*120188*

Экология/6. Экологический мониторинг

к.т.н. Мухамадиев А.А.

Уфимская государственная академия экономики и сервиса, Россия

Системы экологического и техносферного мониторинга: состояние и перспективы

В связи с возрастающим воздействием человеческой деятельности на окружающую среду в числе важнейших общечеловеческих проблем оказалась охрана окружающей среды, сохранение в допустимых пределах уровня ее загрязнения. Природная среда, находящаяся под постоянным антропогенным воздействием, постепенно утрачивает уникальную способность к самоочищению, что может привести в конечном итоге к необратимым процессам, грозящим гибелью человечества. Таким образом, индустриальное воздействие на природную среду настолько серьезно, что требует постоянного контроля экологической обстановки для своевременного принятия неотложных мер по сохранению в допустимых пределах уровня загрязнения окружающей среды [1].

В последние годы проблема эффективного контроля и защиты окружающей среды приобретает еще большую актуальность, вследствие подписания и ратификации Российской Федерацией ряда международных соглашений в области охраны окружающей среды, таких как Монреальский Протокол (1987 г.), Киотский Протокол (1997 г.), а также принятием Экологической доктрины Российской Федерации (2002 г.), Федерального закона об охране окружающей среды (2002 г.) и Постановления правительства РФ "Об организации и осуществлении государственного мониторинга окружающей среды (государственного экологического мониторинга)" (2003 г.), которые в значительной степени актуализировали значимость и приоритетность экологического мониторинга.

Мониторинг окружающей среды осуществляется в соответствии и с международными программами, предполагающими организацию Глобальной системы мониторинга окружающей среды. Основная задача данной программы - предупреждение естественных и антропогенных изменений состояния природной среды, способных нанести экономический, моральный и социальный вред человечеству. Основным источником информации при проведении оценки служат данные, полученные в процессе наблюдений за окружающей средой. Потребность в наблюдениях (новой, дополнительной или контрольной измерительной информации) возникает на всех этапах оценки.

Многообразие и сложность большого потока информации о состоянии окружающей среды и природно-ресурсного потенциала территории; об уровне техногенного воздействия на окружающую среду; о потенциально экологически опасных объектах; о природных и антропогенных процессах, представляющих потенциальную угрозу для жизни людей и хозяйственной деятельности на территории региона, определяют круг проблемных вопросов экологического мониторинга. Среди них вопросы разработки научных основ, методов и средств окружающей среды, обеспечивающие базы данных для системного анализа, оценки и прогнозирования процессов, протекающих в природной среде, а также их информационное и программное обеспечение.

Фундаментальной основой систем экологического мониторинга являются первичные источники информации о состоянии среды и информационно-измерительные системы экологического назначения (ИИСЭН). Точность, достоверность, объективность, своевременность и оперативность данных ИИСЭН являются решающими факторами успешного функционирования систем экологического мониторинга. В связи с этим, разработка теоретических и практических методов и средств, повышающих качество измерительной информации, а также алгоритмического и программного обеспечения, реализующих результаты исследований, являются задачами первостепенной важности.

Согласно Федеральному закону «Об охране окружающей среды» мониторинг окружающей среды (экологический мониторинг) – это комплексная система наблюдений за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под воздействие природных и антропогенных факторов. Мониторинг окружающей среды предполагает, что в качестве управляемой системы выбрана окружающая среда, находящаяся под интенсивным антропогенным воздействием, характеризуемым как факторами воздействия на атмосферу, гидросферу и литосферу. Основной целью мониторинга окружающей среды является обеспечение системы управления природоохранной деятельностью и экологической безопасностью своевременной и достоверной информацией. Из вышеизложенного следует, что ИИСЭН должна обеспечить качество экологического мониторинга всех элементов окружающей среды: атмосферы, гидросферы и литосферы. В последние годы к данным элементам необходимо отнести и техносферу, в связи с резким увеличением количества аварий в данной области. Отдельно следует отметить, необходимость создания информационно-измерительных систем оперативного контроля сред для объектов обеспечения жизнедеятельности, что вызвано ростом числа политических, этнических и религиозных конфликтов, в которых активное участие могут принимать террористические организации.

Последнее десятилетие характеризуется устойчивой тенденцией к всё более широкому распространению ИИСЭН с универсальными физико-химическими анализаторами состава и свойств вещества, особенно анализаторами спектрального типа (хроматографами, спектрометрами излучения, масс-спектрометрами и др.). На их долю приходится в среднем до 80% аналитических измерений, и эта доля неуклонно возрастает. Универсальность, совершенствование аппаратуры, повышение ее надежности и упрощение методик способствовало расширению их применения в научно-исследовательском эксперименте и промышленности, а также в инженерной экологии.

Однако, несмотря на все перечисленные достижения, есть существенный аспект, в значительной мере затрудняющий широкое внедрение анализаторов в системы экомониторинга. Разнообразие физико-химических принципов заложенных в основу аналитических приборов предопределили огромное количество методик и алгоритмов обработки аналитической информации. На сегодня нет общей научно-технической платформы, с позиции которой можно было бы в принципе рассматривать если не все, то большинство приборов, алгоритмов представления и обработки экоаналитической информации. Для создания такой платформы предлагается использовать акустооптические функциональные элементы с использованием искусственных нейросетевых технологий и разработать адаптивные алгоритмы, обеспечивающие их высокую метрологическую надёжность [2].

Исходя из изложенного выше, следует необходимость создания и развития научно-практической базы проектирования технических средств измерений на акустооптических функциональных элементах для систем экологического и техносферного мониторинга, удовлетворяющих потребностям современных задач.

Литература:

1. Мухамадиев А.А. Акустооптические приборы информационно-измерительных систем экологического мониторинга/ А.А. Мухамадиев, М.А. Ураксеев, Р.Г. Фаррахов. - Уфа: Уфимск. гос. акад. эконом. и сервиса, 2009.–119 с.

2. Мухамадиев А.А. Информационно-измерительная система атмосферного мониторинга на базе акустооптического газоанализатора / А.А. Мухамадиев. - Инновационные технологии в управлении, образовании, промышленности «АСТИНТЕХ-2007»: матер. всерос. науч. конф. / Астраханск. гос. ун-т.– Астрахань, 2007. – ч.2. – С. 226-229.