Табиғи ортаның мониторингі – антропогендік әсерлердің әсерінен биосфераның немесе оның жекелеген компоненттерінің   жай-күйінің өзгеруін бағалау және болжау, адамдардың, тірі организмдер мен олардың қоғамдастықтарының денсаулығы үшін зиянды немесе қауіпті, туындайтын қиын жағдайлар туралы ескерту мақсатында ұзақ мерзімді бақылаулардың кешенді жүйесі.

Экологиялық мониторинг – бұл техногендік қызметтің әсерінен қоршаған орта жай-күйінің (бұдан әрі – ҚО) өзгеруін анықтауға мүмкіндік беретін бақылау, бағалау және болжау жүйесі.

«Мониторинг» термині лат. monitor – бақылаушы, ескерту (осылай желкенді кемедегі теңізшіні атаған).

Адамды қоршаған табиғи ортаның жаһандық мониторингі идеясы және «мониторинг» термині 1971 жылы Біріккен Ұлттар Ұйымының (бұдан әрі – БҰҰ) қоршаған орта жөніндегі Стокгольм конференциясын өткізудегі дайындыққа байланысты пайда болды (1972). Мұндай жүйені дамыту бойынша алғашқы ұсыныстарды қоршаған орта мәселелері жөніндегі ғылыми комитет ұсынды.

Профессор Р. Мэнн 1973 жылы қойылымдық аспектіде мониторинг жөніндегі бірінші үкіметаралық кеңесте (Найроби) 1979 жылғы ақпанда талқыланған мониторинг тұжырымдамасын баяндап берді. Р. Манн алдын-ала дайындалған бағдарламаға сәйкес белгілі бір мақсаттармен кеңістіктегі және уақыттағы қоршаған ортаның бір немесе одан да көп элементтерін қайта бақылау жүйесін атауды ұсынды.

Швейцарияда табиғатты қорғау мәселелері бойынша бірінші халықаралық конференция өтті. Ол табиғи ортаның жай-күйі туралы мәліметтерді жинау, жинақтау және жариялау бойынша жұмыстың негізгі бағыттарын белгіледі.

Ресейдегі «Мәскеу табиғат сынаушылар қоғамы» қоғамдық ұйымы 1805 жылы Мәскеу университетінде құрылды.

Орыс географиялық қоғамы жанындағы тұрақты табиғатты қорғау комиссиясы 1912 жылы. КСРО-да қоршаған ортаны қорғау жөніндегі бас орган 1925 жылы құрылды. Халық ағарту комиссариаты жанындағы ведомствоаралық мемлекеттік комитет. Бүкілресейлік табиғатты қорғау қоғамы 1924 жылы құрылды.

ХХ ғасырдың 50-60-шы жылдары табиғатты қорғау мәселелері бойынша көптеген өңірлік, ұлттық және халықаралық конференциялар өткізілді. 1968 жылы БҰҰ Бас Ассамблеясы табиғатты қорғау мәселелері бойынша БҰҰ конференциясын шақыру туралы шешім қабылдады. Мұндай симпозиум 1972 жылғы 5 маусымда Стокгольмде өтті, осыған байланысты бұл күн Дүниежүзілік қоршаған ортаны қорғау күні болып саналады. Стокгольм конференциясы қоршаған орта проблемаларының жаһандық сипатын және олардың жалпы адамзат тіршілігімен тығыз байланысын атап,  бірінші міндет ретінде табиғи ресурстарды пайдалану кезінде экологиялық залалды азайту жөніндегі  іс-шараларды әзірлеу қажеттілігін ұсынды, қоршаған ортаның ластануын анықтау және алдын алу мақсатында ғылым мен техниканы пайдалануға назар аударды.

Стокгольм конференциясы үш маңызды міндетті атап өтті.

Қоршаған ортаны бағалау және оның бұзылу дәрежесін айқындау жоспарындағы бірінші (және негізгі) міндет БҰҰ Қоршаған орта жөніндегі бағдарламасында (ҚОЖБ) тұжырымдалды, онда қоршаған орта мониторингінің жаһандық жүйесіне (ЖЖМҰЖ), Қоршаған орта жөніндегі ақпарат көздері туралы халықаралық анықтамалық жүйеге (ҚЖАКТХФЖ), қоршаған орта жөніндегі деректер жүйесіне ерекше рөл берілді химиялық заттардың халықаралық тізіліміне енгізілген. Әрине, денсаулық сақтау жағдайларына мониторинг жүргізуді қамтитын ЖЖМОС-қа ерекше орын бөлінді.

«Қоршаған ортаны басқару» екінші міндетіне экономикалық, әлеуметтік, саяси және басқа да мәселелерді шешуде экологиялық факторларды ескеру талаптары кіреді. Сонымен, БҰҰ бағдарламасынан туындайтын үшінші міндет – «қосалқы шаралар» – қоршаған ортаны қорғау проблемалары бойынша кадрлар даярлау проблемаларын қамтиды.

Бақылау жүйесінің (жергілікті және жаһандық деңгейде) ең кең және терең дамуы ХХ ғасырдың 70-жылдарында қоршаған ортаны қорғау жөніндегі Стокгольм конференциясының арқасында басталды, бұл осы мәселе бойынша ең үлкен және ең дайындалған кездесу болды.

Көптеген елдерде қоршаған ортаны қорғау жөніндегі агенттіктер, Министрліктер немесе комитеттер құрылды, олар жалпы стратегияны әзірлеуде және мониторинг жүйесіне ғылыми және әдістемелік басшылық жүргізуде, су, топырақ, ауа, өсімдіктер мен жануарлар сапасының өлшемдері мен стандарттарын анықтауда, ластану көздерінің мониторингін бақылауды орнатуда, мониторингтік зерттеулерді қорытындылауда, олардың тиімділігін бағалау мен мониторинг жүргізуде үйлестіруші рөл атқарады.

1972–1976 жылдар аралығында өте кең (жаһандық) қоршаған ортаны бақылау жүйесі (ЖБЖ), оның ішінде атмосфералық ауадағы SO₂, қалқымалы бөлшектер мен басқа да ластаушы заттардың мөлшерін стандартталған анықтауды жүзеге асыратын әлемнің әртүрлі бөліктеріндегі 100 станциясы және т.б. құрылды.

Халықтың неғұрлым сезімтал топтарына (балалар, қарт адамдар және т.б.) теріс әсердің шекті деңгейлерін ескере отырып, қоспалар концентрациясының шамаларына қатысты ДДҰ ұсынымдары қабылданды. 1980 жылға дейін ауаның SO₂-мен ең көп ластанған аймақтары Еуропа, Солтүстік Америка, Азия болды, ал ең азы Австралия, Канада, Жаңа Зеландия болды; тоқтатылған бөлшектердің ең көп мөлшері Азияда (Үндістандағы табиғи шаң) байқалады.

Табиғи орталар олардың ластануын бағалау сипаты бойынша айтарлықтай ерекшеленеді.

Мысалы, ластаушы заттардың жалпы мөлшері судың немесе ауаның жай-күйін бағалауда өте маңызды көрсеткіш болып табылады, бірақ бұл көрсеткіштің топырақтың жай-күйін бағалауда  маңызы кем.

Біздің елде КСРО ыдырағанға дейін 1972 жылы табиғи ортаның  ластануын зертейтін жалпыұлттық мониторинг және бақылау қызметі (ЖМБҚ) құрылды.

Қазіргі уақытта Ресейде Мемлекеттік бақылау қызметі (МБҚ) жұмыс істейді, бірақ, өкінішке орай, олардың көпшілігі бақылауды ұйымдастыруда және олардың жағдайын бағалауда ерекше көзқарасты талап ететінін ескере отырып, ландшафт мониторингінің аймақтық және жергілікті түрлеріне аз көңіл бөледі.

Негізінде, қоршаған ортаның мониторингі мен бұл жұмыстың тақырыбы Стокгольм конференциясы белгіледі. БҰҰ Қоршаған орта жөніндегі Стокгольм конференциясының (1972 ж.), содан кейін Еуропадағы қауіпсіздік және ынтымақтастық жөніндегі Хельсинки конференциясының (1975 ж.) шешімдерін орындау үшін біздің елімізде қоршаған ортаны қорғау және табиғи ресурстарды ұтымды пайдалану жөніндегі жылдық және бесжылдық жоспарлар әзірленді және ішінара жүзеге асырылды.

Бүгінгі таңда еліміздегі жағдай бұрынғыдан да біртұтас үйлестіруші экологиялық орталық құру және адамдардың денсаулығын жақсартуға және олардың экологиялық білімін арттыруға бағытталған барлық өнеркәсіп пен ауыл шаруашылығын экологиялық негізде жақсартудың бірыңғай экологиялық бағдарламасын әзірлеу қажеттілігін алға қойып отыр.

1992 жылы Рио-де-Жанейрода (Бразилия) БҰҰ-ның қоршаған орта және оны дамыту жөніндегі екінші конференциясы өтті; әлемнің ұтымды дамуының тұжырымдамасын ұсынды. Екі конференцияда қабылданған шешімдердің идеялары мен қағидатарын ескере отырып, біздің елімізде оларды жүзеге асыру (тұрақты даму моделіне көшу), тіпті ұзақ мерзімді перспективада да көптеген себептерге байланысты өте проблемалы деп санаймыз, оның ішінде экологиялық тұрғыдан дайындалған кадрлардың іс жүзінде болмауы, бақылау үшін жасалған зертханалық базаның нашар дамуы, қарапайым жұмысшыдан облыстар мен елдің жетекші басшыларына дейін экологиялық сананың жоқтығы.

«Мониторинг» терминінің семантикалық мағынасы процестің өзі халықаралық мойындау мен түсінікке ие болғанымен, үнемі өзгеріп отырады.

Дегенмен, процестің негізгі мәні қоршаған ортаға антропогендік әсер етуден туындаған сыни және төтенше жағдайларды және мұндай жағдайлардың көздерін анықтау, сондай-ақ бақылау объектілерінің жағдайын бағалау және болжау, техносфера, гидросфера, литосфера, атмосфера, биосфера объектілерінің жұмысында өзара келісу үшін табиғатқа әсерді басқару болып табылады.

Мониторингтің негізгі функциялары:

- экосфераның жай-күйін бақылау;

- экосфера объектілерінің ластану көздерін бақылау;

- табиғи және өндірістік ландшафттардағы экологиялық процестерді басқару болып табылады.

Табиғи ортаның жай-күйіне, ластану көздеріне экологиялық мониторинг міндеттерін жүзеге асыру және экологиялық процестерді басқару экологиялық орталықтарды қазіргі заманғы автоматтандырылған аспаптармен және жабдықтармен техникалық жарақтандыру және осындай материалдарды талдау жөніндегі бағдарламаларды әзірлеу негізінде мүмкін болады.

Бүгінгі таңда Қазақстанда табиғи орта мен техногендік әсер ету көздерінің мониторингін Қазгидромет қызметтері, денсаулық сақтау министрлігінің қоғамдық денсаулық сақтау Комитеті, энергетика Министрлігінің қоршаған ортаны қорғау саласындағы бақылау комитеті, ауыл шаруашылығы Министрлігі, Ұлттық Ғылым академиясы және басқа да ведомстволар жүзеге асырады.

Экологиялық мониторингтің мақсаты 1.1 суретке сәйкес табиғат қорғау қызметін және экологиялық қауіпсіздікті басқаруды ақпараттық қамтамасыз ету.

Мониторинг кезінде ауаның, жер үсті суларының жай-күйі, климаттық өзгерістер, топырақ жамылғысының қасиеттері, өсімдіктер мен жануарлар дүниесінің жай-күйі сапалық және сандық жағынан сипатталады, табиғи ресурстар жай-күйінің мониторингі атмосфералық ауаның, су ресурстарының, минералдық-шикізат және биоресурстардың жай-күйін бақылауды қамтиды. Биосфераның аталған компоненттерінің әрқайсысына ерекше талаптар қойылады және талдаудың нақты әдістері жасалады.

1.1-сурет – Мониторинг жүргізудің жалпы схемасы

 

       Бақылау қажеттілігі (жаңа, қосымша немесе бақылау ақпараты) 1.2-суретке сәйкес бағалаудың барлық кезеңдерінде туындайды.

1.2-сурет – Қоршаған ортаның жай-күйін мониторингтік бақылаулардың дәйектілігі және құрамы

 

Бағалауда негізгі ақпарат көзі қоршаған ортаны бақылау процесінде алынған мәліметтер болып табылады.

Мониторинг құрамына мыналар кіреді:

- қоршаған орта сапасының өзгеруін, қоршаған ортаға әсер ететін факторларды бақылау;

- табиғи ортаның физикалық жағдайын бағалау;

- қоршаған орта сапасының өзгеруін болжау.

Бақылаулар физикалық, химиялық және биологиялық, кейде нақты көрсеткіштер бойынша жүзеге асырылады.

Экологиялық бақылау жүйесіне қоршаған ортаның техногендік заттармен, мысалы, ауыр металдардың қосылыстарымен, газды ластағыштармен және т. б. қауіпті ластану көрсеткіштерін анықтау кіреді.

Мысалы, атмосфераның күтілетін жағдайын болжау және бағалау мониторингтің ажырамас бөлігі болып табылады және ластаушы заттардың таралу процестерін, олардың өзгеруін және әртүрлі ағзаларға әсерін зерттеуге негізделген. Болжам зиянды әсерлерді азайту бойынша шараларды ғана емес, алдын алу шараларын да белгілеуге және жүзеге асыруға мүмкіндік береді.

Бірыңғай экологиялық мониторингтің өлшеу кешенінде стационарлық (тұрақты бақылау бекеттері) және жылжымалы (автозертхана, аэроғарыштық қондырғылар және т.б.) жүйелердің мәліметтері пайдаланылады.

Биосфераның ноосфераға өтуі қоғамның да, биосфераның да дамуын басқаруды қарастырады, бұл болашақта табиғатты пайдаланудың кез келген жағымсыз салдарын жоюға ғана емес, бұрыннан орын алғандарды да түзетуге тиіс. Осылайша, қажет: қоршаған ортадағы өзгерістерді қадағалау және қоршаған орта сапасының нашарлауына жол бермеу; қоршаған ортадағы өзгерістерді және соған байланысты экологиялық зардаптарды болжау.

Белгілі бір жағдайларда әртүрлі бұзушылықтар болуы мүмкін екенін есте ұстаған жөн – шығарындыларды тазарту жүйелерінің апатынан немесе айналмалы сумен қамтамасыз етуден бастап жаһандық ауа-райы мен климаттық бұзылуларға дейін, соның арқасында қоршаған орта сапасының параметрлері өнеркәсіптік кешендерден салыстырмалы түрде алыс аудандарда да өзгеруі мүмкін.

Табиғатты пайдалануды ақылға қонымды басқару, табиғи орта сапасының жағымсыз ауытқуларына жол бермеу немесе уақтылы алдын алу үшін, тиісті ақпарат алумен қатар, адамның қалыпты өмір сүру жағдайлары үшін қай ортаның оңтайлы екендігі туралы мәліметтер болуы керек. Қоршаған ортаға шекті рұқсат етілген жүктемелер белгіленуі тиіс, олардың асып кетуі оның нашарлауына, демек, адамның өзіне залал келтіруі мүмкін. Қазіргі уақытта қоршаған ортаның экологиялық жағдайының нашарлауы жан-жақты және күнделікті экологиялық мониторингті басқару жүйесін құруды талап етеді. Мониторинг жүйесін әсер ету факторы, дереккөз бойынша, бақылау әдісіне және әсер ету ауқымына қарай ажыратуға болады.

- мониторинг әсер ету факторы бойынша – бұл әртүрлі химиялық ластағыштардың мониторингі - ингредиент және әртүрлі табиғи және физикалық әсер ету факторлары (электромагниттік сәулелену, күн радиациясы, шу тербелісі).

- мониторинг ластану көзі бойынша – бұл нүктелі стационарлық көздердің (зауыт құбырлары), нүктелі жылжымалы көздердің (көлік), кеңістіктік (қалалар, алаңдар) мониторингі.

- бақылау әдісі бойынша – жерсеріктік ғарыш түсірілімдері бойынша қашықтықтан бақылау әдістерін пайдаланады. Жер бетінде және атмосферада болып жатқан өзгерістерді бақылайды.

- геофизикалық – атмосфера лайлылығының өзгерістеріне, ортаның метоморфтық және гидрометеорологиялық параметрлеріне бақылау жүргізеді. климаттық-мониторинг жүйенің жағдайын бақылау атмосфера-мұхит-жер беті, құрлық-криосфера-биота. мұның мақсаты климаттың өзгеруін бақылау, антропогендік әсерге байланысты оны бағалау және болжау. Биологиялық биотаның жағдайын, оның ауаның антропогендік ластануына реакциясын, функционалды күйін және бұл функцияның әртүрлі деңгейдегі қалыпты табиғи күйден молекулалық деңгейден қауымдастық деңгейіне ауытқуын анықтайды.

- әсер ету ауқымы бойынша мониторинг бөлінеді (1.3-сурет):

1.3-сурет – Экологиялық мониторинг деңгейлері

1) Жаһандық (биосфералық) – қоршаған ортаның барлық компоненттерін қоса алғанда, жер биосферасындағы ғаламдық процестер мен құбылыстарды қадағалау және 1.3-суретке сәйкес мүмкін болатын өзгерістерді болжау.

Жаһандық мониторинг жүйесіндегі бірінші кезектегі бағыт –қоршаған ортаның импакт (күшті жаһандық ластану деңгейі), аймақтық (халық шаруашылығы қарқынды игерген, демек, антропогендік әсерге ұшыраған ірі аудандар шегінде ақпарат түсетін жүйе станциясының есебінен жүзеге асырылатын) және жаһандық (халықаралық ынтымақтастық негізінде жүзеге асырылатын жердің бүкіл табиғи жүйесінің қазіргі жағдайын бағалауға мүмкіндік береді, бақылауды планетаның әртүрлі аймақтарындағы, көбінесе биосфералық қорықтардағы базалық станциялар жүргізеді, жаһандық биосфералық мониторинг жер шарының жағдайын, қоршаған ортаны жаһандық масштабта, табиғаттағы жаһандық фондық өзгерістерді бақылайды, биосферада және адамның шаруашылық әрекеті нәтижесінде бүкіл географиялық қабықтағы мүмкін болатын өзгерістердің болжайды) деңгейлері.

2) Өңірлік мониторинг олардың шегінде табиғи сипаты бойынша немесе табиғи биологиялық процестерден антропогендік әсерлер бойынша ерекшеленетін процестер мен құбылыстар байқалатын жекелеген өңірлерді қамтиды.

3) Жергілікті – бақылау объектісі өлшемдері ондаған км-ден аспайтын жекелеген нүктелер мен аймақтар болуы мүмкін. Жергілікті мониторинг экологиялық (биологиялық, санитарлық-гигиеналық, санитарлық-токсикологиялық) мониторингті қамтиды.

4) Импакт-мониторинг ластаушы заттардың көздеріне тікелей жанасатын аса қауіпті аймақтар мен орындарда бақылауды қамтамасыз етеді.

5) Базалық мониторинг – бұл іс жүзінде өңірлік антропогендік әсерлер қойылмайтын табиғи жүйелердің жай-күйін қадағалау. Базалық мониторингті жүзеге асыру үшін өнеркәсіптік өңірлерден қашық аумақтар, оның ішінде биосфералық қорықтар пайдаланылады.

6) Биоэкологиялық мониторинг бақылауды қамтиды:

- қоршаған орта жағдайына;

- табиғи объектілердің зиянды заттармен ластану дәрежесіне;

- осы ластағыштардың адамға және жалпы биотаға әсері үшін (флора, фауна және микроорганизмдер жиынтығы);

- қоршаған ортада аллергендердің, патогенді организмдердің, шаңның болуына;

- атмосферада азот және күкірт оксидтерінің, ауыр металдардың болуына;

- су объектілерінің сапасына, олардың ластану дәрежесіне және  т. б.

Тұрақты бақылауларға мынадай ластаушы және табиғи экожүйелер мен адамдар үшін неғұрлым қауіпті заттар ұшырайды:

- жер үсті суларында (радионуклидтер, ауыр металдар, пестицидтер, бенз (а)пирен, рН, минералдану, азот, мұнай өнімдері, фенолдар, фосфор);

- атмосфералық ауада (көміртегі, азот оксидтері мен диоксидтері, күкірт диоксиді, озон және басқа да фотохимиялық тотықтырғыштар, қышқылдар, шаң, аэрозольдер, көмірсутектер);

- биотаға ауыл шаруашылығы алқаптарының, өсімдік жамылғысының, жер бетіндегі қауымдастықтардың, құстардың, жәндіктердің, су тұрғындарының химиялық және радиоактивті ластануы (радионуклидтер, пестицидтер, азот, фосфор, ауыр металдар);

- урбандалған орта: елді мекендердің ауа ортасының химиялық және радиациялық аясы, тамақ өнімдерінің, ауыз судың химиялық радионуклидтік құрамы;

- популяция: тән демографиялық параметрлер (халықтың саны мен тығыздығы, туу, жас құрамы), әлеуметтік-экономикалық факторлар.

Радиация, шу, діріл, электромагниттік толқындар сияқты әсер ету түрлері мұқият зерттеледі. Биоэкологиялық мониторингтің көмегімен адам популяцияларындағы туа біткен ақаулардың өсуіне және биосфера, ең алдымен мутагендер ластануының генетикалық салдарының динамикасына бақылау жүргізіледі. Академик Герасимов ұсынған жіктеу бойынша өңірлік мониторинг мынадай кіші жүйені қамтиды: ірі табиғи-аумақтық кешендердің (өзен бассейндері, орман экожүйелері, агроэкожүйелер және т.б.) экожүйелерінің жай-күйіне бақылау жүргізетін жүйелі геоэкологиялық мониторинг. Трофикалық байланыстар (биологиялық циклдар) және олардың бұзылыстары зерттеліп, табиғи экожүйелердің ресурстарын нақты қызмет түрлерінде пайдалану мүмкіндіктері бағаланады. Осы аймақтардағы қоршаған ортаға антропогендік әсердің сипаты мен сандық көрсеткіштері талдалынады. Мысалы: олар кез-келген аймақта жойылып бара жатқан жануарлар түрлерінің популяциялық жағдайын бақылайды. Биоэкологиялық мониторинг объектілері: атмосфераның жерге жақын қабаттары, жер үсті жер асты сулары, топырақ, өнеркәсіптік және тұрмыстық ағындар мен шығарындылар, радиоактивті сәулелену мен қалдықтар болып табылады.

Геоэкологиялық мониторингтің объектілері: өсімдіктердің, жануарлардың, микроорганизмдердің жойылып бара жатқан түрлері, табиғи эко- және геожүйелер, агрожүйе, орман екпелері, рекреациялық жүйелер болып табылады. Бақылаулар географиялық стационарларда және арнайы полигондарда (тестілік учаскелерде) жүргізіледі. Мониторингтік пункттер қоршаған ортаның табиғи және жасанды компоненттерімен адамның байланыс желісін бақылау мақсатында халық көп шоғырланған жерлерде, неғұрлым қарқынды қызмет аудандарында орналасады. Тестілік учаскелер бақылау өлшеулері мен бақылауларына арналған, оларға мынадай тесттер (индикаторлар) әзірленеді: шекті-рұқсат етілген шоғырлану (бұдан әрі – ШЖК), шекті рұқсат етілген шығарынды( бұдан әрі – ШЖК), шекті рұқсат етілген деңгей (бұдан әрі – ШЖК), шекті рұқсат етілген экологиялық жүктемелер (бұдан әрі – ШЖК), биологиялық өнімділік, табиғи мұнда гидрометеорологиялық қызмет, ауылшаруашылық тәжірибе станциялары, гидромелиорациялық станциялар және т. б. үлкен рөл атқарады. Биосфералық мониторингтің объектілеріне: радиациялық тепетеңдік, атмосфераның мөлдірлігі және оның антропогендік өзгеруі, озон экраны, әлемдік су балансы және мұхиттардың ластануы, элементтер мен заттардың биогеохимиялық циклдеріндегі ауқымды өзгерістер (құстардың, жануарлардың, өсімдіктер мен жәндіктердің әлемдік көші-қоны, географиялық қабықтың ғарышпен энергия алмасуы, планетадағы климаттың өзгеруі және т. б.), өсімдіктер мен топырақ жамылғысы, жануарлар жатады.

Химиялық және физика-химиялық талдау әдістері қоршаған ортадағы (ауада, суда, топырақта) ластаушы заттардың сапалық және сандық құрамын анықтауға мүмкіндік береді. Адамның қоршаған ортаға әсері қазіргі уақытта табиғаттағы өзгерістерді анықтайтын табиғи процестермен (жанартау атқылауы, жер сілкінісі, цунами және т. б.) сәйкес келеді, бұл тек биосферада ғана емес, геосферада да тепе-теңдік күйінің бұзылуына әкеледі: ірі экожүйелер жойылып, организмдердің генетикалық, биологиялық әртүрлілігі төмендейді. Популяциялық, түрлік және экожүйелік деңгейлерде негізгі табиғи шикізат пен отын ресурстарының қорлары азаяды: көмір, мұнай, минералды және кен қорлары, жердің құнарлылығы, азық-түлік қорлары төмендейді, таза ауыз су; қазірдің өзінде аймақтық және жаһандық климаттың өзгеруі байқалады. Атмосферадағы парниктік әсердің ауырлығы, озон қабатының, табиғи геохимиялық циклдердің бұзылуы, мұхит пен атмосфера арасындағы газ алмасу планетаның атмосферасына көмірқышқыл газының, хлор фторкөміртектердің, азот пен күкірт оксидтерінің, әртүрлі ластаушы заттардың, соның ішінде ксенобиотиктердің өте қарқынды енуіне байланысты. Мұның бәрі біздің планетамыздағы биологиялық дағдарыстың өсіп келе жатқанын көрсетеді және адам өзін табиғи ортаны қорғау мәселелерін шешу үшін дереу шаралар қабылдауға шақырады деп санайды. Ең үлкен қауіп биосфераның жаһандық ластануы болып табылады, өйткені ол оның ғаламдық ластануына себеп болуы мүмкін. Алғаш рет В. И. Вернадский, адам біздің планетаның құрамына барлық дерлік химиялық элементтер мен олардың туындыларына белсенді әсер ете отырып, тірі заттың инертті затпен алмасу әрекетінің жаңа түрін енгізгенін атап өтті. Адам табиғаттағы элементтердің көші-қонындағы тепе-теңдікті бұзады, осыған байланысты элементтердің геохимиялық циклдерінің қайтымдылығы өзгереді, жаңа тұрақсыз қосылыстар енгізіледі, химиялық заттардың шоғырлануы күшейеді, бұл олардың қайтымсыз тозаңдануының дамуына негіз бола алады. Айта кету керек, адам әрекетінен туындаған элементтердің геохимиялық миграциясы табиғи процестерге қарағанда әлдеқайда жылдам.

Әртүрлі элементтердің жеделдетілген миграциялық процестері арқылы адамның табиғаттың ластануы келесі жағымсыз мәселелерді тудырады: адамдар мен жануарлардың ауруы, өсімдіктердің өлуі және өсімдік және жануарлар өнімдерінің сапасының нашарлауы, су объектілеріндегі су организмдерінің өлуі, судың ішуге, балық өсіруге жарамсыздығы және т.б.

Ластаушы заттар халықтың денсаулығына үлкен қауіп төндіреді. Олардың төмен концентрациясы басқа факторлармен байланысты аурулардың дамуына ықпал ететін адам ағзаларына жүйелі әсер етеді.

Ластаушы заттардың жоғары концентрациясында олардың адамға ерекше әсері көрінеді: тірі жүйелердегі ластаушы заттардың селективтілігіне байланысты белгілі бір аурулар, жүйке жүйесінің зақымдануы, эндокриндік бездер, ішкі органдар және көбінесе канцерогендік процестер (әсіресе ластанған жерлерде) және туудың төмендеуі.

Адам ағзасына теріс әсер ету дәрежесі бойынша біздің елімізде жоғары қауіпті ластағыштарға мышьяк, кадмий, сынап, селен, қорғасын, фтор, бенз(а)пирен; орташа қауіпті – бор, кобальт, никель, молибден, мыс, сурьма, хром; қауіптілігі төмен – барий, ванадий, вольфрам, марганец, стронций, ацетофенон.

АҚШ-та суда айтарлықтай мөлшерде сурьма, мышьяк, барий, бериллий, кадмий, хром, мыс, темір, мырыш, қорғасын, сынап, никель, күміс шоғырланған; ауада-мышьяк, бериллий, кадмий, фтор, қорғасын, сынап. Шығарылған элементтер ең улы (әсіресе олардың органикалық қосылыстары), олар табиғи нысандарда жинала алады және олардың табиғи кешендерге шығарылуы өте маңызды. Олар төзімді және трофикалық байланыстарға белсенді қатысады: топырақ – өсімдік – адам, топырақ – өсімдік – жануар – адам; топырақ – су – адам, топырақ – ауа – адам.

Табиғи ортаны далалық эксперименттер, зертханалық бақылаулар, статистикалық деректердің үлкен көлемін жалпылау материалдары негізінде сипаттауға болады. Экология саласындағы Эксперимент өте қиын және жиі мүмкін емес.

Экологиядағы тиімді әдісті күрделі жүйелерді талдау мен синтездеуді қарастыруға болады. Табиғи және антропогендік ландшафттарды бақылау жүйесі және олардың қазіргі жағдайын бағалау, олардың дамуын модельдеу және болжау және процестерді басқару мақсаттары үшін ұсыныстар әзірлеу экологиялық мониторингтің негізін құрайды, ол бұрын қызметтің сәнді бағытынан өмірге қажетті іс-қимыл бағдарламасына өтеді. Мониторинг қоршаған ортаның жай-күйін, жеке экожүйелердің және жалпы адамның өмір сүру кеңістігінің қазіргі деградация дәрежесін бағалауға арналған. Әрине, табиғи экожүйелер, әсіресе қазіргі уақытта үнемі дамып келе жатқандықтан, табиғатты өзінің бұрынғы күйінде тура мағынада сақтау немесе оны толығымен қалпына келтіру таза маниловизм болып табылады. Табиғат эволюциясын биосфераның ғаламдық кешенді мониторингі тұжырымдамасы негізінде дамудың басқарылатын нұсқасына (коеволюцияға) ауыстыру, оның одан әрі қозғалыс формасын белгілі бір дәрежеде адам бағыттай алады.

Мұндай тәсіл бүгінде жалпы қоршаған ортаның жай-күйін (табиғи және шаруашылық өнеркәсіптік объектілер) қадағалауды, осындай ақпаратты жинақтауды және талдауды және осының негізінде экожүйелер дамуының неғұрлым оңтайлы жолдарын, халықтың өмір сүру сапасын ескере отырып, олардың динамикасының жекелеген процестерінің жылдамдығын бағдарламалауды талап етеді.

Адам мен табиғаттың өзара байланысын биосфераның әлеуметтік аспектілерін (өмір сүру деңгейі, адамдардың денсаулығы және т.б.) анықтайтын экологиялық (және саяси) блокпен тығыз байланысты табиғатты қорғаудың ақылға қонымды ұйымдастырушылық және экономикалық қызметімен ғана емес бақылауға болады.

Осындай жұмыстың нәтижесінде табиғатқа, адамның өмір сүру деңгейіне және оның әлеуметтік-интеллектуалдық қызметіне әсерін ескере отырып, табиғи-экономикалық жүйенің жай-күйіне баға беру керек.

Өкінішке орай, қазіргі жағдайда біздің елімізде экологиялық мониторингтің құрамдас бөліктері, әсіресе халықтың әлеуметтік-интеллектуалдық менталитетін ескере отырып, аз адамдар қызығушылық танытады, бірақ оны дамытпай, мемлекет дамуының теориялық немесе практикалық мәселелерін шешуге болмайды.

Қазіргі уақытта бұрынғы КСРО аумағында қолданыстағы бақылау жүйелері өте шашыраңқы, көбінесе нашар ұйымдастырылған, сондықтан қоршаған орта мен табиғи ресурстардың жай-күйін, сондай-ақ ластану көздерін өте қарапайым бағалайды.

Көбінесе қоршаған ортаға әсерді талдау эмоциялар деңгейінде жүзеге асырылады.

Халықтың денсаулық жағдайын бағалау, осы көрсеткішті модельдеу және болжау іс жүзінде ескерілмейді.

Экологиялық мониторинг жүйесін әзірлеу бақылауларды ұйымдастыруда да, әртүрлі көрсеткіштерді өлшеуде де (далалық және зертханалық өлшеулерді қоса алғанда), оларды жинау мен қорытындылауда, деректердің мамандандырылған блоктарын құруда, оларды өңдеу мен талдауда да әрдайым үлкен қиындықтарға тап болады.

Жоғарыда көрсетілген экологиялық проблемалар блогына, сондай-ақ әртүрлі өңірлердегі әлеуметтік проблемалар блогына қосылу кезінде шешім қабылдау өте қиын болады.

 Қоршаған ортаның жай-күйін бақылау антропогендік жүктемесі жоғары аудандарда: өнеркәсібі мен ауыл шаруашылығы дамыған аудандарда, төтенше жағдайлар болуы мүмкін немесе болған ықтимал қауіпті аймақтарда, сондай-ақ қорықтарда, ресурстық-перспективалы аумақтарда және т. б. жүргізіледі.

Бақылау әртүрлі деңгейдегі және ауқымдағы (метрден мың км²-ге дейін) экожүйелерге жүзеге асырылады, дегенмен нақты ірі кәсіпорындардағы техногендік авариялар мүмкіндігі тұрғысынан қауіпті (көлемі 7 км²-ге дейін) 100 км²-ге жуық табиғи-техногендік ландшафттар және көлемі оннан мың км²-ге дейінгі антропогендік ластанған аумақтар неғұрлым белсенді болуы мүмкін.

Бақылау жүргізу бақылау объектілерінің динамизмімен анықталатын әртүрлі уақыт аралығымен ұйымдастырылады. Бақылаудың келесі уақыт шкаласы ерекшеленеді: өте жылдам, жылдам, баяу және ұзақ мерзімді.

Өте жылдам процестерге (бірнеше минуттан бір күнге дейін) Төтенше жағдайлар жатады. Экожүйелерге әсер ететін сыртқы факторлардың өзгеруі (бір күннен 20 күнге дейін), сондай-ақ табиғатты пайдаланудың кейбір мәселелерін шешуді жылдам уақытша масштабқа жатқызуға болады.

Табиғи процестерді зерттеу (бір айдан бірнеше жылға дейін) баяу уақыттық масштабқа, ал ұзақ мерзімді (ондаған және жүздеген жылдар) экожүйелердің, табиғи және табиғи-техногендік ландшафттардың эволюция процестеріне жатады.

Табиғи орта жай-күйінің барлық белгіленген проблемаларын толық көлемде шешуді қамтамасыз етуге қабілетті мониторингтің бірыңғай жүйесі жоқ. Оның дамуы үлкен уақыт пен материалдық шығындарды талап етеді.

Қазіргі уақытта әзірленген және әзірленіп жатқан, жекелеген міндеттерді шешуге қабілетті бірқатар жүйелерді ортақ жүйеге біріктіру экологиялық проблемаларды шешу мақсатында әртүрлі кіші жүйелермен, ақпаратты жинау және өңдеу орталықтарымен көп деңгейлі иерархиялық байланысы бар өңірлік немесе жаһандық мониторингтің кешенді жүйесін құруға (немесе белгілеуге мүмкіндік береді), сондай-ақ теріс салдарларды жою жөнінде ұсыныстар әзірлеуге мүмкіндік береді қоршаған ортаға әсері.

Мониторинг жүйесінің кешенділігі ғарыштық, әуе, теңіз және жерүсті кіші жүйелерінің жай-күйімен айқындалады және дамыған мемлекет деңгейінде Ұлттық ақпараттық-басқарушы және қашықтықтан зондтау талдау орталығымен үйлестіріледі.

Ғарыштық ішкі жүйе бірнеше компоненттерге бөлінген орбиталық және жер үсті блоктарынан тұрады.

Орбиталық блок зерттеу объектісі ретінде физикалық, химиялық және биологиялық қасиеттері бойынша әр түрлі аудандарға ие және ғаламдық бақылау ғарыш аппараттарын, жерді қашықтықтан зондтаудың мамандандырылған аппараттарын, егжей-тегжейлі бақылауға және ғылыми эксперименттер жүргізуге арналған аппараттарды, жер серіктерін және күн-жер байланыстарын зерттеуге арналған аппараттарды қамтиды.

Жерүсті блогына орбиталық аппараттарды, бастапқы позициялардың жұмысын қамтамасыз ететін техникалық кешендерді, ақпаратты қабылдау мен берудің өңірлік пункттерін іске қосуға арналған бастапқы позицияларды жоспарлау мен басқарудың орталық пункті кіреді.

Әуе кіші жүйесі химиялық және радиациялық жағдай мен төтенше жағдайларды бақылаудың авиациялық кешендерін, табиғи ресурстарды зерттеуді, экологиялық жағдайды бақылауды, әртүрлі мақсаттағы аэростаттық кешендерді біріктіреді. Бұған сондай-ақ әуеайлақ қызметтері, ақпаратты өңдеудің өңірлік пункттері және әуе күштері мен азаматтық авиацияның әуе қозғалысын басқару кіреді.

Авиациялық кешендердің бортында орнатылатын аппаратураны калибрлеу геофизикалық полигондарда жүргізіледі.

Бұған порттар мен олардың қызметтері, аймақтық ақпаратты өңдеу пункттері, әскери-теңіз күштері мен азаматтық флоттың кемелер қозғалысын басқару пункттері кіреді.

Жерүсті кіші жүйесіне радиациялық және химиялық бақылаудың стационарлық және жылжымалы бекеттері, төтенше жағдайды бақылау датчиктері, табиғи ортаның жай-күйін бақылаудың стационарлық және жылжымалы бекеттері (пестицидтермен, ауыр металдармен ластану, топырақ эрозиясы және т.б.) кіреді. Кешенді мониторингтің негізгі байланыстары – оның барлық компоненттерін басқару, ішкі жүйелер арасында тапсырмаларды бөлу және алынған ақпаратты кешенді өңдеуді жүзеге асыратын ақпараттық және басқару орталықтары.

Қоршаған ортада болып жатқан және антропогендік баспасөздің жеке жүйелерге әсер ететін жергілікті және жаһандық өзгерістерді дұрыс бағалау үшін бақылау және басқару мақсатында осы процестерді міндетті түрде зерттеу және олардың динамикасын бақылау қажет.

Қоршаған ортаның жай-күйін бақылаудың маңызды нысаны биосфераның тепе-теңдік жағдайы үшін ең қауіпті өзгерістердің анықтамалық нүктесін анықтау үшін фондық табиғи анклавтар ретінде биосфералық қорықтардың халықаралық желісі негізінде ғаламдық мониторинг жүйесін құру болып табылады.

Мониторингті ұйымдастырудың ғылыми негізі тұтастай биосфера (немесе жекелеген экожүйе) компоненттерінің өзара байланысы мен өзара іс-қимылы туралы тұжырымдама және оны термодинамикалық ашық, тұтас, көп компонентті, өзін-өзі реттейтін, күн энергиясын жинақтайтын және абиотикалық факторлардың әсерінен оны трофикалық тізбектер бойынша тарататын, сондай-ақ ауытқуларды абиотикалық факторлардың барлық түрлеріне шоғырландыратын экожүйелер (немесе кіші жүйелер) туралы түсінік болып табылады экзогендік типтегі қысым (антропогендік және табиғи) және осы қысымның әсерінен белгілі бір гомеостатикалық Үстіртте өзгереді.

Осыған байланысты экологиялық мониторинг бағдарламасы экожүйелердегі ішкі және сыртқы өзара байланыстарды ашатын функционалдық ғылымдардың (биология, экология, экожүйелердің термодинамикасы, олардың эволюциялық дамуы және т. б.) жетістіктеріне негізделуі тиіс.

Мониторнигтің әдiстемелiк негiзiн жүйелiк амалдың тiркесi, табиғи бақылаулар, тәжiрибе және пiшiндеу құрастырады.

Жүйелiк амал экологиялық зерттеулердiң көпшiлiгiн қарастырады, өйткенi экологияның кез келген объектiсі қағылез табиғаттың элементтерiнiң арқасында барлығына ортақ байланысының жүйесiн құрайды. Зерттеушi және қолданбалы есептердiң әр түрлiлiгiне, қолданылатын әдiстердiң экологияларындағы әр түрлiлiгi де әкелiп соғады. Оларды бірнеше топтарға біріктіруге болады: 1 тіркеу әдістері және ортаның жағдайын бағалау экологиялық зерттеудің қажетті бөлігі болып келеді. Оларға метеорологиялық бақылаулар жатады: температураның өзгеруі, атмосфера және су объектілерініңмөлдірлігі; судың тұздылығы және химиялық құрамы, топырақ ортасының сипаттамаларын анықтау, жарықтануын өлшеу, радиациялық фон, физикалық өрістердің кернеулігі.

Экологиялық мониторингтің маңызды құралы биоиндикация және биотестілеу болып келеді, яғни ортаға өзгеше сезімтал, тірі ағзаларды пайдалану:

- ағзаларды санды есепке алу әдiстерi және биомассаны және өсiмдiктер мен малдардың өнiмдiлiгiн бағалау әдістері табиғи бiрлестiктердiзерттеу негiзiнде жатады. Ол үшiн ерекшерек бақылау алаңдары, су немесе топырақ көлемдерiндегi, маршрут есепке алулары, аулау және малды таңбалау, олардың орын ауыстыруына бақылаудағы есептеулерi телеметiрлiк арқылы қолданылады. Популяция динамикасын зерттеу экологияға демография әдiстерiн енгізуді талап еттi;

- ағзалардың тiршiлiк әрекетiне ортаның факторлар ықпалын зерттеу – бақылау әдiстерiнiң өте алуантүрлi топтарын құрайды. Және олардың санына табиғаттағы сол мезетте күрделi және ұзақ бақылаулары кiредi. Бiрақ зертханалық шарттарда қатал тексерiлетiн фактордың әсерi тiркелетiнде эксперименталдi жолдар жиiрек қолданады. Көбінесе шекті-мүмкін концентрациялар есептелінетін, химиялық және басқа агенттердің сыналық және өлiммен аяқталар мөлшерлері анықталады;

- ағзалар арасындағы арақатынастарды зерттеу әдiстерi көп түрлi бiрлестiктерде экологияның жүйелiк бақылаудың маңызды бөлiгi болады. Осында азық-түлiк қатынастарының зертханалық зерттеулерi, азық-түлiк сипаттамасы, «белгілерді» ауыстыруымен тәжiрибелер, мысалы радиоактивтi изотоптардың, олардың көмегiмен азық-түлiк шынжырының бiр буынынан басқаға өткен кезде қанша органикалық зат және энергия аусатынын анықтауға болады;

- математикалық үлгiлеу әдiстерi экологияда одан әрі көбiрек мәнге ие болады. Басқару және болжаудың мақсаттары үшiн оларда қажеттiк өте ұлы. Атмосферадағы техногендi эмиссиялардың математикалық үлгiлерi, зиянды заттардың таратуының жақын нақты процесстерiне бар болады, бiрақ экологияның нақты объекттерi қатал математикалық сипаттамаларға зорға ерiксiз көнетiнiн сонша күрделi;

- қолданбалы экология әдiстерi геоақпарат жүйесi және әр түрлi өлкелерге, аумақтарға, жер бедерлерге, қала жататын экологиялық мәлiметтер банктерiн жасауы тұрды;

- инженерлiк-экологиялық iздеулер әдiстері тиімді орналастыру жобалау, объекттердiң құрылысы үшiн қажеттi.

Суда, ауада, топырақта, өсімдіктерде залалы қоспалардың мөлшерін және құрамын тіркеу, сонымен қатар әртүрлі орталарда ластаушыларды тасымалдауларын зерттеу орасан мағынаға ие болады.

Қазіргі кезде экологиялық мониторинг техникасы физикалық-химиялық экспресс-талдаулардың жаңа әдістерін, дистанциондық барлауын, телеметрияны және мәліметтерді компьютерлі өңдеуді пайдаланып, жылдам дамып келе жатыр.

 

Бақылау сұрақтары

 

1. «Экологиялық мониторинг деңгейіне» анықтама беру.
2. Мониторинг жүйесіне әсер ету факторы, көзі, бақылау әдісі және әсер ету ауқымы бойынша сипаттама беріңіз.
3. Мониторинг объектілері деп нені айтамыз?
4. «Экологиялық мониторинг» терминіне анықтама беру.
5. Экологиялық мониторингтің мақсаты туралы түсінік беру.
6. Ақпарат көзі қандай?
7. Қоршаған ортаның жай-күйін мониторингтік бақылаулардың реттілігі мен құрамын сипаттау.