Разработаны новые методы дистанционного определения толщины, области разлива и типа пленки нефти на водной поверхности с помощью флуориметрического лидара, обеспечивающие мониторинг нефтяных пленок в диапазоне толщины от нескольких микрометров до нескольких десятков микрометров с борта движущегося судна и низколетящего авианосителя. Для экспрессного измерения пленок толщиной более 100 мкм, разработан ультразвуковой экспресс-метод. При реализации этого метода измерения проводят в реальном масштабе времени путем зондирования водной поверхности с движущегося судна с помощью размещенных под водой источника и приемника ультразвука. Работоспособность указанных методов изучена экспериментально в лабораторных условиях с использованием различных типов нефти, разлитой на водной поверхности. Рассмотрены принципы построения биотехнической системы для оценки текущего состояния и прогноза качества водных сред, загрязненных нефтепродуктами.