обґрунтованих рекомендацій для прийняття ефективних соціальних, економічних та екологічних рішень на всіх рівнях державної виконавчої влади, удосконалення відповідних зако­нодавчих актів, а також виконання зобов'язань України з міжнародних екологічних угод, програм, проектів і заходів.