Глобальная система мониторинга окружающей среды (ГСМОС) –это комплексная программа, предназначенная для изучения и мониторинга окружающей среды Земли. Она возникла в результате международного сотрудничества, подчеркивающего необходимость оценки и управления воздействием человека на биосферу Земли. Программа GEMS была создана благодаря коллективным усилиям мирового сообщества, координируемым Всемирной метеорологической организацией (ВМО). Основополагающие положения и цели программы были сформулированы в 1974 году на Первой межправительственной встрече по мониторингу в Найроби, Кения.

Основная цель глобального экологического мониторинга – всестороннее изучение окружающей среды Земли. Она включает в себя понимание различных экологических процессов, отслеживание изменений во времени и оценку воздействия человеческой деятельности на природные системы.

Задачи экологического мониторинга определяются в рамках международного сотрудничества, в котором участвуют различные организации, соглашения, конвенции и договоры:

- оценка антропогенного воздействия. Определение допустимых уровней антропогенного воздействия на биосферу Земли для обеспечения устойчивого развития;

- глобальный охват. Создание и поддержание глобальной сети станций наблюдения для всестороннего мониторинга параметров окружающей среды;

- сбор и анализ данных. Сбор и анализ данных из различных источников для выявления тенденций и изменений в окружающей среде;

- поддержка политик. Предоставление достоверной информации для поддержки разработки экологической политики и международных соглашений.

- информирование общественности. Повышение осведомленности об экологических проблемах и содействие образованию и участию в охране окружающей среды.

- международное сотрудничество: GEMS представляет собой значительные совместные усилия с участием многих стран и международных организаций.

- стандартизация. Разработка стандартизированных методов сбора и анализа данных для обеспечения последовательности и сопоставимости данных в глобальном масштабе.

- интеграция технологий. Использование передовых технологий для мониторинга, сбора и анализа данных с целью повышения точности и эффективности экологических оценок.

Ключевые компоненты GEMS:

- сети наблюдений: глобальная сеть станций наблюдения, которые отслеживают различные параметры окружающей среды, включая атмосферные условия, качество воды, состояние почвы и биоразнообразие;

- системы управления данными: централизованные системы для хранения, управления и распространения экологических данных, собранных в сетях наблюдений;

- исследования и разработки: непрерывные исследования и разработки, направленные на совершенствование методов и технологий мониторинга;

- наращивание потенциала: обучение и поддержка стран-членов в развитии их собственного потенциала мониторинга.

В целом, GEMS представляет собой жизненно важную международную инициативу по защите окружающей среды Земли, предоставляя надежные данные, необходимые для принятия обоснованных решений и эффективного управления окружающей средой.

Глобальный мониторинг имеет решающее значение для понимания и смягчения воздействия человеческой деятельности на окружающую среду. Основными направлениями глобального мониторинга являются:

- изучение небольших, но широко распространенных глобальных изменений климата из-за загрязнения. Парниковые газы: мониторинг уровней парниковых газов, таких как углекислый газ (CO₂) и метан (CH₄), имеет важное значение. Эти газы задерживают тепло в атмосфере, что приводит к глобальному потеплению и изменению климата. Усилия включают спутниковые наблюдения, наземные измерения и климатическое моделирование для отслеживания изменений и прогнозирования будущих сценариев. Отслеживание выбросов из различных источников, включая промышленную деятельность, транспорт и сельское хозяйство, помогает понять их вклад в изменение климата и разработать стратегии смягчения последствий.

- изучение последствий распространения загрязняющих веществ на большие расстояния. Подкисление: выбросы оксидов серы (SOₓ) и азота (NOₓ) могут преодолевать большие расстояния в атмосфере, прежде чем выпасть в виде кислотного дождя, который подкисляет почву и водоемы, нанося вред экосистемам. Мониторинг включает в себя измерение атмосферных концентраций, скорости осаждения и воздействия на наземную и водную среду. Трансграничное загрязнение: Понимание того, как загрязняющие вещества пересекают границы и влияют на регионы, находящиеся далеко от их источника, имеет решающее значение для международной политики и регулирования. Это включает отслеживание качества воздуха и воды и моделирование рассеивания загрязняющих веществ.

- изучение антропогенных воздействий с большой инерцией влияния. Хлорорганические соединения: Стойкие органические загрязнители (СОЗ), такие как хлорорганические соединения, накапливаются в окружающей среде и в живых организмах, что приводит к долгосрочным последствиям для здоровья и экологии. Мониторинг включает отслеживание концентраций в воздухе, воде, почве и биоте, а также изучение путей их распространения и трансформации.

Радиационное загрязнение: Мониторинг выброса и распространения радиоактивных веществ в результате ядерной деятельности, аварий и природных источников помогает оценить долгосрочные риски для здоровья и воздействие на окружающую среду. Это включает в себя измерение уровня радиации в окружающей среде и изучение поведения радиоактивных изотопов.

Для выявления изменений под влиянием антропогенного фактора необходима информация о первоначальном состоянии компонентов окружающей среды. Поэтому важной составной частью глобального мониторинга является фоновый мониторинг или мониторинг фонового загрязнения окружающей природной среды. В настоящее время создана мировая сеть станций фонового мониторинга в рамках Всемирной Метеорологической организации (ВМО), на которых осуществляется слежение за определенными параметрами состояния окружающей природной среды. Наблюдения охватывают все типы экосистем: водные (морские и пресноводные) и наземные (арктические, лесные, степные, пустынные, горные). Наблюдения проводятся под эгидой ООН и координируются ЮНЕСКО.

На фоновых станциях исследуются и уточняются: критерии создания сети наблюдений, перечни контролируемых веществ, методики контроля и обработки данных измерений, способы обмена информацией и приборами, методы международного сотрудничества.

Мониторинг компонентов окружающей среды под воздействием антропогенных факторов требует всестороннего понимания исходного состояния этих компонентов. Эта необходимость подчеркивает значимость фонового мониторинга, который является важнейшим элементом глобального экологического мониторинга.

Под эгидой Всемирной метеорологической организации (ВМО) была создана глобальная сеть станций фонового мониторинга. Эти станции играют ключевую роль в сборе и анализе данных о различных параметрах окружающей среды. Основной задачей сети является мониторинг исходных уровней загрязняющих веществ и других экологических показателей, обеспечивающих точку отсчета, по которой можно судить об изменениях, вызванных деятельностью человека.

Наблюдения, проводимые на этих станциях, охватывают широкий спектр экосистем, в том числе:

- водные экосистемы: мониторинг морской и пресноводной среды проводится для оценки качества воды, наличия загрязняющих веществ и состояния здоровья водных организмов;

- наземные экосистемы: различные наземные биомы, такие как Арктика, леса, степи, пустыни и горы, наблюдаются для того, чтобы понять влияние загрязнения атмосферы и почвы, изменения климата и других антропогенных факторов.

Усилия по глобальному фоновому мониторингу поддерживаются и координируются Организацией Объединенных Наций при конкретном участии ЮНЕСКО. Такая координация обеспечивает стандартизацию, систематичность и возможность предоставления надежных данных для глобальных оценок.

Критерии для создания сети наблюдений включают в себя определение ключевых мест, которые представляют различные экосистемы и минимально подвержены прямому воздействию человеческой деятельности. Эти критерии гарантируют, что собранные данные отражают естественное состояние окружающей среды.

Ведется полный список контролируемых веществ и параметров окружающей среды. К таким веществам обычно относятся:

- загрязнители воздуха, такие как диоксид углерода (CO₂), метан (CH₄), озон (O₃) и твердые частицы (PM);

- показатели качества воды, такие как pH, растворенный кислород, тяжелые металлы и органические загрязнители;

- показатели качества почвы, включая уровень питательных веществ, тяжелых металлов и органических загрязнителей.

Методы контроля и обработки данных. Стандартизированные методы контроля и измерения экологических параметров используются для обеспечения согласованности и точности данных во всей сети.

 

 

Эти методы включают:

- передовые аналитические методы для обнаружения следовых уровней загрязняющих веществ;

- технологии дистанционного зондирования для крупномасштабного экологического мониторинга;

- лабораторный анализ для детальных и точных измерений.

Собранные данные обрабатываются с помощью сложных программных средств, позволяющих проводить комплексный анализ и интерпретацию. Такая обработка помогает выявить тенденции, аномалии и общее состояние экосистем, за которыми ведется наблюдение.

Обмен информацией и данными между станциями мониторинга и международными организациями имеет решающее значение. Этот обмен облегчает наличие:

- централизованных баз данных и информационных систем, хранящих и распространяющих данные;

- регулярных отчетов и публикаций, в которых освещаются основные выводы и тенденции;

- совместных исследовательских проектов, в которых задействованы опыт и ресурсы нескольких стран и учреждений;

- современных приборов и технологических достижений.

Фоновый мониторинг является важнейшим компонентом глобального экологического мониторинга, обеспечивая важнейшие исходные данные, на основе которых можно оценить воздействие антропогенной деятельности. Глобальная сеть станций фонового мониторинга, координируемая такими организациями, как ВМО и ЮНЕСКО, играет жизненно важную роль в понимании и защите нашей природной среды. Благодаря тщательному сбору данных, стандартизированным методам и международному сотрудничеству эта сеть помогает выявлять изменения, принимать решения и содействовать устойчивому развитию [6].