Основной задачей в указанной области является выявление и минимизация экологических рисков для природной среды и здоровья населения, связанных с возникновением чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

Для этого необходимы:

· своевременное прогнозирование и выявление возможных экологических угроз, включая оценку природных и техногенных факторов возникновения возможных чрезвычайных ситуаций с негативными экологическими последствиями;

· разработка и осуществление мер по снижению риска чрезвычайных ситуаций с негативными экологическими последствиями;

· обучение населения правилам поведения, действиям и способам защиты при чрезвычайных ситуациях с негативными экологическими последствиями;

· разработка и совершенствование универсальных средств защиты населения и территорий при возникновении чрезвычайных ситуаций с негативными экологическими последствиями.

Предотвращение терроризма, создающего опасность для окружающей среды. Основной задачей в указанной области является предотвращение террористических актов, вызывающих ухудшение экологической обстановки и деградацию природной среды.

Для этого необходимы:

· предотвращение диверсий и техногенных аварий с негативными последствиями для окружающей среды;

· предотвращение преднамеренного применения химических веществ, вызывающих деградацию природной среды;

· предотвращение умышленных пожаров, вызывающих уничтожение природных и аграрных экосистем, а также предотвращение ввоза и распространения с террористическими целями видов живых организмов, вызывающих нарушения в данных экосистемах.

Экологическая диагностика – это система методов обследования природных комплексов и их основных компонентов, позволяющая на основе данных биоиндикации и анализа показателей специализированных тест-систем получать обоснованные заключения о состоянии объекта в целом при антропогенных воздействиях разной интенсивности и продолжительности.

Э.д. подразделяется на два типа:

1) поисковый — активный поиск ранних признаков возникающих угроз, оценка вероятности проявления стресс-реакций на новые виды нагрузки в ситуациях, когда вероятно появление неконтролируемых действующими системами мониторинга факторов риска. При обнаружении признаков угроз решается вопрос конкретизации ведущего фактора риска;

2) нормативный оценивает уровень нагрузки с позиции поддержания экологической стабильности и эффективности функционирования эколого-экономической системы; является основой прогнозирования состояния экосистемы. Нормативная Э.д. при обосновании выбора тест-систем и показателей приобретает первостепенное значение для целей экологического нормирования.

Э.д. может осуществляться на трех уровнях организации системы экологической безопасности: локальном, региональном, глобальном. На локальном уровне Э.д. обеспечивает эффективный и непрерывный контроль за соблюдением санитарно-гигиенических требований к качеству окружающей человека среды. Приоритетными являются инструментальные автоматизированные методы физико-химического анализа. Биотесты могут выполнять вспомогательные функции по выявлению долгосрочных кумулятивных эффектов, поэтому для мониторинга установленного перечня отдельных факторов риска эффективность биоиндикации невысока. На региональном уровне Э.д. выполняет двойную функцию: оценивает долгосрочные кумулятивные эффекты антропогенного воздействия на природные комплексы региона и выявляет признаки риска глобального уровня. Задача Э.д. на локальном и региональном уровнях получить информацию о признаках возможного экологического неблагополучия для постановки диагноза и принятия профилактических мер.

Э.д. связана с исследованием функционирования экосистем. Поэтому задачи решаются применительно к предмету исследования: установление «болезней» экосистем, их «патогенеза». В то же время Э.д. устанавливает причины ухудшения состояния окружающей среды. Она направлена на выявление неадекватных сдвигов и нарушений в функционировании экосистем. Установление диагноза позволяет ответить на вопрос: что случилось? почему это случилось? насколько это опасно для существования и развития экосистем? Эффективность Э.д. определяется организацией функционирования ее элементов, важнейшим из которых является система мониторинга за качеством окружающей среды.

Экологический мониторинг – это комплексная система наблюдений за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза ее изменений под воздействием природных и антропогенных факторов на фоне естественных изменений экосистем. Э.м. является механизмом обеспечения экологической безопасности государства. В зависимости от пространственных параметров рассматриваемых (контролируемых) экосистем различают глобальный, региональный и локальный Э.м.

Функции Э.м.:

· получение исходной информации о загрязнении окружающей среды для принятия управленческих решений по предотвращению дальнейшего поступления этих веществ в воду, воздух, почву, донные отложения, растительный покров или о необходимости очистки этих объектов от уже накопленных загрязнителей;

· оценка эффективности предпринятых мер;

· разработка обоснований для принятия решений экономического, правового, социального и экологического характера по отношению к природопользователям, районам и регионам со сложной экологической обстановкой, включая оценку недвижимости при ее приватизации или продаже.

Основные задачи Э.м.:

· обеспечение функционирования систем наблюдения за состоянием окружающей среды и происходящими в ней изменениями, источниками антропогенного воздействия;

· проведение комплексных и целевых оценок состояния окружающей среды на объектах экономики;

· сбор данных о состоянии окружающей среды на объектах и прилегающих территориях;

· прогноз возможных изменений окружающей среды под воздействием тех или иных техногенных факторов и выработка соответствующих мер по обеспечению безопасности населения и объектов экономики.

В соответствии с Положением об организации и осуществлении государственного мониторинга окружающей среды (государственного Э.м., утвержденным постановлением Правительства РФ от 31.03.2003 № 177), Э.м. включает в себя мониторинг атмосферного воздуха, земель, лесов, водных объектов, объектов животного мира, уникальной экологической системы озера Байкал, континентального шельфа РФ, состояния недр, исключительной экономической зоны РФ, внутренних морских вод и территориального моря РФ.

Э.м. осуществляется органами государственной власти РФ. Различают три уровня Э.м.:

· Глобальный, биосферный, охватывающий наблюдения за параметрами биосферы в глобальном масштабе.

· Региональный геосистемный или природохозяйственный, включающий в себя наблюдения за изменением природных экосистем по следующим показателям: массоэнергообмен, биопродуктивность, способность к самоочищению и т.д.

· Локальный (биоэкологический или санитарно-гигиенический), с наблюдениями за состоянием окружающей среды с точки зрения ее влияния на человека.

В сферу Э.м. входят:

· воды (пресные, поверхностные, морские, подземные, талые, сточные, атмосферные осадки);

· воздух (атмосферный, природных заповедников (фон), городов и промышленных зон, рабочей зоны);

· почвы и донные отложения (в аспекте загрязнения);

· растения, пища и корма, животные ткани (в том же аспекте);

· объекты, представляющие опасность для окружающей среды (например, продукция и отходы металлургической, нефтеперерабатывающей, химической, фармацевтической и микробиологической отраслей промышленного комплекса).

Экологический контроль (надзор) – это формы работы по наблюдению за законностью деятельности государственных органов, предприятий и граждан по соблюдению экологических норм и правил. Содержание Э.к.(н.) объединяет такие категории, как качество окружающей среды и его нормирование, экологический мониторинг, экологическую экспертизу и др. Э.к.(н.) осуществляется в целях организации рационального использования природных ресурсов, объектов и эффективного проведения мероприятий по охране окружающей среды.

Главные задачи государственного Э.к.(н.) — обеспечение соблюдения всеми юридическими и физическими лицами требований природоохранительного законодательства, НПА, экологических норм, правил и других нормативных документов по охране окружающей среды, выявление любых изменений ее качества и поддержания установленного уровня. Качество природной среды измеряется научно обоснованными государственными стандартами на различные виды природных ресурсов, природных объектов и комплексов. Стандарты, конкретизируя содержание требований законодательных норм, включают в себя технические правила и нормы в форме нормативных правовых актов. В системе показателей загрязнения природной среды выделяют нормативы, определяют предельно допустимые: концентрации вредных веществ в воздухе, воде и других природных объектах; выбросы загрязняющих веществ в атмосферу и водоемы; уровни вредных воздействий — вибрации, электромагнитных излучений и т.д. Э.к.(н.) сводится к проверке соблюдения хозяйствующими субъектами (физическими и юридическими лицами) требований экологического законодательства, обеспечения благоприятной для здоровья и жизни обстановки, экологической безопасности рационального использования природных ресурсов. Выделяют информационный, предупредительный и карательный Э.к.(н.) Информационный контроль предшествует двум другим и сводится к сбору информации для принятия предупредительных и ограничительных действий. Предупредительный контроль проводится в целях предотвращения последствий нарушения требований экологического законодательства. Карательный контроль выражается в применении мер государственного принуждения к нарушителям.

В РФ осуществляется государственный, производственный, муниципальный и общественный контроль (надзор) в области охраны окружающей среды. Государственный Э.к.(н.) осуществляется федеральными органами исполнительной власти и органами исполнительной власти субъектов РФ в порядке, установленном Правительством РФ. Запрещается совмещение функций государственного Э.к.(н.) и функций хозяйственного использования природных ресурсов. Государственный Э.к.(н.) осуществляется специально уполномоченным на то федеральным органом по охране окружающей среды и природных ресурсов в порядке, определяемом законодательством РФ. В соответствии с Федеральным законом «Об охране окружающей среды» (2002) Правительство РФ утверждает перечень объектов, подлежащих федеральному государственному Э.к.(н.). Объектами хозяйственной и иной деятельности независимо от формы собственности, находящимися в ведении РФ являются:

а) относящиеся к федеральным энергетическим системам, ядерной энергетике, федеральному транспорту, путям сообщения, информации и связи;

б) связанные с обеспечением обороны и безопасности, относящиеся к оборонному производству, производству опасных химических веществ и наркотических средств;

в) расположенные на землях федеральной собственности, в том числе лесного фонда РФ;

г) расположенные в пределах внутренних морских вод, территориального моря, исключительной экономической зоны и континентального шельфа РФ;

д) оказывающие негативное воздействие на подлежащие особой охране:

· природные объекты, включенные в Список всемирного культурного наследия и Список всемирного природного наследия, особо охраняемые природные территории федерального значения, государственные природные заповедники и иные природные комплексы, имеющие особое природоохранное, научное, историко-культурное, эстетическое, рекреационное, оздоровительное и иное ценное значение;

· редкие или находящиеся под угрозой исчезновения почвы, занесенные в Красную книгу почв РФ, и леса;

· зоны произрастания или места обитания редких и находящихся под угрозой исчезновения растений, животных и других организмов, занесенных в Красную книгу РФ, подпадающих под действие международных договоров РФ;

· природные объекты Байкальской природной территории.

Экологический мониторинг

Экологический мониторинг представляет собой неотъемлемую часть современной природоохранной деятельности. Он основан на издавна применявшемся в научной и практической деятельности человека методе наблюдения, который предполагает длительное целенаправленное и планомерное восприятии действительности.

Много позднее, уже в конце XX века, в науке возник сам термин мониторинг, означающий специальную систему повторных целенаправленных наблюдений за определенными элементами природы в пространстве и времени. В наши дни под мониторингом обычно понимают раздел сведений о состоянии природной среды, связанных в основном с деятельностью человека. Одной из наиболее важных задач экологического мониторинга считается определение вклада антропогенных изменений в общее состояние природных объектов.

Экологический мониторинг представляет собой информационную систему наблюдений, предназначенную для оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды, созданную с целью выделения антропогенной компоненты этих изменений на фоне естественных природных процессов. Это особый комплекс выполняемых по специально разработанным программам наблюдений, оценок, прогнозов и предлагаемых на их основе рекомендаций и обоснованных управленческих решений, позволяющих эффективно управлять состоянием окружающей природной среды и экологической безопасностью.

Система экологического мониторинга предназначена для сбора, систематизации и анализа данных о текущем состоянии окружающей среды, источниках и причинах наблюдаемых и вероятных изменений ее состояния, допустимости происходящих изменений и антропогенных нагрузок на среду в целом, имеющихся резервах биосферы. Она включает три основных направления деятельности – сбор информации о факторах воздействия и состоянии среды, оценку ее фактического состояния, прогноз дальнейших изменений оценку прогнозируемого состояния среды.

Экологическая диагностика

Экологическая диагностика представляет собой систему обследования природных сообществ и их основных компонентов, позволяющую на основе материалов биоиндикационных исследований и анализа тестируемых показателей определить изменения состояние объекта в зависимости от интенсивности и продолжительности антропогенных воздействий.

Экологическая диагностика может производиться с позиций двух основных подходов. При поисковом подходе происходит активный поиск признаков угрозы на наиболее ранних стадиях, в ситуациях наибольшей вероятности появления новых факторов риска, не отслеживаемых системой мониторинга. Нормативный подход связан с оценкой уровня нагрузки с позиций экологической стабильности экосистем, служит основой для прогнозирования динамики экосистем.

Экологическая диагностика может производиться на локальном, региональном и глобальном уровнях. На любом из них она связана с изучением функционирования экосистем. Она устанавливает ведущие факторы ухудшения состояния природных сообществ и выявление неадекватных нарушений нормального функционирования экосистем. Вслед за фактом выявления такого нарушения необходимо определить, чем конкретно оно было вызвано, какие факторы способствовали этому и насколько происходящие явления опасны для существования и функционирования экосистемы.

Таким образом, экологическая диагностика тесно связана с экологическим мониторингом, их сферы действия практически полностью перекрываются, однако понятие мониторинга в большей степени тяготеет к стандартным методам, длительным исследованиям по одним и тем же методикам, тогда как экологическая диагностика более направлена на регистрацию и объяснение новых, впервые возникающих, отклонений от нормального функционирования экосистем.

Цели и задачи экологического мониторинга

Основная задача экологического мониторинга состоит в сборе необходимой информации, на основе которой возможно предупреждение различных критических ситуаций в сфере взаимодействия общества и природы, которые могут принести вред или оказаться опасными для здоровья людей, благополучия других живых организмов, целостных экологических сообществ, а также отдельных природных и созданных человеком объектов.

В структуру целей экологического мониторинга входят:

· Наблюдение за окружающей средой, в первую очередь на территориях, подверженных интенсивному воздействию антропогенных факторов на природные экосистемы;

· Оценка и прогноз результатов воздействия антропогенного фактора на экосистемы, расположенные в пределах исследуемой территории;

· Предоставление в целях обеспечения открытости экологической информации и для предотвращения потенциально неблагоприятных антропогенных воздействий на экосистемы государственным органам и юридическим лицам объективной и достоверной информации о негативных изменениях состояния окружающей среды.

Экологический мониторинг подразумевает постоянное, комплексное и организованное исследование состояния среды, при котором производятся как систематическая оценка экологических факторов и условий, в которых существуют биосистемы различного ранга (человек, флора и фауна, экосистемы, биосфера), так и постоянная оценка динамики и текущего состояния экосистем.

Также в структуру задач экологического мониторинга включено создание условий для разработки корректирующих воздействий на экосистему или определяющие ее состояние факторы, в случае, если основные показатели удовлетворительного состояния экологических условий не достигаются.

Важными составляющими функциями системы экологического мониторинга служат накопление, систематизация и анализ информации, касающейся состояния окружающей среды в текущий момент, источников и факторов антропогенного воздействия на окружающую среду; уровня допустимых нагрузок на среду в целом; существующих ресурсов окружающей среды и ее биосистем, ресурсообеспеченности территории.

В соответствии с поставленными целями осуществляется теоретическое обоснование процедуры экологического мониторинга, которое производится в соответствии с разработанной программой мониторинга. Для достижения целей программа должна включать назначение и четкие методики проведения всех мероприятий мониторинга и описание способов их реализации.

Методы экологического мониторинга

Методы проведения экологического мониторинга в совокупности формируют сложную систему, в составе которой обычно задействуются различные естественные науки. Подобный синтез их методов способствует более адекватному достижению поставленных целей. Кроме того, комплексность системы мониторинга обеспечивается его осуществлением на детальном, локальном, региональном, национальном и глобальном уровнях.

Результаты экологического мониторинга используются в сфере управления использованием природных ресурсов, планирования использования земель, для прогнозирования результатов социально-экономического развития территории изысканий, при осуществлении прогноза чрезвычайных ситуаций и разработке мер по их предупреждению.

Также мониторинговые работы необходимы при любых природоохранных мероприятиях. В этом случае на основании результатов мониторинга принимаются решения о том, какие из природных объектов в первую очередь нуждаются в охране, какие можно считать эталонными, данные по которым используются в качестве образца для сравнения с другими территориями, мониторинг необходим также для определения результатов охранных мероприятий, соответствия природоохранным программ лимитирующим факторам для охраняемых объектов на данной территории и т.д.

Подходы к классификации экологического мониторинга

Различных подходов к классификации экологического мониторинга существует немало. Они подразделяются обычно в зависимости от характера решаемых в процессе исследования задач, либо по уровням организации объекта мониторинга, по исследуемым средам жизни и т.д. Эта классификация включает в себя весь блок разновидностей экологического мониторинга, различные подходы к наблюдению за динамикой как абиотической, так и биотической составляющих биосферы и ответной реакцией природных экосистем на эти изменения.

Таким образом, экологический мониторинг предполагает как геофизический, так и биологический компоненты, что определяет широчайший спектр методов и способов исследований, используемых при его осуществлении. Экологический мониторинг в целом включает весьма широкий набор методов и методологических подходов, среди которых обычно выделяют геофизические, химические, биологические аспекты.

Система экологического мониторинга может быть реализована на нескольких несводимых один к другому уровнях, для каждого из них существуют специально разработанные программы. Среди этих уровней обычно называют импактный, региональный и фоновый мониторинг.

Первый из них направлен в основном на контроль воздействия на среду конкретных объектов, второй – ни исследование состояния экосистем определенного региона (по масштабам территории он может подразделяться дополнительно), а третий – на сравнение нарушенных территорий с эталонными.

Виды мониторинга:

1. Импактный мониторинг предполагает изучение сильных воздействий на окружающую среду в локальном масштабе. Программа данного уровня мониторинга может включать, например, исследование при помощи специальных методик сбросов или выбросов конкретного предприятия. Конечной задачей в данном случае является не столько установление структуры и объемов выбрасываемых веществ, сколько оценка их вредного воздействия на природную среду. В зависимости от особенностей окружающих экосистем, одни и те же количественные показатели загрязнения могут быть практически безвредными, или приводить к катастрофическим результатам. В связи с особенностями миграции загрязнителей в экосистемах, а также склонностью некоторых из них к кумуляции, импактный мониторинг должен быть достаточно продолжительным.

2. Региональный мониторинг обычно подразумевает исследование миграции и трансформации в экосистемах загрязняющих веществ, изучение совместного воздействия различных экологических, как природного, так и антропогенного характера, факторов, характерных для исследуемой территории. Предметом данного уровня мониторинга служит состояние окружающей среды в пределах более или менее обширного региона.

3. Фоновый мониторинг осуществляется на базе природных эталонов – биосферных заповедников, где отсутствует хозяйственная деятельность человека. Его цель состоит в фиксации фонового состояния окружающей среды, очень важном для сравнительных оценок антропогенного воздействия на преобразованных территориях.

4. Мониторинг состояния особо охраняемых природных территорий характеризуется собственной спецификой. Его основные задачи определяются в первую очередь уникальностью объектов и их функцией.

ООПТ (особо охраняемые природные территории) представляют собой либо образцы типичных для данной географической территории биосистем, либо объекты, уникальные в природном или культурном отношении. Функцией ООПТ первого типа является охрана либо всего природного комплекса в целом (не в последнюю очередь в качества модели для изучения естественной организации экосистем), либо (как приоритет) отдельных компонентов природы, обычно это редкие виды флоры и фауны. Второй тип ООПТ охраняет единичные объекты, обычно в организационной форме памятников природы.

Преимущества биологических методов

Длительное время наблюдения, которые мы с использованием современной терминологии называем мониторингом, производились лишь за изменениями концентраций в среде тех или иных вредных веществ, и некоторыми другими параметрами состояния природной среды, связанными в основном с естественными причинами. В отличие от динамики экосистем, вызываемой естественными факторами, их изменения под воздействием антропогенных и техногенных факторов происходят весьма быстро.

Логично предположить, что, поскольку на живые организмы сильно и негативно воздействуют различные химические примеси в среде, именно химическими методами и следует оценивать качество среды. Однако это не совсем так. Дело в том, что нередко химические методы не способны определить наличие в среде вредных веществ в силу их низкой концентрации, однако за счет эффекта кумуляции их вредное воздействие оказывается ощутимым.

Точно также химические методы не могут отобразить специфику совместного действия на организм нескольких вредных веществ, которая не сводится к суммации отдельных воздействий. Наконец, существует явление адаптации, благодаря которому воздействие одних и тех же концентраций тех же самых загрязнителей на разные поколения организмов неравнозначно. Все эти недостатки химических методов становятся несущественными для биологических.

Биологические тест-объекты

Тест-объекты - это организмы, используемые для оценки токсичности химических веществ, промышленных выбросов, атмосферных примесей, природных и сточных вод, почв, донных отложений водоемов, кормов и др.

Это своего рода «датчики» сигнальной информации, показывающей степень токсичности среды, они позволяют заменить сложные химические анализы, дают возможность оперативно констатировать факт токсичности (ядовитости, вредности) среды, независимо от ее обусловленности одним, легко определяемым аналитически веществом или целым комплексом химически не определяемых веществ. Тест-объекты с высокой степенью приближения позволяют дать количественную оценку уровня токсичности загрязнения воздушной, водной и почвенной среды.

В качестве таких объектов используют самые разные организмы – растения, беспозвоночных и позвоночных животных.

Методики исследований также различны. Это изучение видового состава и численности биоиндикаторов в сообществах, лабораторные исследования, в которых отмечается воздействие тестируемой среды на выживаемость, плодовитость, стабильность развития организмов. Популярными объектами таких исследований являются:

1. семена ряда растений,

2. лишайники,

3. дафнии,

4. многие водные беспозвоночные,

5. рыбы, и т.д.

По используемому объекту нередко называют и весь метод, например, метод, основанный на использовании в качестве тест-объекта лишайников называется лихеноиндикацией.

Тест-объекты должны чутко реагировать на характер и состав субстрата, на микроклиматические условия и состав среды. Использованию их как объектов глобального мониторинга способствует широкое распространение и выраженная реакция на внешнее воздействие, притом, что собственная изменчивость этих организмов должна быть относительно незначительной.

Тест-объекты служат интегральным индикатором состояния среды и косвенно выражают своей реакцией общую "благоприятность" комплекса абиотических факторов среды для биоты. Кроме того, большая часть химических соединений, вредно влияющих на организмы, входит в состав выбросов большинства промышленных производств, что позволяет использовать биологические тест-объекты для тонкой индикации антропогенной нагрузки.

Наиболее тонким механизмом подобных исследований является изучение стабильности развития, при этом появляется возможность оценивать слабые уровни воздействия на среду, не приводящие к гибели организмов.