Наблюдения за состоянием окружающей природной среды ведутся человеком давно. Они необходимы для определения условий обитания, ведения хозяйства, принятия мер по предотвращению неблагоприятных воздействий на жизнь людей и т. д. В состав данных о качестве среды входит как информация о существующем состоянии, так и прогнозы изменений природных условий.

Как видно из истории, уже на ранних этапах развития цивилизации и культуры люди научились измерять важнейшие характеристики окружающей среды. Примером первых измерительных устройств могут служить

«Ниломеры», применявшиеся для регистрации уровней воды на реке Нил; дождемеры, известные древнегреческим учёным, и даже древнейшие обсерватории (приливы) на территории Евразии и Северной Африки.

Практическим применением наблюдений может служить использование с глубокой древности растений как индикаторов для отыскания пресных вод в аридных областях – метод наблюдения, именуемый теперь биоиндикацией.

Важным рубежом в истории изучения окружающей среды можно считать эпоху Ренессанса, когда появились первые достаточно точные измерительные приборы (термометр Галилея, ртутный барометр Торричелли); это время первых экспериментальных измерений и расчётов осадков, стока и испарения и начало регулярных наблюдений за погодой и климатом, в том числе и в России.

В XIX и особенно в XX в. благодаря ряду важных разработок в области средств связи стала возможной обработка данных в почти реальном масштабе времени и появилась возможность всестороннего исследования окружающей среды и прогнозирования природных явлений.

Мы знаем, что биосфера меняется как под влиянием естественных процессов, так и вследствие антропогенных воздействий. Биосфера, по словам В. И. Вернадского, химически резко меняется человеком сознательно и главным образом бессознательно. Меняется физически и химически воздушная оболочка суши, все её природные воды.

Естественные изменения среды изучаются гидрометеорологической, сейсмической, ионосферной, гравиметрической, магнитометрической и другими службами. Чтобы выделить эти антропогенные изменения на фоне естественных воздействий, необходимы специальные наблюдения.

Систему наблюдений за изменением состояния окружающей природной среды называют мониторингом.

Мониторинг – это система контроля, оценки и прогноза качества окружающей природной среды, включающая наблюдения за воздействием на неё человека.

Идея глобального мониторинга появилась в 1971 г. в связи с подготовкой к проведению Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде (1972). Первые предложения по разработке такой системы были выдвинуты Научным комитетом по проблемам окружающей среды. Первая концепция мониторинга, предложенная профессором Р. Мэнном, была обсуждена на первом межправительственном совещании по мониторингу (Найроби, 1974).

В российской науке теоретические аспекты проблемы представлены двумя концепциями.

Концепция И. П. Герасимова. Мониторинг состоит из двух блоков.

Первый, исходный блок – биоэкологический мониторинг, в задачу которого входит наблюдение за влиянием среды на состояние здоровья людей. Второй блок – геоэкологический мониторинг, его содержание – наблюдение за изменением природных экосистем и преобразование их в природнотехнические.

Концепция Ю. А. Израэля. Мониторинг – информационная система для обнаружения антропогенных изменений окружающей среды на фоне её естественных колебаний. В задачи такой системы входят, во-первых, слежение за факторами воздействия на среду, её состоянием и изменениями, во-вторых, прогноз состояния биосферы и, в-третьих, оценка изменений этого состояния и его тенденций. Состояние среды можно оценивать по отдельным аналитическим или интегральным синтетическим показателям, используя в качестве критериев ПДК или экологически допустимые концентрации.

Основные вопросы концепции И. П. Герасимова более подробно рассматриваются в курсе «Геоэкология», поэтому «Мониторинг водных объектов» будет строиться на положениях концепции Ю. А. Израэля.