Để đảm bảo QTMT là một quá trình có hệ thống thì việc đầu tiên trong xây dựng một chương trình QTMT phải xác định được mục tiêu quan trắc. Căn cứ vào các yêu cầu của cơ quan quản lý nhà nước về bảo vệ môi trường, các trạm quan trắc, tổ chức, cá nhân tham gia quan trắc môi trường xác định mục tiêu cụ thể của chương trình quan trắc. Việc xác định mục tiêu phải căn cứ vào chính sách, pháp luật về bảo vệ môi trường hiện hành và các nhu cầu thông tin cần thu thập.
Mục tiêu của quan trắc trước hết là đáp ứng nhu cầu thông tin, xác định mục tiêu quan trắc nên bắt đầu từ:
- Xác định áp lực môi trường
- Xác định hiện trạng môi trường
- Xác định nhu cầu quan trắc
Xác định áp lực môi trường
Mọi hoạt động diễn ra trong môi trường bao gồm hoạt động tự nhiên và hoạt động của con người đều gây ra những ảnh hưởng nhất định tới môi trường. Môi trường tự nhiên được duy trì trong các mối quan hệ qua lại phức tạp và mọi hoạt động tự nhiên diễn ra trong đó đều ở một trạng thái cân bằng nhất định, do vậy không gây ảnh hưởng nghiêm trọng tới chất lượng môi trường. Trong khi đó, các hoạt động của con người dẫn tới hàng loạt các vấn đề môi trường.
Trong một khu vực nhất định, căn cứ vào dạng hoạt động và động lực của hoạt động phát triển mà nó được đặc trưng bởi những áp lực môi trường khác nhau.
Ví dụ: Hoạt động nông nghiệp đưa tới các áp lực từ phân bón, hóa chất bảo vệ thực vật, suy giảm chất lượng đất và nước... Trong khi đó, khu vực sản xuất công nghiệp có các áp lực như phát sinh khí thải, nước thải và một số loại chất thải rắn nguy hại.
Áp lực môi trường ứng với một phạm vi nhất định từ đó cho phép người xây dựng chương trình quan trắc thực hiện quan trắc ở đâu và quan trắc cái gì.
Ví dụ: Các hoạt động sản xuất của các khu công nghiệp thải ra các nguồn thải (nước thải, khí thải, tiếng ồn và chất thải rắn) gây ra áp lực làm biến đổi hiện trạng ô nhiễm môi trường. Nguồn thải được đặc trưng bằng tổng lượng thải theo từng chất ô nhiễm. Hiện trạng chất lượng môi trường xung quanh được đánh giá thông qua các thông số như: TSP, NO2, CO, SO2, tiếng ồn,... (đối với môi trường không khí và tiếng ồn) và COD, BOD5, SS, tổng N, tổng P, Coliform, độ màu,... (đối với môi trường nước), lượng thải và thành phần chất thải rắn (đối với chất thải rắn).
Xác định hiện trạng môi trường
Như chúng ta đã biết, trong môi trường tồn tại hàng nghìn chất hóa học, thông qua các quá trình chuyển hoá, hấp thụ và đào thải, chúng tồn tại ở mức độ nhất định tuỳ thuộc vào tính chất vốn có của môi trường, tuy nhiên cũng có chất không tồn tại trong môi trường mà chỉ sinh ra từ các hoạt động của con người hoặc tồn tại trong môi trường ở dạng vết. Quan trắc nhằm phát hiện sự thay đổi bất thường nồng độ các chất có hoặc không có trong môi trường tự nhiên. Rất nhiều thành phần hoá học đã được nghiên cứu từ trước tới nay, tuy nhiên rất khó khăn trong việc nhận định thế nào là môi trường không bị ô nhiễm.
Xác định hiện trạng môi trường cần trả lời được các câu hỏi về bản chất môi trường hiện tại và xu hướng biến đổi về chất lượng môi trường có thể xảy ra trong tương lai nhằm xác định khả năng chịu đựng của môi trường trước những áp lực môi trường cụ thể. Xác định áp lực và hiện trạng môi trường cho phép đánh giá về nguồn gốc và đối tượng chịu tác động của các tác động gây biến đổi chất lượng môi trường trong những vấn đề môi trường cần quan tâm.
Dựa trên những mục tiêu chung của chương trình quan trắc, với mỗi chương trình quan trắc môi trường cụ thể, mỗi loại chương trình quan trắc, nghiên cứu viên cần lựa chọn và điều chỉnh các mục tiêu để có thể đạt được nhu cầu thông tin cần thiết sau khi chương trình quan trắc hoàn thành.
Khi xác định mục tiêu QTMT phải trả lời các câu hỏi “phải làm gì”, mục tiêu cũng nói rõ cần làm gì để thực hiện. Khi xác định mục tiêu QTMT thường viết:
Để xác định ... Để đánh giá ... Để thẩm định ... Để dự báo ... Ví dụ:
- Quan trắc môi trường để xác định hiện trạng môi trường nhằm xây dựng báo cáo định kỳ.
- Quan trắc để đánh giá hiệu quả của việc thực hiện đề án bảo vệ môi trường - Quan trắc để dự báo diễn biến môi trường
Căn cứ vào nhiệm vụ, vai trò của quan trắc, QTMT được thực hiện với bất kỳ mục tiêu nào cũng cần cung cấp các thông tin sau: thành phần, nguồn gốc, nồng độ/hàm lượng/cường độ các tác nhân ô nhiễm trong môi trường; khả năng ảnh hưởng của các tác nhân này trong môi trường; dự báo xu hướng điễn biến về nồng độ và ảnh hưởng của các nhân tố này.
Tháng 8 năm 2011, Bộ Tài Nguyên và Môi trường đã ban hành các Thông tư 28/2011/TT-BTNMT, 29/2011/TT-BTNMT, 30/2011/TT-BTNMT, 31/2011/TT-BTNMT, 32/2011/TT-BTNMT, 33/2011/TT-BTNMT, về việc hướng dẫn quy trình kỹ thuật quan trắc chất lượng các thành phần môi trường: môi trường khí, môi trường nước, môi trường đất. Nội dung thông tư đã quy định rõ các mục tiêu của một số chương trình quan trắc chất lượng cho các đối tượng môi trường trên. Các văn bản này chính là cơ sở pháp lý để lựa chọn mục tiêu cho một chương trình quan trắc cụ thể.