Прогнозирование и инновационные технологии в экологии: как это работает


— Наша Единая система экологического мониторинга — это целый ряд подсистем контроля: качества атмосферного воздуха, промышленных выбросов, шума, поверхностных водных объектов, дна, берегов и водоохранных зон, опасных геологических процессов, подземных вод, почв, состояния зеленых насаждений, воздействия противогололедных реагентов на окружающую среду. Каждая подсистема представлена сетью стационарных и передвижных пунктов наблюдений, охватывающих всю территорию города.
— Мониторинг атмосферного воздуха в Москве ведется круглосуточно, в режиме реального времени. Наши 59 автоматических станций, расположенных на территориях с разной антропогенной нагрузкой, помогают оперативно реагировать на происходящие изменения в экологической обстановке. Внутри каждой из них размещено высокоточное газоаналитическое оборудование. В общей сложности автоматические станции контролируют более 20 показателей, их перечень может различаться в зависимости от местоположения. Каждая станция оснащена метеорологическим оборудованием.
Мониторинг уровней шума осуществляется круглосуточной акустической службой. Ежегодно обследуется более 1000 территорий. Действуют четыре мобильные автоматические станции контроля уровня шума.
Организована единая система мониторинга качества поверхностных водных объектов, состоящая из 66 створов наблюдения и одной автоматической станции контроля загрязнения поверхностных вод. В период навигации осуществляется патрулирование акватории Москвы-реки с использованием судна «Экопатруль». В рамках мониторинга дна и берегов водных объектов определяются основные плановые и высотные деформации русла 10 водных объектов на 61 контрольном участке. В рамках мониторинга состояния водоохранных зон определяются характеристики состояния 24 водных объектов на 81 контрольном участке. Действует сеть из 169 наблюдательных гидрогеологических скважин. Ежегодно осуществляется геоэкологическое обследование 193 родников города Москвы и 56 колодцев. Участки проявлений опасных геологических процессов на территории Москвы обследуются посредством маршрутных наблюдений с фотодокументированием и инструментальных замеров на пунктах наблюдательной сети.
Мониторинг почв проходит на 1333 площадках постоянного наблюдения, из которых ежегодно выбирается около 300 объектов. В рамках мониторинга зеленых насаждений проводится оценка состояния зеленых насаждений на 130 площадках постоянного наблюдения, охватывающих все типы озелененных территорий.
— Действительно, с 2010 года идет масштабное техническое переоснащение системы экологического мониторинга, внедряется высокоточное аналитическое оборудование. Могу привести отдельные цифры и факты за этот период. В целом сделано, конечно, гораздо больше.
Открыто 25 новых автоматических станций контроля загрязнения атмосферы. Модернизирован сайт для предоставления данных о качестве воздуха в Москве в полном объеме в режиме реального времени (и на сегодняшний день он единственный в России).
Количество станций, контролирующих взвешенные вещества РМ10 и РМ2.5, увеличено с 7 до 42. Заработала единственная в России автоматическая взвешивающая система для измерений взвешенных веществ РМ10 и РМ2.5 эталонным гравиметрическим методом. Проводится элементный анализ пыли.
Запущена подсистема мониторинга дна, берегов и водоохранных зон, создана подсистема мониторинга зеленых насаждений. С 2017 года работает специализированная Геологическая служба. В 2018 году создана круглосуточная служба оперативного контроля экологической обстановки в городе. Оперативных рейдов передвижной экологической лаборатории стало больше в два раза, время прибытия ПЭЛ на место сократилось до 40 минут. Стартовало видеонаблюдение за промзонами — например, «Очаково», «Бирюлево», «Коровино» — для отслеживания несанкционированного сжигания отходов и повышения оперативности реагирования.
— Прежде всего, в четыре раза выросло количество обследуемых территорий по обращениям граждан на загрязнение воздуха. На основании данных мониторинга выведены за пределы города ООО «Цемент-Сервис» (элеватор в Печатниках, в 2012 году), завод «Эколог» (2014 год), «Лиггетт-Дукат», «Формапласт» (ул. Красная Сосна). Инициирована модернизация крупнейших очистных сооружений — Люберецких и Курьяновских. Проведена модернизация Московского нефтеперерабатывающего завода. На основании данных мониторинга совместно с другими органами власти принято решение о рекультивации полигона твердых бытовых отходов «Кучино».
— У нас есть уникальная информационная система — Единый городской фонд данных экологического мониторинга (ЕГФДЭМ). Ее внедрение позволило полностью автоматизировать процесс сбора и хранения данных, обеспечить формирование аналитической отчетности и пространственную визуализацию результатов мониторинга. На сегодняшний день ЕГФДЭМ включает в себя 14 функциональных подсистем, каждая из которых позволяет автоматизировать работу с данными отдельной природной среды.
Благодаря взаимной интеграции подсистем, есть возможность совместно анализировать разные виды данных. Всего ЕГФДЭМ позволяет строить более 200 сводных аналитических отчетов. Ежегодный объем данных АИС «ЕГФДЭМ» — 55 млн показателей в год по атмосферному воздуху, 15 млн в год по промышленным выбросам, 2 млн в год по другим природным средам.
Еще одно высокотехнологичное направление нашей работы — прогнозирование загрязнения атмосферного воздуха. Сейчас мы можем делать прогноз по основным пяти загрязняющим веществам (оксид углерода, диоксид и оксид азота, озон, РМ10) с шагом 2 км, а также прогнозировать комплексный индекс качества воздуха, широко применяемый в зарубежных странах. Работы по прогнозу качества воздуха в Москве вошли в перечень пилотных проектов Глобальной службы атмосферы «Городские исследования метеорологии и окружающей среды» Всемирной метеорологической организации.
— В систему экологического мониторинга Москвы входит одна из крупнейших в РФ аналитических лабораторий. Она может выявлять и исследовать более 600 веществ в разных природных средах, в том числе 120 воздушных соединений. В лаборатории реализованы все современные методы исследования: спектральные (фотометрия, атомная абсорбция, спектрометрия с плазмами) и хроматографические (газовая и высокоэффективная жидкостная хроматографии). Проводятся количественные определения летучих органических соединений, полиароматических углеводородов, газов, пыли мелкодисперсных фракций.
— Прежде всего, мы планируем внедрение искусственного интеллекта для обработки и анализа данных. Также в планах создание высокоточной наблюдательной сети на Воробьёвых горах. Она спроектирована с учетом передового отечественного и мирового опыта наблюдений за оползнями. С ее помощью можно будет автоматически регистрировать смещения грунтов на поверхности склона и глубинах до 80 м, учитывать изменения уровня подземных вод и напряжения в грунтах. В нее войдут 547 пунктов мониторинга, в том числе 331 новый. Оперативная информация с них будет ежедневно передаваться на сервер ГПБУ «Мосэкомониторинг» для дальнейшего анализа, который позволит численно охарактеризовать и прогнозировать устойчивость склона.

