СИСТЕМЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА

Стокгольмская конференция Организации Объединенных Наций по окружающей среде в 1972 г. положила начало созданию Глобальной системы мониторинга состояния окружающей среды (ГСМОС/ GEMS), являющейся сложной информационной системой, оперирующей данными на всех планетарных масштабах и уровнях, начиная с глобального и кончая импактным уровнем для получения (через проведение мониторинга и оценки) данных и информации, требуемых для контроля загрязнения окружающей среды.

Основные положения и цели программы ГСМОС/GEMS были сформулированы в 1974 г. на Первом Межправительственном совещании по мониторингу (Найроби, Кения), и первоочередной задачей являлась организация мониторинга загрязнения окружающей природной среды и вызывающих его факторов воздействия.

Рис. 1.1. Подпрограммы, действующие в рамках программы ГСМОС/GEMS

Для подчеркивания важности охраны окружающей среды в 1980 г. Генеральная Ассамблея ООН приняла резолюцию «Об исторической ответственности государств за сохранение природы Земли для нынешнего и будущих поколений», где особо отмечена необходимость принятия конкретных мер по сокращению вооружений и разработке мероприятий по охране окружающей среды, а далее в 1982 г. Генеральная Ассамблея ООН утвердила Всемирную хартию охраны природы.

Проблемами охраны окружающей среды занимаются и многочисленные международные организации различных направлений:

• • природоохранного направления:
  • — Комитет ООН по окружающей среде (UNEP/ЮНЕП);
• • комплексного природоохранного профиля:
• — Всемирная агрономическая организация FAO;
• — Всемирная организация здравоохранения WHO;
• — Всемирная метеорологическая организация WMO;
• • специального природоохранного профиля:
• — по охране перелетных птиц;
• — по охране рыбных запасов;
• — по охране трансграничных рек.

Иерархическая система экологического мониторинга обеспечивает автономию информационного обеспечения на каждом уровне организации (локальном, региональном, глобальном). Она позволяет укрупнять, интегрировать, генерализовать информацию низших уровней при переходе на высшие.

Всю систему мониторинга удобно представлять в виде пирамиды (рис. 1.2), на самом верху которой проводятся фоновые измерения в самых чистых местах планеты, удаленных от мест активной человеческой деятельности на тысячи километров (т. е. осуществляется глобальный, или фоновый мониторинг). Ниже на этой пирамиде распола-

Рис. 1.2. Схема экологического мониторинга гается система регионального мониторинга, еще ниже — импактного (impact — непосредственное влияние (воздействие)). Таким образом, системы импактного мониторинга географически размещаются в местах активной человеческой деятельности.

Система была бы неполной, если бы не включала наблюдение за источниками выбросов/сбросов на самих предприятиях (мониторинг источников). Такие наблюдения должны проводиться на самих предприятиях имеющимися службами либо с использованием сторонних лабораторий.

Основная задача глобальной системы мониторинга состоит в раннем предупреждении о наступающих естественных или антропогенных изменениях состояния природной среды, которые могут нанести прямой или косвенный ущерб здоровью или благополучию людей. Стало очевидно, что любые негативные изменения природной обстановки прямо или косвенно влияют на жизнь человека.

В настоящее время употребляют два основных термина, касающихся оценки качества окружающей среды: мониторинг и контроль. Мониторингом называют систему наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под влиянием антропогенных воздействий. Иногда дают такое определение: мониторинг — слежение за какими-либо объектами или явлениями в приложении к среде жизни. Мониторинг не включает задачи управления качеством окружающей среды, тогда как контроль подразумевает не только наблюдение и получение информации, но и элементы воздействия, управления состоянием среды.

Рис. 1.3. Блок-схема системы экологического мониторинга

На Мировом саммите по устойчивому развитию (2002 г., ЮАР, Кейптаун) были отмечены роль и необходимость международного сотрудничества для расширения потенциала в исследованиях планеты Земля для поддержки механизма принятия решения; для решения этой задачи была сформирована Группа по наблюдениям за Землей (Group on Earth Observations (GEO)).

Системы наблюдения за Землей состоят из инструментов и моделей, разработанных для измерения, мониторинга и предсказания химических, физических и биологических аспектов системы Земли. Примерами таких систем являются:

• • плавающие в океанах датчики, следящие за температурой и соленостью воды;
• • метеорологические станции и воздушные зонды, фиксирующие данные по качеству воздуха и тенденции изменения осадков;
• • гидролокационные и радиолокационные системы, оценивающие популяцию рыб и птиц;
• • сейсмические и станции GPS, фиксирующие толчки в Земной коре и ее внутренней части;
• • орбитальные спутники, сканирующие планету из космоса;
• • мощные компьютерные модели, формирующие прогнозы и имитирующие различные ситуации;
• • системы ранних предупреждений заблаговременно информируют население об опасности.

Эти системы обычно работают независимо друг от друга. Они предназначены для сбора и накопления огромного количества данных наблюдений в масштабе времени, близком к реальному, а также уточнения и усовершенствования прогностических и иных моделей.

С 2005 г. GEO занимается разработкой Глобальной системы систем наблюдения за Землей (GEOSS от Global Earth Observation System of Systems), являющейся системой систем, связующей их информационные ресурсы воедино. Ввиду того, что GEOSS — глобальная система наблюдений, она охватывает практически все наиболее значимые сферы жизни и общества, которые определяются как социально значимые области (Social Benefit Areas) и включают следующее:

• • чрезвычайные ситуации;
• • здравоохранение;
• • энергетика;
• • климат;
• • вода;
• • погода;
• • экосистемы;
• • сельское хозяйство;
• • биоразнообразие.

В каждой из рассмотренных выше социально значимых областей определен ряд задач, на решение которых GEOSS должна направить свою деятельность. К области интересов, рассматриваемой в данном учебном пособии, относится задача «Разработка систем мониторинга и предсказания состояния здоровья населения Земли», в рамках которой должны быть осуществлены следующие действия:

• • проведение исследований, мониторинга и прогнозирование влияния аэрозольных примесей на состояние здоровья людей и окружающую среду;
• • организация наблюдений за качеством воздуха, составление прогнозов и публикация этой информации;
• • планирование реализации глобального мониторинга стойких органических загрязнителей воздуха;
• • организация глобального мониторинга атмосферной ртути;
• • наблюдение и прогнозирование сезонных заболеваний гриппом, а также раннее обнаружение пандемии гриппа.