Monitorowanie środowiska

monitoring środowiska ( monitoring środowiska) – wszechstronny monitoring stanu środowiska , w tym elementów środowiska, naturalnych systemów ekologicznych, z procesów zachodzących w nich zjawisk, oceny i prognozyzmian w środowisku. [1]

Zwykle na terytorium istnieje już wiele sieci obserwacyjnych należących do różnych służb, które są podzielone wydziałowo, nieskoordynowane pod względem chronologicznym, parametrycznym i innych aspektów. W związku z tym zadanie sporządzania szacunków, prognoz, kryteriów alternatywnych dla wyboru decyzji zarządczych w oparciu o dane departamentów dostępne w regionie staje się na ogół niepewne. W tym względzie centralnym problemem organizacji monitoringu środowiskowego jest podział na strefy ekologiczne i ekonomiczne oraz wybór “wskaźników informacyjnych” stanu ekologicznego obszarów z weryfikacją ich adekwatności systemowej [2] .

Opracowanie podstaw monitorowania środowiska

Termin “monitoring” pojawił się po raz pierwszy w zaleceniach komisji specjalnej ZAKRES (Komitet Naukowy ds. Problemów Środowiska) z UNESCO w 1971 roku. Zagadnienia monitoringu środowiska zostały po raz pierwszy rozpatrzone na Konferencji Organizacji Narodów Zjednoczonych zorganizowanej w Sztokholmie w 1972 roku , ale wydarzenie to poprzedziły przygotowania. W 1970 r. W siedzibie ONZ w Nowym Jorku przygotowywano nadchodzący program konferencji, w którym uczestniczyła delegacja radziecka kierowana przez VA Kovdy’ego . Delegacja radziecka, po konfrontacji z delegacjami Stanów Zjednoczonych i Szwecji, broniła potrzeby Sekretarza Generalnego Organizacji Narodów Zjednoczonych, U ThantPorządek obrad zbliżającej się konferencji, że „niszczenie zasobów naturalnych i środowiska osiąga niepokojące rozmiary ze względów historycznych i społeczno-gospodarcze.” W swoim sprawozdaniu Kovda zauważyć, że spotkanie wykazała zaległości ZSRR w dziedzinie rozwoju ochrony biosfery, dlatego wymaga pilnego utworzenia w ZSRR Rezerwatów Biosfery, która będzie służyć jako punkt odniesienia dla ochrony biosfery oraz rozwój pomocą zdalnego monitorowania środowiska [3] .

Natychmiastowe propozycje dotyczące monitoringu środowiska zostały ogłoszone w 1972 roku, członkowie Komisji Specjalnej ONZ na problemach Komitet Naukowy do Konferencji Środowiska Międzynarodowej Rady Unii Naukowych , stworzonej przez amerykańskich naukowców Gilbert Białe i Thomas Maloney. Zgodnie z monitoringu środowiskowego je zrozumieć „systematyczne obserwacje stanu środowiska, ewentualne zmiany wynikające z działalności człowieka, kontrola takich zmian i wdrażania środków zarządzania środowiskowego” [4] .

Rozwój radzieckich naukowców w dziedzinie monitorowania środowiska zostały przedstawione w 1974 roku na spotkaniu międzyrządowej zwołanej przez Program Ochrony Środowiska przy ONZ, która poruszyła kwestie tworzenia globalnego systemu monitoringu środowiska. Uczestniczące w spotkaniu szef Hydrometeorologicznego Służby Izraela w tym samym roku ukazał się artykuł „Globalny System Obserwacji. Prognoza i ocena zmian środowiskowych. Podstawy monitorowania”, gdzie monitoring środowiskowy zrozumieć uwagi, zaproponował system do identyfikacji zmian w stanie biosfery pod wpływem działalności człowieka [5]. W 1975 roku sekcja Izrael czele „Monitorowanie stanu biosfery”, Rady Naukowej na Biosfery Problemy w Prezydium Akademii Nauk ZSRR i został szefem rozwoju działalności monitorowania środowiska w ZSRR.

W 1975 r. Artykuł Academician I.P. Gerasimov o naukowych podstawach współczesnego monitoringu środowiska, w którym identyfikuje trzy etapy monitorowania.

Pierwszy etap monitoringu koncentruje się na monitorowaniu stanu środowiska i jego wpływu na zdrowie publiczne. Na tym etapie należy stosować wskaźniki odzwierciedlające reakcję osoby: zachorowalność, śmiertelność, płodność, długość życia i tak dalej.

Przedmiotem drugiego etapu obserwacji i kontroli są terytorialne naturalne, przyrodniczo-techniczne i demograficzne geosystemy. Na tym etapie monitorowania ważne są wskaźniki wymiany energii masowej, bio-produktywności, maksymalna dopuszczalna koncentracja zanieczyszczeń, zdolność geosystemów do samoczyszczenia. Obserwacje należy przeprowadzać w szpitalach geograficznych, specjalnych strefowych lub regionalnych ośrodkach badawczych i obszarach testowych (kluczowych).

Zadaniem trzeciego etapu jest monitorowanie globalnych parametrów środowiska: atmosfery pylistej, globalnego bilansu wilgotności, zanieczyszczenia światowych oceanów itp. Ich celem jest ocena wpływu tych zmian na zdrowie i działania ludzi.

Rodzaje i podsystemy monitorowania środowiska

Gdy organizacja monitorująca jest konieczne, aby rozwiązać kilka problemów na różnych poziomach, tak Gerasimov (1975) zaproponował, aby wyróżnić trzy poziomy (typ, kierunku) monitorowanie: Bioecological (higieniczne), GEOSYSTEM (naturalne i gospodarcze) i Biosfera (Global) [ 6] . Jednak takie podejście do aspektu monitoringu środowiskowego nie dając wyraźne oddzielenie funkcji jego podsystemów lub zagospodarowania przestrzennego lub parametrycznej organizacji i to głównie o znaczeniu historycznym.

Możliwe jest wyróżnienie klasyfikacji rodzajów monitorowania środowiska:

Zgodnie z zasadą przestrzenną

Zasada przestrzenna wyróżnia się: monitorowanie lokalne, regionalne, krajowe i globalne. Ten ostatni zakłada ekologiczne badania interakcji człowieka i natury w skalach całej biosfery. Z reguły krajowa oznacza organizację monitorowania w jednym państwie. Trudno jednoznacznie określić zakres monitoringu regionalnego. W naszym kraju temat Federacji Rosyjskiej rozpatrywany jest w dokumentach normatywnych ekomonitoringu jako regionu. Monitoruje się na dużą skalę obszary wodne i terytoria na poziomie międzystanowym (Morze Bałtyckie, Morze Północne, Alpy, itp.) I na poziomie międzystanowym (Baikal, Ural, itp.). Monitoring lokalny obejmuje badanie przestrzeni pojedynczego źródła pod wpływem połączenia przedsiębiorstw w strefie przemysłowej, gminy (miasto,

Na obiekcie śledzenia

Tło (podstawowe)

· Wpływ

· Tematyczne

· Terytorialny

· Aquatorial.

W ramach monitoringu tła prowadzone są badania mające na celu ujawnienie naturalnych wzorców zmian w naturalnych składnikach i kompleksach. Monitorowanie skutków jest rozumiane jako obserwacja, ocena i prognozowanie stanu środowiska naturalnego na obszarach, na których zlokalizowane są niebezpieczne i potencjalnie niebezpieczne (AES) źródła oddziaływania antropogenicznego. Monitorowanie tematyczne – monitorowanie naturalnych składników, obiektów, na przykład lasów lub specjalnie chronionych obszarów przyrodniczych. Sieć obserwacji środowiska lądowego i wodnego różni się znacznie od zjawisk i metod badawczych.

Według naturalnych składników

Składniki naturalne są geologiczne, atmosferyczne, hydrologiczne, geofizyczne, gleby, leśne, biologiczne, geobotaniczne, zoologiczne. Monitoring powietrza atmosferycznego to system obserwacji stanu powietrza atmosferycznego, jego zanieczyszczeń i występujących w nim zjawisk naturalnych, a także ocena i prognozowanie stanu powietrza atmosferycznego i jego zanieczyszczeń. Podobnie możesz zdefiniować inne monitorowanie komponentów.

Według cech organizacyjnych

Obserwacje podkreślają monitoring międzynarodowy, stanowy, lokalny, publiczny i departamentalny. Systemy międzynarodowe obejmują systemy prognozowania, które są organizowane przez organizacje międzyrządowe o charakterze globalnym, na przykład ONZ, UNESCO, UNEP itp. Monitorowanie może być wykonywane przez służby państwowe i miejskie. Wreszcie przedsiębiorstwa i przedsiębiorstwa rolnicze i przemysł prowadzą monitoring departamentów. Monitorowanie środowiska może być organizowane przez indywidualne osoby, publiczne stowarzyszenia obywateli.

Podsystemy

Podsystem kontroli różne środowiska, takie jak: (analiza geofizycznych monitorowania zanieczyszczeń danych, mętność atmosferze bada meteorologicznych i hydrologicznie nośnik, i studia elementy nieorganiczny składnik biosferze włączając przedmiotów wytworzonych przez człowieka); monitorowanie klimatu (monitorowanie i prognozowanie wahań systemu klimatycznego obejmujące część biosfery wpływającą na kształtowanie się klimatu: atmosferę, ocean, pokrywę lodową itp. Monitoring klimatu jest ściśle powiązany z obserwacjami hydrometeorologicznymi.); monitoring biologiczny (oparty na monitorowaniu reakcji żywych organizmów na zanieczyszczenie środowiska); monitorowanie zdrowia publicznego (system monitorowania, analizy, oceny i przewidywania stanu zdrowia fizycznego populacji) itp.

Na ogół proces monitoringu środowiskowego można przedstawić następująco: środowisko (lub konkretnego obiektu na środowisko naturalne) -> pomiar różnych podsystemów parametrów monitorujących -> do gromadzenia i przekazywania informacji -> przetwarzania i prezentacji danych (tworzenie ogólnych szacunków) Prognozowanie. System monitoringu ekologicznego jest przeznaczony do obsługi systemów zarządzania jakością środowiska (zwany dalej “systemem zarządzania”). Informacja o stanie środowiska uzyskana w systemie monitorowania środowiska jest wykorzystywana przez system zarządzania do zapobiegania lub eliminowania negatywnej sytuacji środowiskowej, do oceny niekorzystnych skutków zmian stanu środowiska oraz do opracowywania prognoz rozwoju społeczno-gospodarczego,

System sterowania może być również podzielona na trzy podsystemy: Decyzja (specjalnie upoważniony organ państwowy), zarządzanie wykonanie decyzji (na przykład do zarządzania firmą), wdrażanie rozwiązań z wykorzystaniem różnych środków technicznych lub innych.

Podsystemy monitoringu ekologicznego różnią się przedmiotami obserwacji. Ponieważ składniki środowiska jest powietrze , woda , surowców mineralnych i energii zasobów , zasoby , gleba itd emitujących odpowiedni podsystem monitorowania. Jednak podsystem monitoringu nie ma jednolitego systemu wskaźników, wspólnego zagospodarowania przestrzennego, jedności w śledzeniu częstotliwości itp .., co niemożliwe do podjęcia odpowiednich środków w rozwój i zarządzanie stan ekologiczny terytoriów [2]. Dlatego przy podejmowaniu decyzji skupić się nie tylko na tych „system monitorowania prywatnej” (monitoring meteorologiczne, zasobów, społeczne i higieniczne, faunie i florze, itd.), I stworzyć na ich podstawie zintegrowanego systemu monitoringu środowiska.

Poziomy monitorowania

Monitoring to system wielopoziomowy. W przypadku aspektu horologicznego zwykle wyróżnia się systemy (lub podsystemy) poziomów szczegółowych, lokalnych, regionalnych, krajowych i globalnych [7] [8] .

Najniższy poziom hierarchiczny to poziom szczegółowego monitorowania realizowanego na małych obszarach (działki) itp.

Kiedy szczegółowy system monitorowania zostanie połączony w większą sieć (na przykład w obrębie obszaru itp.), Utworzony zostanie lokalny system monitorowania poziomu. Monitoring lokalny ma na celu zapewnienie oceny zmian w systemie na większym obszarze: terytorium miasta i powiatu .

Lokalne systemy można łączyć w większe – regionalne systemy monitorowania obejmujące terytoria regionów w obrębie prowincji lub regionu lub w obrębie kilku z nich. Takie regionalne systemy monitorowania, integrujące dane z sieci obserwacyjnych różniących się podejściami, parametrami, obszarami śledzenia i okresowością, mogą odpowiednio tworzyć złożone oceny stanu terytoriów i przedstawiać prognozy ich rozwoju.

Regionalne systemy monitorowania można zintegrować w ramach jednego państwa w ramach jednej krajowej (lub stanowej) sieci monitorującej, tworząc w ten sposób krajowy poziom ) systemu monitorowania. Przykładem takiego systemu był “Zunifikowany Państwowy System Monitorowania Środowiska Federacji Rosyjskiej” (ESSEM) i jego podsystemy terytorialne z powodzeniem stworzone w latach 90. XX wieku, aby odpowiednio zająć się zadaniami zarządzania terytoriami. Jednak po Ministrze ekologii w 2002 r. USSEM został również zniesiony, a obecnie w Rosji istnieją tylko odseparowane sieci obserwacyjne, co nie pozwala odpowiednio rozwiązać strategicznych zadań zarządzania terytorialnego, biorąc pod uwagę imperatyw ekologiczny.

W ramach programu środowiskowego ONZ zadaniem jest zintegrowanie krajowych systemów monitorowania w jedną sieć międzypaństwową – Globalny System Monitorowania Środowiska (GEMS). Jest to najwyższy światowy poziomorganizacji systemu monitorowania środowiska. Jego celem jest monitorowanie zmian w środowisku na Ziemi i jej zasobach w ogóle, w skali globalnej. Globalny monitoring to system monitorowania stanu i przewidywania możliwych zmian w globalnych procesach i zjawiskach, w tym oddziaływań antropogenicznych na biosferę Ziemi jako całości. Podczas tworzenia takiego systemu w całości, działającego pod auspicjami Organizacji Narodów Zjednoczonych, jest zadaniem przyszłości, ponieważ wiele państw nie ma jeszcze własnych systemów krajowych.

Globalny System Monitorowania Środowiska i środki mające na celu rozwiązywania wspólnych ludzkich problemów ochrony środowiska w całej Ziemi, takich jak globalne ocieplenie klimatu , problem ochrony warstwy ozonowej , prognozy trzęsień ziemi , ochrony lasów , globalnego pustynnienia i erozji gleby , powodzi , zapasy zasobów żywności i energii, i inne. Przykładem takiego podsystemu monitoringu środowiska jest globalna sieć obserwacyjna sejsmicznego monitoringu Ziemi, działająca w ramach Międzynarodowego Programu Kontroli Serca S trzęsienia ( http://www.usgu.gov/ ) i inne.

Program monitorowania środowiska

Monitorowany naukowo monitoring środowiska odbywa się zgodnie z Programem. Program powinien obejmować ogólne cele organizacji, szczegółowe strategie jej wdrażania i mechanizmy wdrażania.

Kluczowymi elementami programów monitorowania środowiska są [2] :

  • wykaz obiektów podlegających kontroli wraz z ich ścisłym odniesieniem terytorialnym (organizacja monitorująca w celu monitorowania);
  • wykaz wskaźników kontrolnych i dopuszczalnych obszarów ich zmiany (system monitorowania parametrycznego);
  • skale czasowe – częstotliwość pobierania próbek, częstotliwość i czas prezentacji danych (chronologiczna organizacja monitorująca).

Ponadto aplikacja w programie monitorującym powinna zawierać wykresy, mapy, tabele wskazujące lokalizację, datę i sposób pobierania próbek oraz prezentację danych.

Naziemne systemy nadzoru

Oprócz tradycyjnego “ręcznego” pobierania próbek, obecnie kładzie się nacisk na monitorowanie gromadzenia danych za pomocą elektronicznych urządzeń do pomiarów teledetekcyjnych w czasie rzeczywistym.

Korzystanie z elektronicznych urządzeń teledetekcyjnych odbywa się za pomocą połączeń ze stacją bazową za pośrednictwem sieci telemetrycznej lub za pośrednictwem linii naziemnych, sieci telefonii komórkowej lub innych systemów telemetrycznych.

Zaletą zdalnego monitorowania jest to, że wiele kanałów danych może być wykorzystywanych w jednej stacji bazowej do przechowywania i analizy. Znacznie zwiększa to efektywność monitorowania, gdy osiągane są poziomy progowe monitorowanych wskaźników, na przykład w niektórych obszarach kontrolnych. Takie podejście pozwala podjąć natychmiastowe działania zgodnie z danymi monitorowania, jeśli poziom progowy zostanie przekroczony.

Korzystanie z systemów zdalnego nadzoru wymaga zainstalowania specjalnego sprzętu (czujników monitorujących), które są zwykle maskowane w celu ograniczenia aktów wandalizmu i kradzieży, gdy monitorowanie odbywa się w łatwo dostępnych miejscach.

Systemy teledetekcyjne

Programy monitorowania są szeroko zaangażowane w teledetekcję środowiska za pomocą samolotów lub satelitów wyposażonych w czujniki wielokanałowe.

Istnieją dwa rodzaje teledetekcji.

  1. Pasywne wykrywanie promieniowania naziemnego emitowanego lub odbijanego od obiektu lub w pobliżu obserwacji. Najczęstszym źródłem promieniowania jest odbite światło słoneczne, którego intensywność mierzona jest za pomocą pasywnych czujników. Czujniki do teledetekcji otoczenia są dostrojone do określonych długości fal – od dalekiej podczerwieni do dalekiego ultrafioletu, w tym częstotliwości światła widzialnego. Ogromne ilości danych gromadzonych podczas teledetekcji środowiska wymagają potężnego wsparcia obliczeniowego. Umożliwia to analizę nieznacznie różniących się różnic w charakterystyce radiacyjnej ośrodka w danych teledetekcyjnych, z powodzeniem wykluczając szum i “obrazy fałszywego koloru”. Dzięki kilku kanałom spektralnym możliwe jest wzmocnienie kontrastów niewidocznych dla ludzkiego oka.
  2. Przy aktywnym teledetekcji z satelity lub statku powietrznego emitowany jest przepływ energii, a czujnik bierny służy do wykrywania i mierzenia promieniowania odbijanego lub rozpraszanego przez przedmiot badania. LIDAR jest często wykorzystywany do uzyskiwania informacji o topograficznych cechach obszaru objętego dochodzeniem, co jest szczególnie skuteczne, gdy terytorium jest duże, a ręczne strzelanie będzie kosztowne.

Teledetekcja umożliwia zbieranie danych na niebezpiecznych lub trudno dostępnych obszarach. Wykorzystanie teledetekcji obejmuje monitorowanie lasów, wpływ zmian klimatu na lodowce w Arktyce i na Antarktyce oraz badania nad głębinami oceanicznymi i oceanicznymi.

Dane z platform orbitalnych, uzyskane z różnych części widma elektromagnetycznego w połączeniu z danymi naziemnymi, dostarczają informacji do monitorowania trendów w zjawiskach długo i krótkoterminowych, naturalnych i antropogenicznych. Inne zastosowania obejmują zarządzanie zasobami naturalnymi, planowanie przestrzenne i różne dziedziny nauk o Ziemi.

Interpretacja i prezentacja danych

Interpretacja danych z monitoringu środowiska, nawet uzyskanych z dobrze zaprojektowanego programu, jest często niejednoznaczna. Często zdarzają się wyniki analizy lub “stronnicze wyniki” monitorowania lub raczej kontrowersyjne wykorzystanie statystyk w celu wykazania poprawności określonego punktu widzenia. Widać to na przykład w traktowaniu globalnego ocieplenia, gdzie zwolennicy twierdzą, że poziomy CO 2 wzrosły o 25% w ciągu ostatnich stu lat, podczas gdy przeciwnicy twierdzą, że poziom CO 2 wzrósł tylko o jeden procent.

Opracowano szereg wskaźników jakości w nowych programach monitoringu środowiska opartych na badaniach naukowych w celu integracji znacznych ilości przetwarzanych danych, ich klasyfikacji i interpretacji znaczenia całkowych szacunków. Na przykład w Wielkiej Brytanii używany jest system GQA. Te ogólne oceny jakości klasyfikują rzeki na sześć grup według kryteriów chemicznych i kryteriów biologicznych.

Do podejmowania decyzji wygodniej jest stosować ocenę GQA niż zestaw indywidualnych wskaźników.

Literatura

  1. Izrael Yu A. Ekologia i kontrola stanu środowiska naturalnego. – L.: Gidrometeoizdat, 1979, – 376 str.
  2. Yisrael A. A. Global Observing System. Prognoza i ocena środowiska naturalnego. Podstawy monitorowania. – Meteorologia i hydrologia. 1974, nr 7. – C.3-8.
  3. Syutkin VM Ekologiczny monitoring regionu administracyjnego (koncepcja, metody, praktyka na przykładzie regionu Kirov) – Kirov: VSPU, 1999. – 232 s.

(bezpłatny dostęp)

  1. Kuzenkova GV Wprowadzenie do monitorowania środowiska: Podręcznik szkoleniowy. – N. Novgorod: NF URAO, 2002. – 72 pkt.
  2. Murtazov AK Monitoring ekologiczny. Metody i środki: Podręcznik. Część 1 / AK Murtazov; Ryazan State University. S. A. Yesenin. – Ryazan, 2008. – 146 str.
  3. Snytko VA , Sobisevich AV Concept geo-środowiskowych monitoringu w pracach akademik IP Gerasimov // Geografia: rozwój nauki i edukacji. – T. 1. – Wydawnictwo RGGU pod nazwą Hercen St. Petersburg, 2017. – P. 88-91

Zobacz także

  • Metody monitorowania środowiska
  • Federalna służba hydrometeorologii i monitoringu środowiska Rosji

Notatki

  1. ↑ Ustawa federalna z dnia 10.01.2002 N 7-FZ (red. Spośród 21.11.2011) „na rzecz ochrony środowiska” (przyjęta przez Dumę Państwową 20.12.2001)
  2. ↑ Przejdź do:3 Sjutkin VM monitoringu województwa Środowiska (koncepcji, metod, praktykować przykład regionu Kirov). – Kirov: VSPU, 1999. – 232 str.
  3. ↑ Snytko VA , Sobisevich AV Wkład akademik IP Gerasimov w błąd monitoringu środowiska // problemom ekologicznym monitoringu i modelowaniu ekosystemów. – 2017 r. – Т. 28, № 1. – С 9-17.
  4. ↑ Snytko VA, Sobisevich AV system monitoringu środowiskowego dziedzictwa naukowego akademik IP Gerasimov i Izraela // Proceedings of V Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Praktycznej „Display środowiska: teoria, praktyka, edukacja “, 30 listopada – 3 grudnia 2017 r .: zbiór artykułów. M., 2017. S. 393-398.
  5. ↑ Izrael Yu A. Globalny system obserwacyjny. Prognoza i ocena środowiska naturalnego. Podstawy monitorowania. – Meteorologia i hydrologia. 1974, nr 7. C.3-8.
  6.  Gerasimov I. Naukowe podstawy współczesnego monitoringu środowiska – Izwiestija SSSR. Geografia serii. Nr 3. 1975. str. 13-25.
  7. ↑ Yisrael Yu A. Ekologia i kontrola stanu środowiska naturalnego. – L.: Gidrometeoizdat, 1979, – 376 str.
  8. ↑ Izrael Yu: Globalny system obserwacyjny. Prognoza i ocena środowiska naturalnego. Podstawy monitorowania. – Meteorologia i hydrologia. 1974, nr 7. – C.3-8.

Start a Conversation

Your email address will not be published. Required fields are marked *