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

Краткое описание

УКРАЇНСЬКИЙ НАУКОВО-ДОСЛІДНИЙ ІНСТИТУТ ЕКОЛОГІЧНИХ
ПРОБЛЕМ

На правах рукопису

Головін Валерій Вікторович

УДК 504. 064.

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

Спеціальність 21.06.01 екологічна безпека

Дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата технічних наук

Науковий керівник:
Кузін Олександр Костянтинович
доктор географічних наук,
професор

Харків 2005

ЗМІСТ

Стор.

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ .

4

ВСТУП ..

5

РОЗДІЛ 1. ТЕОРЕТИЧНИЙ АНАЛІЗ СУТНОСТІ ТА ЗМІСТУ ПІДХОДІВ ДО ПОБУДОВИ СИСТЕМИ КОМПЛЕКСНОГО МОНІТОРИНГУ НАВКОЛИШНЬОГО ПРИРОДНОГО СЕРЕДОВИЩА

15

1.1. Основні поняття та принципи організації комплексного моніторингу навколишнього природного середовища, види моніторингу .

15

1.2. Аналіз підходів та методів щодо створення регіональних систем комплексного моніторингу навколишнього природного середовища на територіях підданих техногенному навантаженню ...

29

1.3. Критерії якості та оцінки складових навколишнього середовища

35

РОЗДІЛ 2. ФУНКЦІОНАЛЬНО-ЦІЛЬОВИЙ СИНТЕЗ РЕГІОНАЛЬНОЇ СИСТЕМИ КОМПЛЕКСНОГО МОНІТОРИНГУ

42

2.1. Призначення та цілі створення регіональної СКМНПС як складної системи ..

42

2.2. Характеристика об’єкту автоматизації та природоохоронної діяльності суб’єктів регіональної СКМНПС ..

51

2.3. Головні принципи та інформаційні складові регіональної системи моніторингу навколишнього природного середовища...

74

РОЗДІЛ 3. ІНФОРМАЦІЙНО-ЛОГІЧНА СТРУКТУРА РЕГІОНАЛЬНОЇ СИСТЕМИ КОМПЛЕКСНОГО МОНІТОРИНГУ ..

82

3.1. Компоненти інформаційно-логічної структури регіональної системи комплексного моніторингу навколишнього природного середовища

82

3.2. Склад та зміст автоматизованих функцій та завдань регіональної системи моніторингу навколишнього природного середовища ..

99

РОЗДІЛ 4. ОПРАЦЮВАННЯ СХЕМ ІНФОРМАЦІЙНОЇ ВЗАЄМОДІЇ У ПІДСИСТЕМАХ МОНІТОРИНГУ СКЛАДОВИХ НАВКОЛИШНЬОГО ПРИРОДНОГО СЕРЕДОВИЩА ...

105

4.1. Визначення схем взаємодії та інформаційних потоків між суб’єктами регіональної СКМНПС

105

4.2. Принципи інформаційної взаємодії та інтеграції між регіональною системою моніторингу навколишнього природного середовища та територіальними природоохоронними системами

124

4.3. Складові поточного та стратегічного управління навколишнім середовищем як обов'язкова компонента системи комплексного моніторингу навколишнього природного середовища .

131

РОЗДІЛ 5. АВТОМАТИЗОВАНА СИСТЕМА ОБМІНУ ТА ОЦІНКИ ДАНИХ МОНІТОРИНГУ НАВКОЛИШНЬОГО ПРИРОДНОГО СЕРЕДОВИЩА .

140

5.1. Способи автоматизації та алгоритми комп’ютерної обробки даних моніторингу навколишнього природного середовища .

140

5.2. Підходи до комплексної оцінки навколишнього природного середовища

161

5.3. Обґрунтування пріоритетних напрямів та заходів щодо практичної реалізації інформаційно-аналітичної системи комплексного моніторингу навколишнього природного середовища техногенно-навантаженого регіону ..

168

ВИСНОВКИ .

172

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ .

175

ДОДАТКИ .

187

ВСТУП

Екологічна ситуація в Україні залишається вкрай складною, навантаження на навколишнє природне середовище зростає. Забруднення і виснаження природних ресурсів продовжує загрожувати здоров'ю населення, екологічній безпеці та економічній стабільності держави.
Водні ресурси використовуються нераціонально, продовжуються їх забруднення та виснаження. Існуючі очисні споруди працюють неефективно. Продовжує зростати диспропорція між потужностями водопостачання та водовідведення. Зростають площі еродованих земель, посилюються процеси підкислення, засолення, ущільнення, підтоплення, забруднення та засмічення грунтів, зменшується вміст гумусу. Забруднення атмосферного повітря в більшості міст по окремих показниках перевищує встановлені нормативи. Зростає частка автотранспорту в загальному забрудненні атмосфери. Залишається невирішеною проблема збирання, обробки, знешкодження та видалення відходів. Зростає засміченість територій побутовими відходами [1].
Актуальність теми.
Розвиток сучасного суспільства вимагає усе більшого споживання природних ресурсів, що веде до їх виснаження. Природокористування має антропоцентричний вектор розвитку з перевагою техногенної складової. Дотримання положень концепції сталого розвитку [2], що прийнята Україною потребує поєднання економічного розвитку суспільства в гармонії з екологічним. Навчання про ноосферу В.І.Вернадського [3,4,5], коеволюцію Н.Н. Моісєєва [6, 7, 8], роботи інших сучасних вчених [9, 10, 11, 12, 13] припускають корінні зміни в розвитку людства. Сучасний соціально-економічний розвиток світового співтовариства повинен бути екологічно орієнтованим без погіршенням середовища мешкання та деградації природних систем.
Вернадський В.І. був перший хто пов’язав еволюцію живої речовини та еволюцію довкілля з усією різноманітністю взаємодіючих механізмів. Він писав: Людство, взяте в цілому, стає міцною геологічною силою й перед ним, його думкою та працею постає питання про перебудову біосфери в інтересах вільно мислячого людства, як єдиного цілого. Цей новий стан, до якого ми, не помічаючи цього, наближаємося, і є ноосферою [5][1]”. Він висловлювався за утворення єдиної (на державному рівні) наукової людської думки, яка була б вирішальним фактором в ноосфері і створювала б для найближчих поколінь кращі умови життя. Моісєєв Н.Н. відмічав, що сучасний етап історії розвитку людства це ... коли його Колективний Розум та Колективна Воля виявляться здатними забезпечити спільний розвиток (коеволюцію) природи і суспільства. Людство є частина біосфери і реалізація принципу коеволюції необхідна умова забезпечення його майбутнього [8][2]”. Він визначав, що поняття коеволюції потребує системи досліджень ... у результаті якої ми установлюємо залежність характеристик біосфери від активної діяльності людини. Тільки маючи достатньо повне уявлення про характер цього взаємозв'язку, ми зможемо сформулювати ті обмеження на діяльність людини, які необхідні для забезпечення його майбутнього [8][3]”.
Вимоги екологізації економіки, виробництва, свідомості людства найбільше повно реалізуються при досягненні розвитку природно-господарського комплексу як рівноважної еколого-економічної системи територіального чи глобального рівнів [14].
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 стійкого розвитку. Україна також веде активну політику в сфері охорони навколишнього природного середовища і досягнення екологічної безпеки, по прийняттю пакета природоохоронних Законів.
Одним із механізмів оптимізації природогосподарювання під час переходу до стійкого розвитку екосоціотехнополісної системи є створення єдиної загальнодержавної системи комплексного моніторингу навколишнього природного середовища (СКМНПС) як складової частини світової інформаційної екологічної системи. Система моніторингу НПС має будуватися з урахуванням особливостей регіональних екосистем, з опрацюванням підходів щодо створення СКМНПС територій підданих надмірному техногенному навантаженню. Тим самим припускається часткове вирішення проблеми переходу такого регіону до стійкого розвитку. В Україні функціонує багатовідомча система моніторингу довкілля. Згідно постанови Кабінету Міністрів України від 30.03.98 № 391 «Про затвердження Положення про державну систему моніторингу довкілля» загальнодержавна система моніторингу довкілля це система спостережень, збирання, оброблення, передавання, збереження 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 [70]. Однак діючі відомчі системи моніторингу довкілля мають багато недоліків. На сьогоднішній день більша частина накопиченої моніторингової 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 НПС. Слабка матеріально-технічна база служб спостережень, недостатня комп’ютеризація й автоматизація самих спостережень, їх обробки та аналізу вимагає створення інформаційно-аналітичної системи нового покоління. Тому завданням дисертаційної роботи є удосконалення методичних основ побудови системи комплексного моніторингу навколишнього природного середовища з опрацюванням підходів щодо її створення на територіях підданих надмірному техногенному навантаженню.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами.
Вибраний напрямок дослідження по розробці методології побудови системи комплексного моніторингу навколишнього природного середовища на техногенно-навантажених територіях відповідає сучасним вимогам держави і виконувалися у відповідності до Конституції України (статті 13, 16), Закону України «Про охорону навколишнього природного середовища” (статті 6, 20, 22, 25), постанови Кабінету Міністрів України від 30 березня 1998р. № 391 Про затвердження Положення про державну систему моніторингу довкілля”, Постанови Верховної Ради України від 20 лютого 2003р. №565-IV Про рекомендації парламентських слухань щодо дотримання вимог природоохоронного законодавства в Україні”, листа Міністерства екології та природних ресурсів України від 07 травня 2003р. №4684-К/21-8 щодо виконання Постанови Верховної Ради України від 20 лютого 2003р. № 565-IV, щорічних екологічних програм Запорізької області та міста Запоріжжя, тематичних планів УкрНДІЕП, м. Харків, комунального науково-виробничого підприємства ЕКОЦЕНТР”, м. Запоріжжя.
Мета і задачі дослідження.
Метою роботи є розробка методології (удосконалення методів, організації, структури) побудови системи комплексного моніторингу навколишнього природного середовища для техногенно-навантаженого регіону країни, що з урахуванням різних стадій функціонування системи моніторингу дозволило б зменшити техногенне навантаження на складові НПС та оптимізувати процеси природогосподарювання і природоохоронну роботу в регіоні.
Для досягнення цієї мети сформульовані були такі задачі досліджень:
- установити основні властивості поточного стану систем спостережень за складовими навколишнього природного середовища та визначити особливості, притаманні техногенно-навантаженим регіонам;
- визначити функціонально-структурні складові СКМНПС, стадії її функціонування;
- визначити первинні та управлінські інформаційні потоки, схеми взаємодії суб’єктів моніторингу;
- визначити рішення з загальносистемних питань, інформаційно-аналітичного центру та обчислювальних мереж збору, опрацювання та обміну інформації, технічного і програмного забезпечення;
- розробити способи обробки моніторингової інформації та структури даних що зберігаються;
- визначити критерії оцінки якості довкілля;
- визначити принципи інформаційної взаємодії та інтеграції між регіональною СКМНПС та територіальними природоохоронними системами;
- розробити систему заходів щодо створення регіональної системи комплексного моніторингу НПС нового покоління та визначити використання розробленої методології для побудови комплексного моніторингу НПС різних регіонів України.
Об’єктом дослідження є стан навколишнього природного середовища, існуючі системи спостереження за складовими довкілля та системи природоохоронної діяльності в Україні.
Предмет дослідження - це підходи, методи та засоби побудови сучасної системи комплексного моніторингу НПС на територіях підданих техногенному навантаженню.
Методи дослідження:
Для визначення інформації про фізико-хімічні властивості забруднюючих речовин та сполук техногенного походження у навколишньому природному середовищі використовувалися хімічні та фізико-хімічні методи дослідження.
Для оцінки критеріїв якості стану НПС у частині визначення перевищення забруднюючих речовин граничнодопустимим концентраціям використовувалися санітарно-гігієнічні методи дослідження.
Методи математичної статистики були запроваджені для обробки даних показників забруднення складових НПС (розрахунки середніх та відносних величин, графічний та кореляційний аналіз).
Методи системного аналізу застосовані щодо визначення сукупності методологічних засобів по обґрунтуванню рішень побудови регіональної СКМНПС.
Моделювання техногенного забруднення різними сполуками техногенного походження у повітрі, поверхневих водах, грунтах виконувалося за відомими методиками розрахунків концентрацій шкідливих речовин та їх поширення в атмосферному повітрі, поверхневих водах, ґрунтах.
Наукова новизна одержаних результатів:
- вперше науково обґрунтовано вимоги до системи комплексного моніторингу навколишнього природного середовища регіонального рівня як спостережно-інформаційно-аналітичної системи;
- розроблено інформаційно-логічну структуру регіональної системи комплексного моніторингу навколишнього природного середовища;
- запропоновано методи оптимізації інформаційних потоків, обґрунтовано схеми інформаційної взаємодії між суб’єктами регіональної системи комплексного моніторингу НПС;
- досліджено інформаційну взаємодію та схеми автоматизованої інтеграції між регіональною системою комплексного моніторингу НПС та територіальними природоохоронними системами дозвільної та інспекторської діяльності;
-
визначено способи та алгоритми автоматизованої обробки моніторингової інформації, структури баз даних.

Практичне значення одержаних результатів.
Матеріали дисертаційної роботи використовувались при розробці методичних вказівок Мінприроди України по організації дій щодо удосконалення регіональних систем моніторингу довкілля (Обласна програма моніторингу довкілля, Положення про створення регіональної системи моніторингу довкілля, Положення про створення регіонального інформаційно-аналітичного центру системи моніторингу довкілля).
Інформаційно-логічна структура регіональної системи комплексного моніторингу навколишнього природного середовища застосована при розробці обласних програм моніторингу довкілля Запорізької, Кіровоградської, Чернігівської областей України (Державні управління екології та природних ресурсів областей) (Додаток А).
На засаді розроблених принципів та схем інформаційної взаємодії між суб’єктами системи вперше в Україні в Запорізькій області створено автоматизовану систему обміну та обробки моніторингової інформації між суб’єктами регіональної системи моніторингу. Визначені методи комп’ютерної обробки моніторингових даних та оцінки стану навколишнього природного середовища регіону впроваджені у суб’єктах та регіональному інформаційно-аналітичному центрі системи комплексного моніторингу навколишнього природного середовища Запорізької області (науково-дослідні роботи Впровадження обласної програми моніторингу довкілля” (договір № 04-01/2002-О від 25.11.2002р.); Впровадження Програми моніторингу довкілля Запорізької області (розробка та впровадження інформаційно-аналітичної системи щодо дотримання природоохоронного законодавства України природокористувачами області, як складової частини обласної системи моніторингу довкілля)” (договір № 07-01/2004-О від 15.12.2004р.)) (Додаток Б).
Запропонована методика комплексного аналізу стану складових довкілля з урахуванням техногенного навантаження із використанням геоінформаційних технологій вперше застосована у підсистемі моніторингу довкілля міста Запоріжжя. Замовник - Запорізький міськвиконком (Впровадження заходів обласної програми моніторингу довкілля. Розробка програмного забезпечення щодо збору, обміну та аналізу екологічних даних в системі моніторингу довкілля м. Запоріжжя” (договір № 03-01/2002-Г від 25 квітня 2002р.); Розвиток системи моніторингу довкілля м. Запоріжжя” (договір № 04-01/2004-Г від 24 травня 2004р.)) (Додаток В).
Визначені напрями удосконалення регіональних СКМНПС та розроблені відповідні заходи у рамках роботи після їх впровадження надали змоги:
досягти порозуміння між суб’єктами СКМНПС щодо необхідності інформаційної взаємодії за допомогою сучасних комп’ютерних мереж в інтересах збереження природної екосистеми регіону, своєчасного виявлення критичних чинників антропогенного впливу, якісного обґрунтування прийняття та виконання природоохоронних заходів;
сприяти структурній перебудові відомчих мереж і служб спостережень суб’єктів регіональної СКМНПС в інтересах країни;
підвищити оперативність, надійність, комплексність в одержанні, обробці і представленні екологічної інформації;
забезпечити системне вивчення природних процесів, комплексну оцінку змін природного середовища під дією техногенних навантажень, вибір стратегії комплексного керування природогосподарюванням у регіоні.
Особистий внесок здобувача полягає в проведенні теоретичних та експериментальних досліджень, обробці отриманих результатів, формулюванні основних положень, висновків, випробуванні результатів роботи в реальних умовах побудови регіональних систем комплексного моніторингу НПС; в розробці нових методологічних підходів щодо побудови СКМНПС регіонального рівня як інформаційно-аналітичної системи; у визначені структури, завдань та функцій, що автоматизуються в окремих складових інформаційно-аналітичної СКМНПС; в дослідженні та обґрунтуванні схем інформаційної взаємодії між суб’єктами системи моніторингу навколишнього природного середовища; в розробці способів та алгоритмів комп’ютерної обробки моніторингових даних, впровадженні структур баз даних за складовими довкілля та математичного забезпечення системи; в розробці та впровадженні комплексу заходів щодо удосконалення та розвитку регіональних систем комплексного моніторингу навколишнього природного середовища.
Ряд питань, що розглядаються в дисертаційній роботі були вирішені та опубліковані у співавторстві з іншими виконавцями. Питання розробки інформаційно-логічної моделі системи моніторингу та заходів щодо удосконалення та розвитку регіональних систем комплексного моніторингу розглядалися у роботах [78, 79] спільно з Гаращук Н.І., Кобою В.Т., Діковським М.В. Особистий внесок здобувача полягає у розробці структури та ієрархії інформаційно-логічної моделі, побудові комплексного підходу до визначення пріоритетних напрямів та розробки заходів.
Опрацювання схем інформаційної взаємодії суб’єктів загального моніторингу складових довкілля виконувалось спільно з Діковським М.В., Гаращук Н.І. та розглянуто у працях [79-81]. Особистий внесок здобувача полягає у визначені складу підсистем та оптимізації інформаційних потоків між суб’єктами моніторингу.
Визначення рішень з інформаційно-аналітичного центру та обчислювальних мереж, застосування ГІС технологій, комп’ютерних баз даних екологічної інформації [51, 83, 84] проводилося спільно з Пересвєтовим Є.І., Гаращук Н.І., Діковським М.В. Особистий внесок здобувача полягає у визначені структур даних, постановці задачі, розробці алгоритмів обробки інформації, формулюванні цільової функції та обмежень для програмування, виборі критеріїв комплексної оцінки стану довкілля.
Дослідження інформаційної взаємодії регіональної СКМНПС з територіальними природоохоронними системами дозвільної та інспекторської діяльності [85] проводилося спільно з Гаращук Н.І. та Діковським М.В. Здобувачем особисто визначено основні завдання та складові територіальної природоохоронної інформаційно-аналітичної системи, принципи її взаємодія з регіональною системою комплексного моніторингу НПС.
Апробація результатів дисертації. Основні результати досліджень доповідалися та обговорювалося на міжнародній науково-практичній конференції Техногенно-екологічна безпека регіонів як умова сталого розвитку України” (м. Яремче, Івано-Франківська область, 2000р.), науково-практичній конференції Земельна реформа в Україні” (м. Київ, 2001р.), міжнародній конференції «Екологія та безпека життєдіяльності - 2001» (Міжгір’я, Закарпаття, 2001р.), другій міжнародній науково-практичній конференції «Техногенно-екологічна безпека регіонів як умова сталого розвитку України (м. Львів, 2002р.), міжнародній науково-практичній конференції Водні ресурси на рубежі XXI ст. Проблеми раціонального використання, охорони і відтворення” (м. Київ, 2003р.), XI та XII міжнародних науково-технічних конференціях Екологія і здоров'я людини. Охорона водного і повітряного басейнів. Утилізація відходів” (м. Бердянськ, 2003, 2004 рр.).
Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 15 наукових праць, у тому числі 1 монографія (у співавторстві) та 3 статті у фахових виданнях. 3 наукові праці опубліковані без співавторів.
Структура дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу, 5 розділів, загальних висновків, списку літератури із 125 найменувань та 16 додатків. Робота виконана на 182 сторінках машинописного тексту, не враховуючи додатків, має 15 таблиць і 42 рисунки (з них 11 таблиць та 26 рисунків на 49 окремих сторінках).

[1] В.И. Вернадский. Размышления натуралиста, стор. 150.

[2] Моисеев Н.Н. Фрагменты из книги Есть ли у России будущее?”, стор. 21.

[3] Моисеев Н.Н. Фрагменты из книги Есть ли у России будущее?”, стор. 22

Список литературы

ВИСНОВКИ

1. Сучасний стан навколишнього середовища України ставить все більш складні вимоги до наукового та практичного підходів щодо створення дієздатної інформаційно-аналітичної системи моніторингу навколишнього природного середовища в регіонах підданих техногенному навантаженню. Існуючі методи не повністю забезпечують її впровадження для таких регіонів і України в цілому. Насамперед відсутність певних підходів та методології, які б об’єднали теорію і практику побудови системи моніторингу довкілля країни. У зв’язку з цим однією із задач екологічної безпеки держави є розробка методології, тобто визначення напрямів, удосконалення способів та методів побудови регіональної системи комплексного моніторингу довкілля.
2. Запропонована методологія охоплює різні аспекти функціонування регіональної системи комплексного моніторингу. Насамперед надане сучасне уявлення про систему комплексного моніторингу як спостережно-інформаційно-аналітичну системи нового покоління. Вона охоплює всі основні компоненти навколишнього природного середовища, визначає підсистеми комплексного моніторингу з їх функціонально-структурними складовими. Стадії функціонування моніторингу включають процеси спостереження, оцінки, прогнозування змін стану компонентів довкілля та добавляється блок управління охороною довкілля” на засаді якого опрацьовуються управлінські рішення по збереженню та відновленню природних ресурсів регіону.
3. Узагальнено первинні та управлінські інформаційні потоки, схеми взаємодії суб’єктів у підсистемах моніторингу різних компонентів довкілля. З’ясовані об’єкти та предмети спостереження та дослідження в системі комплексного моніторингу. Запропоновано принципи створення системи моніторингу навколишнього природного середовища, головний із яких обумовлює комплексний системний підхід, етапність і послідовність у розробці і впровадженні в експлуатацію компонентів системи.
4. Досліджено та визначено інформаційно-логічну структуру регіональної системи комплексного моніторингу довкілля. Структурування різноманітної інформації системи за інформаційно-логічним принципом дозволяє відокремити різні задачі і притаманну їм інформацію по структурних блоках. Найбільша увага приділяється блокам Природні ресурси (складові довкілля)”, котрий вирішує задачі спостереження та контролю за всією сукупністю складових довкілля регіону і забезпечує збір та зберігання інформації щодо їх стану і змінювання; Техногенний та антропогенний вплив на довкілля”; Оцінка стану довкілля”; Охорона довкілля”.
5. Розроблено вимоги до регіональної системи моніторингу НПС як до інформаційно-аналітичної системи. Визначено склад та структура інформаційного банку екологічних даних. Для кожної складової природного середовища запропоновано перелік автоматизованих задач і функцій які в процесі побудови системи комплексного моніторингу нададуть їй можливість оптимально виконувати своє призначення.
6. Удосконалено принципи інформаційної взаємодії та інтеграції між регіональною системою моніторингу НПС та територіальними природоохоронними системами. Інформація такої системи щодо природокористування в регіоні (ліміти, дозволи) та природоохоронної діяльності екологічних інспекцій (результати перевірок підприємств, штрафи, претензії, позови) має бути доступна в системі комплексного моніторингу навколишнього природного середовища, як блок дозвільного природокористування та природоохоронної діяльності суб’єктів моніторингу. В дисертаційній роботі було запропоновано складові підсистеми управління поточним та довгостроковим станом довкілля в контексті функціонування системи моніторингу.
7. Обґрунтовано пріоритети напрямів, етапів та заходів щодо практичної реалізації системи комплексного моніторингу. Розроблено системи заходів за основними 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, обробки, збереження даних про стан довкілля та природоохоронну діяльність суб’єктів моніторингу; удосконалення системи управління охороною довкілля.
8. Запропоновано підходи та вимоги до побудови єдиної регіональної інформаційної мережі збору та комп’ютерної обробки моніторингових даних в регіональному інформаційно-аналітичному центрі моніторингу. Мережива технологія Internet з розподіленим доступом до корпоративного Web-сайту забезпечує на сьогодні необхідні функціональні рішення до оперативності та надійності збору, зберігання, обробки та надання даних. Опрацьовані прикладні рішення до структури регіонального центру моніторингу, автоматизації діяльності суб’єкта моніторингу. Розроблено алгоритми функціонування центральної інформаційної бази даних та Web-сайту системи комплексного моніторингу. Надана методика комплексного аналізу стану довкілля на засаді бальної оцінки врахованих факторів компонентів навколишнього середовища.
9. Упровадження розробленої методології побудови системи комплексного моніторингу в Запорізькому регіоні показало її ефективність та перспективність. Також запропонована методологія лягла в основу регіональних програм щодо створення систем комплексного моніторингу довкілля Запорізької, Миколаївської, Кіровоградської, Чернігівської областей України.
Акти впровадження результатів дисертаційної роботи приведені у додатках А, Б, В.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Національна доповідь про стан навколишнього середовища України. Київ: Вид. Раєвського, 2000 р. 60 с.
2. Программа действий. Повестка дня на 21 век и другие документы конференции в Рио-де-Жанейро в популярном изложении. Женева: Центр За наше общее будущее”, 1993. - 70 c.
3. Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера. М.: Наука, 1989.- 262 с.
4. Вернадский В.И. Несколько слов о ноосфере // Усп. Совр. Биол., 1944. Т.18. № 2. С. 113-120.
5. Вернадский В.И. Размышления натуралиста. Кн.2. Научная мысль как планетарное явление. М.: Наука. 1997. - 192 c.
6. Моисеев Н.Н. Человек и ноосфера. М.: Молодая гвардия, 1990. - 352с.
7. Моисеев Н.Н. Современный антропогенез и цивилизованные разломы: Эколого-политический анализ //Зеленый мир. 1004. - № 12. С. 5-11.
8. Моисеев Н.Н. Фрагменты из книги Есть ли у России будущее?” // ЭКОС информ. - 1998. № 1(17). С. 20 23.
9. Барякин В.Н., Головин В.В. К вопросу о разработке экосоциотехнополисной модели региона // Материалы международной конференции «Экология и безопасность жизнедеятельности - 2001» (Межгорье, Закарпатье, август 2001 года). Алчевск: ВУО МАНЭБ, ДГМИ, 2001. С. 57-63.
10. Грубіянко В.В. Степанюк А.В. Від Антропоцентризму до біоцентризму //Вісник НАН України. 2002. №4. С. 39 43.
11. Амосов М. Людство. Доля чи разум // Вісник НАН України. 1994. № 6. С. 27 43.
12. Концепція національної програми інтегрованої екологічної освіти. Проект // Вісник НАН України. 1999. № 11. С. 41 49.
13. Волошин В.В., Горленко І.О., Кухар В.П., Руденко Л.г., Шевчук В.Я. Підходи до концепції стійкого розвитку та її інтерпретації стосовно України // Укр. географ. Журнал. 1995. - № 3. С. 3-10.
14. Лемешев М.Я. Эколого-экономическая модель природопользования //Всесторонний анализ окружающей природной среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. С. 266-276.
15. Кухар В.П. Невід’ємною частиною нового екологічного мислення повинна бути розробка відповідних законів // Вісн. АН УРСР. 1990. - № 5. - С. 47-52.
16. Кухар В.П. Порядок денний на XXI століття” для України // Вісн. НАН України. 1998. - № 7 8. - С. 17-25.
17. Костюк П.Г. Передумови сталого розвитку // Вісн. НАН України. 1998. - № 7 8. С. 15 17.
18. Наукові основи сталого розвитку // Вісн. НАН України. 1998. - № 7 8.- С. 3 7.
19. Закон України Про пріоритетні напрями розвитку науки і техніки” // Вісн. НАН України. 2001. - № 9. - С. 7 - 8.
20. Костенко Ю.І., Патон Б.Є., Шевчук В.Я. та ін. Концепція сталого розвитку України // Проблеми сталого розвитку України (підбірка матеріалів). К.: Товариство Знання України”. 2000. С. 35 51.
21. Трегобчук В.М. Концепція сталого розвитку для України // Вісн. НАН України. 2002. - № 2. - С. 31 37.
22. Шапар А.Г. Від концепції до практичних дій // Вісн. НАН України. 1999. - № 4. - С. 12 19.
23. Дорогунцов С.І., Ральчук О.М. Сталий розвиток: траєкторія можливостей та обмежень // Вісн. НАН України. 2000. - № 8. - С. 3 14.
24. Буравльов Є.П. Сума технологій як передумова сталого розвитку // Вісн. НАН України. 2001. - № 5. - С. 26 33.
25. Munn R.E. Global environmental monitoring system. - SCOPE, rep.3. Toronto, 1973.
26. Израэль Ю.А. Глобальная система наблюдений. Прогноз и оценка изменения состояния окружающей природной среды. Основы мониторинга // Метеорология и гидрология. - 1974. - № 7. С. 3 8.
27. Осуществление в СССР системы мониторинга загрязнения природной среды. Израэль Ю.А., Гасилина Н.К., Ровинский Ф.Я., Филиппова Л.М. М.: Гидрометеоиздат, 1978. - 118 с.
28. Герасимов И.П. Научные основы современного мониторинга окружающей среды // Известия АН СССР. Серия географ. - 1975. - № 3. С.4 8.
29. Израэль Ю.А. Гидрометеорология и контроль состояния природной среды. В кн.: Проблемы современной гидрометеорологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. С. 230 254.
30. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. М.: Гидрометеоиздат, 1984.- 560 с.
31. Израэль Ю.А. Философия мониторинга // Метеорология и гидрология. - 1990. - № 6. С. 5 - 10.
32. Израэль Ю.А. Основные принципы мониторинга окружающей природной среды и климата // Труды Международного симпозиума «Комплексный глобальный мониторинг загрязнения окружающей природной среды», СССР, Рига, 12-15 декабря 1978. - Л.: Гидрометеоиздат. 1980. - С. 5 - 14.
33. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. М.: Гидрометеоиздат, 1984. 553 с.
34. Комплексный глобальный мониторинг загрязнения окружающей природной среды. Труды II Международного симпозиума. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 378 с.
35. Манн Р.Е. Основные принципы и критерии системы комплексного мониторинга окружающей среды // Труды Международного симпозиума «Комплексный глобальный мониторинг загрязнения окружающей природной среды», СССР, Рига, 12-15 декабря 1978. - Л.: Гидрометеоиздат. 1980. - С. 15 - 18.
36. The World Environment 1972—1982. A Report by UNEP, Ed. by Holdgate et al. Dublin: Tycooby Intern. Publ. Ltd., 1982
37. Израэль Ю.А. Об экологической программе страны. В кн.: Человек и стихия. Л.: Гидрометеоиздат. 1986.
38. Израэль Ю.А. О результатах и перспективе научных исследований в Гидрометслужбе СССР // Метеорология и гидрология. - 1977. - № 11. С. 3 - 18.
39. Престон А., Порт Дж. Комплексный глобальный мониторинг окружающей среды: политика и принципы // Труды Международного симпозиума «Комплексный глобальный мониторинг загрязнения окружающей природной среды», СССР, Рига, 12-15 декабря 1978. - Л.: Гидрометеоиздат. - 1980. - С. 19 - 28.
40. The global possible, resources, development and the new century. The Statement of an International Conference, May 2—5, 1984; World Resources Institute, 1984
41. Крапивин В.Ф. Проблемы мониторинга. Новое в жизни, науке, технике. Сер. Физика”, № 1. - М.: Знание, 1991. - 64 с.
42. Израэль Ю. А. Комплексный анализ окружающей среды. Подходы к определению допустимых нагрузок на окружающую природную среду и обоснованию мониторинга. - В кн : Всесторонний анализ окружающей природной среды. Труды советско-американского симпозиума. - Л.: Гидрометеоиздат, 1975. - С. 17—25.
43. Ковда В.А., Керженцев А.С. Экологический мониторинг: концепция, принципы организации // Региональный экологический мониторинг. - М.: Наука,1983. - С. 7-14.
44. Ильина С.А., Крапивин В.Ф. Развитие технологий экоинформатики // Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. 2002. - № 4. С. 2 6.
45. Крапивин В.Ф., Кондратьев К.Я. Глобальные изменения окружающей среды экоинформатика. - Санкт-Петербург. - Изд-вo СПбГУ, 2002. - 724с.
46. Соколов С.В. Применение ГИС-технологий для решения задач комплексного территориального экологического мониторинга // Труды IVй всероссийской научно-практической конференции ГИС-Ассоциации «Геоинформатика в нефтегазовой и горной отраслях» ( 2-4 апреля 2001г., г.Тюмень) Интернет-сайт ГИС-Ассоциации.
47. Крапивин В. Ф., Пшснин Е. С. Концепция регионального экологического мониторинга // Экологические системы и приборы. 2001 . - № 8. - С. 7-14.
48. Арманд II. А., Крапивин В. Ф., Шутко А. М. ГИМС-технология как новый подход к информационному обеспечению исследований природной среды // Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. - 1997. - № 3. - С. 31 50.
49. Крапивин В.Ф., Шутко А.М. Новая технология синтеза систем мониторинга окружающей среды (ГИМС-технология) // Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. 2002. - № 4. С. 7 17.
50. Гриненко А.И. Информационная картографическая система как часть информационной системы мониторинга окружающей среды // Компьютерные системы поддержки принятия решений в экологии: Сб. науч. тр. К.: Ин-т кибернетики им. В.М.Глушкова АН УССР. 1991. С. 24 - 29.
51. Головин В.В., Пересветов Е.И. Опыт применения ГИС технологий в решении природоохранных задач регионального уровня // Геоінформаційні системи і муніципальне управління: Збірник наукових праць до міжнародної науково-практичної конференції. Миколаїв: Вид-во МФ НаУКМА, - 2000. - С. 104 109.
52. Уайзер Г.Л. Критика методологии измерений, анализа, накопления и повторного использования данных // Труды III Советско-американского симпозиума. Л., Гидрометеоиздат, 1978, с. 266 270.
53. Корчинский В.А., Сучков Л.Н. Об одном подходе к созданию автоматизированных систем доведения информации о состоянии природной среды // Метеорология и гидрология. - 1986. - № 9. - С. 112 - 114.
54. Кастин О.М. Концепции и возможности банка гидрометеорологических данных ПРОГНОЗ // Метеорология и гидрология. - 1988. - № 10. - С. 55 - 65.
55. Наумов А.Д. Рибаков И.В. Живлюк М.Ю. Сбор, обработка и передача гидрометеорологической информации по телеграфным линиям связи на базе ПЭВМ // Метеорология и гидрология. - 1992. - № 10. - С. 105 - 108.
56. Семенов В.А. К вопросу перестройки информационного обеспечения гидрологическими данными // Метеорология и гидрология. - 1989. - № 8. - С. 83 - 89.
57. Чепурной Н.Д., Бука Н.Н., Чабанюк В.С. Об одной общей концепции построения республиканской экологической системы поддержки принятия решений // Компьютерные системы поддержки принятия решений в экологии: Сб. науч. тр. К.: Ин-т кибернетики им. В.М.Глушкова АН УССР. 1991. С. 3 16.
58. Буй Та Лонг, Крапивин В.Ф. Вопросы синтеза системы экологического мониторинга (СЭМ) морской среды в зоне газо-конденсатного месторождения (ГКМ) // Научные и технические аспекты охраны окружающей среды. Обзорная информация. Сб. науч. тр. М.: ВИНИТИ. 1998. С. 2 - 10.
59. Кимстач В.А., Фридман Ш.Д., Дмитриев Е.С., Язвин Л.С., Нейман Е.Я. Концепция системы экологического мониторинга России // Метеорология и гидрология. - 1992. - № 10. - С. 5 - 18.
60. Шапар А. Г., Івлєв О.Г. Вибір стратегії природокористування в регіонах з граничним техногенним навантаженням // Вісн. НАН України. 1994. - №11 12. - С. 50 55.
61. Швебс Г.И. Концепция комплексного мониторинга окружающей среды // Известия РГО. Т. 125. Вып. 6. М.: Изв. РГО. - 1993. С. 14 20.
62. Білявський Г.О., Бутченко Л.І., Навроцький В.М. Основи екології: теорія та практикум. Навчальний посібник. К.: Лібра, 2002. 352с.
63. Израэль Ю. А. Допустимая антропогенная нагрузка на окружающую природную среду. - В кн.: Всесторонний анализ окружающей природной среды. Труды II Советско-американского симпозиума. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. - С. 12—19.
64. Барановський В.А., Бардов В.Г., Омельчук С.Т. Україна. Екологічні проблеми природних вод. К.: Центр екоосвіти та інформації, 2000. 16 с.
65. Трофімчук О.М., Колодяжний О.А., Добровольський А.В., Головін В.В. Пілотний проект регіональної інформаційної системи екологічного менеджменту (REMIS) басейну нижнього Дніпра // Матеріали міжнародної підсумкової конференції «Сучасний стан та майбутні перспективи управління басейном р.Дніпро», Ч. III. К.: Міжн. Фонд Відродження Дніпра. - 1997. С. 49 - 52.
66. Барановський В.А. Еколого-географічний аналіз і оцінювання території України на основі картографічного моделювання: Автореферат дис... д-ра географ. наук: 11.00.11 / Київс. нац. ун-т ім. Т. Шевченка. К., 2001. 34 с.
67. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология. Человек Экономика Биота Среда: Учебник для вузов. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. 566 с.
68. Довідник з агрохімічного та агроекологічного стану грунтів України / Б.С.Носко, Б.С.Простер, М.В.Лобода та ін. К.: Урожай, 1994. 334 с.
69. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Основы экоразвития: Учебн. Пособие. М.: Изд-во Рос. экон. акад., 1994. 275 с.
70. 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.
71. Постанова Кабінету Міністрів України від 20 липня 1996 р. № 815 Про затвердження Порядку здійснення державного моніторингу вод” // Зібрання постанов Уряду України. - 1996. - № 15. - Ст. 403.
72. Нормативний документ. Єдине міжвідомче керівництво по організації та здійсненню державного моніторингу вод. / Під керівництвом В.П.Білогурова/ Мінекоресурсів України. Київ, 2001. 54 с.
73. Положення про моніторинг земель. Затверджене постановою Кабінету Міністрів України від 13 травня 1996 р. № 661 // Екологічне законодавство України. Х.: ТОВ Одіссей”, 2002. С. 389 391.
74. Порядок організації та проведення моніторингу в галузі охорони атмосферного повітря. Затверджене постановою Кабінету Міністрів України від 09 березня 1999 р. № 343 // Екологічне законодавство України. Х.: ТОВ Одіссей”, 2002. С. 656 658.
75. Керівний нормативний документ. Номенклатура та позначення структурних елементів державної системи моніторингу довкілля. Загальні вимоги. КНД 211.0.6.102 - 02. Мінекоресурсів України. Київ, 2002. 13 с.
76. Керівний нормативний документ. Положення про порядок інформаційної взаємодії органів Мінекоресурсів України та інших суб'єктів системи моніторингу довкілля при здійсненні режимних спостережень за станом довкілля. КНД 211.0.1.101 - 02. Мінекоресурсів України. Київ, 2002. 10 с.
77. Керівний нормативний документ. Організація та здійснення спостережень за забрудненням поверхневих вод (в системі Мінекоресурсів). КНД 211.1.1.106 2003. Мінекоресурсів України. Київ, 2002. 64 с.
78. Програма моніторингу довкілля Запорізької області / В.В. Головін, Н.І. Гаращук, В.Т. Коба, М.В. Діковський / Під ред. В.В. Головіна. Запоріжжя: ЗМДКД Дніпровський металург”, 2001. 181 с.
79. Головін В.В., Гаращук Н.І. Вирішення проблем охорони водних ресурсів за допомогою системи комплексного моніторингу довкілля // Збірник наукових праць УкрНДІЕП Проблеми охорони навколишнього природного середовища та екологічної безпеки” - Харків: Факт. 2004. С. 78 91.
80. Головін В.В., Гаращук Н.І. Моніторинг земельних ресурсів Запорізької області // Екологія довкілля та безпека життєдіяльності. 2001. - № 4. С. 53-58.
81. Головін В.В., Гаращук Н.І., Діковський М.В. Моніторинг довкілля у сфері поводження з відходами // Матеріали другої науково-практичної конференції «Техногенно-екологічна безпека регіонів як умова сталого розвитку України (16-19 квітня 2002р., м. Львів)» - К.: Товариство Знання України”. 2002. С. 291-294.
82. Львов В.А. Гурарий В.И. Белогуров В.П. Методология сравнения комплексних показателей качества воды // Экономические, технические и организационные основы охраны вод. Харьков: ВНИИВО. 1986. С. 3-8.
83. Головін В.В., Гаращук Н.І., Діковський М.В. Функціональні вимоги та структура інформаційних складових підсистеми моніторингу поверхневих вод суші та морських вод Азовського моря // Екологія довкілля та безпека життєдіяльності. 2004. - № 3. С. 53-58.
84. Головін В.В., Гаращук Н.І., Діковський М.В. Створення інформаційно-аналітичної системи Відходи” необхідна умова розвитку територіальної системи управління відходами. Сборник научных трудов XII международной научно-технической конференции «Экология и здоровье человека. Охрана водного и воздушного бассейнов. Утилизация отходов»: В 3-х т. Харьков: УГНИИ «УкрВОДГЕО». 2004. С. 658 662.
85. Головін В.В., Гаращук Н.І., Діковський М.В. Інформаційно-аналітична система управління природокористуванням як засіб досягнення сталого розвитку України. Сборник научных трудов XII международной научно-технической конференции «Экология и здоровье человека. Охрана водного и воздушного бассейнов. Утилизация отходов»: В 3-х т. Харьков: УГНИИ «УкрВОДГЕО». 2004. С. 149-155.
86. Предельно допустимые концентрации (ПДК) и ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (N 2932-83 от 24.10.83г.).-М.: Минздрав СССР, 1986.
87. Обобщенный перечень предельно допустимых концентраций и ориентировочно безопасных уровней воздействия вредных веществ для воды рыбохозяйственных водоемов. Утв. Главрыбводом МРХ СССР, 1990г.
88. Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. Список №1. К.: МОЗ Украины, 1997г.
89. Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест (№ 4414-87 с дополнениями 1-4), Список №1. МОЗ Украины, Утв. 15.01.97г., №8.
90. Белогуров В.П. Концепция системы экологического мониторинга Украины // Проблемы охраны окружающей природной среды. Харьков: УкрНЦОВ. 1996. С. 85 101.
91. Клир Дж. Системология. Автоматизация решения системных задач. - М.: Радио и связь, 1990. - 544 с.
92. Дж. Джефферс. Введение в системный анализ: применеие в экологии: Пер.с англ. М.: Мир, 1981 256 с.
93. ГОСТ 34.602-89. Техническое задание на создание автоматизированной системы.
94. РД 50 34.698 90. Автоматизированные системы. Требования к содержанию документов.
95. Головін В.В. Інформаційно логічна структура регіональної системи моніторингу довкілля // Екологія довкілля та безпека життєдіяльності. 2004. - № 5. С. 73- 79.
96. Михалевич B.C., Волкович В.М. Вычислительные методы исследования и проектирования сложных систем. - М.: Наука, 1982. - 286 с.
97. Головин В.В., Гаращук Н.И. Анализ экологического состояния территории Запорожской области // Екологія довкілля та безпека життєдіяльності. 2001. - № 2. С. 66-70.
98. Головін В.В., Гаращук Н.І. Сучасний екологічний стан земельного фонду Запорізької області // Матеріали науково-практичної конференції Земельна реформа в Україні”. Сучасний стан та перспективи подальшого удосконалення земельних відносин (м. Київ). К.: Товариство Знання України”. 2001. С. 79 82.
99. Головін В.В., Гаращук Н.І., Гладун Л.М. Стан та проблеми утворення токсичних відходів в Запорізькій області. Сборник научных трудов XII международной научно-технической конференции «Экология и здоровье человека. Охрана водного и воздушного бассейнов. Утилизация отходов»: В 3-х т. Харьков: УГНИИ «УкрВОДГЕО» 2004. С. 718 723.
100. Рекомендации по проведению обобщенного показателя для оценки уровня загрязненности природных вод // Сб. научн. тр. - Харьков: ВНИИВО. - 1984. С. 76 79.
101. Молчанов А.А. Моделирование и проектирование сложных систем. К.: Вища школа, 1988. - 244 с.
102. РД 52.04.186-89 Руководство по контролю загрязнения атмосферы. М.: Госкомгидромет, 1991. 693 с.
103. Постанова КМУ від 8 квітня 1996р. N 413 "Про затвердження Порядку ведення державного водного кадастру".
104. Методика екологічної оцінки якості поверхневих вод за відповідними категоріями. Затв. Наказом Мінекобезпеки України від 31.03.98 №44. К.: Символ-Т, 1998.
105. Земельний кодекс України від 13 березня 1996р.
106. Кодекс України про надра від 20 липня 1994р.
107. Постанова Кабінету Міністрів України від 12 січня 1993 р. №15. «Про затвердження Положення про порядок ведення державного земельного кадастру».
108. Постанова КМ України від 3 серпня 1998р. № 1216 «Порядок ведення реєстру місць видалення відходів».
109. Постанова КМ України від 31 серпня 1998 р. № 1360 Порядок ведення реєстру об’єктів утворення, оброблення та утилізації відходів”.
110. Постанова КМУ від 15 листопада № 772 "Про затвердження Положення про порядок ведення державного кадастру тваринного світу”.
111. Постанова КМУ від 27 вересня 1995р. № 767 "Про затвердження Положення про Порядок ведення державного обліку лісів і державного лісового кадастру”.
112. ISO Standarts Compendium. Enviroment, Water quality // 1994, -vol. 1,2,3.
113. Harberg R.J. Planning and managing reliable urban water systems. -New York (USA): AWWA, 1997. - p. 237
114. Демидов Б.А. Системный анализ вооружения и военной техники. -Харьков: ХВУ, 1994. - Кн.1. 366 с.
115. Карташев В.А. Система систем М.: Прогресс академия, 1995. - 416с.
116. Раскин А.Г. Анализ сложных систем и элементы теории оптимального управления. М.: Советское радио, 1976.- 344 с.