Персоналии и их роль

Значительный вклад в развитие учения о мониторинге в нашей стране внесли К).А. Израэль и И.П. Герасимов, Ф.Я. Ровинский,

В.Е. Соколов и другие исследователи. В их работах развиты общая теория, основные принципы, определения и понятия мониторинга окружающей среды. Теоретические вопросы по проблемам мониторинга геологической среды изложены в работах А.А. Бондаренко, Г.К. Бондарика, А.Г. Гамбурцева, Г.А. Голодковской, В.К. Епишина, А.Г. Емельянова, Ю.Ф. Захарова, В.А. Королева и других.

В концепции Ю.А. Израэля под мониторингом понимается система наблюдений, оценки и прогноза антропогенных изменений состояния окружающей природной среды (рис. 2.4). Он сделал акцент не только на наблюдении, но и на прогнозе, а также ввел в определение термина «мониторинг окружающей среды» антропогенный фактор как основную причину этих изменений. Общей рекомендацией к системе экологического мониторинга, включающего блоки (см. рис. 2.4), является системное представление объекта мониторинга. Только в этом случае возможно собрать данные, которые можно анализировать и давать им содержательную интерпретацию.

обратная связь

Рис. 2.4. Блок-схема системы мониторинга (Израэль. 1984)

В концепции И.П. Герасимова (табл. 2.2) мониторинг - это система наблюдений, контроля и прогнозирования состояния окружающей среды с целью рационального использования природных ресурсов, охраны природы и обеспечения стабильного функционирования геосистем различного хозяйственного назначения. Выделены уровни мониторинга:

• • биоэкологический - получение оперативной информации о состоянии окружающей среды и се влияния на здоровье населения. Здоровье человека является главным объектом мониторинга и рассматривается как интегральный показатель состояния среды:
• • геосистемный - включает наблюдения за изменением состояния наиболее репрезентативных природных геосистем и экосистем и их преобразование в природно-антропогенные. Объектами наблюдений являются типичные геосистемы и экосистемы: природные, находящиеся в естественном режиме, природно-антропогенные (сельскохозяйственные) и антропогенные комплексы (например, городские территории);
• • биосферный - осуществляют путем наблюдения, природных компонентов на глобальном уровне. В качестве объектов выступают крупные составные части биосферы: атмосфера, гидросфера, почвенный покров, биотические компоненты среды.

В 1970-1980 годах развернулась дискуссия о роли мониторинга в управлении. Результатом этой дискуссии стала официально принятая концепция Ю. А. Израэля. Однако дальнейшее развитие событий показало, что опасения И.П. Герасимова подтвердились: ненацеленность мониторинга на управление действительно снижает его эффективность. По мнению Н.Ф. Реймерса смысл мониторинга заключается в выполнении двух взаимосвязанных функций: наблюдение (слежение) и предупреждение. Такой мониторинг определяет условия отрицательных последствий хозяйственных действий и их вторичных эффектов, и, таким образом, обладает низким прогностическим потенциалом. Предпринимаемые по результатам такого мониторинга действия должны носить характер спасательных работ.

Таблица 2.2

Система наземного мониторинга окружающей среды по И.П. Герасимову

Практика реализации экологического мониторинга в западных странах предусматривает его обязательную взаимосвязь с системами управления и реагирования. Обеспечение этой взаимосвязи, безусловно, целесообразно. Повышается собственная эффективность и расширяется возможность использования. Например, пользователями информации, предоставляемой экологическим мониторингом, являются не только органы управления, но и та часть населения, которая непосредственно заинтересована в этой информации, группа и/или все общество в целом, если им угрожает какая-либо опасность. Таким образом, в практике использования экологического мониторинга позиция открытости и доступности предоставляемой информации имеет принципиальное значение.

Реализация принципа открытости и доступности предусматривается и в практике использования социологического мониторинга.

Социологический мониторинг, по мнению Т. И. Заславской, представляет собой некоторую целостную систему отслеживания происходящих в обществе перемен на основе исследования и анализа массовых представлений о них. Основной принцип организации комплексного гсомониторинга: учет всех структурных компонентов природной среды и взаимосвязей между ними (рис. 2.5). Обобщая имеющиеся разработки, можно определить, что комплексный геоэкологический мониторинг - это деятельность по регулярному слежению за состоянием и изменениям природных компонентов и комплексов в целом с целью их последующей оценки и прогноза, а также управления этим состоянием. Например, по А.Г. Емельянову, «системный подход к изучению природной среды, обеспечивающий решение проблемы взаимоотношения общества и природы на всех уровнях (от локального до глобального), возможен лишь на основе организации комплексного геоэкологического мониторинга состояния окружающей природной среды».

В соответствии со структурой (см. рис. 2.5) система мониторинга складывается из наблюдений за состоянием отдельных компонентов и комплексов природной среды в целом. Его особенность состоит в учете связей между отраслевыми звеньями системы в функциональном подчинении геосистемному (ландшафтно-экологическому) мониторингу других видов наблюдений, что обусловлено свойством целостности природной среды.

Рис. 2.5. Структура комплексного геоэкологического мониторинга (по Л.Г. Емельянову)

Комплексный геоэкологический мониторинг охватывает широкий круг объектов наблюдения и осуществляется на основе использования естественных и технических дисциплин. Междисциплинарность таких исследований находит свое отражение в том, что в качестве объектов геоэкологического мониторинга рассматривают разные природные и территориальные образования. А.Г. Емельянов изучает геосистемы и экосистемы, которые имеют общий набор компонентов природы, обладают многообразием внутренних и внешних связей, динамичностью состояний, способностью к саморегулированию, иерархичностью.

Ряд авторов (В.Г. Заиканов, Т.Б. Минакова) к объектам геоэкологического мониторинга (ГЭМ) относят природно-антропогенные (природно-технические) системы, в которые по мере усиления антропогенного воздействия трансформируются естественные ландшафты и экосистемы. Структура, состав и свойства подобных систем формируются при участии большого числа природных и антропогенных факторов. Система рассматривается как претерпевшая в одном или нескольких компонентов коренные изменения, в том числе вследствие воздействия человека.

В качестве объектов рассматривают также относительно обособленные в пространстве территориальные геоэкосистемы, на границах которых взаимодействуют природные, хозяйственные и социальные компоненты окружающей среды. В состав геоэкосистем, по

A. Г. Емельянову, входят следующие подсистемы: природная среда, слабо нарушенная человеком; антропогенная и техногенная составляющая; население и социальная среда.

Социально-административные образования - государства, республики, области, районы - также являются объектами геоэкологических исследований. В процессе мониторинга устанавливают изменения условий жизнедеятельности населения, санитарномедицинскую обстановку и др. В соответствии с представлениями

B. Г. Заиканова и Т.Б. Минаковой: «синтез природно-территориальных и административно-хозяйственных подходов нашел свое отражение в выделении в качестве территориальных объектов природнопромышленных территориальных комплексов».

В любом случае основой организации и предметом геоэкологического мониторинга является наличие связи всех компонентов природной среды. Это обусловлено свойством ее целостности. Комплексный мониторинг пока неосуществим в полной мере. Предстоит большая организационная и научно-методическая работа. Конкретизация же объектов мониторинга зависит от масштаба исследований: площадь территории, тип и ранг системы, ее социально-экономические функции. Выделяют приоритетные объекты ГЭМ: природные экосистемы, исчезающие виды животных и растений, агросистемы, лесные экосистемы.

В 80-е годы XX века был введен термин «литомониторинг», который в отличие от мониторинга окружающей среды характеризуется более узким понятием, рассматривающим в качестве объекта наблюдения только литосферу. Например, согласно В.К. Епишину и В.Т. Трофимову, литомониторинг - это система, включающая блок контроля (режимные наблюдения) и блок управления (автоматизированная информационная система и система защитных мероприятий). В этом определении подчеркивается целевая направленность литомониторинга не только на фиксирование параметров, но и на управление. По определению же Г.К. Бондарика и Л.Я. Ярг, литомониторинг - система оценки состояния приповерхностной области литосферы, взаимодействующей с орудиями и продуктами труда, и прогноза се функционирования, «это подсистема мониторинга среды обитания человека, включающая техносферу».

В рамках дискуссии, развернутой по этому поводу учеными, например, B.T. Трофимов писал [34]: «Из истории вопроса. ... Для конкретизации и отражения специфики исследуемого объекта - литосферы - был введен термин «литомониторинг», который в настоящее время используется все реже и реже, уступив место термину «мониторинг геологической среды». (Хотя объемы этих понятий, с моей точки зрения, не совпадают: литомониторинг по объему шире, поскольку объем понятия «литосфера» шире по сравнению с объемом понятия «геологическая среда», по Е.М. Сергееву, которое чаще всего используется в инженерной геологии). Скорее всего, содержание термина «литомониторинг» соответствует современному пониманию термина «мониторинг геологических и литотехнических систем». Литомониторинг рассматривался как подсистема мониторинга окружающей среды. Однако они организационно и теоретически развивались в разных условиях. Мониторинг окружающей среды развивался в системе Гидромста СССР, и его содержание было сформулировано Ю.А. Израэлем как система наблюдений, оценки и прогноза антропогенных изменений состояния окружающей природной среды. Литомониторинг же фактически начал функционировать в существенно автономном режиме, поскольку финансировался и разрабатывался другими, нежели мониторинг, ведомствами (Мингео СССР, Госстроем СССР и др.). Но именно эти особенности литомониторинга, а также специфика объекта и задачи по обеспечению функционирования природно-технических систем поставили перед исследователями ряд важных дискуссионных вопросов. Два из них являлись важнейшими: 1. Включать ли в литомониторинг наблюдения только техногенных (антропогенных) изменений геологической среды или природных (некоторых или всех) тоже; 2. Включать ли в цели литомониторинга только наблюдения и прогнозы или еще и управление состоянием геологической среды? Ответы инжснср-гсологов па эти вопросы, учитывая реальные задачи и традиции инженерной геологии и смежных с ней наук, а также необходимость обеспечения надежности в функционировании народнохозяйственных объектов, были следующими: 1. В целевую программу литомониторинга должны быть включены наблюдения нс только за техногенными (антропогенными), но и за природными изменениями состояния геологической среды, прежде всею за изменениями, происходящими в результате тех экзогенных геологических процессов, характеристическое время которых сопоставимо с периодом жизни ПТС. Последующий генетический анализ изменений геологической среды с целью выделения техногенной и природной компоненты изменений входит в программу; 2. Целью литомониторинга, помимо наблюдений и прогноза, должны быть оценка состояния геологической среды и управление, так как участие в управлении неблагоприятными геологическими процессами традиционно входит в задачи инженерной геологии (рекомендации по борьбе с неблагоприятными процессами, геологический контроль при эксплуатации сооружений и т.п.); 3. Разработка литомониторинга в силу специфичности его целевой программы, теоретических и методических традиций инженерной геологии, имеющейся сети натурных режимных наблюдений, практической его реализации в системе различных министерств и ведомств является относительно независимой от разработки мониторинга окружающей среды, хотя и должны выполняться на единой методологической основе с последним, а именно - на системной основе (Епишин, Трофимов, 1985). Исходя из такой позиции, эти авторы рассматривали литомониторинг как систему наблюдений, оценки, прогноза и управления природными и техногенными изменениями состояния геологической среды (в широком понимании термина). Эта система включает блок контроля (режимные наблюдения) и блок управления (автоматизированная информационная система и система защитных мероприятий). В таком понимании литомониторинг является междисциплинарной сферой деятельности; геологи выполняют в ней только определенные, хотя и очень емкие, чрезвычайно важные по содержанию функции».

Одновременно с понятием литомониторинг появились понятия: мониторинг геологической среды и инженерно-геологический мониторинг. В определении В.А. Королева «мониторингом геологической среды называется система постоянных наблюдений, оценки, прогноза и управления геологической средой или какой-либо се частью, проводимая по заранее намеченной программе в целях обеспечения оптимальных экологических условий для человека в пределах рассматриваемой природно-технической системы». Кроме определения, В.Л. Королев устанавливает соотношение некоторых видов мониторинга в структурных схемах (рис. 2.6, 2.7), которые, по его мнению, более полно отражают сущность систем и уровни мониторинга среды.

Гидрогеоэкологической научно-производственной и проектной фирмой «ГИДЭК» разработаны требования к системе мониторинга месторождений твердых полезных ископаемых. Определение формируется в следующем виде: «система регулярных наблюдений, сбора, накопления, обработки и анализа информации, оценки состояния геологической среды и прогноза ее изменений под влиянием естественных природных факторов, пользования недрами и иной антропогенной деятельности».

Многолетние исследования по геоэкологии и геохимии позволили наметить основные принципы геохимического мониторинга, в котором предложен подход к выбору наиболее информативных природных сред (табл. 2.3) и рациональный комплекс химико-аналитических методов (Рихванов и др., 1994; Язиков, 2001).

Рис. 2.6. Уровни, структурная схема и соотношение систем мониторинга окружающей среды (по В.А. Королеву)

Рис. 2.7. Структурная схема и соотношение систем мониторинга окружающей среды разных уровней (по В.Л. Королеву)

Таблица 2.3

Основные принципы эколого-геохимической оценки природной среды (первый этап геохимического мониторинга по Язикову, Рихванову и др. )

Структурная схема мониторинга геологической среды, согласно В.К. Епишину и В.Т. Трофимову, показана на рис. 2.8, из которого следует, что ее основными частями являются блок контроля и блок управления, связанные между собой каналами передачи информации, а также автоматизированная информационная система и система инженерной защиты.

Литомониторинг

Рис. 2.8. Структурная схема мониторинга геологической среды (по В.К. Епишину и В.Т. Трофимову)

Более сложную и в то же время наиболее полную общую структуру мониторинга геологической среды предложил В.А. Королев (рис. 2.9), в которой на основе функциональной системы и структуры иерархического построения систем мониторинга разного уровня выделяются следующие основные системы: функциональная, иерархическая, объектов мониторинга, производственных работ, научно-методических разработок и технического обеспечения мониторинга.

Таким образом, с учетом многолетнего опыта работы ученых в различных регионах и на предприятиях объектами мониторинга являются участки недр, представляющие собой геологические, гидрогеологические, инжснсрно-гсологичсскис тела, в пределах которых оценивается состояние компонентов геологической среды, и прогнозируются их изменения.

Дискуссию ученых о понятии «литомониторинг» можно подытожить путем предложения о согласии с официальным определением, которое сформулировано в «Положении о порядке осуществления государственного мониторинга состояния недр Российской Федерации № 433 от 21.05.2001 г.». «Государственный мониторинг состояния недр (ГМСН) представляет собой систему регулярных наблюдений, сбора, накопления, обработки, обобщения и анализа информации для оценки состояния и использования недр, а также прогноза их изменений под влиянием естественных природных факторов, недропользования и других видов антропогенной деятельности».

Уровни мониторинга

Рис. 2.9. Общая структура мониторинга геологической среды (по В.А. Королеву)