В статье рассматриваются проблемы разработки алгоритмического обеспечения для систем экологического мониторинга параметров воздушной среды. Предложена стратегия предупредительного мониторинга, направленного на обнаружение возникающих нарушений до того момента, когда экологическая ситуация приобретет катастрофический характер. Для решения задачи разработаны методы обнаружения изменений параметрических моделей временных рядов, описывающих изменения концентраций загрязняющих веществ в атмосфере.