МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ В. Н. КАРАЗІНА О. м. кРАЙНЮКОВ А. Н. НЕКОС МОНІТОРИНГ ДОВКІЛЛЯ (МОНІТОРИНГ НАФТОГАЗОНОСНИХ ТЕРИТОРІЙ) ПІДРУЧНИК для студентів екологічних спеціальностей вищих навчальних закладів харкІв – 2015 УДК 504.064.3 (075.8) ББК 26.325.31я73 К77 Рецензенти: Г.І. Рудько – доктор геолого-мінералогічних наук, доктор географічних наук, доктор технічних наук, професор, академік Академії наук вищої школи України, академік Академії гірничих наук, голова Державної комісії України по запасах корисних копалин; Т. В. Дудар – доцент кафедри екології Інституту екологічної безпеки Національного авіаційного університету, кандидат геолого-мінералогічних наук, старший науковий співробітник. Розробка та друк виконані за спонсорської підтримки Представництва «Шелл Експлорейшн енд Продакшн Юкрейн Інвестментс (IV) Б. В.» у рамках виконання Програми університетських досліджень відповідно до Угоди про розподіл продукції, що видобуватиметься в межах ділянки Юзівська. Затверджено до друку рішенням Вченої ради Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна (протокол № 8 від 28 серпня 2015 року К77 Крайнюков О. М., Некос А. Н. Моніторинг довкілля (Моніторингнафтогазоносних територій) : підруч. для студ. вищ. навч. закл. / О. М. Крайнюков, А. Н. Некос; худож.-оформлювач В. М. Карасик. – Харків: Фоліо, 2015. – 203 с. ISBN 978-966-03-7447-8 У підручнику «Моніторинг довкілля» викладені основні питання лекційного матеріалу, надані контрольні питання і завдання для закріплення теоретичного матеріалу, міститься стислий словник основних термінів. Підручник містить чотири частини. У першій частині наведено передумови створення системи моніторингу навколишнього природного середовища, джерела і фактори антропогенного впливу на природне середовище. Детально описана класифікація екологічних ситуацій та основні етапи становлення та вдосконалення системи моніторингу, головна мета, основні завдання та принципи функціонування системи моніторингу навколишнього природного середовища. Друга частина містить інформацію щодо методичного, метрологічного, технічного, програмного, організаційного, наукового та нормативно-правового забезпечення здійснення державної системи моніторингу довкілля в Україні. У третій частині розглядаються екологічні ризики і безпека нафтогазових об'єктів та проблеми, пов’язані із функціонуванням нафтогазових комплексів. Четверта частина містить важливу практичну інформацію щодо методів контролю вуглеводневого забруднення та рекомендацій задля створення мережі спостережень та контролю за забрудненням нафтопродуктами нафтогазоносних територій. Підручник призначений для студентів освітнього рівня  «Магістр»  спеціальностей «Хімія», «Екологія та охорона навколишнього середовища» та «Геологія нафти і газу», які навчаються за спеціалізацією «Екогеохімія нафти та газу». УДК 504.064.3 (075.8) ББК 26.325.31я73 © О. М. Крайнюков, А. Н Некос, 2015 ISBN 978-966-03-7447-8 © В. М. Карасик, художнє оформлення., 2015 ЗМІСТ Вступ......................................................................................................... 6 Розділ 1. Створення та удосконалення системи моніторингу довкілля. Екологічний стан території та екологічна ситуація. Проблеми, що вирішуються в межах глобального моніто​рингу............................................................................................................. 8 1.1. Передумови створення системи моніторингу довкілля та її удосконалення........................................................................................ 1 8 1.2. Екологічний стан території. Екологічна ситуація. Оцінювання екологічних ситуацій............................................................. 11 1.3. Глобальний моніторинг………………………………………………. 16 Розділ 2. Загальні підходи щодо організації та здійснення системи моніторингу. Державна система моніторингу довкілля (ДСМД) в Україні...................................…………………………………...... 25 2.1. Загальні підходи щодо організації та здійснення системи моніторингу..................................................................................... 25 2.2. Мета, завдання та принципи функціонування ДСМД в Україні.............................................................................................................. 34 2.3. Структурні елементи ДСМД................................................................... 37 2.4. Забезпечення здійснення ДСМД в Україні................................................ 42 2.5. Недоліки у функціонуванні ДСМД в Україні....................................... 49 2.6. Об’єкти та суб’єкти моніторингу.......................................................... 53 2.7. Моніторинг атмосферного повітря....................................................... 58 2.8. Моніторинг вод....................................................................................... 63 2.9. Моніторинг ґрунтів................................................................................. 68 2.10. Моніторинг у сфері поводження з відходами..................................... 76 2.11. Моніторинг біорізноманіття................................................................. 82 Розділ 3. Екологічні проблеми нафтогазоносних територій………..... 92 3.1. Загальний глобальний цикл вуглецю…………….………………….... 92 3.2. Екологічні проблеми нафтогазової галузі …………………………… 94 3.2.1. Організаційно-економічні проблеми………………………........ 94 3.2.2. Технологічні проблеми………………………………………...... 96 3.2.3. Природно-ресурсні проблеми…………………………………. 99 3.3. Екологічні ризики і безпека нафтогазових об'єктів…………………. 101 3.4. Технологічні аспекти впливу процесів буріння на навколишнє природне середовище……………………………………………………… 105 3.5. Вплив об'єктів нафтогазового комплексу на атмосферу……………. 106 3.6. Параметри процесу горіння вуглеводнів……………………………... 109 3.7. Вплив об'єктів нафтогазового комплексу на водне середовище…… 115 3.8. Вплив нафтогазових об'єктів на ґрунт, рослинний і тваринний світ…………………………………………………………………………… 119 3.9. Вплив об'єктів нафтогазовидобутку на геологічне середовище……. 126 Розділ 4. Методи екологічного моніторингу. Комплекс заходів з обмеження вуглеводневого забруднення нафтогазоносних територій……………………………………………………………………. 133 4.1. Методи контролю вуглеводневого забруднення…………………...... 133 4.2. ІЧ-спектрофотометрія………………………………………………...... 134 4.3. Люмінесцентні методи………………………………………………..... 137 4.4. Дистанційні методи моніторингу……………………………………. 138 4.5. Моделювання в екологічному моніторингу…………………………. 152 4.6. Проблема мінімальної моделі і етапи процесу математичного моделювання………………………………………………………………… 152 4.7. Методи прогнозування забруднення повітряного середовища…….. 154 4.7.1. Моделі прогнозування забруднення атмосферного повітря........ 157 4.8. Моделювання забруднення водного середовища органічними відходами…………………………………………………………………… 159 4.9. Моделювання забруднення ґрунтів при розливах вуглеводнів…….. 161 4.9.1. Одновимірна модель забруднення ґрунту……………………..... 162 4.10. Застосування біологічних методів аналізу забруднення довкілля нафтопродуктами…………………………………………………................ 165 4.11. Розроблення системи біотестування для визначення токсичності і генотоксичності води та фітотоксичності ґрунту …………………………… 170 4.12. Комплекс заходів з обмеження вуглеводневого забруднення нафтогазоносних територій……………………………………………….. 173 4.12.1 Ліквідація наслідків аварійного забруднення території нафтопродуктами ………………………………………………………….. 173 4.12.2. Створення мережі спостережень та контролю за забрудненням нафтопродуктами нафтогазоносних територій…………... 180 4.12.3. Особливості функціонування регіональної мережі спостережень на території, забрудненої нафтопродуктами…………….. 182 4.12.4. Опис характеристики району спостережень і рекомендації з відбору проб………………………………………………………………. 183 Словник основних термінів……………………………………………… 189 Список використаної літератури............................................................... 201 ВСТУП Технічний прогрес суспільства завжди супроводжувався численними проблемами. До однієї з головних слід віднести протиріччя між розвитком цивілізації та природним середовищем. Починаючи із 70-х років ХХ сторіччя суспільство опинилось на порозі глобальної екологічної кризи, прояви якої добре відомі. Це деградація природних екосистем, втрата біорізноманіття та зникнення багатьох видів тварин і рослин, зростання захворюваності населення, нестача продуктів харчування, чистої питної води, глобальна зміна клімату, виснаження озонового шару на фоні посилення антропогенного навантаження на природне середовище і т. ін. Після Всесвітньої конференції з охорони навколишнього середовища в Ріо-де-Жанейро набуло розповсюдження нове поняття «стійкий розвиток», що означає такий соціально-економічний розвиток суспільства, управління яким повинно забезпечувати передачу нащадкам усіх природних ресурсів у стані, не гіршому від сучасного. Означена Концепція стала основою управління розвитком світової спільноти, орієнтованого на подолання протиріч між зростанням потреб суспільства у використанні природних ресурсів і необхідністю зупинення подальшої деградації природних екосистем як середовища мешкання всіх живих істот на Землі. Головним принципом вирішення цієї проблеми є забезпечення екологічної безпеки господарської діяльності. Він означає, що при удосконаленні існуючих і створенні нових техногенних об'єктів на всіх етапах його життєвого циклу, включаючи проектування, спорудження та експлуатацію, повинні враховуватися вимоги і критерії, які дозволять забезпечити максимальну сумісність даного об'єкта і навколишнього природного середовища, зберегти екологічну рівновагу. Реалізація принципу екологічної безпеки базується на системному підході до аналізу і прогнозу наступних змін і наслідків, які можуть виникнути в природних екосистемах та біосфері в цілому. Важливим інструментом у забезпеченні екологічної безпеки виробничої діяльності є екологічний моніторинг. Екологічний моніторинг є обов’язковим елементом у програмах комплексного соціально-економічного розвитку різних регіонів, територіально-виробничих комплексів та окремих підприємств. Екологічний моніторинг розглядається як сукупність систем комплексного спостереження за антропогенними і природними джерелами впливу, станом навколишнього середовища, динамікою змін, що відбуваються в ньому за прогнозом розвитку ситуацій та управлінням ними. У підручнику представлено концепцію екологічного моніторингу нафтогазового комплексу, яка повинна бути основою розробки програми моніторингу, створення технічного проекту організації та проведення моніторингу, формування служби моніторингу на підприємствах нафтогазової галузі. При розробці концепції виробничого екологічного моніторингу нафтогазового комплексу використовувався досвід існуючих екологічних експертних та моніторингових систем, спрямованих на вирішення завдань охорони довкілля та раціонального використання природних ресурсів нафтогазоносних територій. Нафтогазова галузь є одною із базових в економіці країни. Вона справляє сильний і комплексний вплив на навколишнє середовище. Найбільш істотні порушення навколишнього середовища виникають за рахунок бурових свердловин, за допомогою яких здійснюють пошук, розвідку та експлуатацію нафтогазових родовищ. Тому необхідне проведення досліджень з метою знаходження екологічно доцільної рівноваги на рівні, що дає максимальний еколого-економічний ефект під час освоєння ділянок надр, що містять вуглеводні. Підручник розраховано на студентів екологічних спеціальностей вищих навчальних закладів. Автори виражають щиру вдячність Катерині Богданівні Уткіній, Ірині Миколаївні Табачній та Наталії В’ячеславівні Чижовій за допомогу, яка була надана при створенні підручника. РОЗДІЛ 1 Створення та удосконалення системи моніторингу довкілля. Екологічний стан території та екологічна ситуація. Проблеми, що вирішуються в межах глобального моніто​рингу 1.1. Передумови створення системи моніторингу довкілля та її удосконалення Необхідність створення системи моніторингу з’явилась у зв’язку із прогресуючим наростанням антропогенного впливу на природне середовище в результаті взаємодії суспільства і природи. Для цього процесу характерні три основні стадії, які вважаються етапами розвитку глобальної системи «суспільство – природа»: · функціонально незамкнена система (від виникнення людського суспільства до епохи пізнього палеоліту) – слабкі антропогенні впливи ще не викликали змін у навколишньому природному середовищі; · функціонально-частково замкнена система продовжувалась приблизно 40 тис. років (від епохи пізнього палеоліту до середини ХХ століття). На цій стадії вже почала проявлятися зворотна реакція природного середовища на антропогенні впливи, але відчутних для людства негативних наслідків ще не спостерігалось; · функціонально-замкнена система (із середини ХХ століття до наших днів), коли значний антропогенний вплив на природу створив реальну загрозу виникнення невідворотних глобальних процесів, які спроможні зробити навколишнє природне середовище непридатним для подальшого розвитку цивілізації та самого існування людського суспільства. У цілому весь період, що охоплює першу та другу стадії, характеризувався тим, що запаси і природне відтворення природних ресурсів значно перебільшували потреби суспільства. Таким чином, починаючи із середини ХХ століття, почалася сучасна екологічна криза, яка набула глобального, загальносвітового значення, тому що виникла небезпека руйнування умов життєзабезпечення людства та функціонування біосфери в цілому. В останні десятиріччя спостерігається зменшення концентрації стратосферного озону, а над полярними областями виникли так звані «озонові дірки». Ця тенденція викликає особливе занепо​коєння, оскільки озоновий шар має властивість поглинати жорстку ультрафіолетову радіацію, яка згубно діє на живі організми. Людство йде до вичерпання багатьох видів мінеральної сировини, чистої прісної води. Доступну сировину, згідно з багатьма прогнозами, буде вичерпано до 2100 року, а органічне паливо – ще раніше, тому виникають проблеми забезпечення мінеральними та енергетичними ресурсами. Створення потужних гідроелектростанцій (ГЕС) призводить до вилучення надто великих площ сільськогосподарських угідь, а будівництво нових атомних електростанцій викликає обурення громадськості у зв’язку з потенційною загрозою аварій і, як наслідок, можливими катастрофічними наслідками. Екологічна ситуація, що склалася в останні десятиріччя обумовила інтенсивний пошук шляхів та методів зменшення негативних наслідків втручання людини у функціонування природних екосистем. Для отримання необхідних уявлень щодо реального стану на перспективу та цілеспрямованого управління його якістю на початку 70-х років ХХ століття на конференції ООН з охорони навколишнього середовища (Стокгольм, 5–16 червня 1972 р.) було запропоновано організувати систему повторних спеціальних спостережень за станом навколишнього природного середовища у просторі та часі за спеціально підготовленою програмою. Тоді вперше з’явився термін «моніторинг» (від англ. monitoring – той, що спостерігає, наглядає, нагадує). Означене визначення системи моніторингу було запропоновано Р. Манном. Наукові засади здійснення системи моніторингу в умовах колишнього СРСР було розроблено І. П. Герасимовим та Ю. А. Ізраелем. Відповідно до їх концепцій систему моніторингу, у порівнянні з первинним визначенням за Манном, було доповнено важливим елементом, а саме, урахуванням антропогенних факторів впливу на зміни стану навколишнього природного середовища. З часів свого утворення, по мірі ускладнення екологічних проблем, система моніторингу довкілля незмінно удосконалювалась та трансформувалась. Цей процес продовжується і по цей час. Відповідно до визначення моніторингу за Манном Р. І. основною метою системи моніторингу є проведення спостережень за станом навколишнього природного середовища. У подальшому, з появою нових завдань, система моніторингу ускладнювалась шляхом включення допоміжних елементів – аналізу та оцінки змін стану навколишнього природного середовища під впливом антропогенних та природних чинників, прогнозу стану на короткострокову та довгострокову перспективи, розроблення науково-обґрунтованих рекомендацій для прийняття управлінських рішень з метою покращання стану навколишнього природного середовища. Нижче приведено декілька визначень поняття «моніторинг», в яких простежуються етапи удосконалення системи моніторингу. Моніторинг (за Манном) – це система повторних спостережень одного чи більше елементів навколишнього природного середовища у просторі та часі з визначеними цілями у відповідності до заздалегідь підготовленої програми. Моніторинг (за Ю. А. Ізраелем та І. П. Герасимовим ) – система спостережень, яка дозволяє виявити зміни стану біосфери під впливом людської діяльності. Моніторинг навколишнього ( навколо людини) середовища (за М. Ф. Рей​мерсом ) – слідкування за станом навколишнього природного середовища та попередження про критичні ситуації, шкідливі або небезпечні для здоров’я людей та інших живих організмів. Державний моніторинг довкілля (відповідно до Положення КМУ «Про державну систему моніторингу довкілля» від 30 березня 1998 р. № 391) – це система спостережень, збору, обробки, передачі, збереження, аналізу й оцінки інформації про стан довкілля, прогнозування його змін і розробка науково-обґрунтованих реко​мендацій для прийняття управлінських рішень. Питання для самоконтролю. 1. Які три етапи розвитку системи «природа - суспільство» можна виділити? 2. Назвіть час, коли екологічна криза набула глобального значення та основні проблеми, що складають найбільшу небезпеку для навколишнього природного середовища. 3. Коли та за яких обставин вперше з’явився термін «моніторинг»? 4. Внаслідок яких обставин відбувалось удосконалення визначення «моніторинг»? 5. Дайте визначення терміну «моніторинг» за М. Ф. Реймерсом.  6. Дайте сучасне визначення державного моніторингу довкілля. 1.2. Екологічний стан території. Екологічна ситуація Оцінювання екологічних ситуацій. Визначення екологічного стану природного середовища необхідно для характеристики екологічної ситуації будь-якої території. Екологічний стан території – це сукупність хімічних, фізичних та біологічних характеристик даної території, що визначають ступінь антропогенного впливу на неї. Для визначення екологічного стану території необхідно: · скласти та описати карту-схему регіону із зазначенням основ​них виробництв та великих автомагістралей з інтенсивними транспортними потоками, місць забору питної і технічної води, місць скиду стічних вод та розміщення очисних споруд; · визначити за даними статистичної звітності валові викиди і скиди забруднюючих речовин у цілому за регіоном та за основними виробництвами; · скласти список пріоритетних забруднюючих речовин по ре​гіону, у тому числі специфічних речовин; · провести оцінку стану атмосферного повітря, водних об’єктів, лісів та ґрунтів шляхом порівняння фактичних концентрацій забруднюючих речовин з нормативами; · провести оцінку стану поводження з відходами; · описати стан мереж водопостачання та каналізації із зазначенням санітарно-гігієнічної оцінки якості питної води і ступеня очист​ки стічних вод. Вплив антропогенної діяльності на природне середовище призвів до зміни природних характеристик тієї чи іншої території. Для характеристики величини цих змін було введено поняття «Екологічна ситуація». Наведемо одне з визначень цього поняття. Екологічна ситуація – це сукупність станів об’єктів та/або суб’єктів природного середовища у межах визначеної території (ландшафт, річковий басейн, територіально-адміністративний район, територія міста) у визначений проміжок часу. Екологічна ситуація може класифікуватися за збільшенням ступеня екологічної несприятливості наступним чином: · відносно задовільна; · напружена; · критична; · кризова (або зона надзвичайної екологічної ситуації); · катастрофічна (або зона екологічного лиха). Первинним елементом оцінювання екологічної ситуації виступає стан об’єкту та/або суб’єкту у визначений момент часу. Сукупність станів у межах визначеного періоду часу дає уявлення про стан об’єкту та/або суб’єкту в цілому. Сукупність станів різних об’єктів та/або суб’єктів у межах визначеної території дає уявлення про ситуацію. У даному контексті об’єкт являє собою абіотичну складову природного середовища, а суб’єкт – біотичну. Екологічні ситуації оцінюються у межах відповідних територій. Останні виділяються за різними причинами, звичайно у зв’язку з необхідністю оцінки ситуації у даному регіоні, або у рамках проектування та освоєння. Екологічні ситуації оцінюються у межах наступних систем: · навколишнього природного середовища; · ландшафтних систем різних рангів; · річкових басейнів; · адміністративних територій різних рангів; · господарсько-економічних систем різних рангів; · територій проектування або освоєння. Екологічні фактори у межах означених систем формуються як антропогенними, так і природними факторами і передумовами. Серед антропогенних факторів можна виділити наявність антропогенних джерел забруднення, антропогенне перетворення ландшафтів, господарську освоєність території, інтенсивність споживання природних ресурсів. До природних факторів відносяться: рівень стійкості екосистем, умови міграції та траєкторії перерозподілу речовин, наявність або відсутність небезпечних природних явищ, природних осередків інфекції. До основних параметрів, що характеризують екологічну ситуацію, звичайно відносять рівень сумарного техногенного навантаження на територію, обумовлений структурою природокористування; стійкість природних екосистем; рівень збалансованості та стабільності соціально-економічних систем та ін. Оцінювання екологічної ситуації будь-якої території ґрунтується на використанні різних нормативів (санітарно-гігієнічних, рибогосподарських, екологічних, природно-ресурсних і т. ін.), які регламентують стан окремих компонентів природного середовища. Як порівняльний критерій звичайно використовують нормативи гранично допустимих концентрацій (ГДК). Особливість оцінки екологічних ситуацій полягає у їх динамізмі. Важливо знати не тільки ситуацію на даний момент часу, але і тенденції, тобто попередню ситуацію, а також ситуацію, що прогнозується. Процеси та явища, що визначають екологічні ситуації, можуть бути постійними, періодичними, разовими, епізодичними. Відповідні реакції систем не є дзеркальним відображенням впливів, оскільки системи проявляють пружність, інерційність, в них відбуваються ланцюгові реакції тощо. Реакція системи на вплив звичайно запізнюється, що пов’язано з інерційністю. У результаті в екосистемах встановлюються різні тенденції екологічного стану: рівноважні, прогресуючі, хронічні, пульсуючі, затухаючі. Якщо навіть у момент часу, що розгля​дається, фіксуються аналогічні значення показників забруднення середовища, їх не можна розглядати як однотипні екологічні ситуації, бо в одному випадку ситуація може бути успадкована, в іншому – є наслідком швидкого розвитку процесів, що відбуваються. Для складання прогнозу екологічної ситуації необхідно визначити фактори, відповідальні за згадані тенденції. Частіше за все має місце нашарування дії різних факторів. Нерідко та чи інша екологічна проблема є наслідком давно минулих явищ, тобто є залишковою. Відповідно до критеріїв оцінки екологічного стану надзвичайна екологічна ситуація на будь-якій території може бути зафіксована у випадку, коли в результаті господарської або іншої діяльності відбуваються стійкі негативні зміни у навколишньому природному середовищі, що загрожують здоров’ю населення, стану природних екологічних систем, генетичним фондам рослин та тварин. Зона екологічного лиха – це територія, де в результаті господарської або іншої діяльності відбулися глибокі невідворотні зміни у навколишньому природному середовищі, що спричинили істотне погіршання здоров’я населення, порушення природної рівноваги, руйнування природних екологічних систем, деградацію флори і фауни. Виявлення зон екологічного лиха та зон надзвичайних еколо​гічних ситуацій на підставі запропонованих критеріїв проводиться з метою визначення джерел і факторів погіршення екологічної ситуації та розробки обґрунтованої програми невідкладних заходів зі стабілізації та зниження ступеня екологічної несприятливості на території, що досліджується. Глибокі невідворотні зміни повинні розглядатися за відносно короткий історичний термін – не менш як за тривалість життя одного покоління людей. Під істотним погіршанням здоров’я населення розуміють збільшення невідворотних, несумісних із життям порушень здоров’я, зміну структури причин смерті (онкологічні захворювання, уроджені пороки розвитку, загибель плоду) та появу специфічних захворювань, що викликані забрудненням навколишнього середовища. А також істотне збільшення частоти відворотних порушень здоров’я (неспецифічні захворювання, відхилення фізичного та нервово-психіч​ного розвитку, порушення ходу вагітності, пологів й таке інше), пов’язаних із забрудненням навколишнього середовища. Ступінь погіршання здоров’я людини характеризують медико-демографічні критерії; ступінь зміни середовища проживання – критерії забруднення атмосферного повітря, води, ґрунтів, інтенсивність іонізуючого випромінювання. Під критерієм мається на увазі сукупность показників, що дозволяють охарактеризувати погіршання стану здоров’я населення та якості навколишнього середовища. Показники означають міру, параметри – межі інтервалів, що відповідають ступеням екологічної несприятливості території. Значення параметрів приймаються на основі наукових та експериментальних даних або на підставі експертних оцінок спеціалістів. Питання для самоконтролю 1. Дайте визначення понять «Екологічний стан території» та «Екологічна ситуація». 2. Як класифікуються екологічні ситуації за збільшенням ступеня екологічної несприятливості? 3. Дайте визначення понять «Надзвичайна екологічна ситуація» та «Зона екологічного лиха». 4. Які критерії та показники враховуються для оцінки екологічної ситуації? Наведіть приклади до кожного з них. 5. Назвіть основні міжнародні угоди щодо охорони довкілля, учасником яких є Україна. 6. Наведіть основні критерії та показники для оцінки екологічної ситуації. 7. Дайте коротку характеристику показників стану атмосферного повітря, природних (поверхневих і підземних ) вод, ґрунтів, наземних і водних екосистем, які необхідно враховувати при здійсненні оцінки екологічної ситуації. 1.3. Глобальний моніторинг Найбільш вагомі екологічні проблеми наслідків антропогенних навантажень на навколишнє природне середовище характери​зується масштабністю та гостротою прояви негативних ефектів майже до глобального охвату. У 1972 році на Стокгольмській конференції ООН було запропоновано організувати Службу Землі (Earth watch) як складової Програми ООН з проблем навколишнього природного середовища – ЮНЕП (UNEP – United Nationals Environment Program). Означену Службу було визначено як Глобальну систему моніторингу навколишнього середовища – ГСМНС (GEMS – Global Environment Monitoring System). Важливим етапом у розробленні концепції ГСМНС є Міжурядова нарада у Найробі у лютому 1974 року, на якій було сформульовано основні цілі глобальної системи моніторингу: · організація широкої системи попередження щодо загрози здоров’ю людей; · оцінка глобального забруднення атмосфери та його впливу на клімат; · оцінка кількості та розподіл забруднень у біологічних системах, особливо в харчових ланцюгах; · оцінка реакції наземних екосистем на антропогенні навантаження; · оцінка забруднення океану та вплив забруднень на морські екосистеми; · створення удосконаленої системи попередження щодо стихійного лиха у міжнародному масштабі. Із 1990-го року в межах Міжнародної геосферно-біосферної програми (МГБП), яка функціонує на основі широкого застосування космічних засобів спостережень, вирішується ряд ключових проблем: · досліджуються закономірності хімічних процесів у глобальній атмосфері і роль біологічних процесів у кругообігу газових компонентів, зокрема, проводиться аналіз впливу змін вмісту озону в стратосфері на проникнення до земної поверхні біологічно небезпечного ультрафіолетового випромінювання, оцінюється вплив аерозолів на клімат та ін.; · вивчається вплив біогеохімічних процесів, що відбуваються в океані, на клімат, досліджується глобальний газообмін між океаном і атмосферою, морським дном і границями континентів; · вивчається вплив глобальних змін у біосфері на континен​тальні екосистеми з метою розробки прогнозу їх впливу на біорізноманіття; · здійснюється моделювання Земної системи з метою прогнозу її еволюції. Створюються чисельні моделі у глобальному масштабі, розробляються кількісні оцінки взаємодії глобальних фізичних, хімічних і біологічних інтерактивних процесів у Земній системі протягом останніх 100 тисяч років. У рамках МГБП вивчаються біогеофізичні кругообіги вуглецю, азоту, фосфору і сірки, які визначаються як природними, так і антропогенними факторами. У глобальних кругообігах речовини і енергії найважливішу роль відіграє Світовий океан. Він функціонує як великий резервуар біогенних компонентів і складає значну частину продуктивності біосфери. Таким чином, задачі глобального моніторингу є багатокритерійними. Однією з головних задач є визначення величини допустимого навантаження на біосферу Землі. При цьому допустимими слід вважати такі впливи, які не призводять до погіршання стану біосфери. У цілому Глобальний моніторинг – це система моніторингу за станом навколишнього природного середовища, що здійснюється у глобальному, загальноземному масштабі. За теперішнього часу можна виділити наступні проблеми, для вирішення яких необхідне здійснення глобального моніторингу: · руйнування озонового шару Землі; · глобальна зміна клімату планети; · забруднення Світового океану та погіршення якості природних вод; · зменшення біорізноманіття та проблема збереження лісів. Моніторинг озонового шару Проблема виснаження озонового шару виникла за часів відкрит​тя британцями у 1985 році озонової дірки (істотного зменшення кількості озону) над Антарктикою, а пізніше і над Арктикою. Основною небезпекою скорочення рівня озону в озоновому шарі слід вважати зміни температурного режиму планети і збільшення інтенсивності жорсткого ультрафіолетового випромінювання (УФ-Б), яке згубно діє на живі організми. Було встановлено, що однією з головних причин руйнації озонового шару є хімічні речовини, що викидаються в атмосферне повітря в результаті антропогенної діяльності. Найбільш небезпечними речовинами є хлорфторвугле​водні (ХФВ), які є стійкими у тропосфері, але руйнуються у стратосфері під дією ультрафіолетового випромінювання з утворенням вільного радикалу хлору, який, вступаючи у реакцію з молекулою озону, руйнує її. Найбільш загрозливим є те, що озонову дірку виявили у «мертвій зоні», де озон міг тільки зберігатися та накопичуватися, але ніяк не зменшуватися. Спостереження та дослідження цього явища дозволили встановити, що воно стало наслідком накопичення в атмосфері озоноруйнуючих речовин (ОРР) та метеорологічних умов, характерних для Антарктики у цей період. Виснаження озонового шару може призвести до негативних наслідків на всій планеті. Прикладом небезпеки, що склалася, є експеримент, що проводився у США на одному з островів Карибського басейну. У процесі експерименту проводилось розпилення над озоновим шаром речовини, що повністю зв’язує озон. У результаті за декілька годин впливу випромінювання УФ-Б все живе на острові було знищено. Виключення склали декілька черепах, яких зберігав панцир. У 1981 році Радою управляючих ЮНЕП (програма охорони навколишнього середовища ООН) була затверджена Спеціальна робоча група експертів для розробки глобального рамкового доку​мента щодо охорони озонового шару. Внаслідок чотирьохрічної результаті 4-х річної напруженої праці та важких переговорів 16 вересня 1985 року була прийнята Віденська конвенція про охорону озонового шару, яка набрала сили 22 вересня 1988 року. Метою її є захист здоров’я людей і навколишнього природного середовища від несприятливих впливів змін стану озонового шару. Конвенція передбачає допомогу ряду країн щодо вивчення, наукової оцінки, розробки науково-обґрунтованих заходів, пристроїв, методів поліпшення ситуації тощо, а також порядку здійснення досліджень та спостережень, обміну інформацією і співробітництва сторін. Вказано також перелік речовин, що впливають на стан озонового шару. Продовженням роботи над збереженням і спостереженням за станом озонового шару Землі став Монреальский протокол 1987 року, в якому наводяться речовини, що руйнують озоновий шар (прийнято у Монреалі 16 вересня 1987 року). Метою цього документа є забезпечення охорони озонового шару шляхом прийняття превентивних заходів щодо належного регулювання всіх глобальних викидів речовин, що руйнують озоновий шар. Основними методами здійснення протоколу є зменшення, а в багатьох випадках і припинення виробництва та використання озоноруйнучих речовин (в основному до них відносяться різні види фреонів) шляхом заміни їх на інші, не впливаючі на стан озонового шару, речовини. У протоколі вказано перелік основних класів і видів озоноруйнуючих речовин, що виробляються у світі з розрахунковими коефіцієнтами озоноруйнуючої спроможності, вказані терміни зменшення і припинення їх виробництва та/або використання. Також визначено механізм експорту та імпорту озоноруйнуючих речовин, прийняття регулюючих заходів, представлення даних і обмін інформацією. Кліматичний моніторинг Проблема зміни клімату набуває великого значення у зв’язку зі значним посиленням впливу на екологічні процеси антропогенної діяльності. Зміна клімату може призвести до невиправних нега​тивних наслідків, серед яких слід виділити зміну меж кліматичних поясів і, відповідно, природних зон, порушення функціонування екосистем, загибель деяких біологічних видів, танення льодовиків та, як наслідок, збільшення рівня світового океану. Велике значення тут має також збільшення в атмосфері СО2, що головним чином відповідає за парниковий ефект. З метою урегулювання проблеми парникового ефекту в 1997 році 159 країнами було підписано Кіотський протокол, який вступив у силу 16 лютого 2005 року. Через його реалізацію передбачалось зниження виробництва парникових газів з метою запобігання збільшення пар​никового ефекту, наслідком якого є збільшення температури атмосферного повітря та зміна клімату Землі. Для здійснення глобального моніторингу за зміною клімату планети і забрудненням атмосферного повітря було організовано служби, метою яких є спостереження за станом атмосферного повітря Землі, розробка заходів щодо запобігання негативних змін і його стану. Однією з таких служб є Глобальна служба атмосфери (Global Atmosphere Watch), яка виникла у 1989 році у результаті злиття Глобальної системи спостереження за озоном (Global Ozone Observing System) та Мережею моніторингу фонового забруднення повітря (Background Air Pollution Monitoring Network). Мережа включає глобальні та регіональні вимірювальні станції, що управляються національними метеорологічними службами, а також науковими організаціями більш як 65 країн, на території яких ці станції знаходяться. Моніторинг трансграничного переносу забруднень атмосферного повітря Однією з існуючих та важливих проблем забруднення атмо​сферного повітря є трансграничний перенос забруднюючих речовин на великі відстані, який здійснюється в результаті глобальної циркуляції атмосфери. Низка країн, таких як США, Росія, Китай, Індія, викидають у атмосферу величезні об’єми забруднюючих речовин, що чинить негативний вплив і на території інших держав. У результаті виникла необхідність урегулювання цього питання. З цією метою була прийнята Конвенція про транскордонне забруд​нення повітря, що була підписана у 1979 році під егідою Європейської економічної комісії ООН. На сьогодні до міжнародної угоди приєднались 49 країн. Конвенція спрямована на розробку загальної політики та стратегії у сфері боротьби із забрудненням повітря, що досягається завдяки впровадженню зіставлених процедур для проведення моніторингу, розробці сумісної програми моніторингу навколишнього середовища на базі існуючих націо​нальних та міжнародних програм, а також здійсненню обміну національними даними щодо стану атмосфери. Моніторинг Світового океану та природних вод Для реалізації спостережень за станом Світового океану було створено Глобальну систему спостережень за океаном при ЮНЕСКО (The Global Ocean Observing System (GOOS). Основною метою функціонування даної глобальної системи є спостереження, моделювання й аналіз морських та океанічних змінних величин з метою підтримання океанічних служб в усьому світі. Система забезпечує точні описи екологічних станів океанів, включаючи біоресурси; складає прогнози майбутніх станів на перспективу, а також прогнози майбутньої зміни клімату. Велике значення у спостереженні за станом Світового океану має також Міжурядова океанографічна комісія МОК (Intergovernmental Oceanоgraphic Commission (IOC), яка є єдиною міжнародною міжурядовою організацією, що займається усіма аспектами вивчення Світового океану. Багато програм МОК здійснюються у тісному співробітництві з іншими міжнародними організаціями. МОК є органом ЮНЕСКО із функціональною автоно​мією. Членами МОК є 127 країн. Крім того, в багатьох країнах світу створені власні служби для здійснення спостережень за якістю вод, що співпрацюють із всесвітніми службами. Однією з них є, наприклад, Водна служба при Агентстві охорони навколишнього середовища США (EPA Water Office), основна задача роботи якої є запобігання будь-яких забруднень водних ресурсів. Подібну організацію було створено також у Європі – Європейську Водну Асоціацію (European Water Association) – одну з головних професійних асоціацій, яка охоплює як питну воду, так і воду для промислових потреб. Асоціація співпрацює майже з усіма європейськими країнами. Окрім обміну інформацією і роботи над стандартизацією, задача асоціації постає у створенні загальноєвропейської політики у галузі водних відношень. У сферу інтересів ЕWА входить також екологічний моніторинг водних об’єктів, з метою удосконалення якого була створена Європейська мережа контролю за забрудненням водних об’єктів (European Water Pollution Control Network (EWPCN), яка призначена для спеціалістів у галузі охорони водних ресурсів. У галузі водної політики європейськими країнами прийнято низку міжнародних угод, серед яких слід виділити Директиву 2000/60/ЄС Європейського парламенту та ради (Directive 2000/60/EC of European Parlament and of the Council) від 23 жовтня 2000 року. Реалізація положень директиви має сприяти поступовому зменшенню скидів небезпечних речовин у водні об’єкти. Для забезпечення досягнення сприятливого стану підземних та поверхневих вод у межах країн ЄС, а також для усунення погіршання стану вод Директивою передбачено сумісне здійснення моніторингу вод у країнах ЄС, співробітництво з розробки методів поліпшення ситуації і з часом об’єднання систем моніторингу різних країн у загальну Європейську систему моніторингу вод. Моніторинг збереження біорізноманіття Одним із важливих видів моніторингу є Глобальний моніторинг збереження біорізноманіття. Він здійснюється з метою спостереження та прийняття заходів щодо збереження біологічного різноманіття, збереження біосфери Землі в існуючому вигляді. Найбільш значною є Лісова програма WWF (World Wildlife Fund – Всесвітній фонд дикої природи). WWF є на сьогодні однією з найбільш потужних та впливових неурядових природоохоронних організацій світу. Питання для самоконтролю 1. Дайте визначення поняття «глобальний моніторинг». 2. Сформулюйте основні цілі глобального моніторингу. 3. Охарактеризуйте проблему, що вирішується в межах моніторингу озонового шару. 4. Які завдання передбачено Кіотським протоколом у зв’язку з проведенням кліматичного моніторингу ? 5. Який основний документ покладено в основу здійснення моніторингу вод у країнах ЄС? 6. Коротко охарактеризуйте значення моніторингу транскордонного переносу забруднень атмосферного повітря. Питання для підготовки до поточного контролю 1. Обґрунтовувати доцільність здійснення моніторингу навколишнього природного середовища на прикладі надзвичайних екологічних ситуацій, які виникали в межах України, своєї області. 2. Знати основні фактори, що зумовили створення системи моніторингу довкілля. 3. Знати, коли вперше було запропоновано ввести поняття «моніторинг». 4. Вміти охарактеризувати основні види забруднень навколишнього природного середовища. 5. Орієнтуватись, які складові елементи були притаманні системі моніторингу в первинному вигляді. 6. Знати, за яких причин удосконалювалась система моніторингу до сучасного рівня. 7. Вміти розкрити сутність поняття «Моніторинг довкілля» від класичного до сучасного та простежити етапи вдосконалення системи моніторингу. 8. Знати, стан яких природних компонентів необхідно проаналізувати для здійснення оцінки екологічної ситуації. 9. Вміти формулювати сучасне трактування системи моніто​рингу та назвати всі її складові елементи. 10. Знати, стан яких природних компонентів необхідно проаналізувати для здійснення оцінки екологічної ситуації. 11. Формулювати екологічні проблеми, що становлять найбіль​шу небезпеку для навколишнього природного середовища та є предметом глобального моніторингу. РОЗДІЛ 2 Загальні підходи щодо організації та здійснення системи моніторингу. Державна система моніторингу довкілля (ДСМД) в Україні 2.1. Загальні підходи щодо організації та здійснення системи моніторингу Аналіз сучасних підходів до організації та здійснення системи моніторингу дозволяє виділити головну мету його функціонування – задоволення потреби в інформації для інтегрованого екосистемного підходу до управління станом навколишнього природного середовища. В основу такого підходу покладено відомий принцип комплексності цілей і завдань управління. Якщо узагальнювати різні за термінологією формулювання, то можна виділити два види цілей і завдань управління. Мета першого типу визначає необхідність ефективного природокористування, включаючи безпеку існування людини в навколишньому природному середовищі та можливості безпечного використання природних ресурсів; мета другого типу встановлює необхідність збереження біологічного благополуччя природних об'єктів як екосистем. Виходячи з вищенаведеного, моніторинг стану навколишнього природного середовища має бути орієнтований на забезпечення вихідних даних для управління й досягнення зазначених цілей. Очевидно, що головним фактором, який забезпечує досягнення постав​леної мети, є зменшення ступеня антропогенного впливу на природні об'єкти. Виходячи з цього, необхідно забезпечити одержання даних щодо впливу на природні об'єкти, тобто забезпечити моніторинг впливу й, більше того, встановити причинно-наслідкові зв'язки між впливом на природні об'єкти та зміною їх стану. Так, наприклад, для інтегрованого управління водними ресурсами річкових басейнів необхідна ідентифікація цілей «спеціального» водокористування (питного й іншого видів водопостачання, рибальства, рекреації, навігації тощо) і цілей екологічного благополуччя річкових басейнів, ідентифікація антропогенних і природних факторів, що впливають на водокористування та екологічний стан річкових басейнів. Кількісне вираження цілей управління визначається, наприклад, зменшенням забруднення вод і донних відкладів, поліпшенням показників стану біоти, а також зниженням шкідливого впливу (зниженням надходження забруднюючих речовин, зменшенням виснаження водних ресурсів тощо). Одним із головних завдань інтегрованого управління є гармонізація часто суперечливих цілей щодо використання природних об'єктів як джерел природних ресурсів та середовища перебування людини і цілей збереження їхнього екологічного благополуччя, оскільки зростання інтенсивності використання природних ресурсів для забезпечення потреб людини веде до деградації природних об'єктів. У 1993 році на конференції в Ріо-де-Жанейро була офіційно проголошена концепція стійкого розвитку, яка орієнтована на подолання протиріч між зростанням потреб суспільства у використанні природних ресурсів і необхідністю зупинки деградації природних об'єктів, поліпшення їхнього екологічного стану. Єдиний спосіб забезпечити для людства безпечне майбутнє – це вирішення проблем навколишнього середовища й економічного розвитку в комплексі та узгодженим чином, що дозволить задовольняти основні потреби людей, підвищувати рівень життя для всіх, і в той же час краще захищати й зберігати екологічні системи. Концепція стійкого розвитку і стійкого природокористування стала однією з головних складових інтегрованого управління, що у свою чергу визначило нові вимоги до побудови систем моніто​рингу та до набору даних моніторингу щодо стану навколишнього природного середовища та впливу на нього. За теперішнього часу не існує завершених, детально розроблених засобів з реалізації інтегрованого управління й концепції стійкого розвитку, однак результати практичної реалізації таких підходів, наприклад, до управління водними ресурсами басейну р. Рейну, показали їхню ефективність. Ще одним важливим аспектом інтегрованого управління, що отримав в останні роки широке визнання та застосування, є концепція повного балансу потоків речовин (кругообігу речовин) у природних і антропогенних середовищах. Практичне застосування такої концепції (замість концепції «контролю кінця труби») визначається необхідністю оцінки всієї сукупності видів впливу на природні об'єкти та окремі середовища в результаті антропогенної діяльності з урахуванням природних процесів. Так, наприклад, сукупний потік речовин у водний об'єкт (річковий басейн) включає речовини, що надходять зі стічними водами від дифузних джерел, з атмосфери, із підземних вод та донних відкладів. Під цей час сучасні системи моніторингу здійснюють тільки виміри обсягу, склад та властивості стічних вод, що, як правило, охоплює лише 5–15 % загального надходження забруднюючих речовин. Схема розрахунку повного балансу потоку речовин визначає необхідність сукупності розгляду підсистем природних середовищ (атмосфери, гідросфери, ґрунту тощо) і антропогенних об'єктів. Це є першим конструктивним кроком до міжсередової інтеграції даних моніторингу. Очевидно, що наявність повного балансу потоку речовин дозволяє обґрунтовано рангувати джерела шкідливого впливу на природні об'єкти, обґрунтовано приймати управлінські рішення щодо зниження такого впливу, однак розробка повних балансів передбачає виконання додаткових вимог до набору даних і синхронізації їхнього одержання в системах моніторингу стану різних середовищ та впливу на них. Складність природно-техногенних систем як об'єктів моніторингу стану й моніторингу впливу визначила необхідність детального аналізу структури одержуваних даних з метою істотного зниження вартості створення й експлуатації систем моніторингу, незважаючи на те, що із сотні тисяч хімічних речовин, що знаходяться у переліку вироблених речовин, у країнах ЄС регулярно контролюється не більше ніж сорок. Звідси витікає необхідність реалізації чисто прагматичного підходу до формування необхідного набору даних, які отримують при здійсненні системи моніторингу. Такі дані мають бути орієнтовані тільки на рішення конкретних проблем, що виникають при природокористуванні, проблем екологічного благополуччя природного об'єкта і використовуватись повною мірою для досягнення чітко сформульованих цілей управління. Таким чином, необхідність реалізації інтегрованого підходу до управління станом навколишнього природного середовища визначила наступні вимоги до системи моніторингу. 1. Результати моніторингу мають забезпечити управління з метою досягнення цілей ефективного природокористування та цілей екологічного благополуччя природних об'єктів. 2. Сукупність даних має включати дані щодо стану природних об'єктів, дані щодо впливу на них для встановлення причинно-наслідкових зв'язків між двома типами даних. 3. Дані відносно стану природного об'єкта мають включати інформацію щодо його абіотичної складової (наприклад фізико-хімічні властивості води, ґрунту тощо), а також дані стосовно біотичної складової (розмаїтість, чисельність флори і фауни та ін.). 4. Встановлення причинно-наслідкових зв'язків між «зовнішнім» впливом і станом природного об'єкта висуває нові вимоги до повноти та синхронізації даних відносно впливів на природні об'єкти, синхронізації даних щодо їхнього стану для різних взаємозалежних середовищ. 5. Реалізація принципів стійкого розвитку природокористування на національному та міжнародному рівнях визначає необхідність синхронізації даних стосовно стану населення, ступінь техногенного навантаження, даних щодо його вплив на природне середовище. 6. Високий рівень витрат на створення й експлуатацію систем моніторингу зумовив необхідність прагматичного підходу до визначення сукупності даних і програм моніторингу, який має бути орієнтований на рішення чітко поставлених першочергових завдань управління станом навколишнього природного середовища. У контексті розвитку підходів до вдосконалення природоохоронної діяльності в цілому й створенню систем моніторингу, зокрема, в останні роки розроблена досить загальна схема побудови систем моніторингу, де сформульовано уявлення щодо циклу, стратегії та програм моніторингу, класифікації об'єктів і показників, що вимірюються. Під циклом моніторингу мається на увазі сукупність дій під час організації моніторингу, необхідних для забезпечення його кінцевої мети – управління станом навколишнього природного середовища. Цикл моніторингу включає кілька пунктів. 1. Визначення потреби в інформації. 2. Розробка стратегії моніторингу. 3. Розробка програм моніторингу, що повинна мати: · створення мережі моніторингу; · відбір проб; · здійснення лабораторних аналізів. 4. Управління даними, а саме: · одержання даних; · аналіз даних; · підготовка звітності; · використання даних для цілей управління. Розглянемо далі зміст окремих елементів циклу моніторингу. Визначення потреби в інформації. Передбачається, що цей етап є першим і найбільш істотним на шляху створення та функціонування системи моніторингу. Оскільки моніторинг застосовують для цілей управління й інформування громадськості, його головні завдання такі: характеристика стану природного об'єкта в порівнянні з нормативами (стандартами), що залежать від видів природокористування й бажаного екологічного стану; визначення антропогенного впливу та відповідності між рівнем антропогенного впливу й установленими на нього обмеженнями, а також тенденцій зміни стану природного об'єкта; раннє попередження про аварійні ситуації. Як основні елементи потреби в інформації розглядаються наступні: · визначення просторово-часового рівня системи моніторингу (глобальний, регіональний, басейновий, національний, трансграничний, локальний, короткостроковий, довгостроковий) для одного середовища або комплексу середовищ; · встановлення переліку даних, виходячи із цілей управління станом навколишнього природного середовища і впливу на таке середовище, необхідних (бажаних) видів використання природного об'єкта, сформульованих проблем сьогодення та майбутнього, цільових показників стану природного об'єкта; · оцінка можливостей використання отриманих даних суб’єктами, що приймають управлінські рішення із гарантією високого рівня ймовірності досягнення поставлених цілей (поліпшення стану природного середовища) та інформування громадськості; · оцінка повноти використання сукупності даних, що зби​рають. Дані мають бути використані повною мірою, так щоб виключити випадки, коли є багато даних при недоліку інформації; · поділ даних на дві групи: для використання у «звичайному» режимі функціонування та в аварійному із забезпеченням раннього попередження загрози аварійних ситуацій; · визначення сукупної потреби в даних із вказівкою частоти їхнього надходження й бажаної точності. Дані мають включати результати: · фізико-хімічних аналізів абіотичної складової природного об'єкта (наприклад фізико-хімічний аналіз води, донних відкладів тощо); · дослідження біотичної складової природних об'єктів (наприклад екотоксикологічної оцінки якості води, ґрунту тощо). Одним із показників успішного використання даних є наявність стандартів або інших нормативів, що дозволяють дати оцінку стану природного об'єкта чи рівня впливу на нього в порівнянні з установленими стандартами. При цьому такі оцінки мають, як видно з вищенаведеного, подвійний характер: оцінка безпеки використання природного об'єкта людиною й ступінь благополуччя екосистеми. Потреби в даних повинні бути ранговані за ступенем важливості проблеми, що вирішується. Наприклад, для евтрофних водних об'єктів мають першорядне значення дані щодо вмісту й надход​женню живильних речовин (азоту, фосфору). Розробка стратегії моніторингу При розробці стратегії моніторингу враховується наступне: · облік фактора невизначеності, що виникає через нестачу даних вимірювань, неможливість проконтролювати десятки тисяч хімічних сполук при реальній можливості виміряти тільки десятки показників; · інтеграція даних щодо стану природного об'єкта та впливу на нього для взаємоперевірки й підвищення надійності інформації; · комплексне використання даних для посилення вірогідності висновку щодо причинно-наслідкових зв'язків, наприклад результатів фізико-хімічних та токсикологічних аналізів; · вибір найбільш економічної стратегії, що дозволяє одержати аналогічні дані та висновки більш дешевим способом. Так, безперспективним є отримання результатів хімічних аналізів тисяч сполук із високою частотою вимірювань; · необхідність реалізації трансграничного моніторингу, що визначає доцільність синхронізації програм, методик, обміну даними при здійсненні моніторингу у звичайному та в аварійному режимах; · забезпечення умов доступу й використання даних для прийняття управлінських рішень та інформування громадських організацій; · інвентаризація існуючої нормативної бази та забезпечення необхідною новою для функціонування систем моніторингу; · чітке уявлення щодо потреби в інформації та можливості її забезпечення в найближчій і подальшій перспективі, виходячи з обмеження економічного й технічного характеру. РозробкА стратегії моніторингу повинна визначити конфігурацію та ступінь використання трьох типів моніторингу: · поточного (звичайного) моніторингу, що включає програми вимірювань фіксованого набору показників із заданою частотою у певних пунктах та тривалому інтервалі часу функціонування; · інвентаризаційного моніторингу, що служить для вироблення стратегії поточного моніторингу; · вибіркового моніторингу, що служить для визначення специфічних показників з використанням сучасних методів. Програми моніторингу. Програми моніторингу мають передбачати рішення наступних завдань: · вибір показників, що вимірюються, на основі оцінки ймовірності їхньої присутності у природних середовищах і джерелах впливу на них, наявності надійних, економічних і технічно доступ​них методів вимірювання вибраних показників, можливості впливу на джерела надходження в природне середовище забруднень; · визначення середовищ для організації моніторингу на підставі аналізу ступеня впливу, наявності цілей управління й аналізу стану природних об’єктів; · встановлення місць і частоти відбору проб, що базується на репрезентативності даних для віддалених точок від місця відбору проб, динаміки зміни концентрацій та інших параметрів природної й антропогенної властивостей, точності вимірювання й статистичних вимог до похибки результатів; · розробку способів відбору проб, виходячи із просторово-часових факторів і ризику забруднення природних об’єктів; · визначення методів аналізу, виходячи з вимог до їх точності, надійності й чутливості; · вибір методів зберігання й інтеграції даних, виходячи з вимог усіх типів користувачів, насамперед суб’єктів, які приймають управлінські рішення. Для інтеграції даних повинні бути використані сучасні методи перевірки на їх вірогідність із вказівкою ступеня надійності; · підготовка методів подання даних, виходячи з вимог повноти інформації, надійності, орієнтації на конкретного користувача. Поряд із зазначеними вище вимогами системи раннього попередження аварійних ситуацій мають додаткові вимоги, а саме: · надійність ідентифікації аварійних ситуацій, визначення аварійного забруднення природних об’єктів, що вимага. необхідність використання спеціальних методів аналізу; · своєчасність і швидкість виявлення аварійних ситуацій, що потребують оперативних методів аналізу; · швидкість обробки й подання даних про аварійну ситуацію для прийняття управлінських рішень, що визначає особливості методів обробки й подання даних. Управління даними. Розробка системи управління даними передбачає здійснення етапів одержання даних, їх аналізу, підготов​ки звітності та використання даних. Основні вимоги до управління даними такі: · дані, які стають доступними для користувачів і заносяться до архіву, повинні бути офіційно погодженими; · дані повинні аналізуватися, інтегруватися й конвертуватися відповідно до заздалегідь певних форм і методів аналізу; · інформація повинна надаватися в різних форматах, залежно від вимог користувача; · дані, які будуть використані, надалі необхідно зберігати, обмін даними повинен здійснюватися не тільки на рівні суб'єктів ведення моніторингу, але й на інших рівнях (міжнародному, рівні регіонів тощо). Структура системи моніторингу 1. Система моніторингу містить моніторинг стану навколишнього природного середовища й моніторинг впливу на нього. 2. Моніторинг стану навколишнього природного середовища містить моніторинг атмосфери, водних об'єктів, ґрунту і надр, рослинного і тваринного світу. Окрім того, за теперішнього часу істотний розвиток мають системи міжсередового моніторингу, що координує та інтегрує дані вимірювань різних середовищ. 3. Моніторинг стану навколишнього природного середовища включає оцінку абіотичної та біотичної складових. 4. Моніторинг впливу здійснюється в основному для точкових джерел забруднення – скидів стічних вод, викидів в атмосферу тощо. Питання для самоконтролю 1. Що є головною метою функціонування системи моніторингу довкілля. 2. Як розуміти поняття «інтегроване управління навколишнього природного середовища»? 3. Дайте визначення поняття «стійкий розвиток». 4. Які вимоги необхідні для реалізації інтегрованого управління навколишнього природного середовища? 5. Які елементи включає цикл системи моніторингу? 6. Які чинники необхідно враховувати при розробці стратегії моніторингу? 7. Які завдання повинні передбачатись у програмах моніторингу? 8. Дайте перелік вимог до управління даними. 9. Розкрийте поняття «структура моніторингу». 2.2. Мета, завдання та принципи функціонування ДСМД в Україні Система моніторингу навколишнього природного середовища в Україні здійснюється у відповідності до Положення Кабінету Міністрів України «Про державну систему моніторингу довкілля» від 30 березня 1998 р. № 391. Відповідно до зазначеного документа державний моніторинг довкілля – це система спостережень, збору, обробки, передачі, збереження, аналізу й оцінки інформації про стан довкілля, прогнозування його змін і розробка науково-обґрунтованих рекомендацій для прийняття управлінських рішень. Метою здійснення програми державного моніторингу є забезпечення збереження якості різних компонентів навколишнього середовища у відповідності до встановлених нормативних вимог. Основними завданнями системи державного моніторингу є: · довгострокові систематичні спостереження за станом довкілля; · аналіз екологічного стану довкілля та прогнозування його змін; · оцінка впливу негативних змін навколишнього середовища на здоров’я людини ; · інформаційно-аналітична підтримка прийняття рішень у галузі охорони довкілля, раціонального використання природних ресурсів та екологічної безпеки; · інформаційне обслуговування органів виконавчої влади, органів місцевого самоврядування, а також забезпечення інформацією про стан довкілля населення країни та міжнародні організації. Основними принципами функціонування системи державного моніторингу довкілля є наступні. 1. Об’єктивність та достовірність результатів спостережень за станом різних компонентів навколишнього природного середовища. Об’єктивність та достовірність результатів спостережень забезпечується шляхом використання атестованих методик та повірених засобів вимірювання складу та властивостей компонентів навколишнього природного середовища, виконання вимірювань в атестованих лабораторіях (ст. 10 Закону України «Про метрологію та метрологічну діяльність»). 2. Систематичність спостережень за станом навколишнього природного середовища, джерелами і факторами впливу на нього. Систематичність здійснення спостережень забезпечує отримання інформації, необхідної для встановлення тенденцій у зміні стану навколишнього природного середовища, розрахунків коротко- та довгострокових прогнозів і розробки управлінських рішень для поліпшення якості навколишнього природного середовища. 3. Зіставлення нормативного, методичного, метрологічного, технічного та програмного забезпечення здійснення моніторингу. Для отримання зіставлених (від різних суб’єктів моніторингу) результатів спостереження необхідно використовувати нормативно-правові та методичні документи, що встановлюють одні й ті ж нормативні вимоги до складу і властивостей компонентів навколишнього природного середовища та методи і методики їх вимірювання. Для методик мають бути встановлені метрологічні характеристики (похибка вимірювання, збіжність і відтворюваність результатів). Для обміну інформацією при взаємодії суб’єктів моніторингу необхідно використовувати прилади, пристрої, електронно-обчи​слювальну техніку, програмне та системне забезпечення, які мають технічні та інформаційні характеристики, що поєднуються. 4. Комплексність в оцінці стану навколишнього природного середовища або якості (складу та властивостей) будь-якого його компоненту. Для комплексної оцінки екологічного стану будь-якого регіону, території тощо необхідно отримати інформацію щодо стану різних абіотичних і біотичних складових. Для комплексної оцінки якості будь-якого компоненту довкілля необхідно використовувати основні групи показників його складу і властивостей: фізико-хімічні, біологічні, санітарно-бакте​ріологічні, радіологічні, токсикологічні. Питання для самоконтролю 1. Дайте визначення сучасного поняття «державний моніторинг довкілля». 2. Що є метою здійснення системи державного моніторингу довкілля України? 3. Назвіть основні завдання системи державного моніторингу довкілля України. 4. Перелічіть основні принципи здійснення системи державного моніторингу довкілля України. 2.3. Структурні елементи ДСМД У відповідності до цілей, завдань та призначення моніторинг може бути трьох видів: · загальний (стандартний); · кризовий (оперативний); · фоновий (науковий). Загальний (стандартний) моніторинг – це оптимальні за кількістю параметрів систематичні спостереження на пунктах, які об’єднані в єдину інформаційно-технологічну мережу, що дає можливість на основі оцінки і прогнозування стану навколишнього природного середовища розробляти рекомендації для прийняття управлінських рішень на всіх рівнях. При здійсненні цього виду моніторингу отримують важливу інформацію, необхідну для аналізу та оцінки реального стану навколишнього природного середовища. ОтриманІ даних виконуються довгострокові прогнозні розрахунки та обґрунтовується рішення щодо стабілізації та покращАння стану навко​лишнього природного середовища. За сучасним станом у підпорядкуванні Мінприроди України налічується понад 86 аналітичних лабораторій. Але більшість засобів вимірювальної техніки аналітичних лабораторій морально та фізично застаріли і потребують кардинального переоснащення системи. Ці заходи необхідно планувати з урахуванням сучасних вимог до функціонування ДСМД. Кризовий (оперативний) моніторинг – це спостереження за спеціальними показниками (вміст нафтопродуктів при аварійних розливах, радіонуклідів при аваріях на АЕС та ін.) на цільовій мережі пунктів у реальному масштабі часу на окремих об’єктах, джерелах підвищеного екологічного ризику в окремих регіонах, які визначені як зони надзвичайної екологічної ситуації, а також у районах аварій зі шкідливими екологічними наслідками з метою забезпечення оперативного реагування на кризові ситуації, ліквідації наслідків аварії, створення безпечних умов для здоров’я населення і функціонування наземних та водних екосистем. У відповідності до визначення поняття кризового моніторингу він поділяється на моніторинг · стихійних та небезпечних явищ, · надзвичайних ситуацій. До головних завдань кризового моніторингу віднесено: · збір і аналітичне опрацювання інформації щодо надзвичайних ситуацій і видання інформаційних матеріалів з питань захисту населення і територій від наслідків надзвичайних ситуацій; · прогнозування й оцінка соціально-економічних наслідків надзвичайних ситуацій, визначення на основі прогнозу потреби в матеріальних та фінансових ресурсах; · оповіщення населення про загрозу виникнення надзвичайних ситуацій, своєчасне та достовірне його інформування про фак​тичну обстановку і вжиті заходи. У зв’язку з тим, що кризовий моніторинг здійснюється в умовах, які характеризуються небезпечними наслідками для стану навколишнього природного середовища, його біотичної складової та здоров’я населення, необхідно більш детальніше розглянути особливості його організації та здійснення. Кризовий моніторинг має забезпечувати спеціально уповноважені органи виконавчої влади з питань надзвичайних ситуацій відповідною інформацією, необхідною для прийняття управлінських рішень щодо інженерного, медичного, біологічного, радіаційного та хімічного захисту населення, екосистем та об’єктів господарювання. Кризовий моніторинг у зонах надзвичайної екологічної ситуації має здійснюватися за окремою програмою з метою: · своєчасного захисту населення і територій від надзвичайних ситуацій техногенного та природного характеру, запобігання та реагування на них відповідними центральними та місцевими орга​нами виконавчої влади; · створення та підтримання в постійній готовності загально​державної і територіальних систем спостереження і контролю; · організації збирання, опрацювання і передавання інформації про стан навколишнього природного середовища, забруднення харчових продуктів, продовольчої сировини, фуражу та води радіо​активними, хімічними речовинами, мікроорганізмами та інши​ми біологічними агентами. Підставами для оголошення окремої місцевості зоною надзвичайної екологічної ситуації є: · значне перевищення гранично допустимих норм показників якості навколишнього природного середовища, визначених законодавством; · виникнення реальної загрози життю та здоров’ю великої кількості людей або заподіяння значної матеріальної шкоди юридичним, фізичним особам чи навколишньому середовищу внаслідок його надмірного забруднення, руйнівного впливу стихійних сил природи чи інших факторів; · негативні зміни, що сталися в навколишньому середовищі на значній території та які неможливо усунути без застосування надзвичайних заходів з боку держави; · негативні зміни, що сталися в навколишньому середовищі, які суттєво обмежують або виключають можливість проживання населення і здійснення господарської діяльності на відповідній території; · значне збільшення рівня захворюваності населення внаслідок негативних змін у навколишньому природному середовищі. Нормативно-правовою основою кризового моніторингу в Україні є: · Закон України від 8 червня 2000 р. № 1809-ІІІ «Про захист населення і територій від надзвичайних ситуацій техногенного та природного характеру»; · Постанова Кабінету Міністрів України від 3 серпня 1998 р. № 1198 «Про єдину державну систему запобігання і реагування на надзвичайні ситуації техногенного та природного характеру». Фоновий (науковий) моніторинг – спостереження, що здійснюються у спеціально визначених природоохоронних зонах (природних і біосферних заповідниках, базових станціях тощо) з метою вивчення закономірностей розвитку, оцінки та прогнозування зміни стану екосистем; у віддалених від об’єктів промислової і господарської діяльності зонах; для одержання інформації з метою визначення середньостатистичного (фонового) рівня забруднення навколишнього природного середовища певних територій в умовах антропогенного навантаження або такого, що здійснюється для наукового обґрунтування проектів будівництва та реконструкції господарських об’єктів і оптимізації їх функціонування. Фоновий моніторинг здійснюється у природних і біосферних заповідниках, на інших територіях, які охороняються державою. Інформацію, яку отримано при здійсненні фонового моніторингу, використовують як еталон для оцінки рівня забрудненості різних територій. На цей час створено світову мережу станцій фонового моніторингу, на яких здійснюються спостереження за визначеними параметрами стану навколишнього природного середовища. Спостереження охоплюють усі типи екосистем: водні (морські та прісноводні) і наземні (лісові, степові, пустельні, високогірні). Ця робота проводиться під егідою ЮНЕП. Станції комплексного фонового моніторингу України розташовано у біосферних заповідниках, вони є частиною глобальних між​народних мереж спостереження. Система моніторингу може здійснюватися на наступних рівнях. Міждержавна система моніторингу здійснюється кількома державами (наприклад, контроль трансграничних переносів забруднюючих речовин). Загальнодержавна (національна) система моніторингу реалізує завдання державного значення. Регіональна система моніторингу реалізує завдання в межах адміністративно-територіального регіону, має бути пов’язана із загальнодержавною системою і включати елементи локальних систем. Локальна система моніторингу функціонує у межах окремого району, міста, об’єкта та має бути пов’язана із загальнодержавною і регіональною системами моніторингу. Відомча система моніторингу належить окремим суб’єктам моніторингу, вирішує специфічні для даного відомства завдання і входить складовою частиною до загальнодержавної системи моніторингу. Питання для самоконтролю 1. Назвіть види моніторингу відповідно до цілей його функ​ціонування. 2. Дайте визначення поняття «загальний (стандартний) моніторинг». 3. Дайте визначення поняття «кризовий (оперативний) моніторинг» і назвіть мету, головні завдання та особливості його здійснення. 4. Визначить, які підстави необхідні для оголошення місцевості зоною надзвичайної екологічної ситуації. 5. Дайте визначення поняття «фоновий (науковий) моніторинг». Як використовують інформацію, одержану під час його проведення? 6. Назвіть ієрархічні рівні системи моніторингу довкілля. 2.4. Забезпечення здійснення ДСМД в Україні Методичне забезпечення Методичне забезпечення виконання спостережень має бути уніфікованим для усіх суб’єктів ДСМД. Базовою основою такого забезпечення повинні бути національні стандарти, що розроблені з урахуванням загальноєвропейських вимог. Методи та методики, які використовуються в системах спостережень ДСМД, повинні забезпечувати необхідний рівень достовірності результатів спостережень, що відповідає вимогам до інформаційного забезпечення користувачів. Метрологічне забезпечення Основна мета дій у сфері метрологічного забезпечення здійснення ДСМД полягає у досягненні єдності, необхідної точності та достовірності результатів спостережень. Шляхами досягнення цієї мети слід вважати: · ретельний вибір методів та методик, їх стандартизацію, уніфікацію та атестацію для використання усіма суб’єктами ДСМД; · розробку нових методичних підходів для забезпечення спостережень у відповідності до сучасних вимог; · використання сучасних засобів вимірювальної техніки, що мають метрологічні характеристики високого рівня; · забезпечення нормативними та методичними документами; · застосування постійного внутрішнього та зовнішнього контролю за якістю результатів спостережень; · підвищення рівня кваліфікації спеціалістів, які виконують спостереження. Для цього необхідне поєднання зусиль відомчих метрологічних служб суб’єктів ДСМД, а також забезпечення постійного контролю за дотриманням метрологічних вимог Держспоживстандарту України та міжнародних вимог, у тому числі щодо атестації функціональних підрозділів, які здійснюють спостереження, повірки засобів вимірювальної техніки, перевірки відповідності застосованих методик метрологічним вимогам до аналітичного процесу. Забезпечення високого рівня виконання спостережень є необхідним елементом якості моніторингової інформації в цілому. Здійснення цієї мети відбувається у відповідності до Закону України «Про метрологію та метрологічну діяльність», який визначає правові основи забезпечення єдності вимірювань в Україні, регулює суспільні відносини у сфері метрологічної діяльності. Дані, отримані за результатами спостережень і звітностей, та інформація, отримана за результатами їх обробки й аналізу, складають основу інформаційних ресурсів ДСМД. До формування інформаційних ресурсів залучаються усі суб’єкти ДСМД, а також наукові установи та організації, організації ‒ природокористувачі (незалежно від форм власності). Дані спостережень також можуть подаватися недержавними установами та громадськими організаціями. Технічне забезпечення (ТЗ) Технічне забезпечення (ТЗ) ДСМД – це комплекс заходів, що підтримують функціонування системи у режимі подовженої експлуатації з метою досягнення необхідного результату. ТЗ призначено для забезпечення безперебійного виконання спостережень за станом об’єктів навколишнього природного середовища (атмосфери, водних ресурсів, ґрунтів та ін.) з використанням засобів вимірювальної техніки, забезпечення передачі результатів вимірювань у центри відповідних рівнів ДСМД для наступної обробки, оцінки стану навколишнього природного середовища та прогнозування його змін на довгострокову перспективу. Технічне забезпечення визначає загальний рівень здійснення спостережень, тому необхідне створення системного підходу щодо постійного його вдосконалення. Цьому сприятиме впровадження системи аналізу технічного забезпечення і стану засобів вимірювальної техніки, що використовується у мережах спостережень ДСМД та їх постійне вдосконалення. Основні напрямки вдосконалення технічного забезпечення: · послідовне оновлення парку засобів вимірювальної техніки та обладнання лабораторій у відповідності до сучасних загальноєвропейських вимог; · впровадження багатофункціональних приладів; · уніфікація парку засобів вимірювальної техніки; · впровадження автоматизованих постів спостережень; · впровадження засобів дистанційного зондування та тощо. Програмне забезпечення Програми спостережень за станом об’єктів довкілля та факторів впливу на нього – це складові програм моніторингу і вклю​чають визначення організацій, що відповідають за виконання спостережень; перелік об’єктів та пунктів, що увійшли до відповідної мережі спостережень; перелік показників, що спостерігаються, вказівки щодо періодичності та термінів виконання спостережень; строки та форми надання даних до центрів збору, обробки та аналізу інформації. Періодичність виконання спостережень встановлюється для кожного об’єкту або пункту, що включені до програми спостережень, і залежить від інформаційного рівня та призначення мережі спостережень, пріоритетності показників тощо. Організаційне забезпечення Для виконання функції збору, збереження обробки й аналізу даних та підготовки необхідної інформації на їх основі мають діяти відповідні структурні підрозділи. З метою підвищення функціо​нальної та економічної ефективності інформаційного забезпечення впроваджується принцип багаторівневості. Тому такими функціональними структурними підрозділами ДСМД мають бути: · на загальнодержавному рівні – Державний інформаційно-аналітичний центр моніторингу навколишнього природного середовища; · на регіональному рівні – регіональні центри моніторингу навколишнього природного середовища; · у регіонах, де виділяються певні території з підвищеним рівнем антропогенного впливу на довкілля і діють локальні мережі спостережень ДСМД, можуть бути створені локальні центри моніторингу навколишнього природного середовища; · на відомчому рівні – відомчі структурні підрозділи; · при здійсненні програм моніторингу спеціального призначення (кризовий, транскордонний, радіаційний, науковий та ін.) можуть створюватися тематичні центри моніторингу з особливим статусом і бути постійно діючими або діяти певний період. З метою забезпечення інтеграції інформаційних ресурсів необхідне створення та забезпечення функціонування єдиної автоматизованої системи збору, обробки, аналізу і збереження даних та інформації, що отримана на їх основі. Функціонування цієї системи має базуватися на таких принципах: · уніфікації технічного та програмного забезпечення; · об’єднання інформаційних систем окремих напрямків, видів моніторингу для комплексної оцінки інформації; · впровадження передових інформаційних та інформаційно-аналітичних технологій; · впровадження єдиних уніфікованих форм подання даних і форм збереження даних та інформації (баз даних та інформаційних банків). Центри моніторингу є відповідальними за визначення інформаційних потреб користувачів, розробку і вдосконалення програм спостереження певного рівня та доведення положень цих програм до організацій, що є виконавцями. Відповідність за достовірність даних, що надаються і включаються до інформаційних ресурсів ДСМД, покладається, згідно з чинним законодавством, на певних посадових осіб організацій, що їх надають. З метою підвищення якості інформаційних ресурсів ДСМД центри моніторингу повинні в процесі обробки та аналізу даних проводити їх експертну оцінку на достовірність, а в разі необхідності і перевірку (валідацію даних). Для збереження та подальшої роботи з даними моніторингу необхідно створювати розподілені бази даних та комплексні банки інформаційних ресурсів. Банки інформаційних ресурсів мають функціонувати за рівневим принципом розроблення завдань і забезпечувати інформаційне наповнення відповідних баз та банків вищого рівня. Функціональним продовженням створення інформаційних ресурсів ДСМД є аналіз та оцінка інформації про стан навколишнього природного середовища та вплив чинників на нього, а також прогнозування змін і підготовка управлінських рішень. Ці функції також покладаються на центри моніторингу і полягають у вирішенні наступних завдань: · попередня оцінка інформації для оперативного реагування органів державного управління і виконавчої влади на небезпечні зміни у стані довкілля; · комплексна оцінка екологічного стану території, об’єктів, впливу на них окремих чинників забруднення, ефективності використання заходів, що спрямовані на поліпшення стану навколишнього природного середовища з використанням ГІС-технологій (ГІС ‒ геоінформаційна система); · діагностика та визначення рівня ризику виникнення еколо​гічно небезпечних ситуацій техногенного та природного характеру; · оцінка існуючого ризику для життєдіяльності населення і функціонування екосистем; · екологічне районування територій на основі комплексної оцінки стану навколишнього природного середовища та оцінки еколо​гічного ризику на основі геоінформаційних технологій; · створення моделей існуючого та прогнозного стану довкілля; · створення моделей заходів щодо поліпшення екологічного стану для управлінських рішень. Основними напрямками використання інформації, отриманої в результаті здійснення державної системи моніторингу довкілля, мають бути: · забезпечення прав населення України на отримання інформації про стан довкілля у відповідності до Конституції України та міжнародних конвенцій; · оперативне задоволення інформаційних потреб центральних і місцевих органів виконавчої влади, органів місцевого самоврядування, підприємств, установ, організацій та громадян у наданні відомостей про стан довкілля для прийняття управлінських рішень щодо дотримання вимог екологічної безпеки, збереження природного середовища та раціонального природокористування; · інформаційне забезпечення відповідних національних органів, до компетенції яких відноситься виконання зобов’язань України за міждержавними угодами; · прогнозування за результатами комплексних спостережень можливих змін стану в екосистемах, включаючи оцінку ризику; · прогнозування медико-біологічних та соціальних наслідків екологічної діяльності у поєднанні з соціальними факторами; · створення багатофакторних моделей економіко-екологічного безпечного розвитку; · популяризація екологічних знань шляхом розширення використання можливостей засобів масової інформації (створення спеціальних теле- та радіопрограм, видання відповідної літератури, інформаційних каналів інтернету), доведення інформації про стан довкілля України до населення та світової спільноти; · використання моніторингової інформації для підготовки національної доповіді про стан навколишнього природного середовища в Україні, звітів про виконання міжнародних та міждержавних угод; · створення спільних систем транскордонного моніторингу для задоволення інформаційних потреб систем міжнародного управління. Наукове забезпечення Наукове забезпечення включає розвиток фундаментальних досліджень і прикладних наукових робіт у галузі моніторингу навколишнього природного середовища та наукову підтримку здійснення моніторингу. Основними напрямками наукових досліджень у галузі моніторингу мають бути теоретичне обґрунтування та розробка оптимальних схем побудови і вдосконалення функціонування мереж спостережень, прикладання методів математичної обробки результатів спостережень, удосконалення існуючих і пошук нових методів оцінки та прогнозування стану довкілля, освоєння перспективних методів здійснення спостережень, у тому числі методів дистанційного зондування Землі та їх використання у сфері моніторингу, створення типових програмно-технічних комплексів систем моніторингу різних рівнів з застосуванням ГІС-технологій та типових структур банків даних моніторингової інформації, здійснення поглиблених досліджень окремих об’єктів довкілля, обґрунтування якісних та кількісних параметрів спостережень, оцінка результатів довгострокових спостережень, розробка алгоритмів оцінки ризику, створення базових моделей управлінських рішень тощо. Нормативно-правове забезпечення. Перелік основних нормативно-правових документів, які використовуються для організації і проведення ДСМД в Україні · Закон України «Про охорону навколишнього природного середовища» від 25.06.91 р № 1264 – XII, стаття 22 «Моніторинг навколишнього природного середовища». · Постанова Кабінету Міністрів України «Про затвердження Положення про державну систему моніторингу довкілля» від 30.03.98 р № 391. · Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнений. Утв. замминистра здравоохранения СССР от 04.07.1988 г. № 4630 ‒ 88. · Перечень рыбохозяйственных нормативов: предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) вредных веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение. – М.: Изд. ВНИРО, 1999. – 304 с. · Перелік методик виконання вимірювань (визначень) складу та властивостей проб об’єктів довкілля, викидів, відходів і скидів, тимчасово допущених до використання Мінекоресурсів України. Затверджено наказом Мінекоресурсів України від 03.11.2003 № 98. · КНД 211.0.1.101-02. Положення про порядок інформаційної взаємодії органів Мінекоресурсів України та інших суб’єктів системи моніторингу довкілля при здійсненні режимних спостережень за станом довкілля. Питання для самоконтролю 1. Розкрийте сутність методичного та метрологічного забезпечення функціонування державної системи моніторингу довкілля в Україні. 2. Які особливості технічного, програмного та організаційного забезпечення державної системи моніторингу довкілля в Україні можна назвати? 3. Дайте перелік основних напрямів наукового забезпечення державної системи моніторингу довкілля в Україні. 4. Які основні нормативно-правові документи регламентують організацію і проведення державної системи моніторингу довкілля в Україні. 2.5. Недоліки у функціонуванні ДСМД в Україні Підхід до вдосконалення ведення моніторингу навколишнього природного середовища має бути комплексним і потребує інтеграції зусиль усіх суб’єктів ДСМД. Необхідність модернізації та розвитку системи ДСМД в Україні пов’язано з новим зовнішньополітичним курсом українського уряду, який спрямовано на європейську інтеграцію. У 1998–2003 роках Європейською економічною комісією ООН було проведено огляд результативності природоохоронної діяльності в Україні та розроблено рекомендації щодо подальшого її вдосконалення. Свідченням актуальності цих проблем і довіри до України, як рівноправного партнера європейського екологічного процесу, стало проведення у травні 2003 року в м. Києві Європейської конференції міністрів «Довкілля для Європи». За результатами роботи конференції було наголошено необхідність проведення більш рішучої, наполегливої і послідовної екологічної політики, спрямованої на підвищення рівня екологічної безпеки в європейському регіоні, мінімізації наслідків кризових ситуацій та створення сприятливих умов для стійкого розвитку суспільства. Неефективне функціонування державної системи моніторингу в Україні на сьогоднішній день обумовлено низьким рівнем уніфікації нормативно-методичної бази, технічного забезпечення та взаємодії суб’єктів моніторингу, а також недостатнім об’ємом фінансування робіт. Основними недоліками, які обумовлюють низьку ефективність функціонування системи моніторингу, є: · відсутність єдиної стратегії комплексного розвитку державної системи моніторингу; · відсутність єдиної системи спостережень; · недосконалість принципів централізованого управління; · застаріле технічне та методичне забезпечення спостережень; · відсутність сучасного технічного оснащення центрів системи моніторингу в більшості регіонів; · недостатній розвиток методів системного підходу до технічної експлуатації систем, у тому числі з питань оптимального підбору засобів вимірювальної техніки (ЗВТ); · значне різноманіття елементної бази; · недостатній рівень стандартизації та уніфікації ЗВТ; · відсутність єдиного підходу до метрологічного та методичного забезпечення; · відсутність системи автоматизованого збору, аналізу й обробки інформації; · неузгодженість окремих елементів інформаційних технологій, які використовуються суб’єктами системи моніторингу; · неповна відповідність технічного та нормативно-правого забезпечення системи моніторингу сучасним вимогам. Участь України в міжнародних програмах Метою послідовного розвитку міжнародного співробітництва України у сфері моніторингу довкілля є: · підвищення рівня інформаційного забезпечення екологічного управління в Україні відповідно до вимог, прийнятих в європейських країнах; впровадження провідного досвіту, технологій та обладнання при здійсненні ДСМД України; · виконання зобов’язань, що виходять з міжнародних двосторонніх та багатосторонніх угод України та ґрунтуються на взаємопов’язаних інтересах країн-сусідів щодо збереження здорового і безпечного для діяльності населення довкілля, зменшення ризиків від аварій і стихійних лих тощо; · забезпечення національних інтересів України як щодо екологічної безпеки в цілому, так і в умовах виникнення спірних питань, пов’язаних із негативним транскордонним впливом, у тому числі з боку України; · отримання та використання технічної допомоги від міжнародних організацій та країн-донорів для вдосконалення ДСМД України. Розвиток міжнародного співробітництва у сфері моніторингу навколишнього природного середовища здійснюється відповідно до міжнародних двосторонніх та багатосторонніх угод. Україна бере участь у понад 70 міжнародних двосторонніх та багатосторонніх угодах, пов’язаних з охороною довкілля, основними з яких є: · Рамкова конвенція ООН про зміну клімату; · Конвенція Всесвітньої метеорологічної організації; · Конвенція про транскордонне забруднення повітря на великі відстані; · Конвенція про оцінку впливу на навколишнє середовище у транскордонному контексті; · Стокгольмська конвенція про стійкі органічні забруднюючі речовини; · Конвенція про біологічне різноманіття; · Конвенція про охорону та використання транскордонних водотоків і міжнародних озер; · Конвенція про захист Чорного моря від забруднення; · Орхуська конвенція про доступ громадськості до інформації, участі в прийнятті рішень і доступі до правосуддя з питань, які відносяться до навколишнього середовища; · Міжнародна Спільна Програма оцінки та моніторингу впливу забруднення повітря на ліси в Європи (ISP FORESTS); · Угода держав-учасниць СНД про взаємодію в галузі екології і охорони навколишнього природного середовища; · Угода між Урядом України і Урядом Російської Федерації про спільне використання і охорону транскордонних водних об’єктів; · Угода між Кабінетом Міністрів України і Урядом Республіки Бєларусь про спільне використання та охорону транскордонних вод. Поряд з виконанням зобов’язань України, що випливають із багатосторонніх договорів у галузі охорони довкілля, у перспективному плані важливого значення набуває подальше розширення міжнародного співробітництва за такими напрямами: · співробітництво з міжнародними організаціями системи ООН у галузі охорони довкілля (ЮНЕП, ЄЕК, ООН, ПРООН, МАГАТЕ, Глобальний екологічний фонд та інші); · співробітництво на двосторонній основі в галузі охорони довкілля, раціонального використання природних ресурсів і ядерної та радіаційної безпеки з урядами сусідніх держав, держав – стратегічних партнерів та донорів у рамках двосторонніх угод, спільних програм тощо. 2.6. Об’єкти та суб’єкти моніторингу Об’єкти моніторингу можна поєднати в такі три основні групи: · навколишнє природне середовище; · біота, населення; · джерела та фактори антропогенного впливу. Навколишнє природне середовище: · атмосфера (атмосферне повітря, опади, озоновий шар); · гідросфера (поверхневі води суходолу, підземні та морські води); · літосфера (ґрунти та підґрунтя, земний покрив, включаючи ландшафти, урбанізовані території, звалища тощо, геологічне середовище). Біота. Об’єктами моніторингу є організми аеробіосфери (приземного шару атмосфери від поверхні землі до 6‒7 км над нею), наземні істоти – террабіонти (комахи, птахи, ссавці, рептилії, амфібії), організми фітосфери (поверхневого шару над суходолом – до 150 м, ґрунти і підґрунтя, де умови середовища у значній мірі визначаються зеленою рослинністю), педобіонти – організми, що проживають у верхніх шарах літосфери (до 2–3, максимум до 6 км глибиною), а також гідробіонти – організми, що проживають у водному сере​довищі: фітопланктон, зоопланктон, нектон (риби, кальмари, ссавці), бентос (організми, що проживають на дні водойм), перифітон (обростання). Повинні здійснюватися виміри параметрів стану біоти і функціональні зміни організмів, обумовлені забрудненням середовища їх проживання. Населення. Моніторингу підлягає стан здоров’я населення і функціональні зміни людського організму, обумовлені забрудненням компонентів довкілля. Джерела і фактори антропогенного впливу. Об’єктами моніторингу є всі основні види джерел і факторів шкідливого впливу на стан навколишнього природного середовища. У першу чергу до них відносяться скиди забруднених стічних вод у водні об’єкти, що містять екологічно небезпечні речовини (важкі метали, поверхнево-активні речовини, нафтопродукти та ін.); викиди забруднюючих речовин у атмосферне повітря (оксиди вуглецю, азоту, сірки, бенз(а)пірен, вуглеводні та ін.); промислові та побутові відходи; поверхневий стік з території міст, проммайданчиків, сільськогосподарських угідь та ін. Параметри впливів повинні характеризувати всі види забруднення та засмічення: механічне, фізико-хімічне, біологічне, теплове, акустичне, електричні поля, електромагнітні випромінювання та іонізуючу радіацію, а також виснаження природних ресурсів (водних, земельних, рослинних, лісових, тваринного світу, мінеральних вод). Суб’єктами моніторингу є організації та установи, які здійснюють будь-які функції, що пов’язані з виконанням програм моніторингу на різних рівнях. У таблиці 2.1 наведено перелік суб’єктів моніторингу та їх функції і повноваження відповідно до «Положення про державну систему моніторингу довкілля» (постанова КМУ від 30.03.98 № 391). Таблиця 2.1 Суб’єкти та об’єкти моніторингу в системі ДСМД в Україні № Суб’єкт моніторингу Об’єкт моніторингу 1. Міністерство охорони навколишнього природного середовища України (Мінприроди) Джерела промислових викидів (вміст забруднюючих речовин (далі ЗР), у т. ч. радіонуклідів); джерела скидів стічних вод (вміст ЗР, у т. ч. радіонуклідів); поверхневі води (вміст ЗР, у т. ч. радіонуклідів); ґрунти різного призначення (залишкова кількість пестицидів, агрохімікатів і важких металів, природна та штучна радіоактивність); наземні та морські екосистеми (фонова концентрація ЗР, у т. ч. радіонуклідів, умови існування біотопів); звалища промислових та побутових відходів. 2. Міністерство надзвичайних ситуацій (МНС) Атмосферне повітря та опади (вміст ЗР, у т. ч. радіонуклідів, трансграничний розподіл ЗР); річні, озерні та морські води (гідрохімічні та гідро​біологічні показники, вміст ЗР, у т. ч. радіонуклідів); ґрунти (вміст ЗР, у т. ч. радіонуклідів); радіаційна обстановка (на пунктах стаціонарної мережі та за результатами огляду); стихійні та небезпечні природні явища (повені, па​водки, снігові лавини, селі тощо). 3. Міністерство охорони здоров’я України (МОЗ) Атмосферне повітря (вміст шкідливих хімічних речовин); поверхневі води суходолу та питна вода (хімічне, радіологічне, вірусологічне, бактеріологічне визначення); морські води (хімічне, радіологічне, вірусологічне, бактеріологічне визначення); ґрунти (вміст пестицидів, важких металів, бактеріологічні, вірусологічні визначення, наявність яєць гельмінтів); фізичні фактори (шум, електромагнітні поля, радіація, вібрація тощо). 4. Міністерство агропромислової політики (Мінагро- політики) Ґрунти сільськогосподарського використання (радіологічні, агрохімічні і токсикологічні визначення, залишкова кількість важких металів, пестицидів, агрохімікатів); поверхневі води сільськогосподарського призначення (радіологічні і токсикологічні визначення, залишкова кількість важких металів, пестицидів, агрохімікатів); сільськогосподарські рослини та продукти з них (радіологічні та токсикологічні визначення, залишкова кількість важких металів, пестицидів, агрохімікатів); сільськогосподарські тварини та продукти з них (радіологічні та токсикологічні визначення, залишкова кількість важких металів, пестицидів, агрохімікатів). 5. Державний комітет лісового господарства (Держкомлісгосп) Ґрунти земель лісового фонду (радіологічні визначення, залишкова кількість пестицидів, агрохімікатів, важких металів); лісова рослинність (пошкодження біотичними та абіо​тичними факторами); біомаса, біорізноманіття (радіологічне визначення, вміст ЗР); мисливська фауна (видові, кількісні та просторові характеристики, радіологічні визначення). 6. Державний комітет з водного господарства (Держводгосп) Річки, водосховища, канали, зрошувальні системи та водойми у зонах впливу АЕС (вміст радіоактивних речовин); поверхневі води у прикордонних зонах і місцях їх інтенсивного промислового використання (вміст ЗР); меліоровані землі (глибина залягання та мінералізація підземних вод, ступінь засоленості та солонцюватості ґрунтів); прибережні зони водосховищ (переформування берегів та підтоплення території). 7. Державний комітет земельних ресурсів (Держкомзем) Ґрунти та ландшафти (вміст ЗР, прояв ерозійних та інших екзогенних процесів, просторове забруднення земель об’єктами промислового та сільськогосподарського виробництва); меліоровані землі (вторинне підтоплення і засолення тощо); рослинний покрив земель (видовий склад, показники розвитку і пошкодження рослин); берегові лінії річок, морів, озер, водосховищ та ін. (динаміка змін, нанесення шкоди земельним ресурсам). 8. Державний комітет будівництва, архітектури і житлової політики (Держбуд) Підземні води (небезпечне підняття рівня ґрунтових вод); питна вода централізованих систем водопостачання (вміст ЗР, об’єми споживання); стічні води міської каналізаційної мережі та очисних споруд (вміст ЗР, об’єми надходження); зелені насадження у містах та селищах міського типу (ступінь пошкодження ентомошкідниками, фітохворобами тощо). Відносини між суб’єктами системи моніторингу базуються на взаємній інформаційній підтримці рішень у галузі охорони навколишнього середовища, використанні природних ресурсів та екологічної безпеки, координації, плануванні, організації та проведенні загальних заходів екологічного моніторингу; на ефективному використанні організаційних структур, засобів спостережень за об’єктами навколишнього середовища та комп’ютеризації процесів діяльності, на сприянні найбільш ефективному вирішенню загальних задач моніторингу та екологічної безпеки, відповідальності за повноту, своєчасність та достовірність інформації, на колективному використанні інформаційних ресурсів та засобів комунікації при інформаційному обміні. Суб’єкти моніторингу · забезпечують удосконалення підпорядкованих їм мереж спостереження за станом навколишнього середовища; · уніфікують методики спостережень та лабораторних аналізів, приладів та систем контролю; · здійснюють створення банків даних для їх багатоцільового колективного використання за допомогою єдиної комп’ютерної мережі, яка забезпечує автономне та загальне функціонування складових цієї системи; · здійснюють взаємозв’язок з іншими інформаційними системами, що діють в Україні та за її межами. Підприємства, установи, незалежно від їх підпорядкування і форм власності, діяльність яких призводить або може призвести до погіршання стану навколишнього середовища, зобов’язані здійснювати екологічний контроль за виробничими процесами та станом промислових зон, здійснювати збір, збереження та безкоштовно надавати дані і/або узагальнену інформацію для її комплексної обробки. Для координації дій суб’єктів моніторингу, розгляду питань, що пов’язані з проведенням моніторингу на державному і регіональному рівнях в Україні Постановою Кабінету Міністрів України від 17 листопада 2001 року № 1551 «Положення про міжвідомчу комісію з питань моніторингу навколишнього середовища» була створена міжвідомча комісія, основними завданнями якої є: · участь у визначенні основних положень державної політики з питань створення і функціонування системи моніторингу; · здійснення заходів відносно створення і функціонування системи моніторингу на основі структур суб’єктів системи моніторингу з використанням єдиного нормативного, методологічного і метрологічного забезпечення, уніфікованих технічних компонентів; · координація дій суб’єктів системи моніторингу відносно удосконалення мереж спостережень за станом навколишнього середовища, уніфікації методик спостережень, лабораторного аналізу, приладів і систем контролю, створення баз та банків даних, єдиної комп’ютерної мережі, регламенту та форм передачі інформації, зв’язку з іншими інформаційними системами в Україні та за її межами; · організація роботи з проведення експертизи щодо відповідності державним стандартам і технічним вимогам технічних завдань на інфраструктуру, системоутворюючі та уніфіковані технічні компо​ненти, приладну базу та ін. 2.7. Моніторинг атмосферного повітря Забруднення атмосферного повітря може викликати велике різноманіття проблем, включаючи корозію, ерозію, неприємні запахи, наносити шкоду рослинам і тваринам, зерновим культурам, негативно впливати на здоров’я людини. Загальний ефект впливу джерел повітряного забруднення на навколишнє середовище залежить від характеру та терміну дії речовин, що забруднюють атмосферне повітря, виникнення хімічних перетворень при викиді забруднюючих речовин, а також від метеорологічних факторів. Для здійснення заходів щодо поліпшення якості атмосферного повітря та визначення шляхів захисту здоров’я населення і навколишнього се