ИЕРАРХИЯ МОНИТОРИНГА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Мирзадинов Рашид Абу-Аскарович

профессор, д-р биол. наук, Казахская академия транспорта и коммуникаций, г. Алматы

E-mail:

ENVIRONMENTALMONITORINGHIERARCHY

Rashid Mirzadinov

professor, doctor of biology sciences, Kazakh academy of transport and communication, Almaty

Аннотация

Предлагается классификация мониторинга. Полноценную систему мониторинга можно построить только при соблюдении основных принципов, разделении окружающей среды на уровни, блоки, направления, масштабы выраженности явлений, процессов и объектов.

ABSTRACT

Monitoring classification is proposed. Full-scale monitoring system can be built provided that main principles are observed; natural environment is divided into levels, blocks, directions, and classified according to scales of phenomena intensity, processes and objects.

Ключевые слова:Космос; Земля; мониторинг; уровень; масштаб.

Key words:Space;Earth;monitoring;level;scale.

Стремительный рост населения Земли с 1 миллиарда до 7 миллиардов за последние 125—130 лет, взрывной научно-технический прогресс и экстенсивное развитие индустриализации привели к тому, что эффект воздействия человека на окружающую среду приблизился по силе воздействия к планетарным природным процессам. Изменение требований общества к качеству жизни, за последние 60—65 лет, настолько увеличил объем использования природных ресурсов, что породил ряд проблем современности: минерально-сырьевых и энергетических ресурсов, продовольственную и экологическую (или охраны окружающей человека среды). Проблемы эти в той или иной степени касаются всех стран мира и требуют осмысления сложившейся ситуации в экологическом, философском, научно-техническом и во многих других аспектах. Самое главное при этом - необходимость нового политического и управленческого решения экологических проблем. Такого решения, которое позволило бы выйти из сложившейся ситуации путем сохранения окружающей человека среды в социально-необходимом безопасном состоянии без снижения темпов роста производства, т. е. оптимизации окружающей среды.

Мировое сообщество начало принимать активные меры по ограничению неблагоприятной хозяйственной деятельности и оптимизации окружающей человека среды во имя сохранения человечества как биологического вида. Одними из таких действенных мер стало внедрение программ ЮНЕП, ЮНЕСКО и рассмотрение средоохранных проблем в других специализированных программах как ВОЗ, ВМО и др. Но самой средоохранной программой явилась ЮНЕП (Юнион Нэйшн Енвайоронметл Програм), в рамках которой официально принята и внедрена в общественное сознание (1972), а также утверждена, мировым сообшеством (ЮНЕП), концепция мониторинга (1975).

Как считают многие ученые, международные и межправительственные организации, для эффективного решения проблемы оптимизации окружающей среды необходима организация глобального мониторинга, опирающейся на региональные системы мониторинга. Понятие "мониторинг" настолько широко внедрилось в общественное сознание, что словосочетания типа "социологический" или "экономический мониторинг" стали привычными. Концепция мониторинга кажется многим людям спасительной в свете усиливающегося антропогенного воздействия на компоненты окружающей человека природной среды. Однако, в результате мониторинга, достоверно выявляются лишь изменения краткопериодического ряда. Инструментальное выявление этих изменений начаты совсем недавно и выяснить достоверно флуктуационный, сукцессионный или эволюционный характер динамики компонентов окружающей среды в глобальном масштабе не представляется возможным.

Очень поучительна история о викинге Эрике Рыжем. Изгнанный с семьей из Норвегии за убийство он поселяется в нынешней зеленой Исландии(Ледниковой земле). В 982 году он приплывает на, в настоящее время сплошь покрытую ледниками, Гренландию (по скандинавски - зеленую землю) и обосновывает там поселение. Изучение климатических изменений в Европе и России во втором тысячелетии также не позволяет говорить доказательно об антропогенном глобальном потеплении в Европе и России [8].

Поэтому, в понимании целей и задач, объема и содержания (структуры) мониторинга все еще существуют значительные неразбериха и неопределенность.

Слово "мониторинг" в современном понимании впитало смысловые значения латинского "monitor" - надзирающий, предупреждающий, напоминающий и английского "monitor" - наставник, контрольное устройство. Появление термина "мониторинг" в официальных документах относят к Конференции ООН по проблемам окружающей человека среды (Стокгольм, 5—6 июня 1972 г.). Глобальная система мониторинга была учреждена в 1975 г. в решениях программы ООН по окружающей среде (ЮНЕП). Она состоит из пяти взаимосвязанных подсистем: исследования климата, отдаленного переноса загрязняющих веществ, гигиенических аспектов окружающей среды, океана и возобновимых ресурсов суши.

При нынешнем размахе хозяйственной деятельности и глобальном характере происходящих изменений мониторинг является основным инструментом для выработки рекомендаций по стратегии управления компонентами природной среды. Сознательное управление окружающей средой возможно только при систематических наблюдениях за ее состоянием, оценке этого состояния, целенаправленных повторных наблюдениях (контроле этого состояния) и прогнозирования возможных изменений. Такие систематические наблюдения позволяют выявить систему многоуровневых взаимодействий между отдельными компонентами природной среды и факторами человеческой деятельности.

Таким образом, в понятие "мониторинг" вкладывают различные виды деятельности: наблюдение и оценку, контроль и прогноз состояния объекта, процесса или явления для управления качеством окружающей среды.

Концепция мониторинга получила широкое распространение в разных странах, и в настоящее время стали весьма актуальными разработка классификации видов и типов мониторинга и осуществление их унификации. Исходя из общих целей, отдельные государства разрабатывают свои системы мониторинга, направленные на решение наиболее актуальных задач. В настоящее время применяют многочисленные понятия и терминологию связанные с мониторинговыми исследованиями. Многочисленность понятий и определений связана с иерархией (соподчиненностью), размерностью (многоуровневостью), динамичностью и устойчивостью компонентов окружающей среды.

Геоцентризм.Планета Земля или геосфера сложена веществом из различных агрегатных состояний: газообразной атмосферы, жидкой гидросферы, твердой литосферы, расплавленной и вязкой мантии, раскаленного и металлического ядра. Данный подход выделения сфер основан на характеристике агрегатного состояния веществ составляющих Землю, является геоцентрическим, не учитывающим наличие живых организмов в геосфере.

Биоцентризм.Живые организмы на Земле занимают очень тонкую пленку толщиной не более 200—300 метров на суше, практически ограниченную вверх высотой растений, вниз корнями растений. Мировой Океан не исключение – более 95 % его составляет океаническая пустыня. Жизнь в Мировом Океане сосредоточена в шельфовой зоне, районах апвеллинга, рифтовых зонах. Более 99,99 % живых организмов Земли сосредоточены именно в этой сверхтонкой пленке на Земле. Менее 0,01 % живых организмов пересекают океаническую пустыню во время миграции или поднимаются в небо во время перелетов. Однако, с биоцентрической позиции, т. е. с точки зрения распространения живых организмов в пределах сфер Земли, выделяются: аэробиосфера, гидробиосфера и литобиосфера, объединенные в настоящую биосферу или эубиосферу. Кроме того, существуют ряд понятий как артебиосфера, мегабиосфера, панбиосфера, метабиосфера, парабиосфера, гипобиосфера и другие [13].

Классификацию различных видов биосфер, в очень упрощенной форме, схематично можно представить, следующим образом [5]:

Таким образом, биоцентрический подход характеризует распространение живых организмов, и дает иную картину сфер Земли, которая не совпадает с геоцентрическим подходом выделения сфер.

Схема 1

Упрощенная взаимосвязь видов биосфер [5]

Антропоцентризм. Жизнь на Земле практически неуничтожима, пока Солнце не превратится в Сверхновую звезду. Если же случится какая-либо планетарная катастрофа без распада Земли, как гипотетического Фаэтона, то могут вымереть лишь какие-то виды, в том числе и человек. Но при этом, из имеющегося многообразия жизненных форм на Земле обязательно найдутся такие, которые смогут выжить, приспособиться к новым условиям и дадут толчок в новое эволюционное развитие разумной жизни. Поэтому, антропоцентризм есть такое рассмотрение объектов, процессов и явлений в котором, основной и конечной целью является выживание человечества как биологического вида.

При рассмотрении объектов Земли, и происходящих в окружающей среде процессов и явлений, интересы человека и человеческого общества ставятся в качестве главнейшей цели любой деятельности. Цель мониторинга - выживание человечества как биологического вида на Земле. То есть цель мониторинга антропоцентрична – в центре всех рассматриваемых проблем стоят интересы человека.

Человечество, заявляя о сохранении биоразнообразия и биоцентричности своей деятельности, уничтожает болезнетворные микробы и вирусы, грызунов, саранчу, вредителей лесов, садов и сельскохозяйственных посевов, борется с сорняками на полях. То есть, уничтожает элементы биоразнообразия. Говоря об охране окружающей среды, человечество настолько воздействует на нее, что его деятельность практически не оставила, так называемых девственных, неизмененных человеком ландшафтов. Так или иначе, в основе любой деятельности предполагаются удовлетворение потребностей человека за счет природных ресурсов. Но, при этом, обществом выдвигаются требования сохранения окружающей среды в состоянии безопасном для человека. Для этого проводится контроль и регламентация видов деятельности. Жесткость экологического законодательства зависит от уровня социально-экономического развития общества в той или иной стране.

Рассматривая становление и развитие проблемы мониторинга окружающей среды, необходимо четко представлять, что понятие «окружающая среда» есть сокращенный вариант понятия «окружающая человека среда» и практически синоним понятия «природная среда». Под «окружающей средой» принято понимать систему природных и антропогенных объектов и явлений, которые, так или иначе, воздействует на людей. В понятие «окружающая среда» включается практически вся Солнечная система, ближайший к Солнечной системе Космос и даже вся наша галактика Млечный путь.

Уровни мониторинга. Мониторинг окружающей среды может быть осуществлен в полной мере на основе подхода к окружающей среде как к совокупности иерархически подчиненных систем разного таксономического ранга.

Наивысший уровень - явления космического порядка. Большинство ученых астрономов считают, что все геомагнитные инверсии (около 14), происшедшие на Земле, вызваны взрывами сверхновых звезд в нашей Галактике. Геомагнитные инверсии, при которых происходит переполюсовка магнитного поля Земли, защищающей биоту от губительного Космического и Солнечного излучений, не самые страшные катастрофы. Опасны падения космических объектов на Землю. Только в Солнечной системе астрономы насчитывают более 400 тысяч астероидов, каждый из которых не менее одного километра в диаметре. Ежегодно траектория минимум двадцати из них пересекается с траекторией Земли. Подсчитано, что за последние 600 млн. лет на Землю упали около 1500 астероидов различных размеров. В среднем столкновения Земли с крупным небесным телом случается 2,5 раза в миллион лет. Статистики подчеркивают, что рано или поздно очередное столкновение астероида с Землей произойдет и это может вызвать непредсказуемые последствия. Маловероятно, что астероид окажется очень большим по размеру, но такая возможность не исключена [1].

Около 65 млн. лет назад крупное небесное тело размером почти 9 км в диаметре, врезавшись в Землю на территорию Мексики (северная оконечность полуострова Юкотан) сформировало подземный (в настоящее время) кратер диаметром около 180 км. Падение этой горы произвело всепланетную экологическую катастрофу. Выброс в атмосферу огромного количества пыли при взрыве, видимо настолько снизил ее прозрачность, что температура на Земле снизилась катастрофически. Доминирующие как биологический вид динозавры, а также и другие животные весом более 20 кг, почти сразу вымерли, освободив экологическую нишу для эволюции млекопитающих. Ученые планетологи убеждены, что все крупные геологические катаклизмы, в результате которых исчезли более 90 % известных науке обитателей Земли, вызваны столкновениями крупных астероидов с Землей. За орбитой Плутона находится так называемое Пояс Койпера и Облако Оорта, где сконцентрирована огромная масса вещества – более 1000 масс всей Cолнечной системы. Именно из Облака Оорта к нам в Солнечную систему влетают кометы.

Следующий уровень явлений происходящих на Земле связаны с Солнцем и Луной. В период повышения солнечной активности интенсивнее становятся циркуляция атмосферы, возрастает увлажнение, прирост фитомассы, активизируется деятельность микробов и вирусов, у людей повышается интенсивность сердечно-сосудистых, онкологических, нервно-психических заболеваний. Кроме того, наблюдаются циклические изменения показателей жизнедеятельности организмов и сообществ в виде биологических ритмов - суточных, месячных, сезонных, полугодовых, годовых. Каждый биоритм имеет аналогию в гелиоритмах: смена суток, солнечных циклов периодичностью 29.5 дней, 2.2—2.5 лет, 5.5—6.0 лет, 11 лет, 22 года, 88—90 лет, порядка 180 лет, 600 лет [3].

Солнце притягивает не только атмосферу и гидросферу Земли, вызывая приливные явления, но и литосферу Земли. Притяжение Солнца на экваторе вызывает приливной горб в литосфере более 50 см. Это при том, что сила притяжения Солнца в 2,2 раза меньше притяжения Луны [10].

Не менее значимо для этого уровня состояние околоземного космического пространства. В настоящее время по разным оценкам в районе низких околоземных орбит вплоть до высот около 2000 км находится до 5000 тонн техногенных объектов. В октябре 2009 года вокруг Земли вращались около 300 тысяч обломков мусора искусственного происхождения, который все больше угрожает космической навигации [9].

Таким образом, в иерархии компонентов окружающей человека среды уровнями соподчиненности и размерности являются: Вселенная и Галактика; Солнечная система и околоземное космическое пространство; планета Земля или геосфера.

При этом геосфера, кроме агрегатной структурной организации, имеет хорологические уровни организации поверхности.

В.Б. Сочава [14] выделял биосферный, зональный, региональный и топологический уровни организации геосистем и растительности. Б.В. Виноградов [2] применил к теории хорологической иерархии поверхности геосферы картографические масштабы, типологическую классификацию растительных таксонов. Им было предложено, на основе минимальных площадей выявления на карте, ряд возможных размерностей и уровней хорологической организации пространственных объектов в терминологии системы СИ (таблица 1).

Таблица 1

Иерархия хорологических единиц биосферы Б.В. Виноградова [2]

Многообразие и многоаспектность объектов мониторинга. Блоки мониторинга. Многообразие и многоаспектность объектов мониторинга можно уяснить на следующем примере. Растительность является одним из основных компонентов окружающей среды. Отрицать необходимость мониторинга растительности вряд ли кто возьмется. Растительность формирует первичную биопродуктивность, трансформируя солнечную энергию в биологическую и является центральным, главным компонентом экосистемы. Растения, как элемент флоры определенной территории и определяющий ее видовое богатство, изучают, наблюдают, оценивают, контролируют ботаники флористы и систематики со своими методами. Как составной элемент растительности - геоботаники, как компонент геосистемы или экосистемы - ландшафтоведы и экологи. Как компонент лесов - лесоводы и лесопользователи, как компонент пастбищ и сенокосов - ботаники-кормовики, агрономы, зоотехники, чабаны, пчеловоды (для сбора меда). С целью выявления запасов лекарственного сырья – ресурсоведы и фармакологи, а наркоманы с целью применения в качестве наркотиков. Интересуются и правоохранительные органы для поимки наркоторговцев и наркоманов. То есть, подход к мониторингу одного и того же объекта различными организациями методологически и методически многообразен. Объединить же несовместимые мероприятия различных служб и ведомств (научных, природоохранных, здравоохранительных, санитарно - эпидемиологических, правоохранительных, лесо- и землеустроительных, гидрометеорологических, гидрогеологических и гидрологических, сейсмических, астрономических и других), имеющих собственные и независимые друг от друга задачи, цели и методы практически невозможно.

Управление окружающей средой является конечной целью всей цепи: наблюдение---оценка---контроль---прогноз---управление. Само управление зависит от состояния научных знаний, уровня научной теории, совершенства методов и соответствующих средств. Управление возможно осуществлять сейчас только в ограниченной, а главное, лишь в последовательной и приближенной форме, выборочно по отношению к определенным и наиболее управляемым процессам, явлениям и объектам [4]. И.П. Герасимов наметил три блока мониторинга - биосферный, биоэкологический (санитарный) и геоэкологический (природно-хозяйственный) [4].

Мы считаем, что к решению этого вопроса можно подойти, разделив систему мониторинга окружающей среды на шесть блоков: геосферный, биосферный, биоэкологический, геоэкологический, санитарно-гигиенический и природно-хозяйственный. То есть, практически оставив предложенные И.П. Герасимовым названия, добавив лишь геосферный и санитарно-гигиенический [5, 11, 12].

Геосферный мониторингвыявляет закономерности и следствия процессов динамики агрегатных составляющих компонентов Земли, как небесного тела Солнечной систем: круговорот вещества Земли, конвекции мантии, мобилизм платформ и тектоника плит, рифтовые зоны и геосинклинали, процессы вулканизма, характер перемещения полюсов и инверсии геомагнитного поля Земли, геофизические и геоморфологические параметры Земли, магнитное и гравитационное поля Земли, магнитные бури, эндогенные и экзогенные факторы динамики мегарельефа Земли, динамика геотектуры, морфоструктуры и морфоскульптуры Земли, вращение Земли вокруг оси и динамические следствия,общее состояние и динамика Мирового океана и суши, рельеф дна Океан, сток рек и снос химических элементов с суши в Океан, широтная зональность и высотная слоистость Океана, течения: теплые и холодные, перемешивание слоев, приливно-отливные движения вод Океана, климатоформирующая роль Океана, лед в Океане,прямая, рассеянная, суммарная радиации, альбедо, коротковолновое и длинноволновое,встречное и эффективное виды излучений, оранжерейный (парниковый) эффект, радиационный и тепловой баланс системы «поверхность — атмосфера», циклоническая система ветра, циркуляция атмосферы - циклоны и антициклоны. Внетропические и термическиециклоны,штормы, ураганы.Малые вихри, смерчи, томболо (тромб, в Северной Америке - торнадо), антициклоны.

При биосферном мониторинге выявляют глобальные процессы и явления, характеризующие содержание озона в озоновом слое, кислорода и двуокиси углерода в атмосфере, глобальной биопродуктивности, глобальной циркуляции воды и атмосферы, эволюция и разнообразие форм жизни, хемосинтез, фотосинтез, дыхание, биопродуктивность и биоэнергетика, биологический круговорот, образование и разрушение биологического вещества, биогенный круговорот элементов, роль живого вещества в атмосфере: кислород, озон, азот, двуокись углерода, роль живого вещества в гидросфере: потребление воды и транспирация, утилизация углекислого газа, осадки карбонатов, коралловые рифы и острова и др.; роль живого вещества в литосфере: почвообразование, разрушение и видоизменение горных пород, образование органогенных пород и биогенных руд и месторождений.

Конечная цель биосферного мониторинга - постепенное превращение биосферы в ноосферу (сферу разума), в которой люди контролируют и организуют свою деятельность в интересах всего человечества в соответствии с познанными законами развития и функционирования биосферы.

При геоэкологическом мониторинге выявляют структуру и функционирование геосистем, региональные особенности состояния физико-географической среды, ландшафтной сферы, характер преобразования их в природно-технические геосистемы: техногенез, урбанизация, наблюдения над состоянием рельефа, сейсмичности, гидрографической сети, климатических условий; баланс энергии и вещества в геосистемах, геохимические провинции: природные и антропогенные; загрязнение и миграции элементов природные и техногенные (антропогенные); изменения и трансформации основных функций геосистем - ресурсовоспроизводящих, средоформирующих, природоохранных и интимно-эстетических. Конечная цель геоэкологического мониторинга - разработка способов использования, охраны и поддержания ландшафтной сферы в социально- и экологически безопасном состоянии для существования человека и расширении производительной способности ландшафтной сферы.

Биоэкологический мониторинг- состояние биоты и биогеоценозов в целом, биологическое разнообразие на региональном и локальном уровнях, воздействие человека на биоту, биогеоценозы и биоразнообразие, характер накопления загрязняющих веществ в биоте и откликов биоты на загрязняющее воздействие; охраняемые территории: заповедники, национальные парки, заказники, резерваты и т. д., Красные Книги. Конечная цель биоэкологического мониторинга - выявление возможности передачи загрязнения по трофической цепи к человеку.

Природно-хозяйственный мониторингвыявляет состояние природных ресурсов (топливно-энергетических, минеральных, лесных, земельных, водных, промысловых, продовольственных, климатических, рекреационных и т. д.) по регионам, государствам, административно-политическим образованиям и ведомствам. Конечная цель природно - хозяйственного мониторинга - оптимизация природопользования на основе учета всех ресурсов и планирования их рационального использования в зависимости от социально-экономического развития общества, экологичности производства и технической оснащенности.

Санитарно-гигиенический (экологический) мониторинг - нормирование и регламентирование деятельности человека, оценка санитарно-гигиенического (антропоэкологического) состояния компонентов окружающей среды, как среды обитания человека, продуктов питания, наблюдение за генетическими изменениями человечества. Основная цель санитарно-гигиенического мониторинга - здоровье человека.

Направления мониторинга. Понимание мониторинга окружающей среды как системы различных видов деятельности (наблюдений и контроля, оценки и прогноза) предполагает, что эта деятельность проводится в соответствии с какими-либо преобладающими в научных кругах воззрениями на основе единых методологических подходов. Если наблюдения и контроль какого-либо объекта будет проводиться по различным методологическим подходам и воззрениям, то получаемые данные, необходимые для сравнения с первичными измерениями, оценки и прогноза окажутся несопоставимыми друг с другом. Поэтому единообразие методологических подходов к исследованию - одно из обязательных условий для проведения мониторинга какого-либо объекта окружающей среды.

Для проведения мониторинга какого-либо объекта окружающей среды нужно научное обоснование необходимости наблюдений и контроля за данным объектом. Так, например, проблема атмосферного озона сначала была выявлена и поставлена как научная проблема, после выявления роли и значения озонового слоя для существования жизни на Земле, и в первую очередь, его влияния на человека. Затем начались работы по усовершенствованию методов измерения толщины озонового слоя, причин разрушения озона. В результате усовершенствования измерительной аппаратуры, измерений изменчивости и постоянства толщины озонового слоя в атмосфере, были начаты исследования и обнаружена озоновая дыра над Антарктидой, там, где нет промышленности, люди практически не живут и не воздействуют на окружающую среду. Однако все эти работы и исследования не были бы начаты, и не финансировались бы, если мировое сообщество не было бы информировано о роли и значении атмосферного озона в существовании человечества.

Таким образом, на примере проблемы озоновой дыры можно прийти к заключению, что имеются несколько взаимосвязанных и отличающихся друг от друга направлений мониторинга окружающей среды: научно-методическое, методико-прикладное, прикладное и информационно-техническое.

Научно-методическое направление мониторинга выявляет такие проблемы, которые возникают, или могут возникнуть при антропогенных или самопроизвольных природных (спонтанных) возмущениях окружающей среды. Это направление обосновывает и разрабатывает единые методологические подходы для исследования, контроля, сравнения, оценки и прогнозирования состояния окружающей среды.

Методико-прикладное направление выявляет количественные и качественные характеристики исследуемого объекта, т. е. проводит инвентаризацию, разрабатывает стандартизированные методы исследований, наблюдений, контроля, оценки состояния объектов окружающей среды.

Прикладное направление мониторинга устанавливает состояние объектов окружающей среды, проводит контроль, оценку этого состояния, прогноз возможных изменений и разработку рекомендаций по управлению окружающей средой.

Информационно-техническое направление предполагает создание такой системы обработки, хранения и систематизации данных всех видов деятельности по мониторингу, позволяющей незамедлительно получать и распространять эту информацию, особенно те изменения состояний окружающей среды, которые могут иметь отрицательные воздействия на человечество.

Масштабы территориального охвата мониторингом объектов, явлений и процессов: природных и социально-экономических. Системно-иерархическая организация компонентов Земли является фундаментальным понятием современной науки о Земле. В ее основе лежит идея о взаимосвязи и взаимообусловленности всех природных явлений на Земле. Энергетической основой всех природных явлений является Солнце. Вся история развития наук о Земле, геологии, океанологии, климатологии, ландшафтоведения, почвоведения, геоботаники, экологии и многих других, свидетельствуют об усложнении связей компонентов системы друг с другом, при переходе от элементарных систем к более сложным [7]. Известно, что формы рельефа, горные породы, климаты, поверхностные и подземные воды, почвы и сообщества организмов взаимосвязаны как в своих пространственных изменениях, так и в историческом развитии. Они образуют отнюдь не случайные сочетания, а закономерные природные территориальные комплексы, иначе — географические комплексы или геосистемы [14]. Без знания закономерностей функционирования геосистем не может быть и речи о рациональном использовании, охране и улучшении природной среды человечества. В иерархии геосистем довольно много ступеней. Так, например, к наименьшей геосистеме можно отнести солонцовое пятно среди бурых почв, небольшую солончаковую впадину или тростниковое болотце вокруг артезианской скважины в пустыне, массив песков в той же зоне, к другой — пустыню в целом как геосистему более высокого порядка, слагающуюся из множества подчиненных геосистем, образующих в пределах пустыни закономерные совокупности [7].

Для природных явлений, процессов и объектов основным критерием территориального охвата мониторингом является действительная или условно определенная граница данного природного феномена. Поэтому масштабы охвата мониторингом могут соответствовать общепринятым уровням размерности – глобальному, региональному, локальному. Однако, как было отмечено выше, существуют более дробные деления на масштабы (таблица 1), которые используются в картографировании и картосоставлении, а также при мониторинге различных процессов.

Для социально-экономических явлений, процессов и объектов критерием территориального охвата мониторингом являются границы, отражающие законодательно установленные административно-территориальное или хозяйственное деление. Это связано с тем, что социально-экономические феномены, в отличие от природных регулируются административными законами. Так, например, даже в одной и той же федерации (Российской или ФРГ) законы, регулирующие землепользование или использование каких-либо природных ресурсов, в двух рядом расположенных административных единицах, могут быть различны. Поэтому характер пользования одинаковыми пашней, пастбищем или лесом, разделенными только административной границей, будут различны. В связи с этим масштабы охвата мониторингом в данном аспекте - федерация или государство, край или область, район, землепользование, участок землепользования.

Методы мониторинга окружающей среды. Каждая наука имеет огромное количество методов, и они улучшаются и уточняются с развитием каждой из наук. При мониторинге, во время каждого вида деятельности (наблюдении, оценке, контроле и прогнозе) применяются свои собственные методы.

На сегодняшний день только методы наблюдений можно разделить на прямые и опосредованные методы (таблица 2).

В зависимости от выраженности явлений, процессов и объектов мониторинг разделяют на фоновый, естественно-природный (базовый) и импактный (импакт – воздействие).

Принципы организации системы мониторинга. Теоретические подходы: для обеспечения эффективности мониторинга его построение должно базироваться на ряде основополагающих установок - принципах. Основные из них следующие [6]:

1.  Комплексность. Все в природе взаимосвязано - любой материальный объект, процесс или явление зависит от других объектов и различных факторов, поэтому мониторинг какого-либо объекта должен рассматриваться не как автономная система, а в совокупности с другими объектами, процессами и явлениями, для перехода от обеспечения оценочной и прогнозной информацией процесса управления данным объектом к процессу управления всеми объектами окружающей среды, т. е. к оптимизации всего процесса природопользования.

2.  Системность. В данном аспекте мониторинг рассматривается как система различных видов деятельности и мероприятий (наблюдение и контроль, оценка и прогноз) по различным направлениям (научной, научно-методической, методико-прикладной, прикладной, техническо-информационной), одновременно скоординированных во времени и пространстве для достижения общей цели - более полного и оперативного обеспечения необходимой информацией всех ее потребителей.

3.  Иерархичность. Любые объекты, процессы и явления могут развиваться, как совокупность объектов высшего ранга, включающие объекты низшего ранга. Иерархичность предусматривает построение мониторинга в виде соподчиненной системы, в которой обеспечивается взаимодействие подсистем и подчиненность целей функционирования подсистем низшего ранга задачам подсистем более высокого ранга.

4.  Автономность. Мониторинг на любом уровне соподчиненности рассматривается, как самостоятельная система деятельности, решающая проблему управления объектом, явлением или процессом на данном уровне и обладающая собственным критерием оптимальности, т. е. возможностью решения проблем управления объектом, процессом, явлением на данном уровне соподчиненности.

5.  Динамичность. Предполагается, что система мониторинга не застывшая система, а процесс постоянного его развития, в ходе которого совершенствуется структура и методическая основа системы, состав и перечень решаемых задач, технические средства, обслуживающие мониторинг, методы формирования, обновления и использования нормативной информации.

6.  Оптимальность. Наиболее важная часть, предполагающая максимальную экологическую и экономическую эффективность создания и эксплуатации системы мониторинга.

Резюме

Полноценную систему мониторинга окружающей среды можно построить только при разделении на уровни (Космический, Солнечной системы и околоземного пространства, Планеты Земля), блоки и объекты (геосферный, биосферный, геоэкологический, биоэкологический, природно-хозяйственный, санитарно-гигиенический = экологический), определении направлений (научно – методический, методико – прикладной, прикладной, информационно – технический) масштабов и принципов и других многочисленных аспектов (таблица 2).

Таблица 2

Классификация мониторинга [5, 11, 12], объяснения в тексте