Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Эколого-социальные системы 11
1.1. Свойства сложных систем 11
1.2. Системные постулаты экологии 21
1.3. Причинные связи и системное поведение 34
1.4. Модель взаимодействий в экосфере системы «природа-человек» 43
ГЛАВА II. Влияние автотранспортного комплекса на окружающую среду и здоровье населения 52
2.1. Условия взаимодействия автодорожного комплекса с окружающей средой 66
2.2. Специфика влияния автотранспорта на окружающую среду 71
2.3. Социальные аспекты аварий на транспорте 86
2.4. Оценка социального риска от воздействия объектов автотранспортного комплекса на окружающую среду 108
Заключение 139
Литература 141
- Свойства сложных систем
- Причинные связи и системное поведение
- Условия взаимодействия автодорожного комплекса с окружающей средой
- Оценка социального риска от воздействия объектов автотранспортного комплекса на окружающую среду
Введение к работе
Актуальность исследования. Начало второй половины XX столетия ознаменовалось интенсивным процессом автомобилизации общества. Развитие автомобильного транспорта предопределило две четко выраженные и противоречивые тенденции. С одной стороны, достигнутый уровень автомобилизации, отражая технико-экономический потенциал развития общества, способствовал удовлетворению социальных потребностей населения, а с другой – обусловил увеличение масштаба негативного воздействия на общество и окружающую среду (ОС), приводя к нарушению экологического равновесия на уровне биосферных процессов. Очевидная позитивность первой тенденции повлекла за собой ярко выраженные нежелательные последствия. К концу века возникла, повсеместно проявила себя и накрепко обосновалась новая угроза жизненно важным интересам личности, общества, государства – реальная экологическая опасность для жизнедеятельности, связанная с достигшим гигантских масштабов уровнем автомобилизации.
Изучение негативных последствий развития автотранспортного комплекса (АТК) позволяет определить два пути воздействия автомобильного транспорта на природную среду с учетом его недостаточно высокого уровня эколого-технологического совершенства. Во-первых, автотранспорт потребляет значительное количество природных материалов и сырья и, прежде всего, невозобновляемых и дефицитных энергоносителей, таких, например, как нефть, а во-вторых – загрязняет ОС. Действительно, каждый автомобиль является крупным потребителем природных ресурсов и биосферозагрязнителем. К примеру, при производстве автомобиля марки ЗИЛ-130 при собственной его массе 4,3 т надо переработать 645 т природных веществ. За амортизационный срок службы этот автомобиль дает около 450 т отходов. На производство бензина, масел, автошин и других материалов, необходимых на период эксплуатации автомобиля до списания, требуется переработать более 8 645 т природных веществ.
Более подробный анализ полного жизненного цикла автомобиля показывает, что оба отмеченные основные направления образуют ряд групп негативно воздействующих факторов.
Первая группа связана с производством автомобилей: высокая ресурсно-сырьевая и энергетическая емкость автомобильной промышленности; негативное воздействие на окружающую среду автомобильной промышленности (литейное, инструментально-механическое, лакокрасочное производство, стендовые испытания, производство шин и др.).
Вторая группа обусловлена эксплуатацией автомобилей: потреблением топлива и воздуха; выделением вредных выхлопных газов; рассеиванием в природе продуктов истирания шин, материалов, тормозов и сцепления; шумовым загрязнением окружающей среды. Транспортный шум и вибрация, уровень которых непрерывно возрастает и, прежде всего, в больших городах и районах массового автомобильного движения. Транспортный шум является источником постоянного звукового дискомфорта для большинства населения мегаполисов.
Третья группа связана с материальными и человеческими потерями в результате дорожно-транспортных происшествий (ДТП) и аварий. Рост числа ДТП влечет за собой гибель и травмы людей, а также прямые и косвенные материальные потери из-за повреждения и уничтожения автотранспортных средств, грузов и дорожно-транспортных сооружений. Дополнительный риск от ДТП возникает при перевозке опасных грузов (химических и радиоактивных веществ) вследствие их высокой токсичности для окружающей среды и здоровья людей.
Четвертая группа связана с отчуждением значительных территорий под транспортные магистрали, гаражи и стоянки; развитием инфраструктуры сервисного обслуживания автомобилей (автозаправочные станции, станции технического обслуживания, мойки для автомобилей и др.); поддержанием транспортных магистралей в рабочем состоянии (использование снегоуборочной техники, проведение противогололедных мероприятий, в том числе посыпка проезжей части песчано-соляными смесями, нанесение дорожной разметки и установка указателей и светофоров).
Пятая группа объединяет проблемы обращения (сбора, транспортировки, хранения, регенерации и утилизации) с отходами и мусором, образующимися в связи с производством, технической эксплуатацией и ремонтом автотранспортных средств (использованных автошин, аккумуляторов, масел и других технологических жидкостей, а также старых кузовов автомобилей), строительством, ремонтом и содержанием автомобильных дорог.
Вследствие загрязнения среды обитания вредными веществами (ВВ) отработавших газов двигателей внутреннего сгорания (ДВС) зоной экологического бедствия для населения становятся целые регионы, в особенности крупные города. Проблема дальнейшего снижения вредных выбросов ДВС все более обостряется ввиду непрерывного увеличения парка эксплуатируемых автотранспортных средств (АТС), уплотнения автотранспортных потоков, нестабильности показателей самих мероприятий по снижению ВВ в процессе эксплуатации. В денежном исчислении величина ежегодного экологического ущерба (загрязнение атмосферы, шум, воздействие на климат) от функционирования АТК Российской Федерации достигает 2-3 % валового национального продукта (ВНП) при общих экологических потерях 10 % и затратах на природоохранные мероприятия не более 1%. Основная доля ущерба от автотранспорта (78%) связана с загрязнением атмосферного воздуха выбросами вредных веществ (что во многом объясняется низким качеством отечественных топлив в сравнении с европейскими стандартами), 16 % ущерба приходится на последствия шумового воздействия транспорта на население.
Фактические качественные характеристики сегодняшней биосферы и многочисленные негативные последствия, вызванные техногенными причинами, требуют государственного запрета на выпуск техники с недостаточным уровнем экологического качества, поэтапного нормирования вредных выбросов в зависимости от технологической готовности автомобилестроительных и нефтеперерабатывающих заводов. Только такое жесткое, но совершенно необходимое требование дает возможность решить проблему достижения экологического равновесия природной среды, избежать катастроф и обеспечить жизнедеятельность естественных экосистем и человечества. Практика подтвердила, что альтернативы нет (рыночные механизмы, экономическое стимулирование и другие инструменты не способны ограничить увеличивающееся вредное воздействие на окружающую среду).
Цели и задачи исследования. Цель диссертационной работы заключается в разработке теоретических основ социально- экономического механизма функционирования системы экологизации транспортных систем.
В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:
- рассмотреть системные постулаты экологии, причинные связи и системное поведение,
- проанализировать социально-экономические особенности взаимодействия автотранспортного комплекса с окружающей средой,
- проанализировать основные подходы к оценке воздействия объектов автотранспортного комплекса на окружающую среду и здоровье населения,
- разработать оценки социального риска от воздействия объектов автотранспортного комплекса на окружающую среду и здоровье населения.
Объектом исследования выступают социально-экономические проблемы экологизации транспортных систем.
Предметом исследования являются механизмы преодоления негативного воздействия объектов транспортного комплекса на окружающую природную среду и здоровье населения.
Степень разработанности проблемы. В последние десятилетия появились попытки рассмотрения экологизации экономики на теоретическом уровне. Быстро растет объем информации и число конференций и изданий по экономике природопользования; появились пособия по социально-экономическим основам экологии, экологическому менеджменту и экологическому аудиту (Лемешев, 1982; Олдак, 1983;Гофман, 1986; Гусев, 1987-2004; Мельник, 1988-2005; Рюмина, 1991; Бобылев, 1994; Глухов и др., 1997;Гирусов и др.; Глазырина, 2001; Гальперин, 2003; Лукъянчиков, Потравный, 2000-2005 и др.).
С конца 1980-х гг. на Западе начинает формироваться новое направление, инициаторами которого выступили некоторые ученые-экономисты. Основатели этого направления - Р. Костанца, Х. Дейли,А.-М. Янссон, П. Содербаум, Дж. Бартоломью и др. – многое сделали для продвижения новой идеологии. Направление получило название экологической экономики и широко распространилось среди экономистов-экологов. Начинает выходить международный журнал с аналогичным названием, на страницах которого ведутся дискуссии по поводу объекта и целей нового направления.
Большинство работ по экологической экономике пронизаны утверждением, что необходимо постоянно совершенствовать методы оценки природных ресурсов и экосистемных функций и услуг, включить их в рыночные отношения и тогда сам рынок ее отрегулирует (работы Р. Констанцы и Х. Дейли).
Среди современных российских авторов, рассматривающих социальный аспект данной проблематики, можно отметить работы Арбузова С.А., Быкова А.А., Волкодаева М.В., Гирусова Э.В., Глазырина Н.И., Данилова – Данильяна В.И., Зволинского В.П., Мурзина М.В., Некрасовой М.А., Хватова В.Ф. .
Научная новизна исследования. Наиболее существенные результаты, характеризующие новизну исследования, состоят в следующем:
1.Выявлено, что в аспекте экологической безопасности АТК представляет собой транспортную систему, состоящую из двух важнейших подсистем.
Первая из них – транспортные сети – требует при ее создании большого объема строительных работ, связанных с перемещениями значительного количества грунта, нарушением естественного ландшафта, строительством мостов, путепроводов, водоотводов и т.д., а на стадии функционирования требует значительных эксплуатационных затрат, связанных с поддержанием качества дорожного покрытия на должном уровне. Транспортные сети – это стационарный источник экологической опасности.
Вторая подсистема – это те транспортные средства, которые пользуются данной транспортной сетью. Транспортные средства представляют собой нестационарные источники экологической опасности и вносят доминирующий вклад в загрязнение окружающей среды акустическими, электромагнитными и тепловыми полями, выбросами вредных веществ, включая различные виды токсичных и канцерогенных химических соединений, и т.п.
2.Предложены направления анализа проблемы экологизации транспортных систем:
межрегиональный уровень, определяющий эколого-экономические проблемы интермодальных транспортных коридоров или их фрагментов;
региональный уровень, предполагающий изучение и интегральную оценку воздействия объектов транспортного комплекса на городскую среду и население мегаполисов России;
муниципальный уровень, на котором решаются задачи минимизации эколого-социального ущерба, наносимого объектами транспортного комплекса фрагментам городской инфраструктуры и здоровью отдельных групп населения, и обосновываются первоочередные меры по оздоровлению экологической ситуации.
По мнению автора, каждый из указанных уровней в значительной степени определяет конкретные меры по обеспечению экологической безопасности транспортных систем, осуществляемые как на стадии их проектирования, так и в процессе строительства и эксплуатации.
3. Дополнительно аргументирована необходимость обеспечения экологической безопасности объектов АТК регионального (городского) и муниципального уровней.
В связи с возрастающим количеством автомобилей и расширением улично-дорожной сети крупных городов (мегаполисов) России особую актуальность приобретают дополнительная оценка воздействия объектов автотранспортного комплекса и фрагментов улично-дорожной сети на качество городской среды и здоровье населения и разработка специальных мероприятий, направленных на снижение экологической опасности указанных объектов и фрагментов.
4.Предложена программа экологизации транспортных систем:
широкое внедрение результатов работ, по снижению экологической опасности существующих двигателей, используемых нефтяных и синтетических углеводородных топлив для автотранспортных средств;
поэтапная замена нефтяных топлив на сжиженный природный газ (СПГ) как наиболее чистого из углеводородных топлив, с обязательным созданием необходимой криогенной инфраструктуры в транспортном комплексе региона;
перспективные разработки по подготовке к переходу на водородную энергетику, которые через 15-20 лет должны будут обеспечить сохранение темпов хозяйственно-экономического развития нашей страны за счёт перехода вместе с ведущими странами мира на абсолютно экологически чистое водородное топливо, предполагающего замену ДВС двигателями, оборудованными электрохимическим генератором;
внедрение биодизельного горючего - топлива на основе растительных или животных жиров (масел), а также продуктов их этерифакации;
модернизация дорожного хозяйства и реализация планов строительства дорог и мостов в регионе;
создание управляющей системы обращения и утилизации отходов АТК, способной обеспечить их селективную и безопасную переработку, а также их вторичное использование в производственно-хозяйственной сфере;
совершенствование современной нормативно-правовой базы и системы налогообложения и платежей за загрязнение ОС, стимулирующих перевод деятельности АТК на экологически приемлемые технологии.
Проанализированный зарубежный опыт и приведенные обобщенные сведения по проблеме повышения экологической безопасности объектов АТК, включают обоснование и разработку мероприятий, направленных на снижение негативного воздействия автотранспортной системы на окружающую среду и здоровье населения.
5.Проведена классификация социальных рисков от воздействия объектов автотранспортного комплекса:
риски, угрожающие безопасности;
риски, угрожающие здоровью;
риски, угрожающие состоянию среды обитания;
риски, угрожающие состоянию общественного благосостояния.
Значение наиболее существенных научных результатов, полученных лично соискателем, для теории и практики заключается в том, что они развивают и обогащают теоретические представления в области взаимодействия автотранспортного комплекса с окружающей средой и улучшают результаты работы муниципальных и государственных органов управления.
Рекомендации об использовании результатов диссертационного исследования. Результаты диссертационного исследования могут быть использованы в практике работы хозяйствующих субъектов, муниципальных и государственных органов управления.
Свойства сложных систем
Всем системам присущи некоторые общие свойства. 1. Каждая система имеет определенную структуру, определяемую формой пространственно-временных связей или взаимодействий между элементами системы. Структурная упорядоченность сама по себе не определяет организацию системы. Систему можно назвать организованной, если ее существование либо необходимо для поддержания некоторой функциональной (выполняющей определенную работу) структуры, либо, напротив, зависит от деятельности такой структуры. 2. Согласно принципу необходимого разнообразия система не может состоять из идентичных элементов, лишенных индивидуальности. Нижний предел разнообразия — не менее двух элементов (протон и электрон, белок и нуклеиновая кислота, «он» и «она»), верхний - бесконечность. Разнообразие - важнейшая информационная характеристика системы. Оно отличается от числа разновидностей элементов и может быть измерено. 3. Свойства системы невозможно постичь лишь на основании свойств ее частей. Решающее значение имеет именно взаимодействие между элементами. По отдельным деталям машины перед сборкой нельзя судить о ее действии. Изучая по отдельности некоторые формы грибов и водорослей, нельзя предсказать существование их симбиоза в виде лишайника. Совместное действие двух или более различных факторов на организм почти всегда отличается от суммы их раздельных эффектов. Степень несводимости свойств системы к сумме свойств отдельных элементов, из которых она состоит, определяет эмерджентность системы. 4. Выделение системы делит ее мир на две части — саму систему и ее среду. В зависимости от наличия (отсутствия) обмена веществом, энергией и информацией со средой принципиально возможны: изолированные системы (никакой обмен невозможен); замкнутые системы (невозможен обмен веществом); открытые системы (возможен обмен веществом и энергией). Обмен энергии определяет обмен информацией. В живой природе существуют только открытые динамические системы, между внутренними элементами которых и элементами среды осуществляются переносы вещества, энергии и информации. Любая живая система — от вируса до биосферы — представляет собой открытую динамическую систему. 5. Преобладание внутренних взаимодействий в системе над внешними и лабильность системы по отношению к внешним воздействиям определяют ее способность к самосохранению благодаря качествам организованности, выносливости и устойчивости. Внешнее воздействие на систему, превосходящее силу и гибкость ее внутренних взаимодействий, приводит к необратимым изменениями гибели системы. Устойчивость динамической системы поддерживается непрерывно выполняемой ею внешней циклической работой. Для этого необходимы поток и преобразование энергии в системе. Вероятность достижения главной цели системы — самосохранения (в том числе и путем самовоспроизведения) определяется как ее потенциальная эффективность. 6. Действие системы во времени называют ее поведением. Вызванное внешним фактором изменение поведения обозначают как реакцию системы, а изменение реакции системы, связанное с изменением структуры и направ ленное на стабилизацию поведения, - как ее приспособление, или адаптацию. Закрепление адаптивных изменений структуры и связей системы во времени, при котором ее потенциальная эффективность увеличивается, рассматривает ся как развитие, или эволюция, системы. Возникновение и существование всех материальных систем в природе обусловлено эволюцией. Динамические системы эволюционируют в направлении от более вероятной к менее вероятной организации, т.е. развитие идет по пути усложнения организации и образования подсистем в структуре системы. В природе все формы поведения систем - от элементарной реакции до глобальной эволюции — существенно нелинейны. 7. Важной особенностью эволюции сложных систем является нерав номерность, отсутствие монотонности. Периоды постепенного накопления незначительных изменений иногда прерываются резкими качественными скачками, существенно меняющими свойства системы. Обычно они связаны с так называемыми точками бифуркации — раздвоением, расщеплением прежнего пути эволюции. От выбора того или иного продолжения пути в точке бифуркации очень многое зависит, вплоть до появления и процветания нового мира частиц, веществ, организмов, социумов или, наоборот, гибели системы. Даже для решающих систем результат выбора часто непредсказуем, а сам выбор в точке бифуркации может быть обусловлен случайным импульсом. 8. Любая реальная система может быть представлена в виде некоторого материального подобия или знакового образа, т.е. соответственно аналоговой или знаковой моделью системы. Моделирование неизбежно сопровождается некоторым упрощением и формализацией взаимосвязей в системе. Эта формализация может быть осуществлена в виде логических (причинно-следственных) и/или математических (функциональных) отношений.
По мере возрастания сложности систем у них появляются новые эмерджентные качества. При этом сохраняются качества более простых систем. Поэтому общее разнообразие качеств системы возрастает по мере ее усложнения (рис. 1.2).
Причинные связи и системное поведение
Принято считать, что живыми организмами заполнено все доступное для жизни пространство на планете, все экологические ниши биосферы. Из «всюдности» жизни и закона сохранения структуры биосферы вытекает сформулированный В.И. Вернадским закон константности количества живого вещества.
Закон константности количества живого вещества: количество живого вещества биосферы для данного геологического периода есть константа.
Такое постоянство распространяется и на число видов, и на их распределение в географических зонах (Реймерс, 1994). Это означает, что существенное увеличение числа или массы каких-либо организмов за относительно короткий промежуток времени может происходить только за счет уменьшения числа или массы других организмов. Рост человечества и всей связанной с людьми инфраструктуры (начиная с некоторого исторического количественного порога) осуществляется за счет уменьшения биоразнообразия, биомассы и продуктивности биосферы.
Согласно принципу Ле Шателье любое частное изменение в сложной системе неизбежно вызывает цепь реакций, идущих в сторону нейтрализации произведенного изменения или формирования новых взаимосвязей. Взаимодействия между компонентами биосистем при их изменении, как правило, существенно нелинейны. Поэтому изменение одного из параметров системы может быть погашено в следующем звене цепи реакций или, наоборот, вызвать сильные отклонения других параметров или всей системы в целом. Выход какого-либо из экологических факторов за пределы минимальных (пороговых) или максимальных (экстремальных) значений свойственной данному виду зоны толерантности грозит гибелью организма даже при оптимальном сочетании других факторов (закон критических величин, закон лимитирующего фактора). Эти положения, по существу, подводят к упомянутому выше закону оптимальности.
Закон оптимальности тесно связан с другим, одним из центральных принципов экологии — законом толерантности, или правилом Шелфорда. Закон толерантности (правило Шелфорда): благополучие популяции или вида организмов в определенной среде зависит от ряда экологических факторов, для каждого из которых существует определенный диапазон выносливости, или толерантности (от лат. tolerantia — терпение) организма. Совмещение зон толерантности образует экологическое пространство существования популяции или вида — его экологическую нишу. Касаясь системных черт взаимоотношений между человеческим обществом и живой природой, нельзя не попытаться сопоставить «творческие потенциалы» этих двух систем. Многое из того, что создал человек, природа не имеет, но не потому, что не могла создать, а потому, что, условно говоря, не посчитала нужным или испробовала и не стала развивать, отказалась. Так было с колесом, электродвигателем, радиосвязью. Человеческая техника превзошла возможности живых организмов по таким характеристикам, как прочность, мощность, концентрация энергии, скорость движения, дальность передачи сигналов и т.п. Но по изобретательности использования законов природы, по принципам, оригинальности, совершенству и красоте конструктивных решений, экономичности и эффективности, здравому смыслу, наконец, технические устройства намного уступают биологическим системам. После недолгого сопротивления это вынуждена была признать бионика — наука о применении принципов действия живых систем и биологических процессов для решения инженерных задач. Чтобы убедиться в этом, достаточно сопоставить полные «технико-экономические» параметры в таких гомологических парах, как: автомобиль - лошадь; подводная лодка - дельфин; солнечная батарея - лист растения; гидравлический компрессор - сердце; компьютер — человеческий мозг. Бионика лишь переводит гениальные находки и идеи природы на язык человеческой техники и решает их другими средствами.
Превосходство живого в полной мере относится и к экологическим системам. Это касается не только более высокой лабильности природных систем по сравнению с искусственными. Принцип «природа знает лучше» (это также один из «законов экологии» Б. Коммонера) определяет прежде всего то, что может и что не должно иметь места в биосфере. Возможность и право такого «знания» выработаны на протяжении миллиардов лет в бесчисленном чередовании актов отбора, проб и ошибок, в тщательнейшей подгонке каждого вещества, каждой новой органической формы ко всему комплексу условий существования, к огромному множеству других веществ и форм. Природа «знает» лучше, потому что ее практический опыт несравненно больше практического опыта человека. Именно поэтому вне эгоистических целей человека природу нельзя улучшить; можно только исправить те нарушения в живой природе планеты, причиной которых является человек.
Главный критерий эволюционного отбора - вписанность в глобальный биотический круговорот, увеличение его эффективности, заполненность всех экологических ниш, исключение «мертвых зон» в сети природных взаимосвязей.
У любого вещества, выработанного организмами, должен существовать разлагающий его фермент. И все продукты распада должны вновь вовлекаться в круговорот. Такова жизнь. С каждым биологическим видом, который нарушал этот закон, уменьшая замкнутость биотического круговорота, эволюция рано или поздно беспощадно расставалась, находя организмы-«заместители», способные восстановить замкнутость экологических циклов. Человеческая индустриальная цивилизация очень быстро и грубо нарушает замкнутость биотического круговорота в глобальном масштабе, что не может остаться безнаказанным. В этой критической ситуации должен быть найден компромисс и выработаны условия его принятия. Это можем сделать только мы. Недаром Б. Коммонер в лекции «Экология и социальные действия», прочитанной им два года спустя после выхода в свет книги «Замыкающийся круг», внес поправку в формулировку закона: «Природа знает лучше, что делать, а люди должны решить, как сделать это возможно лучше».
Условия взаимодействия автодорожного комплекса с окружающей средой
Транспорт имеет прямое отношение ко всем аспектам проблемы охраны окружающей среды. Эта отрасль хозяйственной деятельности прямо воздействует на биосферу через многомиллионный парк автомобилей, локомотивов, судов, самолетов, через крупные и мелкие транспортные предприятия (заводы, заправочные станции, депо, станции, вокзалы, сортировочные узлы, морские и речные порты, аэродромы, аэропорты, топливные и материальные базы, стационарные и теплоэнергетические установки, каменные, песчаные, гравийные карьеры и многие другие объекты). Сюда же относится строительство новых автомобильных и железных дорог, трубопроводов, аэропортов и прочих коммуникаций. Нельзя исключить из транспортной сферы объекты машиностроения, нефтехимической и резиновой промышленности, промышленности строительных материалов и целого ряда других отраслей экономики, работающих на транспорт.
С другой стороны, транспортно-дорожный комплекс (ТДК) является сложной социологической системой, поскольку в его состав входят отдельные люди и коллективы, непосредственно задействованные в этой сфере, а таюке фактически все население планеты, пользующееся услугами транспорта.
Все эти элементы ТДК, каждый из которых в отдельности или в форме антропогенных сообществ прямо или косвенно влияют на состояние окружающей среды, должны учитываться при определении условий такого взаимодействия. В городах неотъемлемой частью транспортной инфраструктуры являются также троллейбусы, трамваи, метрополитен и электропоезда, «энергетическое питание» которых осуществляется тепловыми электростанциями, которые при своем функционировании выбрасывают в окружающую среду токсичные и канцерогенные вещества.
ТДК взаимодействует с окружающей средой в условиях, определяемых характерными для места его функционирования ландшафтно-клима-тическими и биологическими факторами, а также конкретными параметрами архитектурно-планировочной структуры населенных мест и фоновым загрязнением окружающей среды, характерными для рассматриваемой (выделяемой) экологической системы или техносферы в регионе. Методология оценки взаимодействия ТДК с окружающей средой должна учитывать возможно большее количество доминирующих факторов, но в то же время быть реальной, то есть основываться на доступной или легко прогнозируемой фактической информации, позволяющей объективно установить опасность (степень риска) антропогенного воздействия ТДК на окружающую среду и здоровье населения в зависимости от его параметров, прежде всего, от количества эксплуатируемого автотранспорта в регионе, его типажа, технического состояния и режимов эксплуатации. В этой связи информацию об условиях экологического взаимодействия ТДК с окружающей средой целесообразно разделить на три группы8: данные о геолого-геоморфологических, ландшафтных и климатических особенностях территории размещения ТДК; состояние загрязненности атмосферного воздуха, поверхностных вод, почвы, уровень акустического режима и электромагнитных полей; радиационной обстановки; состояние флоры и фауны. Исследования и картирование геологических, геоморфологических, ландшафтных условий проводилось в нашей стране постоянно, и к настоящему времени имеется достаточная информация. Наличие такой информации вместе с параметрами ТДК может позволить производить оценку условий его взаимодействия с окружающей средой и выполнять расчеты ее антропогенного загрязнения. Для большинства городов Российской Федерации, в том числе и для Санкт-Петербурга, получение такой информации видится вполне реальным. Исследования климата больших городов были проведены Госкомгидрометом СССР в 1970-80 гг. Наблюдение и сбор информации о фоновом загрязнении атмосферного воздуха, водоемов и выброса загрязняющих веществ в атмосферу постоянно ведутся во многих городах России, в том числе и в Санкт-Петербурге. Единая система мониторинга состояния почвы в России отсутствует. В то же время в специализированных научных и производственных учреждениях, в администрациях городов имеется значительная информация о степени и характере фонового загрязнения почв. Что касается оценок акустического режима городов, то в этом вопросе отработаны пока теоретическая и методическая базы подходов9. Около 100 городов России имеют карты шумового загрязнения, составленные 10 и более лет назад и, конечно, требующие корректировки. Исследования, а, следовательно, и информация об электромагнитных полях, несмотря на их особую значимость в воздействии на живые организмы и человека, явно недостаточны.
Оценка социального риска от воздействия объектов автотранспортного комплекса на окружающую среду
Экологические проблемы крупных городов значительно обостряются, если они являются звеном сухопутных транспортных коридоров, включающих, как правило, в качестве главного элемента автомобильную составляющую. К числу таких городов относится большинство российских мегаполисов (Москва, Санкт-Петербург, Волгоград и др.). Поэтому оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха в городах с учетом воздействия автотранспорта является чрезвычайно актуальным вопросом.
Уровень загрязнения воздуха зависит в значительной степени от условий рассеивания примесей в атмосфере. При определенных метеорологических условиях концентрации примесей в воздухе увеличиваются и могут достигать опасных значений. Предотвращение таких случаев на основе их заблаговременного прогноза и кратковременного снижения выбросов является существенным для улучшения состояния воздушного бассейна. В зарубежных странах и в нашей стране, как уже было сказано, уделяется большое внимание вопросам краткосрочного прогнозирования загрязнения воздуха и предотвращения опасного роста концентраций вредных примесей в приземном слое атмосферы в неблагоприятные периоды. Впервые прогнозы уровней загрязнения воздуха начали разрабатываться в США с 1955 г. В нашей стране работы по данному вопросу выполнялись с 1963 г. в Главной геофизической обсерватории (ГГО) им. А.И. Воейкова в отделе исследования атмосферной диффузии и загрязнения воздушного бассейна под руководством М.Е. Берлянда и Л.Р. Сонькина. В настоящем подразделе кратко изложены основные принципы краткосрочного прогноза загрязнения воздуха, принятые и внедренные в нашей стране, а также проанализированы результаты исследований, которые ведутся в данном направлении за рубежом.
При решении задачи краткосрочного прогнозирования загрязнения воздуха оказалось целесообразным рассматривать две его составляющие — локальное загрязнение, создаваемое отдельным источником выбросов, и фоновое загрязнение воздуха в транспортном коридоре, если последний проходит по магистралям города. В соответствии с этим разрабатывалось два вида прогноза.
Методика прогноза загрязнения воздуха от отдельных источников разработана с использованием результатов теоретических исследований процесса распространения примесей в атмосфере, выполненных под руководством М.Е. Берлянда. Работы осуществляются для объектов, являющихся в условиях города наиболее значительными источниками выбросов. Прогнозирование в данном случае сводится к предсказанию установленных заранее условий погоды, вызывающих высокие концентрации примесей в приземном слое воздуха в районе источника, и к расчету создаваемых выбросами данного источника концентраций примесей.
Для решения задачи прогноза уровня загрязнения воздуха по городу в целом изучались метеорологические условия, определяющие уровни загрязнения воздуха, и разрабатывались статистические схемы. Статистические методы прогноза загрязнения воздуха по го-Роду в целом основаны на анализе фактических результатов контроля за концентрациями примесей в воздухе и за сопутствующими метеорологическими и синоптическими условиями.
Для характеристики загрязнения воздуха в целом по городу используются обобщенные показатели. Такие показатели, составленные по результатам контроля в ряде пунктов города за несколько сроков, существенно меньше подвержены случайным колебаниям, чем единичные данные о концентрации. Они отражают вклад в загрязнение воздуха преобладающих источников, а также фоновой концентрации в городе, в меньшей степени зависят от режима выбросов и в основном определяются метеорологическими факторами. В качестве такого показателя использовалось среднее по всему городу значение концентрации отдельных примесей в данный день или срок.
Л.Р. Сонькин в качестве интегрального показателя загрязнения ввел величину: Р = т / п, получившую широкое распространение в работах по про-гнозу загрязнения воздуха в нашей стране , где п - общее количество измерений за концентрациями примесей в городе в течение одного дня на всех стационарных пунктах контроля; m - количество измерений в течение этого же дня за концентрациями q, которые превышают среднесезонное значение на каждом из постов контроля более, чем в 1,5 раза (q 1,5 qcp).
Параметр Р рассчитывается для городов, где число стационарных пунктов контроля не менее трех, а число выполненных измерений за отдельные дни не менее 20. Очевидно, что Р меняется от 0 до 1.
Значительный рост концентраций на одном из стационарных постов контроля в городе мало скажется на значении параметра Р, однако может заметно повысить среднюю по городу концентрацию примеси. В то же время одновременный рост содержания примесей в разных частях города, который определяется метеорологическими процессами, достаточно хорошо выявляется при рассмотрении ежедневных значений параметра Р. Параметр Р используется в качестве интегрального показателя загрязнения воздуха и за рубежом: в Болгарии38, Финляндии39, Монголии40. В среднем для различных городов Р 0,2. Загрязнение воздуха по городу в целом можно считать повышенным при Р 0,2. В отдельные дни, когда скопление примесей в городском воздухе наиболее велико, значения Р превышают 0,5.
