Экология /Экологический мониторинг

Д.т.н. Молев М.Д., к.т.н. Занина И.А., Стуженко Н.И.

Институт сферы обслуживания и предпринимательства Донского

государственного технического университета, г.Шахты, Россия

Обоснование и разработка региональной системы

мониторинга экологической безопасности

Руководство Российской Федерации уделяет серьёзное внимание состоянию экологической безопасности населения в стране, поскольку она находится в одном ряду с экономической и личной безопасностью человека. Правительством России обнародована «Экологическая доктрина Российской Федерации», в которой указывается: «Устойчивое развитие Российской Федерации, высокое качество жизни и здоровья ее населения, а также национальная безопасность могут быть обеспечены только при условии сохранения природных систем и поддержания соответствующего качества окружающей среды» [1].

Для комфортной жизни людей необходимо разработать и внедрить в практику природоохранной деятельности систему управления экологической безопасностью на региональном уровне. Разработка региональной мониторинговой системы экологической безопасности (РМСЭБ), по мнению авторов, должна основываться на использовании принципов системного подхода. Принцип системности должен пронизывать все составляющие создаваемой структуры: научно-методическую, техническую, организационную. Под системой понимается совокупность взаимосвязанных технических, методических и организационных элементов, обеспечивающих получение достоверной информации о текущем состоянии окружающей природной среды (ОПС) и разработку прогноза ее перспективного развития [2].

Региональная мониторинговая система включает центральную и периферийную структуры. В состав базовой части должны входить блоки: управления, информационно-аналитическая подсистема, блок разработки прогнозов и принятия решений (см. рисунок). Периферийная структура состоит из мобильных групп, обслуживающих приборы и комплексы контроля.

Процесс разработки РМСЭБ должен включать следующие этапы:

– сбор и первичный анализ информации о природных и технических объектах (геологической среде, речной сети, предприятиях и т.д.);

– комплексная оценка данных о различных физических, геомеханических и гидрогеологических процессах, происходящих в окружающей природной среде;

– формирование основных задач, которые необходимо решать с помощью системы;

– выбор рационального комплекса методов контроля динамики развития основных факторов, определяющих экологическую обстановку;

– технико-экономическое обоснование сети режимных наблюдений за текущими пространственно-временными характеристиками негативных экологических процессов;

– проектирование структуры прогнозно-аналитического отдела;

– анализ технико-экономической эффективности работы системы мониторинга.

Региональная мониторинговая система как прогнозно-диагностическая структура должна выполнять следующие функции:

– формирование системы задач в рамках прогнозирования динамики состояния объектов среды;

– проектирование системы функций, обеспечивающих решение поставленных задач;

– формирование комплекса средств (методических и интерпретационных процедур) для выполнения заданных функций;

– определение комплексных критериев предпочтения альтернатив при выборе оптимального прогноза;

– синтез совокупности предпочтительных альтернатив объекта прогнозирования (построение результирующего комплексного прогноза).

Основной целью организации экологического мониторинга является контроль пространственно-временных характеристик процесса загрязнения ОПС, а также перспективное прогнозирование развития ситуации в регионе.

Стержнем системы мониторинга является прогнозно-аналитический центр, в который поступает вся первичная информация с периферийных измерительных комплексов. По существу структура представляет собой автоматизированную информационную систему (АИС), которая создаётся на основе локальной компьютерной сети. Задачами АИС являются: хранение и поиск информации о состоянии массива, экологической обстановке и процессах; постоянная обработка и анализ получаемых данных; составление прогнозов экологической безопасности. Из анализа задач следует, что организационно автоматизированная информационная система должна состоять из четырёх основных блоков. Первый блок составляет автоматизированная информационно-поисковая система, которая по существу представляет собой базу данных. Второй блок АИС – автоматизированная система обработки данных – выполняет обработку и оценку поступающей информации. Следующий блок АИС представляет собой автоматизированную прогнозно-диагностическую систему. С помощью данного блока формируются текущие и перспективные экологические прогнозы. Важнейшим компонентом третьего блока является банк моделей, который включает следующие системы: модели объектов и процессов ОПС; процедурные модели, описывающие процессы измерений, порядок и содержание управленческих воздействий; эталонные модели состояния природных объектов и систем; интерпретационные модели; экономико-математические модели. Четвёртый блок системы осуществляет решение задач по управлению процессами и разработку рекомендаций.

Основными принципами, на которых базируется прогнозирование, являются:

– дискретно-непрерывный мониторинг ОПС;

– системный анализ априорной и полученной прогнозной информации;

– комплексирование методов исследования в целях получения полной и достоверной информации;

– всемерная оптимизация процессов исследований и формализация интерпретационных процедур.

Такая прогнозная структура представляет по сути динамическую систему управления с обратной связью. Заключительным этапом прогнозирования является синтез частных прогнозов. Процедура синтеза выполняется по определённому алгоритму с использованием частных и комплексных критериев. Комплексные критерии предпочтения представляют особую важность, потому что позволяют вести векторный синтез вариантов прогноза и сокращают объём работ по выбору предпочтительной альтернативы.

Главным фактором, который должен быть положен в основу выбора методики исследований, является наличие существенной связи между методом и объектом. Теснота указанной логической связи определяется посредством построения матрицы «признаки объекта – методы контроля». При выборе метода прогнозирования необходимо учитывать объект прогнозирования, объёмы и уровни имеющейся и требуемой информации, накопленный опыт применения различных методов для решения определённых проблем.

К настоящему времени разработана и испытана в производственных условиях методика прогнозирования экологической безопасности на территории Ростовской области с использованием методологических принципов и научных подходов, изложенных выше. Надёжность экофизического прогнозирования по результатам сравнительного анализа прогнозных и фактических данных составила в среднем 87%. На основании полученной информации с удовлетворительной точностью рассчитывалось время, место и количественные характеристики негативных экологических событий на территории региона, что позволило вовремя разработать и осуществить необходимые технические мероприятия при рациональном использовании материальных и финансовых средств.

Литература:

1. Распоряжение Правительства РоссийскойФедерации от 31 августа 2002 г. № 1225-р [Электронный ресурс] //Кафедра промышленной экологии Тюменского государственного нефтегазового университета. – 2002. 25 сентября. –URL: http://tyume. рromeco/23.html.

2. Молев М.Д. Методология контроля и прогнозирования состояния углепородного массива. //ГИАБ. – 2007. – N 3. – С. 159-162.