УДК 504.064
Науково-практична конференція "Моніторинг навколишнього природного середовища": Зб. наук. ст. 2006 р
Головін В.В. к.т.н.,
Бройде І.Л.

Розвиток сучасного суспільства вимагає усе більшого споживання природних ресурсів, що веде до їх виснаження. Соціальний прогрес значною мірою залежить від ефективності заходів щодо попередження і мінімізації негативних наслідків техногенного впливу на навколишнє середовище. Світове співтовариство робить кроки до сталого соціоекологічного розвитку. Прийнято Декларацію Ріо-де-Жанейро (1992 р.) про перехід до екологічно безкризисного і сталого розвитку. 

Одним із механізмів оптимізації природогосподарювання та попередження негативних наслідків техногенного тиску є створення єдиної загальнодержавної системи моніторингу навколишнього природного середовища як складової частини світової інформаційної екологічної системи. Загальнодержавна система моніторингу має будуватися з урахуванням особливостей регіональних екосистем, з опрацюванням підходів щодо створення регіональних систем моніторингу. Тим самим створюються умови для часткового вирішення проблеми переходу такого регіону до сталого розвитку. 

Реорганізація та удосконалення регіональних систем моніторингу навколишнього природного середовища з урахуванням сучасних вимог до системи моніторингу як до інформаційно-аналітичної системи є складною організаційною та науково-технічною проблемою. Це потребує застосування системного підходу, обґрунтування структурної та логічної організації складових системи з урахуванням сучасних інформаційних технологій, автоматизації вимірів, оперативності в обробці даних, аналізу їх достовірності. Впровадження такої стратегії сприятиме підвищенню ефективності обґрунтування заходів щодо вирішення задач екологічної безпеки країни. 

Спираючись на постанову Кабінету Міністрів України від 30.03.98 № 391 “Про затвердження Положення про державну систему моніторингу довкілля”, за ініціативи Запорізької облдержадміністрації, органів місцевого самоврядування м. Запоріжжя, Держуправління екоресурсів в Запорізькій області розроблена та затверджена рішенням Запорізької обласної Ради від 27.07.2001 № 2 Програма моніторингу довкілля Запорізької області [1], яка була першою і тривалий час єдиною регіональною Програмою моніторингу в Україні. Програма спрямована на реалізацію державної політики України у галузі охорони довкілля та надає етапи вдосконалення системи моніторингу довкілля Запорізької області. За останній час практично в усіх областях України розроблено та затверджено регіональні Програми моніторингу довкілля.

Регіональна система  моніторингу довкілля охоплює ландшафтні райони у межах адміністративних кордонів області та існуючої системи державного управління, базується на принципах самостійності її суб’єктів у прийнятті природоохоронних управлінських рішень.   Система моніторингу - це система спостережень, обміну та аналізу інформації про стан довкілля, прогнозування його змін і розроблення науково-обгрунтованих рекомендацій для прийняття рішень про запобігання негативним змінам стану довкілля та дотримання вимог екологічної безпеки (рис.1).

Метою створення регіональної системи моніторингу довкілля є підвищення ефективності управління природоохоронною діяльністю та екологічним станом регіону, функціонування еколого-економічної системи.   

Функціонування обласної системи моніторингу довкілля дозволяє: 

  • оперативно контролювати параметри природних об’єктів, виявляти причини підвищення рівня забруднення та його вплив на стан здоров’я населення; 
  • скоротити витрати на усі технологічні процеси по обробці даних про стан навколишнього природного середовища за рахунок комплексної інтерпретації екоданих і адресного розподілу результатів обробки усім зацікавленим організаціям; 
  • підвищити надійність і мінімізацію втрат інформації за рахунок автоматизації та застосування математичних засобів обробки інформації; 
  • запобігти можливих соціально-економічних збитків народному господарству за рахунок оперативного виявлення перевищення санітарно-гігієнічних та екологічних норм і прогнозування можливості виникнення небезпечних випадків забруднення природного середовища.

Комплексний аналіз природоохоронної діяльності організацій та установ Запорізького регіону (інших регіонів країни [2-4]) засвідчив, що у регіональній системі моніторингу довкілля головними суб'єктами виступають організації що здійснюють спостереження за станом навколишнього природного середовища, контроль та санітарно-епідеміологічний нагляд за об'єктами, які спричиняють антропогенний вплив на довкілля (Держуправління екоресурсів, ОблСЕС, Обласний центр з гідрометеорології, інші).  Організації які є учасниками моніторингу здійснюють  координацію і контроль проведення природоохоронних заходів та природоохоронної діяльності на підвідомчий їм території, дотримання вимог природоохоронного законодавства і приймають управлінські рішення (Облдержадміністрація, райдержадміністрації, органи місцевого самоврядування, облпрокуратура, інші). Природокористувачі, що впливають на стан довкілля викидами, скидами, відходами своєї виробничої діяльності .   

Виходячи з того, що система моніторингу довкілля є багатоцільовою системою, яка містить великі обсяги різноманітної інформації структурування її за інформаційно-логічним принципом дозволило відокремити різні завдання і притаманну їм інформацію по структурних блоках [6]. Кожний структурний блок з інформаційної точки зору вирішує функції збору, оброблення та зберігання відповідної інформації. Система моніторингу являє собою декілька функціонально взаємодіючих підсистем: 

  • підсистема збору інформації від суміжних систем моніторингу, включаючи відомчі, вхідного контролю інформації, її попереднього опрацювання і накопичення; 
  • підсистема  координації  і системного забезпечення регіональної  мережі екологічної інформації; 
  • регіональний банк екологічної інформації, що складається з підсистем оброблення даних за предметними областями моніторингу: стан атмосферного повітря, стан поверхневих вод, стан підземних вод, стан земельних і біологічних ресурсів, стан лісів, вплив техногенних об'єктів тощо; 
  • підсистема  моделювання  і  прогнозування розвитку екологічної  ситуації в регіоні; 
  • підсистема кризового моніторингу з відстеженням та прогнозуванням надзвичайних ситуацій техногенного та природного характеру; 
  • підсистема  інформаційної підтримки планування і управління  природокористуванням і природоохоронною діяльністю. 

Система моніторингу довкілля регіонального рівня грунтується на використанні існуючих організаційних структур суб'єктів моніторингу і функціонує на основі об'єднання інформації за допомогою єдиного організаційного та нормативно-правового забезпечення.

Взаємовідносини суб'єктів системи моніторингу засновуються на взаємній інформаційній підтримці рішень у галузі охорони довкілля, координації дій під час планування, організації та проведення спільних заходів, ефективному використанні наявних організаційних структур, засобів спостережень за об'єктами довкілля та комп'ютеризації процесів діяльності. 

Обмін інформацією безкоштовний відповідно до затверджених регламентів інформаційного обслуговування суб’єктів моніторингу. Створення обласної системи моніторингу довкілля здійснюється на засаді виконання заходів, які передбачено обласною Програмою моніторингу довкілля. Систему заходів сформовано за пріоритетними напрямами:

  • удосконалення мереж спостережень за станом складових довкілля та розвиток незалежних від природокористувачів автоматизованих систем спостережень джерел забруднення довкілля;
  • впровадження єдиної регіональної інформаційної мережі збору, обміну, оброблення, збереження даних про стан природних об’єктів та природоохоронну діяльність суб’єктів моніторингу;
  • удосконалення системи управління охороною довкілля - на основі комплексної оцінки, моделювання, прогнозування стану довкілля забезпечення інформаційно-аналітичної підтримки розроблення та прийняття управлінських природоохоронних рішень.
  • На першому етапі побудова сучасної регіональної системи моніторингу довкілля відповідає основним завданням Програми:
  • досягнення порозуміння між суб’єктами моніторингу щодо необхідності інформаційної взаємодії за допомогою сучасних комп’ютерних мереж в інтересах збереження природної екосистеми регіону;
  • удосконалення системи моніторингу довкілля шляхом розвитку відомчих мереж з використанням автоматизованих засобів контролю показників забруднення природних об’єктів;
  • оснащення сучасним лабораторно-аналітичним обладнанням служб спостережень суб’єктів моніторингу;створення комп’ютерної інформаційної мережі та регіонального інформаційно-аналітичного центру (РІАЦ) моніторингу;
  • оснащення сучасними обчислювальними, комунікаційними засобами та програмним забезпеченням суб’єктів та учасників моніторингу.

Реалізація заходів обласної Програми моніторингу довкілля починається з розроблення та затвердження організаційно розпорядчих документів (з урахуванням відповідної нормативної бази національного рівня [7-9]) та впровадження єдиної автоматизованої системи інформаційної взаємодії між суб’єктами моніторингу. Затверджуються:

  • технічне завдання щодо створення обласної системи моніторингу довкілля;
  • технічне завдання щодо створення типового програмно-технічного комплексу управління збором та обробкою екологічної інформації у суб'єктів моніторингу довкілля;
  • положення про регіональну систему моніторингу довкілля;
  • положення про порядок інформаційної взаємодії між суб’єктами регіональної системи моніторингу довкілля;
  • положення про регіональний інформаційно-аналітичний центр моніторингу довкілля;
  • створення міжвідомчої комісії з питань моніторингу довкілля на основі розпорядження голови облдержадміністрації;
  • створення регіонального інформаційно-аналітичного центру системи (РІАЦ) моніторингу довкілля;
  • технічні завдання на роботи кожного з етапів (якщо виконання заходів Програми це потребує);
  • проводиться поетапне впровадження заходів обласної Програми щодо створення єдиної інформаційної мережі взаємодії між суб’єктами регіональної системи моніторингу довкілля та вдосконалення відомчих мереж спостережень за показниками складових довкілля.

Кожний з етапів закінчується розробленням та затвердженням регламентів обміну даними спостереження відповідної підсистеми регіональної системи моніторингу довкілля, актами введення в експлуатацію.

Впровадження єдиної автоматизованої системи інформаційної взаємодії між суб’єктами моніторингу починається з об’єднання даних спостережень за станом найбільш проблемних для регіону природних об’єктів (ресурсів) – атмосферного повітря та поверхневих вод (для Запорізького регіону).

З початку проектування враховується наступне:

  • організаційно за основу беруться відомчі системи спостережень з їх програмами спостережень, затвердженими на сьогодні;
  • необхідність створення та подальшого автоматизованого ведення відомчих баз даних;
  • взаємне порозуміння між суб’єктами моніторингу буде більше, якщо обчислювальні комплекси, що впроваджуються у відомствах для задач регіональної системи моніторингу будуть вирішувати проблеми суб’єктів, тобто з відомчої бази даних можна отримувати необхідну інформацію та формувати відповідні звіти;
  • організація обміну електронними даними за допомогою магнітних носіїв та електронної пошти;
  • представлення екологічної інформації для всіх зацікавлених суб’єктів та учасників моніторингу на корпоративному WEB-сайті.

На сьогодні в Запорізькому регіоні опрацьовано інфраструктури автоматизованого обміну даними підсистем моніторингу поверхневих вод та атмосферного повітря області, моніторингу питної води, грунтів та фізичних факторів впливу м. Запоріжжя. 

В ході проведених досліджень по розробці інформаційних  складових системи моніторингу визначено загальні функції суб’єктів моніторингу. Насамперед це автоматизоване ведення журналів спостережень, формування та передача даних спостережень до центральної бази даних (ЦБД) системи, отримання первинних та аналітичних даних від інших суб’єктів. 

Центральне місце регіональної системи моніторингу довкілля займає РІАЦ моніторингу, який створюється з метою об’єднання інформації від суб’єктів моніторингу, координації по впровадженню технологічного, науково-технічного, інформаційного, організаційно-методичного забезпечення обласної системи моніторингу довкілля на всіх етапах  її життєвого циклу.

Можна виділити декілька груп по цілям доступу до інформації ЦБД: 

  • суб'єкти моніторингу з метою внесення своїх даних у відповідні розділи ЦБД РІАЦ моніторингу, а також одержання необхідної інформації з інших розділів бази; 
  • органи державної влади, органи місцевого самоврядування з метою аналізу оперативної ситуації, отримання аналітичної та прогнозної інформації для підтримки прийняття управлінських рішень; 
  • наукові заклади з метою проведення комплексної оцінки, моделювання та прогнозування стану природних об’єктів; 
  • широкі кола вітчизняної і міжнародної громадськості для одержання об'єктивної й оперативної екологічної інформації. 

У РІАЦ моніторингу інформація, що надходить від суб'єктів, проходить первинну обробку, структурується по розділам баз даних з подальшою можливістю відображення на корпоративному WEB-сайті системи.  WEB-сайт є складовою інформаційного забезпечення системи та служить для інформування про стан навколишнього природного середовища регіону, оперативного доступу до довідкової,  статистичної,  аналітичної інформації системи. Користувач інформації може вибрати відповідний природний об’єкт або суб’єкта, виконати запит та отримати дані у табличному або графічному вигляді. До системи моніторингу підключається розділ дозвільно-інспекційної діяльності суб’єктів  моніторингу (ліміти та дозволи на використання природних ресурсів, результати перевірки підприємств, накладені штрафи, виявлені збитки навколишньому середовищу тощо). 

Усі дані, що збираються у РІАЦ моніторингу, служать джерелом інформації для комплексної оцінки стану довкілля та прогнозування його змін під впливом техногенного навантаження, які проводяться за допомогою сертифікованих методик з залученням геоінформаційних технологій. Регіональна інформаційно-аналітична система моніторингу довкілля повинна динамічно розвиватися та вдосконалюватися, надавати фахівцям та керівникам управлінських структур області оперативну, аналітичну та прогнозну інформацію, що у свою чергу сприятиме прийняттю більш обґрунтованих природоохоронних рішень щодо забезпечення сталого розвитку країни.

  1. Програма моніторингу довкілля Запорізької області / В.В.Головін, Н.І.Гаращук, В.Т.Коба та ін. / Під ред. В.В.Головіна. – Запоріжжя: ЗМДКД “Дніпровський металург”, 2001. – 181с.
  2. Програма моніторингу довкілля Кіровоградської області / В.В.Головін, Н.І. Гаращук,  М.В. Діковський та інші, 2004. -  133с.
  3. Програма моніторингу довкілля Чернігівської області / В.В.Головін, Н.І. Гаращук, В.Т.Коба та інші, 2005. – 130с.
  4. Проект Програми моніторингу довкілля Дніпропетровської області / В.В.Головін, Н.І.Гаращук, В.Т.Коба та ін. / Під ред. В.В.Головіна. – 2006. – 156с.
  5. Постанова Кабінету Міністрів України від 30 березня 1998 р. № 391 “Про затвердження положення про державну систему моніторингу довкілля” // Офіційний вісник України. 1998. № 13. Ст. 495, зі змінами, внесеними постановою Кабінету Міністрів України від 16 березня 2001 р. № 528.
  6. Головін В.В. Інформаційно логічна структура регіональної системи моніторингу довкілля // Екологія довкілля та безпека життєдіяльності. – 2004. - № 5. – С. 83- 86.
  7. Нормативний документ. Єдине міжвідомче керівництво по організації та здійсненню державного моніторингу вод. / Під керівництвом В.П. Білогурова  / Мінекоресурсів України. – Київ, 2001. – 54 с.
  8. Керівний нормативний документ КНД 211.0.6.102 – 02. Номенклатура та позначення структурних елементів державної системи моніторингу довкілля / Мінекоресурсів України. – Київ, 2002. – 13 с.
  9. Нормативний документ РД 211.0.8.107 – 05. Методичні рекомендації з питань створення систем моніторингу довкілля регіонального рівня /  Мінприроди України. – Київ, 2005. – 35 с.