Базовые подсистемы ЕГСЭМ, специализированные подсистемы ЕГСЭМ.

 

Рис. 3 Основные подсистемы ЕГСМ и их функции

 

 

ЕГСЭМ ведомствам поручено:

Федеральной службе по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды - организация мониторинга состояния окружающей природной среды, ее загрязнения (атмосферы, поверхностных вод, морской среды, почв, околоземного космического пространства, радиационной обстановки на поверхности Земли н в околоземном космическом пространстве, загрязнения ОС, включая радиоактивное, комплексного фонового мониторинга и космического мониторинга состояния природных объектов, государственного мониторинга континентального шельфа, государственного мониторинга исключительной экономической зоны); формирование и обеспечение функционирования государственной наблюдательной сети, в том числе организацию и прекращение деятельности стационарных и подвижных пунктов наблюдений, определение их местоположения; ведение Единого государственного фонда данных о состоянии ОПС, ее загрязнении, а также централизованного учета экологической информации; информирование пользователей (потребителей) о составе предоставляемых сведений о состоянии окружающей природной среды, ее загрязнении, о формах доведения данной информации и об организациях, осуществляющих информационное обеспечение пользователей (потребителей). Министерству природных ресурсов (МПР) РФ: Федеральной службе по надзору в сфере природопользования (Росприроднадзор) - осуществление в пределах своей компетенции мониторинга объектов животного мира, уникальной экологической системы озера Байкал, континентального шельфа, исключительной экономической зоны, внутренних морских вод и территориального моря РФ; ведение кадастра особо охраняемых природных территорий федерального значения. Федеральному агентству лесного хозяйства - осуществление государственного мониторинга лесов, государственного учета лесного фонда, ведение государственного лесного кадастра. Федеральному агентству водного хозяйства - осуществление государственного мониторинга водных объектов, государственного учета поверхностных и подземных вод и их использование в порядке, установленном законодательством Российской Федерации; ведение государственного реестра договоров пользования водными объектами и. государственного водного кадастра. Министерству здравоохранения и социального развития РФ - осуществление мониторинга воздействия вредных факторов среды обитания на состояние здоровья населения. Министерству обороны Российской Федерации - осуществление мониторинга окружающей природной среды и источников воздействия на нее на военных объектах, а также обеспечение ЕГСЭМ средствами и системами военной техники. Министерству сельского хозяйства Российской Федерации: Федеральной службе по ветеринарному и фитосанитарному надзору - осуществление функции по контролю и надзору в сфере ветеринарии, карантина и защиты растений, использования пестицидов и агрохимикатов, обеспечения плодородия почв, селекционных достижений, охраны, воспроизводства, использования объектов животного мира, отнесенных к объектам охоты, водных биологических ресурсов и среды их обитания, а также функции по защите населения от болезней, общих для человека и животных. Федеральному агентству по рыболовству - организация государственного учета и государственного мониторинга состояния водных биологических ресурсов, включая обеспечение функционирования отраслевой системы мониторинга водных биологических ресурсов и наблюдения за деятельностью рыбопромысловых судов. Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору - осуществление функций по контролю и надзору в сфере охраны окружающей среды в части, касающейся ограничения негативного воздействия; ведение государственного учета объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду и вредное воздействие на атмосферный воздух, а также государственного кадастра отходов и государственного учета в области обращения с отходами. Федеральному агентству геодезии и картографии - осуществление топографо-геодезического и картографического обеспечения ЕГСЭМ, включая создание цифровых, электронных карт и геоинформационных систем (ГИС).

В структуре ЕГСЭМ существуют тематические и территориальные подсистемы экологического мониторинга. Тематические подсистемы осуществляют наблюдение и контроль состояния отдельных объектов экологического мониторинга. Каждая тематическая система состоит из одной или нескольких ведомственных (специализированных) систем наблюдения и контроля, объединенных по принципу общности объекта мониторинга. Эти подсистемы обеспечивают наблюдение и контроль: экологического состояния объектов окружающей природной среды; экологически безопасного для людей состояния компонентов окружающей природной среды; состояния и качества природных ресурсов, используемых в конкретных видах деятельности; состояния источников антропогенного воздействия на окружающую природную среду. Тематические подсистемы комплектуются средствами измерения и наблюдения, средствами телекоммуникаций (связи и передачи данных), сбора и обработки информации. Информация, получаемая в тематических подсистемах, интегрируется информационно-аналитическими центрами подсистем. Так, например, к тематической подсистеме относится государственный мониторинг объектов животного мира, который Федеральный закон «О животном мире» определяет как систему регулярных наблюдений за распространением, численностью, физическим состоянием объектов животного мира, структурой, качеством и площадью среды их обитания. Государственный мониторинг водных объектов осуществляет Министерство природных ресурсов РФ согласно Положению о нем. В соответствии с этим же Положением оно также принимает совместно с другими федеральными органами исполнительной власти совместные решения по вопросам ведения мониторинга природных ресурсов, создания информационных систем по видам природных ресурсов. Организацию мониторинга источников антропогенного воздействия на окружающую природную среду и мониторинг животного и растительного мира (включая леса) также осуществляет МПР России. Территориальные подсистемы ЕГСЭМ создаются в соответствии с административным делением РФ. Построение таких подсистем допускает иерархический принцип, когда экологическая обстановка в городах и районах требует создания отдельных подсистем экологического мониторинга соответствующего уровня, вплоть до федерального. В ЕГСЭМ осуществляется методологическое и информационное сопряжение территориальных и ведомственных подсистем. В основе организации информационного сопряжения лежит сеть информационно-аналитических центров ЕГСЭМ (федерального, территориального и ведомственного уровня), организующих и выполняющих работу по сбору, хранению и обработке информации, обеспечивающей решение задач, стоящих перед ЕГСЭМ. В целях отработки единого научно-методического подхода к комплексному наблюдению состояния окружающей среды, учитывая напряженное положение со сложившейся экологической обстановкой в ряде регионов, Госкомэкологии России ранее определил несколько экспериментальных базовых территорий по отработке и внедрению в практику управления природоохранной деятельностью, для которых были разработаны временные положения о территориальных системах экологического мониторинга и основополагающие руководящие документы, программы и планы мероприятий по созданию и внедрению этих систем. В рамках ЕГСЭМ следует рассматривать и производственный мониторинг окружающей среды («самомониторинг»), означающий, что природо-пользователи обязаны сами вести записи и отчетность о воздействии осуществляемой ими хозяйственной деятельности на окружающую среду. Причем средства измерения, используемые природополъзователями для ведения производственного мониторинга окружающей среды, как сказано в нормативных документах, должны соответствовать требованиям стандартизации и метрологии, а также государственной статистической отчетности. Это должно значительно повысить уровень и качество наблюдения за окружающей природной средой.

Структурными звеньями любой подсистемы ЕГСЭМ являются:

-измерительная система;

-информационная система, включающая в себя базы и банки данныхправовой, технико-экономической, санитарно-гигиенической, медицинской и биологической, направленности;

-системы моделирования и оптимизации показателей наблюдаемых объектов;

-системы восстановления и прогноза полей экологических и метеорологических факторов;

-система подготовки решений.

Построение измерительного комплекса систем ЕЭМ основывается на использовании точечного и интегрального методов измерений с помощью:

-стационарных (стационарные посты наблюдения);

-мобильных (автомобили-лаборатории и аэрокосмические средства) систем.

Следует отметить, что аэрокосмические средства привлекаются лишь при необходимости получения крупномасштабных интегральных показателей о состоянии ОС.

Получение информации обеспечивается тремя группами приборов, измеряющими:

-метеорологические характеристики (скорость и направление ветра, температуру, давление, влажность атмосферного воздуха и пр.);

-фоновые характеристики (на уровне ПДК);

-другие концентрации загрязняющих веществ вблизи источников загрязнения ОС. Региональные подсистемы ЕГСЭМ предполагают работу с большими массивами разнообразной информации, включающими данные: по структуре производства и потребления природных ресурсов региона, гидрометеорологических измерений, о концентрациях вредных веществ в ОС; по итогам картографирования и аэрокосмического зондирования, о результатах медико-биологических и социальных исследований и др.

Одной из основных задач в этом направлении является создание единого информационного пространства, которое может быть сформировано на основе использования современных геоинформационных технологий. Интеграционный характер геоинформационных систем(ГИС) позволяет создать на их основе мощный инструмент для сбора, хранения, систематизации, анализа и представления информации. ГИС имеют такие характеристики, которые с полным правом позволяют считать эту технологию основной для целей обработки и управления мониторинговой информацией. Средства ГИС намного превосходят возможности обычных картографических систем, хотя, естественно, включают и все основные функции получения высококачественных карт и планов. В самой концепции ГИС заложены всесторонние возможности сбора, интеграции и анализа любых распределенных в пространстве или привязанных к конкретному месту данных. При необходимости визуализировать имеющуюся информацию в виде карты с графиками или диаграммами, создать, дополнить или видоизменить базу данных пространственных объектов, интегрировать ее с другими базами - единственно верным решением будет обращение к ГИС. Только с появлением ГИС в полной мере реализуется возможность целостного, обобщенного взгляда на комплексные проблемы окружающей среды и экологии. Технология ГИС позволяет собрать воедино и проанализировать различную, на первый взгляд, малосвязанную между собой информацию об объекте, получить основанный на массовом фактическом материале обобщенный взгляд на него, количественно и качественно проанализировать взаимные связи между характеризующими его параметрами и происходящими в нем процессами. ГИС постепенно становится ключевым элементом систем экомониторинга. Система экологического мониторинга предусматривает не только контроль состояния ОС и здоровья населения, но и возможность активного воздействия на ситуацию. При использовании верхнего иерархического уровня ЕГСЭМ (сфера принятия решения), а также процедур государственной экологической экспертизы и ОВОС появляется возможность управления источниками загрязнения на основании результатов математического моделирования деятельности промышленных объектов или регионов. Система экомониторинга предусматривает также разработку двухуровневых математических моделей промышленных предприятий с различной глубиной проработки. Первый уровень обеспечивает детальное моделирование технологических процессов с учетом влияния отдельных параметров этих процессов на окружающую среду. Второй уровень математического моделирования обеспечивает эквивалентное моделирование на основе общих показателей работы промышленных объектов и степени их воздействия на ОС. Эквивалентные модели необходимо иметь прежде всего на уровне администрации региона с целью оперативного прогнозирования экологической обстановки, а также определения размера затрат на уменьшение количества вредных выбросов в окружающей среде. Моделирование текущей ситуации позволяет с достаточной точностью выявить очаги загрязнения и выработать адекватное управляющее воздействие на технологическом и экономическом уровнях. При практической реализации концепции экологического мониторинга не следует забывать:

о показателях точности оценки ситуации; об информативности сетей (систем) измерений;

о необходимости разделения (фильтрации) на отдельные составляющие (фоновые и от конкретных источников) загрязнения с количественной оценкой;

о возможности учета объективных и субъективных показателей.

Эти задачи решает система восстановления и прогноза полей экологических и метеорологических факторов. В такой системе предлагается использовать два принципиально различных подхода к оценке экологической ситуации в ОС. В первом, получившем в настоящее время широкое распространение и нашедшем отражение при разработке ряда нормативных методик (например, ОНД-86), искомые поля определяются не по данным их прямых измерений, а в результате решения уравнений, описывающих с той или иной степенью приближения рассеяние примесей в атмосфере или водной среде. Этот подход, как правило, не обеспечивает требуемую точность получаемых данных для объективной оценки действительного состояния окружающей среды и может быть рекомендован, главным образом, для нахождения предварительных оценок загрязнения экосистем при проведении экспертиз на стадии проектирования или реконструкции промышленных и энергетических объектов, а также при моделировании различных, в том числе аварийных, ситуаций, когда прямые измерения невозможны. В большинстве других случаев при нахождении полей концентраций загрязняющих веществ целесообразно использовать второй подход, базирующийся на восстановлении искомых полей по данным прямых измерений. Единая государственная система экологического мониторинга, несмотря на известные трудности, в целом обеспечивает формирование массива данных для составления экологических карт, разработки ГИС, моделирования и прогноза экологической ситуации в различных регионах России.