Система наблюдений за состоянием окружающей природной среды тесно связана с оценкой её состояния, т. е. оценкой качества среды.

Качество окружающей среды – степень соответствия природных условий физиологическим возможностям человека. Различают здоровую окружающую природную среду, когда здоровье человека в норме, и нездоровую, при которой возникают его нарушения.

Для оценки качества среды разработаны специальные стандарты. Они подразделяются на производственно-хозяйственные и экологические и устанавливают предельно допустимые нормы антропогенного воздействия на окружающую природную среду.

Нормирование качества окружающей среды – деятельность по установлению норм предельно допустимых воздействий человека на природу. Под воздействием понимается антропогенная деятельность, связанная с реализацией экономических, рекреационных, культурных и других интересов человека, вносящая изменения в природную среду.

Содержание взвешенных частиц. Этот показатель качества воды определяют путем фильтрования заданного объема воды через бумажный фильтр и последующего высушивания осадка на фильтре в сушильном шкафу до постоянной массы.

Цветность природных вод обусловлена главным образом присутствием гуминовых веществ и комплексных соединений трехвалентного железа. Количество этих веществ зависит от геологических условий, водоносных горизонтов, характера почв, наличия болот и торфяников в бассейне реки. Цветность определяют визуально, сравнивая с растворами, имитирующими цветность природных вод.

Цвет. При загрязнении водоема стоками промышленных предприятий вода может иметь окраску, не свойственную цветности природных вод. Для источников хозяйственно-питьевого водоснабжения окраска не должна обнаруживаться в столбике высотой 20 см, для водоемов культурно-бытового назначения – 10 см.

Под дистанционным наблюдением понимают бесконтактную регистрацию электромагнитного поля и интерпретацию полученных изображений. Преимущества дистанционных методов наблюдения заключаются в многомасштабности и многовременности (табл. 2).





Система ДМЗ состоит из следующих элементов:
банка данных исходной информации;
регулярно восполняемого банка аэрокосмических материалов;
системы оперативного дешифрирования материалов съёмок.

Для проведения физико-химического анализа воды необходимо правильно провести отбор проб. В зависимости от цели исследования проба воды для анализа может быть получена несколькими способами:
путем однократного отбора всего количества воды, нужного для анализа;
смещение проб, отработанных через определенные промежутки времени в одном месте исследуемого водоема;
смещение проб, отработанных одновременно в разных местах исследуемого водоема.

Отбор проб воды на проточных водоемах производится на 1 км выше ближайшего по течению пункта водопользования (водозабор для питьевого водоснабжения, места купания, организованного отдыха, территория населенного пункта), а на непроточных водоемах и водохранилищах – на 1 км в обе стороны от пункта водопользования.

Видовой состав и численность обитателей водоема зависят от свойств воды. Главная идея биомониторинга состоит в том, что гидробионты отражают сложившиеся в водоеме условия среды. Те виды, для которых эти условия неблагоприятны, выпадают, заменяясь новыми видами с иными потребностями.

Биоиндикация – метод обнаружения и оценки воздействия абиотических и биотических факторов на живые организмы при помощи биологических систем, обнаружения и определения антропогенных нагрузок по реакциям на них живых организмов и их сообществ. Это исследование группы особей одного вида или биотических сообществ, по наличию, состоянию, и поведению которых судят об изменениях в среде, в том числе о присутствии и концентрации загрязнителей.

Простейшим диагностическим признаком служит общий физиономический облик, обусловленный преобладанием тех или иных жизненных форм организмов. Характерным индикатором является видовой состав.

Мониторинг должен включать наблюдения за источниками и характером воздействия; состоянием окружающей природной среды экосистем и биосферы в целом. Подразумевается также получение данных о фоновом состоянии наблюдаемых объектов.

Для определения динамики изменений состояния среды измерения должны проводиться через определённые интервалы времени, а по важнейшим показателям – непрерывно. Для выделения антропогенных воздействий необходимо знать первоначальное состояние экосистем. Для этого необходима информация о фоновом состоянии водной среды (наблюдения на местах, удалённых от источников воздействия), как в целом, так и каждого региона и района.

Выделяют глобальный, национальный, региональный, локальный и импактный мониторинги.

Глобальный (биосферный или базовый) мониторинг осуществляется на основе международного сотрудничества и позволяет оценить современное состояние всей природной системы Земли в целом.

В настоящее время в рамках проекта ООН создана глобальная система мониторинга окружающей среды (ГСМОС) с центром в Канаде. Частью этой системы является программа, посвященная водным проблемам, – ГСМОС (Вода).

В программе ГСМОС (Вода) активное участие принимают 4 специализированных учреждения ООН: Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП), Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ), Всемирная метеорологическая организация (ВМО) и Организация Объединенных Наций по вопросам образования, науки и культуры (ЮНЕСКО).

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.

Жизнь человека во все времена была тесно связана с водой. Водные объекты, в особенности реки, способствовали возникновению древнейших очагов культуры в Месопотамии, Египте, Индии, Китае, на Армянском н агорье, в Центральной и Южной Америке. Возраст некоторых гидротехнических сооружений – ирригационных и судоходных каналов, дамб и водохранилищ – около 8000 лет!

В то время, когда на территории современной Финляндии и Карелии ещё, возможно, кое-где таяли остатки льдов последнего периода оледен ения, а река Нева ещё не успела образоваться, в Египте уже велись простейшие гидрологические наблюдения – на скалах в 400 км выше Асуана отмечали уровни воды во время разлива Нила.

Экологизация – процесс постепенного внедрения технологических, управленческих, организационных систем решений, позволяющих пов ышать эффективность использования ресурсов с улучшением или хотя бы с сохранением природной среды.

Одним из основных таких мероприятий является разработка безотходных или малоотходных технологий и технологических цепей. Составными элементами таких технологий являются:
комплексная переработка сырья с использованием всех его компонентов;
уменьшение или полное исключение загрязнения среды промежуточными продуктами;
создание замкнутых систем производственного цикла.

Очистные сооружения необходимо рассматривать с учётом их воздействия на окружающую среду твёрдыми отходами (размещение, захоронения, отторжение земель, инфильтрационное загрязнение подземных вод, выделение газов), газовыми выбросами (сероводород), компонентами очищенных сточных вод.

Основная причина загрязнения водных ресурсов – аварийный или технологический сброс в водоёмы промышленными, бытовыми и транспортными предприятиями неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод.

Факторами, характеризующими способы очистки, являются используемые на очистку ресурсы, поступающая вода, требуемое качество сточных вод, методы и оборудование, применяемые при очистке, производительность труда, качество продукции и издержки производства.

Для оценки методов очистки сточных вод применяются следующие показатели: коэффициент очистки сточных вод, экономичность процесса, производительность, эффективность, экономический ущерб.

Жилищно-коммунальное хозяйство дает до половины и более объёма загрязнённых сточных вод, сбрасываемых в водоёмы. В отличие от других водопотребителей оно почти не возвращает в водоисточники очищенную воду.

Загрязнённые стоки городских коммунальных служб в основном складываются из сбросов неочищенных стоков городских очистных сооружений; стока ливневых талых и промывочных вод с селитебной зоны; из утечек и прорывов системы канализации; стоков зон частной застройки; бытовых стоков селитебной территории и утечек нефтепродуктов со стоянок и с территории гаражей.

Особенно сложная ситуация в сельской местности, где практически отсутствует централизованное водоснабжение и нет системы очистных сооружений.

Основными загрязнителями являются соединения азота и фосфора, нитраты, сульфаты, хлориды, взвешенные вещества, ПАВ, нефтепродукты, различные органические соединения.