МЕТОДОЛОГІЯ ПОБУДОВИ СИСТЕМИ КОМПЛЕКСНОГО МОНІТОРИНГУ НАВКОЛИШНЬОГО ПРИРОДНОГО СЕРЕДОВИЩА НА ТЕХНОГЕННО-НАВАНТАЖЕНИХ ТЕРИТОРІЯХ

Краткое содержание

У вступі обґрунтовано актуальність роботи, зв’язок дисертації з науковими програмами та планами, сформульовано мету і задачі дослідження, наукову новизну, практичне значення одержаних результатів, особистий внесок автора, апробація результатів дисертації і коротко викладені основні положення дисертації.

У першому розділі наведено аналітичний огляд стану проблеми та обґрунтовано напрямки досліджень з питань удосконалення методології побудови сучасної інформаційно-аналітичної системи комплексного моніторингу навколишнього природного середовища. Досліджено проблеми техногенного забруднення НПС в регіонах надмірно підданих техногенному навантаженню, основні поняття та класифікація за призначенням систем моніторингу НПС. У 1972 р. в Стокгольмі пройшла конференція по охороні навколишнього середовища під егідою ООН, де вперше виникла необхідність домовитися про визначення поняття “моніторинг”. Вирішено було під моніторингом навколишнього середовища розуміти комплексну систему спостережень, оцінки і прогнозу змін стану навколишнього середовища під впливом антропогенних факторів. В даний час під системою моніторингу розуміють сукупність спостережень за визначеними компонентами біосфери, спеціальним чином організованими в просторі і в часі, адекватний комплекс методів екологічної оцінки і прогнозування, інформаційне забезпечення підтримки прийняття управлінських рішень.

Відзначено внесок у розвиток теорії і практичних питань створення систем екологічного моніторингу навколишнього природного середовища таких вчених як Александров А.І., Кухар В.П., Ізраель Ю.А., Герасимов І.П., Манн Р.Є, Шапар А.Г., Лемешев М.Я., Крапівін В.Ф., Швебс Г.І., Джефферс Дж., Білогуров В.П., Барановський В.А. та ін. Однак, залишаються ще недостатньо висвітлені питання щодо удосконалення певних підходів та методів, які б об’єднали теорію і практику побудови регіональної системи комплексного моніторингу НПС країни. На сьогодні гостро стоять питання обґрунтування інформаційно-логічної структури регіональної СКМНПС, визначення функціонально-структурних складових СКМНПС, принципів та схем інформаційної взаємодії між суб’єктами системи моніторингу регіонального рівня, оптимізації первинних та управлінських інформаційних потоків, визначення та обґрунтування рішень з загальносистемних питань, інформаційно-аналітичного центру та обчислювальних мереж збору, опрацювання та обміну інформації,  технічного і програмного забезпечення; розробки способів та алгоритмів обробки моніторингової інформації та структури баз даних що зберігаються, визначення критеріїв комплексної оцінки стану навколишнього природного середовища.

Проведена оцінка підходів та методів щодо створення регіональних систем екологічного моніторингу на територіях підданих техногенному навантаженню. Показані методи та способи оцінки якості складових НПС. На основі аналізу літературних джерел та вивчення передового досвіду роботи вітчизняних та зарубіжних вчених щодо побудови СКМНПС визначені та конкретизовані наукові та прикладні задачі дисертаційної роботи. Це дозволило в подальшому запропонувати підходи, способи, методи щодо побудови сучасної інформаційно-аналітичної системи комплексного моніторингу НПС регіонального рівня, розробити шляхи та заходи запровадження таких систем в Україні.

Другий розділ присвячено функціонально – цільовому синтезу регіональної системи комплексного моніторингу НПС як спостережно-інформаційно-аналітичної системи нового покоління. Показана ієрархія цілей створення СКМНПС. Перед усім увага приділяється забезпеченню об’єднання та поширення моніторингової інформації, взаємопов’язаному аналізу та обробці даних для інформаційної підтримки функцій охорони НПС. Визначені функціональні завдання системи та суб’єктів моніторингу. Досліджено результати природоохоронної діяльності суб’єктів моніторингу НПС, проведено аналіз показників  стану складових НПС промислових регіонів країни. Показано недоліки діючих систем спостереження та обробки даних моніторингу. Визначено, що більша частина накопиченої екологічної інформації має різну якість і точність, часто не відображає  загальний стан складових довкілля, у ряді випадків вона дублюється або навпаки її недостатньо. Не вирішені проблеми створення єдиного нормативно-правового та організаційно-методичного забезпечення, сумісності метрологічного, технічного, інформаційного і програмного забезпечення системи моніторингу довкілля. Слабка матеріально-технічна база служб спостережень, недостатня комп’ютеризація й автоматизація самих спостережень, їх обробки та аналізу вимагає розробки методології щодо створення інформаційно-аналітичної системи моніторингу НПС нового покоління.

Загальнодержавна система моніторингу НПС - один із механізмів оптимізації природогосподарювання при переході до стійкого розвитку екосоціотехнополісної системи країни. Основні задачі СКМНПС: спостереження за станом складових НПС, оцінка і прогноз його стану, визначення ступеня антропогенного тиску на навколишнє середовище, виявлення факторів і джерел цього тиску. В кінцевому випадку метою моніторингу навколишнього середовища є оптимізація відносин людини з природою, екологічна орієнтація господарської діяльності. Система моніторингу навколишнього природного середовища національного рівня складається з регіональних, локальних та  відомчих систем моніторингу НПС. Регіональна система функціонує в межах адміністративно-територіального району. Як засвідчили результати досліджень з аналізу природоохоронної діяльності в промислових регіонах країни суб'єктами системи моніторингу НПС на регіональному рівні (хто безпосередньо, хто опосередковано) виступають  організації, що здійснюють  координацію та контроль проведення природоохоронних заходів та природоохоронної діяльності на підвідомчий їм території, дотримання вимог природоохоронного законодавства, організації, що здійснюють спостереження за станом навколишнього природного середовища, контроль та санітарно-епідеміологічний нагляд, природокористувачі, що впливають на стан довкілля викидами, скидами, відходами своєї виробничої діяльності.  

Регіональна система моніторингу НПС повинна мати можливість розвиватися з підключенням нових користувачів і підсистем, не порушуючи роботу сполучених систем відомчого моніторингу. По своїй структурі вона являє собою декілька функціонально взаємодіючих підсистем, це підсистема спостереження та збору інформації від відомчих мереж моніторингу регіонального рівня, локальних та об’єктових систем моніторингу, підсистеми вхідного контролю інформації, її попереднього опрацювання і накопичення; підсистеми координації і системного забезпечення; регіонального банку екологічних даних; підсистеми моделювання і прогнозування; підсистеми кризового моніторингу з відстеженням та прогнозуванням надзвичайних ситуацій техногенного та природного характеру; підсистеми  інформаційної підтримки планування і управління  природокористуванням і природоохоронною діяльністю.

Визначено за функціональним призначенням інформацію яка циркулює в системі моніторингу НПС. Вона поділяється на директивну, нормативно-технічну, обліково-природничу, обліково-контрольну, статистичну звітність, допоміжну. Обґрунтовано вимоги до системи комплексного моніторингу навколишнього природного середовища регіонального рівня як спостережно-інформаційно-аналітичної системи. Запропоновано принципи удосконалення СКМНПС регіонального рівня, основні з яких урахування і використання існуючих організаційних структур і мереж спостережень суб'єктів моніторингу за станом складових навколишнього природного середовища; комплексний системний підхід, етапність і послідовність у розробці і впровадженні в експлуатацію компонентів системи тощо.

У третьому розділі викладено результати дослідження щодо розробки інформаційно-логічної структури та організації логічної взаємодії складових  регіональної СКМНПС.  Виходячи з того, що система моніторингу довкілля є багатоцільовою системою, яка містить великі обсяги різноманітної інформації, необхідним є структурування її за інформаційно-логічним принципом, що дозволяє відокремити різні задачі і притаманну їм інформацію по структурних блоках. Кожний структурний елемент з інформаційної точки зору вирішує функції збору та зберігання відповідної інформації. На рис.1 визначені компоненти інформаційно-логічної структури регіональної системи моніторингу НПС. Блок “Складові НПС” містить кількісні і якісні показники стану складових довкілля (атмосферне повітря, водні, земельні, біологічні, мінерально-сировинні, рекреаційні тощо) та вирішує задачі спостереження і контролю за всією сукупністю складових НПС регіону і забезпечує збір та зберігання інформації щодо їх стану і змінювання. Графічна схема складових цього блоку наведена на рис.2. Блок “Охорона НПС” містить дані щодо діючого законодавства в галузі охорони навколишнього природного середовища, обсягів інвестицій та капітальних вкладень в його охорону, дотримання вимог природоохоронного законодавства, результати дозвільної та інспекторської діяльності суб’єктів моніторингу тощо. Взаємодія усіх структурних блоків обумовлює функціонування  СКМНПС  регіонального рівня.