Показатели, по которым проводится оценка качества окружающей среды, делятся на покомпонентные (частные) и комплексные (интегральные). К числу первых относятся группы критериев, отражающих состояние определённого компонента окружающей среды – например, содержание тех или иных загрязняющих веществ в почве, донных осадках, подземных водах, их физико-химические или биохимические свойства (уровень кислотности (рН), биологическое потребление кислорода, концентрация растворённого кислорода, содержание патогенных микроорганизмов). В эту же группу входит показатель обеспеченности водными ресурсами, оценка процессов, связанных с эндогенными и экзогенными процессами в литосфере (оползни, обвалы, сейсмичность и т.д.).

Интегральные критерии оценивают суммарное воздействие техногенной нагрузки того или иного вида на компоненты экосферы – суммарное содержание нефтепродуктов, радиоактивных изотопов, пестицидов и других экотоксикантов в почвах, грунтовых водах, породах зоны аэрации.

В процессе мониторинга определяется качество окружающей среды (ОС), то есть, степень того, насколько состояние окружающей среды соответствует потребностям человека. Качество ОС влияет на здоровье, продолжительность жизни и прочие важные составляющие комфортного существования человека. Для количественной оценки качества ОС были введены показатели, которые используются для нормирования качества – определения пределов, в которых допустимо изменение этих показателей.

Нормирование проводится с целью определения допустимой антропогенной нагрузки на компоненты природы, при котором будет обеспечено нормальное функционирование экосферы в целом и отдельных её составляющих (сохранение генетического фонда, наиболее рациональное использование и распределение природных ресурсов и т.д.). Как правило, все они связаны с физическим воздействием или с влиянием загрязняющих веществ – химических соединений, не присутствующих в естественных условиях в окружающей среде (ксенобиотиков), либо присутствующих в гораздо меньших количествах, чем на территориях, подверженных антропогенному воздействию.

К основным экологическим нормативам относятся нижеперечисленные показатели: предельно-допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосфере, водных ресурсах, почве или пищевых продуктах. ПДК – это максимальная концентрация загрязнителя, не оказывающая негативного воздействия на человека при его взаимодействии с соответствующим компонентом природы.

Поскольку основными источниками техногенного загрязнения являются автотранспорт и промышленные предприятия, для них устанавливаются нормы предельно допустимых сбросов (ПДС) или выбросов (ПДВ), то есть, наибольшее количество загрязняющих веществ, которое может поступать в результате деятельности данного предприятия в атмосферу или в водоём, соответственно. Для нормирования техногенных физических воздействий применяют показатель предельно допустимого уровня (ПДУ) – максимальный уровень радиационного излучения, шумового воздействия, вибрации, теплового, электромагнитного или другого физического воздействия, который не оказывает негативное воздействие на состояние окружающей среды и здоровье человека.

Величины данных показателей устанавливаются с использованием следующих принципов:

  • опережение профилактических мероприятий по сравнению со скоростью поступления загрязняющего вещества в окружающую среду;
  • стадийность токсикологических исследований, которые должны проводиться параллельно и согласованно с разработкой технологических процессов, в результате которых предполагается воздействие на окружающую среду;
  • преимущество медицинских и биологических ограничений перед технологическими и экономическими;
  • принцип пороговости (любой химический загрязнитель имеет порог действия, при котором его физиологическое воздействие переходит в патологическое. Существуют, однако, воздействия, не имеющие порога, чьё влияние на организм негативно при любых дозах – например, гамма-излучение).
  • единство организма как биологической системы, а также единство его с окружающей средой.

Сложность мониторинга химического загрязнения обусловлена тем, что поведение каждого вещества после попадания в окружающую среду индивидуально. Например, кислотные оксиды, выделяющиеся в процессах металлургии, приводят к образованию кислотных осадков, понижая рН водоёмов. Но такой же эффект оказывают и смываемые со сточными водами с сельскохозяйственных полей минеральные удобрения.

Кроме того, последние вносят в водоёмы избыточное количество биогенных элементов (в основном, азот и фосфор), что приводит к эвтрофикации (зарастанию поверхности) водоёмов. Соединения тяжёлых металлов практически не оказывают отрицательного воздействия на абиогенные компоненты окружающей среды, но, обладая способностью хорошо адсорбироваться почвой и накапливаться в ней, оказывают при избытке угнетающее действие на растительные культуры, подавляя их рост и приводя к широкому спектру заболеваний. Подобными свойствами обладают полиароматические углеводороды, а их химические родственники – полихлорированные бифенилы аккумулируются в живых организмах, стремительно повышая концентрацию по мере продвижения вверх по трофической цепи.