Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ соответствия системы управления экологической безопасностью в гражданской авиации современным требованиям 12
1.1. Постановка проблемы и задачи исследований 12
1.2. Международные требования к системам управления экологической безопасностью 18
1.3. Требования к системам управления экологической безопасностью в Российской Федерации 31
1.4. Система управления экологической безопасностью при выполнении полетов, техническом обслуживании и ремонте 45
1.5. Соответствие системы управления экологической безопасностью в гражданской авиации международным и внутрироссийским требованиям 62
1.6. Постановка задачи дальнейших исследований 72
2. Анализ работ в области совершествования требований к системам управления экологической безопасностью 74
2.1. Определение факторов экологической опасности 74
2.2. Анализ работ в области совершествования требований к системам управления экологической безопасностью в РФ 85
2.3. Основные принципы системы экологической безопасности 92
2.4. Анализ работ в области совершествования системы управления экологической безопасностью в гражданской авиации 104
2.5. Основные выводы по главе 2 113
3. Теоретические исследования направлений повышения эффективности система управления экологической безопасностью в гражданской авиации 114
3.1. Разработка математической модели системы управления экологической безопасностью в гражданской авиации 114
3.1.1. Математическая модель системы управления экологической безопасностью 114
3.1.2. Математическая модель производственной системы ремонта ЛА 125
3.2. Проведение модельного эксперимента по анализу направлений повышения эффективности системы управления экологической безопасностью в гражданской авиации 138
3.3. Структурная оптимизация системы управления экологической безопасностью в гражданской авиации 154
3.3.1. Оценка опасности и риска на предприятиях 154
3.3.2. Управление безопасностью и риском на уровне организационно-технических систем (гражданской авиации) 163
3.3.3. Формализованное описание процесса управления безопасностью и риском 174
3.3.4. Оценка аварийной ситуации в гражданской авиации 178
3.4. Разработка метода ранжирования задач в системе управления экологической безопасностью в гражданской авиации 181
3.5. Методика экспертизы управления системами экологической безопасности на авиапредприятиях 191
3.6. Разработка аналитических методов решения задач управления экологической безопасностью в гражданской авиации на этапах жизненного цикла изделия авиационной техники 212
3.6.1. Анализ существующих методик оценки экологических последствий чрезвычайных ситуаций 212
3.6.2. Особенности анализа экологических последствий чрезвычайной ситуации на ВТ 222
3.6.3. Методика оценки экологической безопасности гражданской авиации 227
3.6.4. Оценка воздействия на окружающую среду транспортных авиапредприятий 231
3.6.4.1. Внуковский авиаремонтный завод (ВАРЗ) 238
3.6.4.2. Быковский авиаремонтный завод (БАРЗ) 243
3.6.4.3. Ухтомский вертолетный завод (УВЗ) 248
3.6.5. Исследование и сравнительная оценка загрязнения атмосферы участками авиапредприятий 258
3.6.5.1. Внуковский авиаремонтный завод (ВАРЗ) 258
3.6.5.2. Быковский авиаремонтный завод (БАРЗ) 263
3.6.5.3. Ухтомский вертолетный завод (УВЗ) 267
3.6.5.4. Оценка эффективности строительства нового теплового узла на УВЗ 270
3.7. Основные выводы по главе 3 274
4. Разработка системы комплексного мониторинга устойчивости системы управления экологической безопасностью в гражданской авиации 275
4.1. Разработка системы мониторинга антропогенной опасности техногенной сферы в режиме реального времени 275
4.1.1. Основные процессы, приводящие к аварийным выбросам 275
4.1.2. Распространение вредных веществ в окружающей среде 288
4.2. Разработка системы мониторинга отсроченной антропогенной опасности техногенной сферы 295
4.3. Совершенствование функции принятия решений по данным мониторинга для обеспечения устойчивости системы экологической безопасности 304
4.4. Разработка методических рекомендаций по созданию системы экологической безопасности в организационных структурах гражданской авиации 323
4.4.1 Органы управления системой экологической безопасности ГА 323
4.4.2 Структура системы экологической безопасности 332
4.4.3. Экономический механизм управления системой экологической безопасности при ТО и Р 348
4.5. Основные выводы по главе 4 360
5. Прогнозирование функционирования системы управления экологической безопасностью в гражданской авиации на основе комплексного мониторинга ее состояния на этапах жизненного цикла изделия авиационной техники 362
5.1. Разработка энтропийной концепции формализации задач на основных этапах жизненного цикла изделия авиационной техники 362
5.2. Прогнозирование процессов антропогенной опасности на этапах жизненного цикла изделия авиационной техники 371
5.3. Экономическая эффективность природоохранныхмероприятий 390
5.4. Прогнозирование роли психофизиологических факторов в системе экологической безопасности 396
5.5. Основные выводы по главе 5 412
Общие выводы и результаты работы 413
Список использованных источников 415
- Требования к системам управления экологической безопасностью в Российской Федерации
- Проведение модельного эксперимента по анализу направлений повышения эффективности системы управления экологической безопасностью в гражданской авиации
- Разработка системы мониторинга отсроченной антропогенной опасности техногенной сферы
- Прогнозирование процессов антропогенной опасности на этапах жизненного цикла изделия авиационной техники
Требования к системам управления экологической безопасностью в Российской Федерации
Решение задачи повышения эффективности системы управления экологической безопасностью в гражданской авиации на основе комплексного мониторинга ее состояния связано с критическим анализом соответствия действующей в ГА системы с системами более высокого иерархического уровня. В свою очередь, соответствие подсистемы подсистеме более высокого уровня и самой системе предполагает, что между ними нет внутренних противоречий. Необходимым и достаточным условием этого является непротиворечивость и соответствие системы управления экологической безопасностью в РФ и международного законодательства. Ответу на указанный вопрос посвящен данный раздел исследования.
В Конституции РФ, в статье 42 говорится: "Каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о ее состоянии и на возмещение ущерба, причиненного его здоровью или имуществу экологическим правонарушением".
Исходя из сказанного, органы государственного управления обязаны обеспечить соблюдение данного конституционного положения. Естественно ожидать, что в определении приоритетов в своей деятельности государственная власть документально закрепляет направления, связанные с обеспечением конституционных прав граждан России на благоприятную окружающую среду.
В Концепции национальной безопасности Российской Федерации (в редакции Указа Президента РФ от 10 марта 2000 года) национальная безопасность определяется как "система взглядов на обеспечение в Российской Федерации безопасности личности, общества и государства от внешних и внутренних угроз во всех сферах жизнедеятельности" [11]. В законе "О безопасности", принятом ВС РФ 5 марта 1992 г, безопасность определена как "состояние защищенности жизненно важных интересов личности, общества и государства от внутренних и внешних угроз" [12], которое в содержательной части близко вышеприведенному определению. Однако в нем есть важные уточнения, касающиеся определения "жизненно важных интересов", под которыми понимается "совокупность потребностей, удовлетворение которых надежно обеспечивает существование и возможности прогрессивного развития личности, общества и государства" [11]. В первом разделе Концепции при определении места России в мировом сообществе констатируется, что в совершенствовании механизмов многостороннего управления международными процессами все большую роль играют экономические, политические, научно-технические, экологические и информационные факторы. Характеристика же национальных интересов в экологической сфере ограничивается констатацией, что необходимо сохранение и оздоровление окружающей среды.
В четвертом разделе Концепции дается детальная характеристика обеспечения национальной безопасности России. В числе приоритетных направлений в экологической сфере выделены: рациональное использование природных ресурсов, воспитание экологической культуры населения; предотвращение загрязнения природной среды за счет повышения степени безопасности технологий, связанных с захоронением и утилизацией токсичных промышленных и бытовых отходов и т.д.
Данные приоритеты в экологической сфере не являются результатом серьезной аналитической работы, поскольку они не содержат главного: отсутствует определение понятия экологической опасности в общем виде, а также не выделены элементы, ее составляющие, т.е. не определено то, против чего необходимо разработать систему защитных мер; не обозначены механизмы, с помощью которых будет реализовываться данная система защитных мер.
Указанные в Концепции национальной безопасности приоритеты в основном являются следствием отсутствия грамотной политики в области охраны окружающей среды. О создании государственной системы экологической безопасности даже не идет и речи, не говоря уже о концептуальных принципах ее построения.
В качестве основных объектов безопасности в Законе "О безопасности", рассматриваются: "личность - ее права и свободы; общество -его материальные и духовные ценности; государство - его конституционный строй; суверенитет и территориальная целостность" [12].
Из этого, а также исходя из конституционного права каждого гражданина нашего государства на благоприятную окружающую среду, следует, что нам гарантируется и экологическая безопасность.
Статья 2 Закона "О безопасности" гласит: "Основным субъектом обеспечения безопасности является государство, осуществляющее функции в этой области через органы законодательной, исполнительной и судебной властей. Государство в соответствии с действующим законодательством обеспечивает безопасность каждого гражданина на территории Российской Федерации". При этом основными принципами обеспечения безопасности в соответствии со статьей 5 закона являются: законность; соблюдение баланса жизненно важных интересов личности, общества и государства; взаимная ответственность личности, общества и государства по обеспечению безопасности; интеграция с международными системами безопасности.
Далее в статье 8 Закона определяется система безопасности, основными элементами которой являются "органы законодательной, исполнительной и судебной властей, государственные, общественные и иные организации и объединения, граждане, принимающие участие в-обеспечении безопасности в соответствии с законом, а также законодательство, регламентирующее отношения в сфере безопасности".
Далее в статье 9 Закон определяет основные функции системы безопасности, к которым относятся: выявление и прогнозирование внутренних и внешних угроз жизненно важным интересам объектов безопасности, осуществление комплекса оперативных и долговременных мер по их предупреждению и нейтрализации и т.д.
Следовательно, основными функциями системы безопасности являются выявление, прогнозирование и предупреждение внутренних и внешних угроз жизненно важным интересам личности, общества и государства.
Статья 12 Закона объясняет, чем обеспечивается безопасность.
Статья 13 Закона "О безопасности" определяет статус Совета Безопасности Российской Федерации: "Совет Безопасности Российской Федерации является конституционным органом, осуществляющим подготовку решений Президента Российской Федерации в области обеспечения безопасности.
Совет Безопасности Российской Федерации рассматривает вопросы ... экологической и иных видов безопасности, охраны здоровья населения, прогнозирования, предотвращения чрезвычайных ситуаций и преодоления их последствий, обеспечения стабильности и правопорядка и ответствен перед Верховным Советом Российской Федерации за состояние защищенности жизненно важных интересов личности, общества и государства от внешних и внутренних угроз". Среди основных задач, стоящих перед Советом Безопасности, является совершенствование системы обеспечения безопасности.
В Совете Безопасности на сегодня создано 12 постоянных Межведомственных комиссий (МВК), в том числе, по экологической безопасности.
В состав МВК по экологической безопасности (Указ Президента РФ №1603 от 1 сентября 2000 года, с изменениями от 25 декабря 2000 года) входят руководители федеральных органов государственной власти. Ее полномочия позволяют создать эффективную систему по прогнозированию и предупреждению проявления факторов экологической опасности.
Однако в составе указанной МВК отсутствуют представители Генеральной прокуратуры, Министерства транспорта, средств массовой информации, общественности, без участия которых вряд ли возможно создание эффективной национальной системы экологической безопасности.
В документах, определяющих структуру, функции и состав МВК по экологической безопасности, никак не определены экологические угрозы (факторы экологической опасности) и соответственно механизмы их предупреждения, поэтому предполагается, что эти законодательные пробелы будут восполнены при разработке федеральных законов, концепций, программ.
В Федеральном Законе "Об охране окружающей среды" определение экологической безопасности дано в следующем виде: "экологическая безопасность - состояние защищенности природной среды и жизненно важных интересов человека от возможного негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности, чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера и их последствий" [13]. В данном определении в качестве объектов безопасности отнесены природная среда и человек, в то время как в Законе "О безопасности" в качестве объектов безопасности определены человек, общество и государство. По своему содержанию определение экологической безопасности близко к определению, принятому в рекомендательном законодательном акте "О принципах экологической безопасности в государствах Содружества" [14]. В нем под экологической безопасностью понимается "состояние защищенности личности, общества и государства от последствий антропогенного воздействия, а также стихийных бедствий и катастроф". Такое определение вряд ли сможет служить основанием для практической разработки системы экологической безопасности, поскольку из приведенного определения не ясно, что такое состояние "защищенности", чем оно измеряется и какими способами возможно его достичь?
Проведение модельного эксперимента по анализу направлений повышения эффективности системы управления экологической безопасностью в гражданской авиации
Для успешного функционирования системы экологической безопасности, составной частью которой является система предупреждения катастроф на предприятиях ГА, необходимо проводить экспертную оценку вероятности возникновения внештатной ситуации [61].
В настоящее время все мероприятия по улучшению работы отрасли и исправлению ошибок проводятся по результатам расследования авиационных происшествий (инцидентов). Анализ внештатных ситуаций является информационной базой проявления авиационных ситуаций.
Автор предлагает проводить данные мероприятия по результатам оценки вероятности (риску) возникновения события или факторов, приводящих к особой ситуации. Предупреждение данных событий поможет нам сократить количество авиационных происшествий и инцидентов.
Для этого вернемся к функции зависимости вероятности (Pi) наступления экологической катастрофы от величины отклонения системы от целевого состояния (А) (рис. 2.3. п.2.3.).
Нас будет интересовать размытая область опасных состояний, что находится между зоной безопасных состояний и зоной «гарантированной» катастрофы. В пределах этой области вероятность катастрофы или инцидента приближается к единице.
В ПРАПИ-98 приводится перечень событий, подлежащих расследованию в эксплуатации. При сравнении данного перечня и отчетов расследований по годам мы выбираем основные события, по которым оцениваем вероятность наступления авиационного происшествия (инцидента):
1 .Человеческий фактор (60-78% авиапроисшествий, до 20% инцидентов):
Нарушение правил выполнения полетов экипажами ВС;
Нарушение правил выполнения полетов при отказе ВС;
Ошибки экипажа ВС и нарушение деятельности персонала УВД;
Недостатки в работе летного состава. 2. Отказ авиационной техники в полете:
Разрушение/повреждение планера; Отказ/неисправность систем ВС; Отказ/неисправность двигателя;
Отказы, связанные с нарушением правил технической эксплуатации AT.
3. Недостатки в наземном обеспечении полетов.
4. Активные воздействия внешней среды и прочие причины:
метеорологическое воздействие;
нарушение норм загрузки ВС и правил центровки;
заправка ВС некондиционными ГСМ и авиационными жидкостями;
авиационная безопасность;
орнитологическое воздействие. Воспользуемся данными анализа авиационных событий и сгруппируем события в соответствующие области проявления. Также установим причинно-следственные связи и возможность их проявления. Для этого воспользуемся лингвистическими переменными теории нечетких множеств, построенных на основе опроса экспертов. Сгруппируем события в соответствующие области проявления (табл. З.1.).
На основе имеющихся данных составим эталонную модель развития аварийной ситуации (рис.3.2.).
В общем виде эталонная модель развития аварийной ситуации, применимая к вычислениям, выглядит следующим образом (табл.3.3).
Анализ авиапроисшествий показывает, что основной их причиной (до 80%) является «человеческий фактор».
В целом, взаимодействие системы «летчик - самолет» есть классический пример конфликтной ситуации, в которой летчик не всегда располагает всеми данными, необходимыми для принятия оптимального решения. Складывается ситуация, которая характеризуется: а) действиями летчика; б) происходящим процессом в самолете, по ряду причин неподконтрольным летчику. Таким образом, составные части системы не всегда знают, как поведет противоположная сторона.
Такие ситуации, когда для распознавания складывающейся ситуации требуется принятие решения в условиях неопределенности, принято называть игровыми, а процесс принятия решений - разрешение конфликта - игрой. В теории игр для решения задач подобного типа применяется теоретико-игровой подход [62, 63].
Задачу распознавания будем рассматривать как антагонистическую игру ГР с природой. Под игроком II, будем понимать лицо, принимающее решение (ЛПР), а под игроком I — природу. Стратегиями ЛПР являются алгоритмы распознавания еч, множество которых составляет {eq}. Стратегии природы — это совокупность информационных описаний объектов {S (U)}. Ситуация в игре ГР образуется в результате выбора каждым из игроков своей той или иной стратегии. Обозначим ситуацию в игре ГР через с = {S (U). еч }. Среди стратегий {еч}есть стратегии составления стандартной информации So и, кроме того, So(-{S (к)}. Определена функция выигрыша Н, заданная на множестве ситуаций с(-К.
Таким образом, теоретико-игровой моделью -задачи оценки летных происшествий назовем совокупность rP= {S(U)}, {еч}.Н . (3.41)
Свяжем функцию Н с функционалом оценки качества алгоритма распознавания V (еч).
Положим Н(с) = Н (S(U). е0 = Hs(q) (eq) = 1 - V (eq) s(q) . (3.42)
Оптимальным поведением игроков в игре Гр принято считать такое их поведение, при котором выполнено: max min Н (S(U). еч) = min max Н (S(U). еч) . (3.43) {S (U)}, {eq} {eq}, {S (U)}
Стратегии природы заключаются в том, что она дает человеку (ЛПР) самую разнообразную информацию об объектах и процессах реального мира. Способы предоставления этой информации самые разнообразные и, естественно предположить, что число этих способов бесконечно. Способы предоставления информации тесно связаны и фактически представляют собой деревья понятий, заданных на {W}.
Применение теоретико-игрового метода для оценки происшествий в первую очередь обусловлено тем, что развитие ситуации характеризуется не набором точных законов, а лишь в виде закономерностей. При этом конкретные события являются проявлением основных тенденций-закономерностей, допуская различного рода отклонения.
Во вторых, такого рода события могли бы быть описаны вероятностно-статистическими методами, но гипотеза о характере функции распределения налагает очень жесткие ограничения на обрабатываемую информацию. Но в случае анализа и прогнозирования летного происшествия строгие математические методы неприемлемы.
И, в-третьих, на практике конкретные события, являясь проявлением общих тенденций, подвержены действию множества разнородных факторов, приводящих к большому разнообразию. Учесть все такие факторы, моменты и причины их возникновения и последствия на исследуемый объект представляется невозможным.
Применение метода теоретико-игрового анализа конфликтных ситуаций приведен в [64].
Разработка системы мониторинга отсроченной антропогенной опасности техногенной сферы
Природная среда, обменивающаяся с технической системой веществом, энергией, информацией, включается в состав сложных геотехнических комплексов [210, 211]. Приняв системный подход как основу исследования геотехнической системы (ГТС), отметим, что при дополнении его математической моделью системы следует говорить уже о системном анализе. Одна из самых сложных задач методов системного анализа состоит [212, 213, 214] в органическом объединении формальных математических моделей с материалом, полученным традиционными методами исследования. В таких условиях на стыке наук созданы условия для превращения системного анализа в фундаментальное научное направление, нуждающееся в собственных концепциях. При этом методы системного анализа приобретают не только общетеоретическое, но и совершенно особое прикладное значение.
Исследуя геотехническую систему (ГТС) (рис 4.1), необходимо отметить [215] несколько особенностей, присущих системам вообще и экологическим в особенности:
общность признаков, т.к. в системе нет того, что отсутствует в ее подсистемах;
сложность, обусловленная разнообразием элементов и связей между ними, а также степенью интенсивности этих связей;
особенность положения исследуемой системы на правах подсистемы в пределах более крупной системы;
надежность, характеризующая вероятность протекания внутренних процессов и поддержания ее свойств во времени;
устойчивость к внешним возмущающим воздействиям.
При системном анализе главное внимание направлено на выявление способа связи составляющих частей, подсистем и элементов объекта в виде единого целого, на определение функций каждого элемента в целом, на исследование динамики развития объекта и условий его функционирования, разработку прогнозов состояния системы как базы для ее последующей оптимизации. То есть, ГТС следует рассматривать как динамические системы, обладающие определенной совокупностью общих структурных и функциональных свойств, имеющих иерархическую организацию, развивающихся во времени и пространстве, в основу которых положено информационное взаимодействие между элементами внутри системы и с внешними системами с важной ролью обратных связей.
Любое антропогенное воздействие можно рассматривать как внешнее, направленное на изменение не только свойств компонентов ГТС, скоростей реакции, но также и на изменение ее структурных параметров [216].
Разработка теории рационального природопользования требует рассматривать единый природно-промыпшенныи комплекс с измененными (или изменяющимися) естественными связями, техногенными геохимическими аномалиями, представляющими собой результат адаптивной деятельности системы, в свою очередь, адаптирующей среду [217, 218, 213].
Изучение закономерностей формирования и эволюции ГТС во времени и пространстве позволяет вскрыть сложный механизм внутренних связей между техногенными нагрузками, изменением геохимического фона и экологическими последствиями, проявляющимися в природе. Последнее особенно важно, т.к. позволяет прогнозировать возможность критических ситуаций в природе и вооружает исследователя орудием нормирования техногенных нагрузок уже на стадии проектирования.
Любое предприятие, в том числе и транспортное, вовлекает в сферу производства сырье и природные ресурсы и направляет в окружающую среду отходы производственных процессов. Природные и техногенные вещества и энергии способствуют перераспределению отходов за счет процессов миграции, трансформации и аккумуляции.
Мы рассматриваем среду, подверженную влиянию технологических отходов на примере процессов, применяемых на предприятиях ГА, и образовавшей с ним (предприятием ГА) единую геотехническую систему [219,220].
ГТС имеют четко выраженную иерархическую структуру, определяемую величиной и спецификой системообразующего объекта - ядра.
Она может быть сформирована отдельно стоящей котельной, промышленным (транспортным) предприятием, промышленным (транспортным) узлом, и, наконец, совокупностью взаимосвязанных узлов, образующих единый территориально - производственный комплекс (ТПК).
Внутри крупных ГТС зачастую наблюдаются зоны повышенной деградации природной среды, обусловленные не только интенсивностью техногенной нагрузки от отдельных мощных источников отходов производства, но и взаимным наложением полей, генерируемых несколькими относительно маломощными источниками. Это обстоятельство требует постановки специальных исследований структуры, интенсивности и состава материально-энергетических центробежных потоков в ГТС и формируемых ими техногенных геохимических полей.
Характер распространения в окружающей среде компонентов отходов производства описывается миграционной функцией Ф: Ф = d/dx grad (М,Е) = d2 (M,E)/dL dx , (4.10) где Ф - миграционная функция; М,Е - масса и энергия, распространяющейся в среде субстанции отходов производства; L - расстояние, на котором проявляется действие субстанции за время х.
Если величина Ф характеризует прямую связь предприятия со средой, то обратной связью является реакция среды, направленная на уменьшение техногенного воздействия за счет природной энергии b массы составляющих компонентов среды. В случае равенства величин прямой и отрицательной обратной связей ГТС находятся в состоянии динамического равновесия, т.е. окружающая среда выдерживает техногенную нагрузку и относительно устойчива к ней.
Целенаправленная оптимизация системы ГТС требует выявления силы взаимодействия предприятия с окружающей средой. В зоне воздействия предприятия наблюдается нестационарное материальное (и энергетическое) поле. Поле характеризуется градиентом, связанным с поверхностями уровня, на которых напряженность поля имеет постоянное значение: m(x,y,z) = const. Для определения условий нормирования и оптимизации взаимодействия в ГТС рассмотрим упрощенную модель поля, генерируемого в системе.
Прогнозирование процессов антропогенной опасности на этапах жизненного цикла изделия авиационной техники
Воздействие на окружающую среду транспортных объектов, которыми являются воздушные суда, происходит на всех этапах их жизненных циклов, начиная от добычи сырья, его переработки (получение материалов), изготовления, эксплуатации, ремонта и восстановления, реновации и утилизации объекта, его узлов и деталей ( рис. 3.15 п.3.6.)
Экологический баланс транспортного средства — это совокупность всех видов негативного воздействия объекта на окружающую среду при реализации жизненного цикла. Экологический баланс представляется в виде поточных процессов обмена энергией и веществом, выраженных в виде сумм объемов потребления материалов, выбросов вредных веществ, энергозатрат на каждом этапе жизненного цикла одиночного транспортного средства или сооружения.
Окружающая среда районов аэропортов представляет собой сложную экологическую систему, состояние которой меняется под влиянием природных и техногенных воздействий. Прогноз пространственно-временной динамики состояния такой системы и её анализ необходимы для определения направлений устранения либо предупреждения негативных внешних воздействий, т. е. для управления её экологической безопасностью.
Нормальная экологическая обстановка связывается с той структурой биосферы и ее жизнедеятельностью, которая сложилась на данной территории или, точнее, биогеоценозе. Нарушение равновесия, внесенное в экосистему вследствие какого-либо воздействия, в нормальной системе, согласно принципам существования, стимулирует в ней процессы, которые стремятся вернуть систему в исходное состояние.
Однако при достаточно мощном воздействии, согласно [239], система может потерять устойчивость и перейти в нестационарное состояние. На сегодняшний день представляется, что эта парадигма является ключевой для определения состояния экосистемы. Кроме того, следует понимать, что с точки зрения системного подхода к экологическим проблемам, в качестве системы следует рассматривать всю земную биосферу, а рассмотрение региональных экологических проблем проводить с точки зрения глобальной экологии.
Человек позволяет себе вмешиваться в циклы круговорота вещества и энергии в биосфере, тем самым размыкая или нарушая циклы, которые природа создала. И несмотря на то, что запас прочности в природе был достаточно велик, по оценкам [239] уже наступил кризисный этап биосферы в целом, и человечеству отпущено весьма мало времени, чтобы опомниться и начать деятельность по возврату биосферы в равновесное состояние.
На сегодняшней день при оценке экологической обстановки исходят прежде всего из санитарно-гигиенических критериев и показателей. Более правильным является концепция приемлемого риска. Основное преимущество подхода к оценке санитарно-гигиенического состояния с позиций концепции риска заключается в сведении многих нормативных показателей к одному - значению риска, что позволяет сравнивать воздействия различных по природе факторов.
В настоящее время мы не располагаем достаточными и достоверными данными для проведения соответствующих оценок. Необходимо оценивать экологическое состояние такими методами, которые не противоречивали бы основным экологическим принципам и позволяли бы делать количественные оценки ситуации в целом.
В качестве критериев выступают наиболее существенные показатели состояния природной среды, экономических и социальных условий. В каждой из этих областей можно использовать множество показателей (табл.5.1 ) [54].
Однако число критериев должно отвечать требованию объективности и экономии. Объективность растет с числом критериев лишь до определенного предела, после которого начинает снижаться из-за шума, создаваемого малозначащими показателями. Неравноценность критериев связана в первую очередь со степенью обобщения информации, причем интегральным критериям придается больший вес. Вместе с тем работа с небольшим числом обобщенных показателей может привести к утрате объективности в процессе опосредования информации. Поэтому оптимальным следует считать сочетание обобщенных и частных показателей.
1. Загрязнения воздуха селитебных территорий
Степень загрязнения атмосферного воздуха устанавливается по кратности превышения ПДК с учетом класса опасности, суммирования биологического действия загрязнений воздуха и частоты превышений ПДК. В соответствии с действующими ПДК для оценки степени загрязнения воздуха используются фактические максимально разовые и среднесуточные концентрации за последние несколько лет, но не менее, чем за два года.
Результаты измерений обрабатываются и представляются для каждого выбранного пункта, вещества и года наблюдения раздельно. По каждому веществу должно быть учтено не менее заранее выбранного числа наблюдений.
Оценка загрязнения атмосферы по максимально-разовым концентрациям.
Путем статистической обработки материала вычисляется такое значение концентрации С95, при котором повторяемость значений концентрации будет ниже или равна этой концентрации в 95% случаев. При загрязнении атмосферы несколькими веществами, обладающими эффектом суммирования биологического действия, рассчитывается приведенная к одному из суммирующихся веществ концентрация С95пр Оценка степени загрязнения атмосферного воздуха по среднесуточным концентрациям.
Для оценки степени загрязнения используются среднесуточные пробы, полученные путем непрерывной аспирации в течение 24 ч или прерывистой аспирации как минимум четыре раза в сутки через равные интервалы времени. Анализируются все концентрации из отобранных среднесуточных проб.
2. Воздействие на природную среду загрязнения воздушной среды Основными показателями загрязнения атмосферного воздуха, характеризующими воздействие на природную среду (растительность, почв, поверхностные и подземные воды), являются критические нагрузки и критические уровни загрязняющих веществ. Под ними понимают максимальные значения выпадений или соответственно, концентраций в атмосферном воздухе загрязняющих веществ, которые не приводят к заметным изменениям структуры и функции экосистем.
3. Критерии загрязнения водных объектов
В качестве основных показателей оценки состояния поверхностных и подземных вод выбраны концентрации приоритетных токсических загрязняющих веществ, а также общепринятые физико-химические характеристики: рН, БГЖполн, ХПК, растворенный кислород, биологические характеристики.
Загрязненность подземных вод (не используемых в качестве питьевых) в местах ведения хозяйственной деятельности оценивается по площади загрязнения. При этом, если площадь загрязнения составляет 0,5 кв.км и менее, ситуация считается удовлетворительной. При больших площадях загрязнения ситуация считается неблагоприятной.
4. Критерии загрязнения почвы
В оценке экологического состояния почв основными показателями степени экологического неблагополучия является химическое загрязнение. В данном конкретном случае наиболее значимым являются площадь загрязненных земель и концентрации химических веществ.
Для выделенных факторов воздействия собираются и оцениваются, с точки зрения полноты и соответствия требованиям, данные по зависимостям «воздействие-эффект». Используются наиболее простые и наименее трудоемкие подходы и модели, которые, однако, позволяют получить результаты, поддающиеся ясной интерполяции и позволяющие проводить сравнения и оценки. На данном этапе рассматриваются и сопоставляются коэффициенты риска, связанные с различными факторами, и оцениваются возможности их совокупного воздействия.
Между уровнем риска и дозовой нагрузкой, создаваемой веществами, загрязняющими воду, продукты питания и воздухом и другими факторами существует тесная связь, так называемая зависимость «воздействие-эффект». Можно использовать показатель кратности превышения нормативно допустимой загрязненности среды обитания.
