В оценке состояния окружающей среды наряду с дистанционными методами важную роль играют наземные методы исследования: геофизические, геохимические и индикационные.
Геофизический метод состоит в изучении процессов поступления и превращения вещества и энергии в геосистемах и экосистемах на основе использования балансового подхода (Дьяконов, 1988). Наблюдения проводятся в стационарных и в полустационарных условиях, на площадках или профилях с применением различной измерительной аппаратуры по специальной программе.
Определяются элементы радионуклидного, теплового и водного балансов, исследуется тепло- и влагообмен между компонентами природной среды и его влияние на продуктивность экосистем. Сравнение структуры балансов измененной и ненарушенной территорий позволяет выявить направление и степень изменений.
Геохимический метод заключается в изучении функционирования природных систем с помощью анализа миграции химических элементов. Изучается поступление элементов естественным путем и в результате хозяйственной деятельности человека, выявляется интенсивность их водной и воздушной миграции, рассматривается биологический круговорот элементов и его изменения под влиянием техногенеза.
Анализ захватывает все среды: воздух, атмосферные осадки, поверхностные и грунтовые воды, геологический субстрат, почвы и растения. Этот метод дает возможность определить закономерности изменения химического состава ОС, способности природных систем к самоочищению, выявить направления потоков ЗВ, масштабы загрязнения, наличие техногенных геохимических аномалий.
Индикационный метод основан на возможности определения состояния одного объекта по другому. Ведущую роль играет биоиндикация, а главным биоиндикатором выступает растительный покров. Он позволяет выявлять изменения по четырем признакам:
ü физиологическому;
ü морфологическому;
ü фитоценотическому (фитоценоз – растительное сообщество);
ü флористическому (флора – совокупность видов растений).
Изменения этих показателей в сторону уменьшения количества и ухудшения качества указывают на деградацию растительного покрова, а, следовательно, нарастание негативных тенденций в изменении состояния ОС. Не менее важными индикаторами являются показатели, характеризующие животный мир:
ü структура популяций;
ü особенности размножения;
ü массовые всплески обилия видов или, наоборот, массовая гибель из-за болезней или недостатка корма.
Оценка ОС предполагает сравнение ее состояния с определенными нормами. В качестве критериев могут выступать показатели естественного ненарушенного состояния природных комплексов или фоновые параметры среды.
Разрабатываются нормативные показатели, характеризующие меру возможного воздействия человека на природу.
Нормативные показатели устанавливаются на основе экспертных оценок, так как экономически и технологически невыполнимо исключить выбросы вредных веществ в атмосферу и водоемы, но к этому надо стремиться. В этом случае приходится вводить нормы предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ.
Все существующие нормы ПДК представляют собой компромисс между допустимым и реально существующим уровнем загрязнения ОС.
В практике мониторинговых наблюдений используются две основные группы нормативных показателей: санитарно-гигиенические и экологические.
Пример мультикритериальной оценки состояния территории представляет собой способ, основанный на теории информации (Пузаченко, 1987, 1992).
В рамках предлагаемого подхода экологическая ценность (ЭЦ) понимается как отражение потенциальной полезности природного объекта, а ее величина считается обратно пропорциональной встречаемости. Допускается, что оцениваемая территория обладает некоторой совокупностью свойств, вероятность наблюдения каждого из которых равна:
,
где – число объектов со свойством , а – общее число объектов указанного класса.
Общая экологическая ценность n-й территории определяется как:
.
Существуют различные оценки качества окружающей среды.