Экология

Д. геол. минер. наук Н. Л. Шешеня

Открытое акционерное общество «Производственный и научно-исследовательский институт инженерных изысканий в строительстве», Россия

 

СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ОПАСНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

 

Главным приоритетом специалистов по изучению опасных для среды и населения экологических процессов (ОЭП) должно быть информирование руководителей соответствующих служб об имеющихся и прогнозируемых проявлениях ОЭП. Цель такой информации – принятие своевременных предупредительных защитных мероприятий по недопущению чрезвычай-ных экологических ситуаций (ЧЭС). Следует стремиться предотвращать ЧЭС, а не бороться с последствиями их ущербных проявлений. Успешное решение этой цели возможно при организации и ведении систем монито-ринга за ОЭП.

В настоящее время многие ведомства имеют службы мониторинга и с формальной стороны ситуация в стране как будто бы вполне благоп-риятная. В действительности она, в основном, не отвечает поставленной выше цели безопасности природной среды и населения из-за разного понимания не только содержания понятия «мониторинг», но и его струк-туры, набора собираемой информации об ОЭП. Большинство исследова-телей различных ведомств под мониторингом понимают только службу наблюдений за процессами. Автор считает, что только наблюдать за ОЭП без анализа получаемой информации, прогнозных оценок поведения про-цессов и риска их проявлений, ущербах, принятия соответствующих решений, не достаточно. В противном случае между обработкой и приня-тием управленческих решений проходит довольно длительное время, за которое часто и происходят ЧЭС.

На современном уровне знаний об ОЭП и техническом обеспечении необходима организация комплексных систем слежения и контроля, прогноза и адаптационного управления природными и техногенными изменениями ОЭП на федеральном, региональном и локальном уровнях. Эти системы реализуются в программах «мониторинг опасных экологи-ческих процессов». Программы должны быть самообучающимися, что отвечает современным требованиям природопользования.

Структура мониторинга

Обобщая сказанное, под мониторингом понимается постоянно действу-ющая автоматизированная система, состоящая из следующих блоков.

 1-й блок - информационного обеспечения. Он включает в себя наблюю-дения, сбор, хранение информации о геологических, литотехнических, эколого-геологических природных системах и составе загрязняющих веществ. Здесь должны быть сведения об инженерно-геологических усло-виях размещения экологически опасных объектов, например, полигонов твердых бытовых отходов; химических, металлургических заводов; газо,-нефтепроводов, хранения газа (наземного, подземного) и других, их объемов, времени заложения. Для территорий размещения твердых быто-вых отходов особое внимание уделяется загрязнению питьевых поверхно­стных и подземных вод. При этом раздельно опре­деляется ПДК  (или концентрации) токсичных веществ [1]: 

а) первого класса опасности (чрезвычайно опасные вещества) – берилл-лий, ртуть, бенз(а)пирен, лин­дан, 3,4,-7,8-диоксин, дихлор­этилен, диэтил-ртуть, галлий, тетраэтил-свинец, тетраэтил-олово, трихлор-бифенил;

б) второго класса опасности – алюминий, барий, бор, кадмий, молибден, мышьяк, нитриты, свинец, селен, стронций, цианиды;

 в) третьего и четвертого классов опасности – аммоний, никель, нитра-ты, хром, медь, марганец, цинк, фенолы, нефтепродукты, фосфаты.

Для решения задач пространственно-временных прогнозов загрязнения компонентов геологической среды, названные выше сведения надлежит выражать в виде количественно (или качественно выражаемых при ориентировочных прогнозах) показателях, которые характеризуют инже-нерно-геологические условия участка размещения объекта и окружающей его территории. Ее площадь должна быть соизмерима с площадью водос-бора и разгрузки горизонтов подземных вод, не имеющих выдержанного по простиранию и мощности водоупора.

2-й блок - математических алгоритмов. В него включаются алгоритмы, которые позволяют составить и исследовать различные модели матема-тического, физического, гидрохимического и иного моделирования (разде-льно, совместных, попарно или в ином соотношении). По включенным в блок моделям, в зависимости от решаемой прогнозистом задачи, осущест-вляются прогнозные оценки современного состояния компонентов среды и пространственно-временные прогнозы их изменения. Помимо необходи-мого набора алгоритмов стандартных программ, в подсистему следует включать оригинальные программы, составленные, например, по алго-ритмам теории распознавания образов, дискриминантных функций, инфо-рмационных весов и т. п. [2,3]. Все программы должны быть отработаны в компьютерном варианте. Указанные программы необходимы для опера-тивного прогнозирования инженерно-геологической и экологической обстановки и принятия соответствующих управленческих решений в аварийных, экологически опасных, ситуациях и некоторые другие прог-раммы, специфические для каждой территории.

3-й блок - выбор научного обоснования необходимости и видов мероп-риятий инженерной защиты территории, населения от ущербных прояв-лений опасных воздействий названных выше загрязняющих веществ в зонах ЧЭС и ЭБ. В блок включаются результаты анализа инженерно-гео-логических, инженерно-гидрогеологических, инженерно-гидрологических, экологических условий, критериев, признаков, параметров опасностей для проектных проработок защитных мероприятий. Эти материалы постав-ляет блок информационного обеспечения. Здесь должны содержаться также сведения о: типовых схемах инженерной защиты от ущербных воздействий указанных выше экологически опасных объектов; неотлож-

ных предупредительных и защитных мероприятий по поддержанию динамической устойчивости территории и ее экологического состояния;

типовых проектов защитных мероприятий, позволяющих быстро разрабатывать и, при необходимости, уточнять их,  выдавая проектную документацию защитных мероприятий.

4-й блок - принятия управленческих решений, т.е., управления процесс-сами ОЭП с целью поддержания устойчивого динамического равновесия наблюдаемых процессов, среды в целом и человека в ней или мини-мизации ущерба от катастрофических проявлений опасных процессов в зонах ЧЭС и ЭБ. Блок снабжается пакетами программ для обеспечения функционирования спасательных и восстановительных работ. Для сбора информации о состоянии отдельных компонентов среды и наблюдаемых процессов их загрязнения создается сеть постов стационарных режимных наблюдений. Они оборудуются необходимыми приборами, работающими в автоматическом режиме и передающими всю информацию в первый блок - информационного обеспечения системы мониторинга.

Литература.

1.Шешеня Н. Л. Основы инженерно-геологических прогнозов. М.: Наука, 1986, 112с.

2. Шешеня Н. Л., Аствацатурова К. А. Оценка социально-экологических ущербов и риска проявления опасных процессов по материалам инже-нерных изысканий (на примере Калужской области). Журнал «ГеоРиск», М.: 2007, с. 61-64.

3. Шешеня Н. Л. Математические модели прогнозных оценок геоэкологического состояния городских территорий. Сергеевские чтения, вып.11 «Моделирование при решении геоэкологических задач». М.:ГЕОС, 2009, с.245-249.