Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ ПРЕДЛОЖЕНИЙ ОБ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ РИСКАХ И МЕТОДАХ ИХ ИЗУЧЕНИЯ. ПРАВОВЫЕ АСПЕКТЫ ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ РИСКОВ 10
1.1. Проблема экологического риска в мире 10
1.2. Десятилетие анализа природных рисков в россии 19
1.3. Факторы, обуславливающие экологические риски 24
1.4. Оценка экологического риска 26
1.5. Методические подходы к изучению риска 28
1.6. Новейшие тенденции в американской практике оценки экологических Рисков 30
1.7. Понятие и состав зон экологического риска 32
1.8. Нормативная база оценки риска '. 36
1.9. Методическая база оценки риска 37
1.10. Базы данных и информационная поддержка 39
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 44
2.1. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ Г. ДУБНЫ... 44
2. 1. 1. Геологическое строение 44
2. 1. 2. Рельеф. 49
2. 1. 3. Климат 50
2. 1. 4. Поверхностные и подземные воды 57
2. 1. 5. Почвы : 54
2. 1. 6. Растительный покров 57
2. 1. 7. Животный мир 60
2.2. ПЛАН ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЯ , 61
2. 3. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОБСТАНОВКА НА ТЕРРИТОРИИ ГОРОДА 63
2.3.1. Характеристика промышленности 63
. 2.3.2. Транспорт ': 64
2.3.3. Состояние воздушной среды 68
2.3.4. Характеристика загрязнения водной среды 71
2.3.5. Состояние грунтовых и подземных вод 88
2.3.6. Характеристика загрязнения почвенного покрова 89
2.3.7. Характеристика отходов производства 94
2.3.8. Санитарная очистка и обезвреживание производственных отходов 97
2.3.9. Оиенка влияния физических факторов '. 101
2.4. МЕДИКО-ДЕМОГРАФИЧЕСКАЯ СИТУАЦИЯ в г. ДУБНА 106
2.5. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 112
2.5.1. Полевые методы 112
2.5.2. Лабораторные методы 125
2.5.3. Расчетные и статистические методы 130
2.5.4. Картографические методы 139
ГЛАВА 3. АВТОРСКАЯ КОНЦЕПЦИЯ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РИСКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 142
3.1. Нормирование состояния природных сред и здоровья человека как основа оценки экологического риска 142
3.2. Основные положения концепции оценки экологических рисков для малых городов 145
3.3. Управление экологическим риском 150
ГЛАВА 4. ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РИСКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА 153
ГЛАВА 5. ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РИСКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД Г. ДУБНЫ 156
ГЛАВА 6. ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РИСКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА Г. ДУБНЫ 165
ГЛАВА 7. ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО МИРА 170
ГЛАВА 8. ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЖИВОТНОГО МИРА 179
8.1. ВЛИЯНИЕ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ НА ВИДОВОЙ СОСТАВ И ЧИСЛЕННОСТЬ ПТИЦ ГОРОДА 179
8.2. НАСЕЛЕНИЕ птиц и СОСТОЯНИЕ ЭКОСИСТЕМ ГОРОДА 186
8.3. ТЕРРИТОРИИ, ВАЖНЫЕ ДЛЯ СОХРАНЕНИЯ ОРНИТОФАУНЫ ГОРОДА 187
8.4. ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ВЫРАЖЕННОСТИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РИСКА ДЛЯ ЖИВОТНОГО МИРА Г. ДУБНЫ (НА ПРИМЕРЕ ОРТИНОФАУНЫ) '. 188
8.5. Выводы 189
ГЛАВА 9. ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ, СВЯЗАННОГО С ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКОЙ НА ТЕРРИТОРИИ ГОРОДА : 191
ГЛАВА 10. КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РИСКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ТЕРРИТОРИИ Г. ДУБНЫ : 195
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 206
ВЫВОДЫ 208
ЛИТЕРАТУРА 210
- Новейшие тенденции в американской практике оценки экологических Рисков
- Растительный покров
- Нормирование состояния природных сред и здоровья человека как основа оценки экологического риска
Введение к работе
Традиционно, оценка экологического риска применяется в тех случаях, когда
невозможно дать однозначный ответ о техногенном воздействии на состояние окружающей природной среды и здоровье человека. Изучение проблем, связанных с оценкой экологических рисков, активно проводится в ряде развитых стран (США, ФРГ, Японии, Нидерландах и других) уже в течение нескольких десятилетий. Так, работы N.J. McCormick (1981), C.J. van Luijen (1984), F. Bro-Rasmussen (1988), R.S. McColl (1990) и др. посвящены вопросам нормирования окружающей среды и ее отдельных компонентов, оценке и управлению экологического природного и техногенного риска, разработке допустимых и вредных воздействий на среду в целом и человека в частности. Указанные исследования осуществляются под эгидой международных организаций — ЮНЕП, ВОЗ, МАГАТЭ, ИИАСА.
Разработка оценки экологического риска в Российской Федерации находится на стадии становления. Важным этапом решения этой проблемы явилось определение понятия «экологический риск» в Федеральном законе РФ от 10.01.02 от №7-ФЗ «Об охране окружающей среды». В соответствии со ст.1 закона, экологическим риском является «...вероятность наступления события, имеющего неблагоприятные последствия для природной среды и вызванного негативным воздействием хозяйственной и иной деятельности, чрезвычайными ситуациями природного и техногенного характера».
Необходимо отметить, что в 80-х и 90-х годах XX века изучение, рисков в рамках геоэкологических исследований в России было напрямую связано с изучением предполагаемого воздействия наиболее опасных природных и техногенных процессов и явлений на здоровье человека. В последние годы все большее внимание исследователей привлекают вопросы изучения экологического риска в связи с его страхованием.
Таким образом, при изучении экологического риска оценка существующего геоэкологического состояния природно-территориальных комплексов, как правило, отходит на второй план. Между .тем, для исследователя-естествоиспытателя не меньший интерес, чем последствия аварийных ситуаций на производстве, представляет определение степени техногенной измененности различных природных компонентов в условиях существующего техногенного воздействия (Овчинникова, 2003).
Как известно, экологическая обстановка на территории Московской области оценивается как достаточно напряженная, что обусловлено как высоким уровнем
техногенной нагрузки на природную среду (это промышленность и транспорт), так и довольно большой плотностью населения (Государственный доклад, 1999-2004).
В этой связи оценка экологических рисков на территории Московского региона представляется не только актуальной научной, но и практической задачей. При этом социальная инфраструктура области в основном представлена так называемыми «малыми городами», численность населения которых составляет менее 100 000 человек. Представляется, что оценка экологических рисков на территории малых городов Подмосковья позволит не только установить степень измененное природно-территориальных комплексов, но и разработать-' эколого- и геоэколого-экономические механизмы их восстановления и сохранения.
Целью настоящей работы является оценка экологического риска на территории города Дубны. Город Дубна относится к малым городам, является наукоградом и находится на севере Подмосковья в красивом и зеленом месте. Экологическая обстановка в городе оценивается как удовлетворительная, уровень загрязнения окружающей среды небольшой. Однако в городе имеется несколько градообразующих промышленных предприятий, на территории ряда организаций располагаются потенциально опасные объекты. Учитывая эти факты и постоянно возрастающие уровни воздействия на окружающую природную среду, существует высокая потребность в расчетах и управлении экологическим риском на этой территории.
При выполнении работы необходимо решить несколько задач:
Изучить геоэкологическое состояние всех компонентов окружающей среды на территории города (атмосферного воздуха, поверхностных вод, почвенного покрова, растительности и животного мира), а также здоровья населения по натурным данным и расчетным материалам;
Сопоставить значения показателей всех компонентов с фоновыми величинами или имеющимися санитарнонгигиеническими нормативами;
Определить перечень наиболее значимых показателей для каждого компонента окружающей среды и здоровья человека на территории г. Дубны;
Разработать оценочные шкалы экологического риска каждой природной среды и состояния здоровья населения, связанного с экологическим неблагополучием;
Рассчитать интегральные значения превышений экологических нормативов и фоновых величин (по всем компонентам). На основе ГИС посредством пространственного совмещения картосхем экологического риска отдельных
природных компонентов и здоровья населения построить суммарную карту экологических рисков города и предложить систему природоохранных мероприятий на территории г. Дубны.
Защищаемые положения Разработана и обоснована концепция оценки экологических рисков малых городов Подмосковья на примере города Дубны, включающая следующие положения:
В связи со спецификой малых городов основное внимание при оценке рисков уделяется не вероятности наступления техногенных аварий и связанному с этим риску ухудшения здоровья населения, а комплексному геоэкологическому состоянию окружающей природной среды.
Комплексное состояние окружающей природной среды оценивается по результатам химико-аналитических, биоиндикационных и медико-демографических исследований.
Степень выраженности экологических рисков оценивается по пятибалльной шкале, разработанной на основе существующих шкал устойчивости окружающей природной среды к внешнему воздействию.
Научная новизна В результате проведенных исследований установлено, что для территории малых городов Подмосковья (с численностью населения до 100 000 человек) оценка экологических рисков при существующем уровне техногенной нагрузки на геоэкосистемы должна основываться на определении степени измёненности таких природных компонентов, как геологическая среда, почвенный покров, атмосферный воздух, природные воды, растительный и животный мир, а также на оценке состояния здоровья городского населения.
Практическая значимость и реализация работы Оценка экологических рисков позволила рекомендовать на территории г. Дубна выделение буферных зон, создающих так называемый «экологический каркас» (Реймерс, 1992) («природоохранный каркас», или «каркас устойчивости»), состоящий из площадных и линейно вытянутых элементов, которые подразделяются на природные, природно-антропогенные и антропогенные комплексы в. зависимости от происхождения.
Личный вклад автора
. Диссертация основана на теоретических, методических и экспериментальных исследованиях, выполненных автором в период 2001-2004 гг. Основные теоретические, методические и технологические результаты получены непосредственно автором и всесторонне отражены в публикациях. Автором разработана концепция оценки экологических рисков для малых городов Московской области и проведена ее апробация для территории г. Дубна.
Апробация работы Материалы и результаты работы были доложены на заседаниях кафедр Экологии и наук о Земле, Системного анализа и управления Международного университета природы, общества и человека «Дубна», а также на 13 научных конференциях:
VI научная конференция молодых ученых и специалистов ОИЯИ (г. Дубна, 2002 г.);
IV и V Международные конференции молодых ученых «Актуальные проблемы современной науки» (г. Самара, 2003 и 2004 гг.);
VII экологическая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов «Экология регионов: ситуация и перпективы» (г. Переславль-Залесский, 2004 г.);
Всероссийская выставка научно-технического творчества молодежи «НТТМ-2004» (г. Москва, 2004 г.);
Всероссийская конференция молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы экологии и охраны окружающей среды» (г. Уфа, 2004 г.);
Ежегодная областная Московская научно-практическая конференция «Экологическая безопасность Московской области» (г. Мытищи, 2004 г.);
Научно-практическая конференция преподавателей, студентов, аспирантов и молодых ученых «Экологические проблемы Московской области» (г. Дубна, 2005
г.);
Межвузовская научно- практическая конференция преподавателей, студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука - образование - отрасли народного хозяйства - профессия (потенциал Подмосковья)» (г. Дубна, 2005 г.);
XLII Международная научная студенческая конференция «Студент и научно-технический прогресс» (г. Новосибирск, 2005);
VI Всероссийская научная конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов «Геологи XXI века» (г. Саратов, 2005);
XXI Всероссийская молодежная конференция «Строение литосферы и геодинамика» (г. Иркутск, 2005 г.);
Третья научно-практическая конференция «Региональные и муниципальные проблемы экологической безопасности» (г. Непецино, 2005 г.).
Новейшие тенденции в американской практике оценки экологических Рисков
На протяжении многих десятков лет понятие риск рассматривалось только с экономической точки зрения. Однако в последние годы все чаще слово «риск» фигурирует вместе со словом «экологический». Экологический риск многие исследователи определяют как вероятность возникновения в природной среде таких нарушений (эффектов) при антропогенном вмешательстве, которые могут быть неблагоприятными для дальнейшего функционирования и существования экологических систем. В настоящее время тема экологических рисков распадается на несколько аспектов:
оценка экологических рисков на предпроектной и проектной стадии;
оценка экологических рисков для получения зарубежных инвестиций;
оценка экологического риска как потенциала возникновения чрезвычайных ситуаций и аварий.
Современные тенденции по вопросам охраны окружающей среды США вводят новую практику использования оценки экологических рисков для определения необходимых мер при зачистке и рекультивации загрязненных объектов. Традиционно, компания, владеющая загрязненной собственностью, должна проводить зачистку объекта (собственности) до уровня фоновых показателей. Однако за последние десять лет вследствие преимуществ, которые дает количественная оценка риска, многие контролирующие органы страны и отдельных штатов стали учитывать и принимать правила оценки экологического риска при зачистке и закрытии объекта. В случае согласованного с контролирующими органами применения данных правил компании не нужно больше проводить зачистку до уровня фоновых показателей, а необходимо довести показатели до базового уровня риска (risk based levels — базовые уровни риска, т.е. уровень, выше которого возникает угроза здоровью людей).
Оценка экологического риска в США является законодательно утвержденным решением по отношению к загрязненным объектам и позволяет пересмотреть принятые максимальные уровни загрязнения на основе конкретных условий и характеристик объекта. В соответствии с Руководством Агентства по охране окружающей среды США (ЕРА) процесс оценки риска включает пять этапов (BJAAM Environmental).
1. ОЦЕНКА ОБЪЕКТА МЕСТНОСТИ — определение и описание химического загрязнения объекта.
2. ОЦЕНКА ТОКСИЧНОСТИ — оценка путей распространения, по которым химические вещества могут достичь такой точки, когда они начинают воздействовать на человека.
3. ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ — фактическая количественная оценка уровней воздействия загрязнения на объекте, а также его возможных доз, получаемых через воздух, воду и при попадании внутрь организма.
4. ХАРАКТЕРИСТИКА РИСКА — количественные показатели взаимосвязи «доза-ответные действия».
5. УПРАВЛЕНИЕ РИСКОМ — общее заключение и выводы по представляемому общему уровню риска и опасности объекта, а также опасности для населения объекта.
Что такое оценка риска? Фонд американской информации в справочнике по рискам дает следующее определение («The foundation for...»). Оценка риска — это научный процесс оценки воздействия веществ, действий работ, жизни или естественных явлений. В данном случае оценка риска рассматривается как процесс определения типа и величины риска для человека от воздействия химических веществ. Оценка экологического риска для здоровья человека соединяет информацию об объеме вещества, воздействию которого подвергается человек, и о токсичности данного вещества для определения возможных последствий.
Оценка риска характеризуется неопределенностью. Хотя современные ученые обладают большим объемом информации о загрязнителях окружающей среды, ограниченные данные и знания по некоторым аспектам требуют от ученых предположений в процессе оценки риска. Неопределенность, присутствующая в оценке риска, означает, что оценщики риска не могут точно описать сам риск. Они скорее указывают рамки возможностей, которые они обнаружили в ходе исследования. Результатом оценки риска является отчет о том, чего стоит ожидать, а также о возможном вреде и о его размере.
В процессе планирования и управления рекультивацией и восстановлением окружающей среды, анализ экологического риска поможет минимизировать расходы и разработать программу мер (действий), приемлемую для контролирующих органов. В качестве примера можно привести данные по проведению компанией BJAAM Environmental Inc. оценки экологического риска 11 объектов.
В данных проектах было проведено сравнение расчетных расходов по осуществлению традиционной зачистки и рекультивации до уровня ниже максимального уровня загрязняющего вещества и расходов по проведению зачистки и рекультивации объекта до базовых уровней риска (по каждому соответственно).
Результаты данных анализов показали экономию средств в среднем в размере 76 процентов, из учета конкретной необходимой рекультивации по каждому объекту. Компания BJAAM Environmental Inc. рекомендует проведение оценки экологического риска как наименее дорогостоящий подход к зачистке и рекультивации объекта, по сравнению с целым комплексом работ, особенно трудновыполнимым при зачистке подземных загрязненных объектов («Оценка и управление...», 2000; BJAAM Environmental).
Растительный покров
В соответствии с ботанико-географическим районированием, северная часть Московской области, в которой находиться город Дубна входит в Лотошинско-Талдомский геоботанический округ, совпадающий в общих чертах с Верхне-Вожской низменностью. Лотошинско-Талдомский геоботанический округ характеризуется господством хвойных лесов без участия широколиственных пород и дубравных элементов, значительным распространением заболоченных лесов и болот. Наряду с широко распространенными сосновыми лесами, здесь обычны ельники, а также сосново-еловые леса.
Растительный покров Дубны и ее окрестностей чрезвычайно разнообразен и представлен различными типами хвойных, хвойно-широколиственных и мелколиственных лесов, пойменных и суходольных лугов, низинных и верховых болот.
Естественный растительный покров Дубны представлен древесной, кустарниковой и травянистой растительностью. Леса в основном хвойные, смешанные. Основные древесные породы: ель, сосна, береза, осина, занимают выровненные участки суходолов и низин. Из хвойных лесов широко распространены ельники-кисличники, приуроченные к подзолистым и дерново-подзолистым почвам. На более бедных и менее дренированных почвах растут ельники-черничники. Встречаются и травяные ельники, имеющие богатый травостой. По террасам рек часто встречаются сосновые леса, среди которых выделяются боры-зеленомошники с черникой и брусникой на увлажненных песках, а на переувлажненных песках — боры-долгомооошники и сфагновые боры.
Из хвойных пород для городских и окрестных лесов характерны ель европейская, сосна обыкновенная и лиственница сибирская. Из лиственных древесных пород наиболее распространены береза, ольха, липа, осина, клен, ясень, тополь, рябина, черемуха, вяз, яблони.
Разнообразны и кустарниковые породы: орешник (лещина обыкновенная), бересклет бородавчатый, калина, можжевельник, несколько разновидностей ивы, смородина, малина и сирень.
Нижний ярус лесов занимают несколько видов кустарничков: черника, брусника, голубика, клюква, толокнянка, костяника, морошка, вереск, волчье лыко.
Моховой ярус представлен видами Hylocomium splendens, Pleurozium schreberi, сфагнум.
Особо ценные сообщества, к которым отнесены коренные хвойные и хвойно-широколиственные леса, сохранились на территории города Дубна в виде небольших массивов. Больше половины лесной площади занимают малоценные мелколиственные лесные сообщества.
Фитоценотическое разнообразие лугов севера Московской области невелико, что обусловлено общей бедностью почв питательными веществами и небольшими колебаниями климатических условий. Самые высокие элементы рельефа: вершины увалов и холмов, верхние части склонов балок и пойменные гривы, то есть относительно дренированные местообитания, заняты душистоколосково— и красноовсяницево-разнотравными лугами атмосферного увлажнения на дерново-подзолистых, реже пойменных дерновых почвах, бедных питательными веществами. Это флористически небогатые низкие травостои (высотой 30-90 см), дающие небольшое количество сена. Такие травостои характерны для пойм рек Сестры и Дубны. В менее дренированных местообитаниях пологих склонов, плоских поверхностей или в неглубоких понижениях формируются влажные мелкозлаково-разнотравные луга с участием крупных злаков. Их отличает постоянное присутствие влаголюбивого разнотравья: горицвета обыкновенного, сивца, осоки черной, лабазника вязолистного. На участках интенсивного пастбищного использования преобладают низкорослые, стелющиеся, розеточные растения: подорожники, Черноголовки, клевер ползучий, одуванчик, манжетки. На участках с близкими грунтовыми водами (до 1 м): по окраинам болот, по днищам лощин и в поймах рек формируются сырые крупно травные луга с обилием лабазника вязколистного, камыша, овсяницы луговой, хвоща болотного и других высокорослых трав. Они характеризуются густым и высоким травостоем (до 1,2—1,5 м высоты). Современная луговая растительность окрестностей Дубны представляет собой вторичное сообщество, которое возникло на месте сведенных лесов. Из травянистых растений (луговые сообщества) представлены: донник (белый и желтый), клевер, васильки, тысячелистник, подорожник, земляника, медуница, мать-и-мачеха, одуванчики.
На значительной своей территории леса Дубны заболочены. Болота являются местообитанием многих редких видов растений. Самые низкие элементы рельефа, характеризующиеся временной или постоянной обводненностью поверхности, занимают осоковые болотистые луга и болота, резко отличающиеся от других типов лугов бедностью видового состава и разреженностью травостоя. Доминируют обычно осоки пузырчатая, вздутая, острая, реже щучка
На территории г. Дубны находятся охраняемые природные объекты — заказники: «Ратминский бор» и «Козлаковский лес».
Лесной массив «Ратминский бор» находится на территории лесов г. Дубны на левом берегу реки. Дубны, вблизи ее впадения в Волгу. Граница заказника на севере проходит вдоль дороги к Ратминской церкви, на востоке — по забору профилактория, на юге и юго-западе по дороге на профилакторий. Площадь охранной зоны составляет 22 га. «Ратминский бор» представляет собой сосновый лес с предельным возрастом около 100 лет. Лесной массив находится вблизи городской застройки. На его границе находится профилакторий ОИЯИ. Наряду с соснами в бору произрастает дуб, изредка встречается береза. Подлесок представлен калиной, рябиной, зарослями малины, шиповника, жимолости и крушины. В лесном массиве много искусственных посадок, главным образом декоративных кустарников — клена, сирени, . желтой акации рябинник, ирги колосовидной. Из охраняемых в Подмосковье растений в бору встречаются в больших количествах купена лекарственная, толокнянка. И в то же время в бору много сорных растений и среди них крапива двудомная, иван-чай узколистный, лопух большой, бузина. «Козлаковский лес» находясь в черте г. Дубны частично охватывает небольшую территорию Темповского лесничества Талдомского лесхоза. Граница Козлаковского леса на севере проходит вдоль дороги на полигон ТБО «Дубна - Правобережная», на востоке — по краю садового товарищества «Весна» и далее по краю Юркинско— Козлаковского поля, на юго-западе — по ЛЭП, на северо-западе — вдоль автодороги от станции «Дубна» до поста ГИБДД на Дмитровском шоссе. Площадь объекта — 326 га. Природный объект примыкает вплотную к городской застройке, выполняя важную санитарную роль, сохраняя чистоту воздуха и предотвращая распространение загрязнения от полигона ТБО и автодорог. Обширная площадь массива способствует сохранению и поддержанию благоприятного микроклимата г. Дубна.
Нормирование состояния природных сред и здоровья человека как основа оценки экологического риска
При оценке экологических рисков можно выделить следующие подходы:
1) Оценка вероятности наступления аварийных ситуаций на производствах и катастрофических природных явлений, таких как землетрясения, наводнения, сход лавин и т.п.
2) Оценка ухудшения состояния окружающей природной среды при существующем уровне антропогенной нагрузки.
Использование второго подхода к оценке экологических рисков предполагает детальный анализ как вредного воздействия на окружающую природную среду, так и степени измененности природных объектов в результате этого воздействия. Таким образом, на первый план при изучении экологических рисков выходит проблема нормирования воздействия и нормирования состояния (качества) окружающей природной среды.
Нормирование вредного воздействия и качества окружающей природной среды, зависят от установления предельного содержания загрязняющих веществ во всех природных объектах. В отечественной природоохранной практике для токсикантов с пороговым действием в лабораторных экспериментах устанавливаются предельно допустимые концентрации ПДК в природных средах и продуктах питания. Величины ПДК определяют допустимый уровень загрязнения только с позиции влияния вредных веществ на на состояние здоровья человека (Реймерс, 1992).
Тем не менее, в развитых странах уже разработаны и действуют нормативы воздействия загрязнителей не только для человека, но и для природных экосистем и их отдельных компонентов (Van De Meent,. 1988). Установлены так называемые уровни необнаруженного эффекта воздействия, (no effect level — NEL), близкие в концептуальном и методологическом аспекте отечественным ПДК- (МсСо 11,1990). Полученные значения представляют предельный уровень безопасного воздействия вредных веществ, а экстраполяция лабораторных экспериментов осуществляется как на человека, так и на экосистемы и их отдельные компоненты (Van De Meent, 1988). При этом, вводится фактор неопределенности (или безопасности), выражающий в цифровом обозначении количественную меру неопределенности — UF (uncertainty factor) («Organization for ...», 1989). Как правило, он ранжируется в пределах от 10 до 10 000 («Organization for ...»„1992). С помощью этого фактора уровни необнаруженног эффекта воздействия (NEL) переводятся в заданные (управляемые) уровни необнаруженного эффекта воздействия для населения — PNEL (predicted no effect level) и окружающей среды — PNEC (predicted по effect concentration) («Organization for ...», 1989, 1992). Заданная концентрация неустановленного эффекта воздействия составляет PNEC-NEL/UF (Patton,1993; Van DeMeent,1988).
Таким образом, PNEL представляет суточную дозу воздействия вредных веществ на население, (включая чувствительные подгруппы), без возникновения вредных последствий в течение всего периода жизни. Как правило, величины выражены в мг (вещества) на кг веса в день. Тогда как PNEC представляет приблизительную оценку уровня экспозиции вредных веществ, при котором не будем причинен вред экосистеме (McColl, 1990; Mercier,1988). Как правило, они выражены в мг/л для воздуха и воды и мг/кг для почвы.
Факторы неопределенности или экстраполяции используются и при разработке отечественных ПДК, поскольку они отражают степень или количественную меру неопределенности. Необходимость подобной экстраполяции, по мнению специалистов (Гончарук, 1986, Mercier, 1988; McColl, 1990), связана с тем, что в лабораторных условиях исследуется лишь незначительная часть показателей доза—эффект, характеризующих структуру экосистемы и населения, которую необходимо принимать во внимание при экстраполяции лабораторных экспериментальных данных на человека и экосистемы.
По данным McColl (1990) при отсутствии факторов безопасности, большие группы населения и значительная часть экосистем останутся без защиты. Однако, метод экстраполяции включает многочисленные научные неопределенности и допущения, которые в свою очередь могут повлиять на проводимую природоохранную политику. Для загрязняющих веществ с пороговым действием полученные цифры скорее подразумевают не возможность появления риска негативных явлений, а уровень воздействия, оцениваемый как безвредный.
Подходы к оценке опасности загрязнения компонентов окружающей природной среды подразделяются на нормативные, утвержденные в законодательном порядке специально уполномоченными органами, и научно-методические — выполненные в рамках научно-исследовательских работ. Система экологического нормирования в РФ находится еще на стадии становления. Тем не менее, существует ряд нормативно-методических документов, определяющих порядок оценки экологического состояния отдельных природных сред и окружающей среды в целом.
Утверждены «Методические рекомендации по выявлению деградированных и загрязненных земель», разработанные Министерством природы России в 1994 г., в которых определение уровня загрязнения химическими веществами проводится на основании ПДК, при этом группировка показателей унифицирована.
Утверждены Методические рекомендации Госсанэпиднадзора «Комплексное определение антропогенной нагрузки на водные объекты, почву, атмосферный воздух в районах селитебного освоения» (1996 г.).
Существуют «Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия», утвержденные Министерством природных ресурсов РФ 30 ноября 1992 года.
В последнее время в отечественной литературе появились публикации обзорного характера, посвященные антропогенному воздействию на окружающую среду и экологическому риску. Предложена формула риска R=P F, где Р — частота повторяемости опасного события, F—ущерб от этого события (Теплицин, 1998).
Экологический риск рассматривается как возможность возникновения опасного явления или негативных изменений в окружающей среде, которые обусловлены природными или антропогенными факторами, и в конечном счете приводят к неблагоприятным социально-экономическим последствиям в обществе (Коновалова, 1998). Риск соответствует вероятности прямого (первичного, вторичного) и косвенного ущерба от опасных процессов. При этом прогнозный (динамический) риск характеризует ситуацию, когда ущерб может произойти или нет — априорную вероятность. Реализованный (статический) риск определяет степень ущерба (апостериорную) вероятность (Абалаков, 2000). Б.И. Кочуров (1997) определил экологическую опасность как вероятность нарушения и деградации окружающей среды в результате антропогенных воздействий, стихийных бедствий и природных катастроф, приводящих к угрозе для жизни человека и общества.
В Положении о Единой государственной системе экологического мониторинга (Положение..., 1994) представлены 3 класса экологического неблагополучия, выделенных по разным классификационным основаниям: экологическое бедствие, экологический кризис и экологический риск, который подразделяется на очень высокий, высокий и превышенный.
Однако, А.Д. Абалаков (2000) считает эту шкалу недостаточно логически обоснованной и предлагает экологическое состояние окружающей среды подразделять на: 1 — условно удовлетворительное, 2 — напряженное, 3 — критическое, 4 — кризисное, 5 — катастрофическое. Возникновение экологического риска всегда связано с причинением ущербов окружающей среде и обществу. Виды экологически обусловленных ущербов составляют: 1 — природно-ресурсный, 2 — социальный, 3 — хозяйственно-экономический, 4 — медико-гигиенический (Воробьев, 1997). Способы и средства достижения безопасного управления природопользованием должны определяться уровнем развития передовых технологий и оснащением современной техникой, системой планирования и экономического стимулирования, а также штрафными санкциями.
Зоны видимых изменений экосистем не всегда совпадают с зонами трансформации геохимического фона, что свидетельствует о нелинейном характере этой зависимости, возникающей за счет вещественно-энергетических перестроек Структур геосистем, пульсирующего и мегахронного развития их компонентов и неоднородности морфологической структуры (Красовская, 2000).
Поэтому методологически оправданным является применение концепции оценки экологического риска — гибкого инструмента индикации существующей или будущей опасности наступления негативных событий.
