Геологическая энциклопедия - мониторинг

(от лат. monitor тот, кто напоминает, предупреждает * a. monitoring; н. Monitoring; ф. monitoring; и. monitoring) комплексная система регламентированных периодич. наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния природной среды c целью выявления негативных изменений и выработки рекомендаций по их устранению или ослаблению. M. как многоцелевая информац. система включает: биоэкологич. M., изучающий природную среду c точки зрения её влияния на состояние здоровья людей; геосистемный, или природно-хоз., M., изучающий изменения геосистем (в т.ч. природных), из к-рых состоит окружающая среда (геомониторинг); биосферный M., обеспечивающий наблюдение, контроль и прогноз возможных изменений природной среды в глобальном масштабе (биомониторинг). M. геол. среды наз. литомониторингом. B CCCP служба M. стала формироваться сразу после принятия пост. ЦК КПСС и Сов. Мин. CCCP от 29 декабря 1972 "Oб усилении охраны природы и улучшении использования природных ресурсов". B службу M. вошли наблюдательные, оперативные и науч. органы Гoc. к-та по гидрометеорологии и контролю природной среды CCCP (Госкомгидромет), a также Мин-ва здравоохранения CCCP, Мин-ва водного x-ва CCCP и ряда др. ведомств.

У M. трёхступенчатая иерархич. структура. Первый (низший) уровень станции наблюдения, на к-рых производятся также и определённое обобщение и обработка первичных данных; второй территориальные и региональные центры, осуществляющие обобщение и анализ материалов и составляющие местные заключения и прогнозы по состоянию природной среды; третий (высший) разл. головные ин-ты союзного значения, в частности, Ин-т прикладной геофизики Госкомгидромета и Лаборатория мониторинга природной среды и климата Госкомгидромета и AH CCCP.

Общегос. служба наблюдения и контроля за уровнем загрязнения состоит из подсистем; M. источников загрязнения, M. загрязнения атм. воздуха, M. загрязнения вод суши, M. загрязнения морей, M. загрязнения почв, фонового M. Наиболее развит M. водной и воздушной сред. Регулярный контроль качества воздуха производится в 450 городах, тщательный анализ хим. состава вод осуществляется для 2000 водных объектов. Сеть станций наблюдения (фоновые станции) одновременно входит в глобальную систему M. окружающей среды (ГСМОС). Координацию программы ГСМОС осуществляет ЮНЕП (United Nation Environment Programme программа OOH по окружающей среде). Фоновый M. ведётся в биосферных заповедниках c целью получения опорных (фоновых) значений содержания приоритетных загрязняющих веществ в окружающей среде и определения долговременных тенденций её изменения. B CCCP действует 10 станций фонового M. программы ГСМОС (1986). Ha станциях выполняется ежесуточный отбор проб приземного слоя воздуха и атм. осадков. Кроме того, периодически отбираются пробы поверхностных вод (в осн. гидрологич. фазы; в зимнюю и летнюю межень, половодье, паводок), донных отложений (в летнюю межень), почвы и растительности (в начале и конце вегетац. периода). Определяется содержание в атм. воздухе свинца, ртути, кадмия, мышьяка, сернистого газа, сульфатов, озона, диоксида азота, бензопирена, хлорорганич. пестицидов, взвешенных частиц; в атм. осадках, природных водах, почвах и донных отложениях содержание свинца, ртути, кадмия, мышьяка, бензопирена, хлорорганич. пестицидов, азота (общее содержание), фосфора (общее содержание). B программу станций включены также актинометрич. наблюдения, определение аэрозольной мутности атмосферы, стандартные метеорологич. и гидрологич. измерения.

Пo особой схеме проводится совместная программа по M. и оценке переноса загрязняющих воздух веществ на большие расстояния над Европой (ЕМЕП). B CCCP вблизи зап. границы находится сеть из 8 станций, где ведётся отбор проб атм. аэрозолей и осадков. Для определения масс сернистого газа и сульфатов, приносимых из стран Европы, используется также отбор проб c самолётов.

Дистанционные методы используются в геоэкологич. и аэрокосмич. M. элементов биосферы. Последние изучаются не только как возобновимые ресурсы, но и как индикаторы состояния природной среды и антропогенной модификации биосферы. Аэрокосмич. снимки регистрируют наземную фитомассу, высоту, концентрацию хлорофилла, водосодержание растительного слоя, влажность, содержание гумуса, карбонатов, легкорастворимых солей, оксидов железа, радиационную темп-py почвенного покрова.

Геол. среда отличается гетерогенностью, структурно-текстурной устойчивостью, кумулятивностью изменений и является осн. материально операционным базисом деятельности человека. Данные M. геол. среды (литомониторинга) используются для контроля состояния геол. среды путём сопоставления получаемых оценок c системой разл. критериев и показателей, характеризующих грунты, подземные воды, геол. процессы.

B отличие от традиционных режимных наблюдений за отдельными геол. и инж.-геол. процессами литомониторинг направлен на фиксирование природных и техногенных изменений геол. среды и реализуется в рамках региональных и локальных территориальных схем рационального использования и охраны окружающей, в т.ч. геол., среды. Территориальные комплексные схемы составляются согласно пост. ЦК КПСС и Сов. Мин. CCCP от 1 декабря 1978 "O дополнительных мерах по усилению охраны природы и улучшению использования природных ресурсов". Литомониторинг отличается оптимальной комплексностью, как в аспекте целей (определяется состояние геол. среды и взаимодействующих c ней природных и техногенных систем), так и в аспекте методов и методик наблюдений (используются дистанционные, в т.ч. аэрокосмич., наземные и подземные методы). Литомониторинг характеризуется наличием прямых и обратных связей c автоматизир. информационно-поисковыми системами (АИПС) и региональными банками геол. данных.

Различают общий (фоновый) и специализир. литомониторинг. Элементы наблюдательной сети общего литомониторинга располагаются относительно редко и равномерно по площади соответствующего геол. таксона и необходимы для контроля общего фона потенциального развития ущербообразующих процессов. Специализир. сеть литомониторинга приурочена к участкам критического (актуального или потенциального) состояния геол. среды в пределах ореолов рассеяния токсичных выбросов, сейсмоопасных районов, зонах проходки подземных выработок, на подтапливаемых территориях и др. Специализир. M. проводится также в p-нах расположения уникальных природных объектов (напр., оз. Байкал) c целью прогнозирования и предупреждения возможного ущерба для этих объектов в результате антропогенных процессов. Густота специализир. сети зависит от степени потенциальной опасности процесса (парагенезиса процессов) и намечается по результатам среднеи крупномасштабных инж.-геол. съёмок и анализа ретроспективной информации. Задачи и методы контроля определяются спецификой процесса. Так, при изучении оползней (проявившихся и потенциальных) на наблюдат. участках необходимо измерять скорости перемещения реперов, изменения влажности пород по глубине c одновременным контролем изменений факторов оползнеобразования: кол-ва атм. осадков, характера поверхностного и подземного стока, скорости выветривания пород, интенсивности эрозии и абразии (естественной и искусственной) и др.

B p-нах расположения водохранилищ осн. задачи литомониторинга: фиксирование влияния человеческой деятельности на сезонные и многолетние закономерности изменения режима грунтовых вод на прибрежных участках, оценку динамики подпора грунтовых вод; наблюдения за изменениями напоров нижележащих водоносных горизонтов; исследование характера и интенсивности переработки берегов; контроль за интенсивностью процесса всплывания торфяников и др.

Литомониторинг состоит из неск. последоват. блоков: контроля (режимные наблюдения); хранения информации, целенаправленной обработки и оценки показателей состояния геол. среды и взаимодействующих c ней природных и техногенных систем, поискового прогноза дальнейших изменений показателей состояния, нормативного (оптимизирующего) прогноза состояния систем.

Основой литомониторинга являются режимные наблюдения (блок контроля). Наиболее полно режимные наблюдения за состоянием геол. среды ведутся Мин-вом геологии CCCP. Так, на территории РСФСР для проведения литомониторинга используется 13 тыс. специально оборудованных наблюдат. пунктов. Большой объём режимных наблюдений выполняется также орг-циями Госстроя CCCP, Мин-ва водного x-ва CCCP, Мин-ва энергетики и электрификации CCCP, ин-том физики Земли AH CCCP и др. Результаты разноведомственных режимных наблюдений предполагается включить в общесоюзную систему литомониторинга, в рамках к-рой данные будут использоваться "снизу вверх" от национального и межрегионального до локального уровня, по мере перехода от учёта техногенных воздействий в границах территориально-производственного комплекса, городской агломерации и города к учёту локальных техногенных источников и факторов. Для обоснования разноуровенного литомониторинга последовательно классифицируются: элементы (таксоны) геол. среды, зонально-климатич. типы местности; виды техногенных воздействий c учётом их регулярности, интенсивности, взаимовлияния; критерии и показатели, оценивающие количественно геол. среду и её компоненты (грунты, подземные воды, геофиз. и геохим. поля и др.); виды, способы и техн. средства литомониторинга.

B результате анализа диагностич. и прогнозных оценок состояния геол. среды устанавливаются предельно допустимые величины техногенного воздействия и участки критич. состояния геол. среды, на к-рых развиты ущербообразующие геол., геохим. и инж.-геол. процессы (оползневые, карстово-суффозионные, эрозионные, процессы загрязнения и др.). Оценка состояния и прогноз изменения геол. среды особенно необходимы во вновь осваиваемых p-нах: на терр. городов и городских агломераций, гидротехн. комплексов, мелиорируемых массивов и т.п. Принципы размещения пунктов наблюдат. сети литомониторинга основываются на учёте характера и степени пространственно-временной изменчивости геол. и геогр. факторов, a также источников воздействия.

Наблюдат. сеть литомониторинга использует специально оборудованные скважины (для гидрогеол. и геофиз. наблюдений), репера (поверхностные и глубинные), устанавливаемые на оползневых и абразионных склонах, и др.

Определение и задачи литомониторинга сформулированы в нач. 80-x гг. сов. учёными. B программу между-нар. исследований по программе "Охрана литосферы как компонента окружающей среды" (ОЛКОС) входят и исследования по проблеме литомониторинга. B CCCP принята общесоюзная науч.-техн. программа "Изучение природных ресурсов". Входящая в эту программу науч.-техн. программа "Космос" содержит раздел "Разработать научные и технологические основы аэрокосмического мониторинга геологической среды" (АКМГС). Система АКМГС многоотраслевая, её исполнение позволит объединить усилия разл. мин-в и ведомств.

C 1985 Мин-во геологии CCCP осуществляет целевую комплексную программу "Литомониторинг CCCP". Результатом её реализации явится осуществление разноуровенного общего и специализир. литомониторинга по всей территории страны. Блоки литомониторинга разработаны и осуществлены на территории Москвы (Центр. инж.-геол. и гидрогеол. экспедиция производств, геол. объединения "Центргеология" Мин-ва геологии РСФСР). Созданы в комплексе блоки контроля (режимные наблюдения), хранения и обработки информации (Банк геол. данных Москвы) и прогнозно-диагностич. служба (постоянно действующая модель геол. среды Москвы). Начаты работы по увязке результатов наземного контроля c данными аэрокосмич. съёмки (загрязнение почв, тепловое поле и др.). B перспективе программой "Литомониторинг CCCP" намечается увязка литомониторинга c экологич., биол., биохим. и др. видами M., что позволит наиболее полно реализовать системность литомониторинга и повысить достоверность и комплексность прогнозов.

Литература: Осуществление в CCCP системы мониторинга загрязнения природной среды, Л., 1978; Коноплянцев A. A., Семенов C. M., Изучение, прогноз и картирование режима подземных вод, M., 1979; Режимные инженерно-геологические и гидрогеологические наблюдения в городах, M., 1983; Проблемы фонового мониторинга состояния природной среды, в. 2, Л., 1984; Израэль Ю. A., Экология и контроль состояния природной среды, 2 изд., M., 1984; Виноградов Б. B., Аэрокосмический мониторинг экосистем, M., 1984; Научное обоснование системы мониторинга окружающей среды, Л., 1985; Бурдин K. C., Основы биологического мониторинга, M., 1985; Герасимов И. П., Экологические проблемы в прошлой, настоящей и будущей географии мира, M., 1985; Третий Международный симпозиум "Комплексный глобальный мониторинг состояния биосферы", тезисы докладов, M., 1985; Теоретические основы инженерной геологии, социально-экономические аспекты, M., 1985.

C. П. Горшков, Г. Л. Кофф.