Увеличить | Уменьшить Русский | English
Оценка окружающей среды 
  Новости дня

ОЦЕНКА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Свидетельство о регистрации массовой информации
Эл № ФС77-52011 от 29 ноября 2012 г.
Гл. редактор - Монахов С.К.

Оценка окружающей среды – это определение ее пригодности и значимости для человека, как индивида и общества. Окружающую среду очень трудно оценить в целом, по крайней мере, на первых порах, поэтому сначала оценивают ее отдельные части и свойства, а потом, если в этом есть необходимость, переходят к комплексной оценке.

Первый вопрос у всех, кто приступает к оценке окружающей среды: на какие составные части её надо разделить, чтобы ее удобно было оценивать? Оглядевшись вокруг, легко заметить, что среда, окружающая человека, представляет собой «коктейль» из искусственных (сделанных им самим) и естественных (сотворенных природой) элементов.

В ближнем окружении человека больше искусственных элементов, а в дальнем – больше естественных. Практически не бывает такого, чтобы окружающая среда состояла только из искусственных элементов (всюду есть электромагнитное и гравитационное поле Земли). Близки к этому разве что искусственные спутники и подводные аппараты с человеком на борту.

Благодаря тому, что влияние человека приняло глобальный характер, охватило не только живую оболочку планеты (биосферу), но и проникло в ее неживые оболочки (атмосферу, гидросферу и литосферу), в настоящее время практически не бывает и такого, чтобы окружающая среда состояла из одних естественных элементов. Близки к этому разве что экосистемы глубоководных гидротермальных источников – «черных и белых курильщиков».

Здесь мы прервем наше изложение, чтобы сообщить о том, что оценка окружающей среды это еще и наука, выросшая на стыке нескольких естественных и общественных наук, таких экология, география, экономика, социология и т.д. Назовем науку об оценке, как методах и средствах познания, с помощью которого нечто важное отделяется от неважного, а также определяется степень его важности, эстимологией (от латинского aestimatio – оценка).

Наряду с другими методологическими науками, такими как системология, таксономия и т.п., эстимология сегодня развивается особенно бурно, причем в практической сфере даже быстрее, чем в теоретической. Можно говорить об экономической, социальной и прочих отраслях эстимологии. А у нас пойдет речь об экологической эстимологии – науке о структуре, принципах, методах и средствах оценки окружающей среды.

Как вкрапления в других областях научного знания эта наука появилась уже давно, примерами чего являются существующие методы оценки биоразнобразия, функционального состояния и устойчивости экосистем, загрязнения природной среды и т.п. Похоже, настало время, чтобы эти вкрапления слились воедино. Как минимум, этого требует системный подход к охране окружающей среды.

В России сформировались и существуют несколько научных школ (московская, ленинградская, уральская, волжская, донская), так или иначе причастных к экологической эстимологии. Были созданы интернет-ресурсы, посвященные этой теме, среди которых особого внимания, по нашему мнению, заслуживают следующие:

Что касается наших трудов, то они в основном посвящены оценке загрязнения окружающей среды, а также оценке погоды и климата. Их практическую значимость мы видим в научном обосновании единой системы нормирования, оценки и мониторинга окружающей среды, а также государственной политики в области адаптации к изменениям климата. К списку наших работ, посвященных этим проблемам, можно перейти по этой ссылке. А далее мы вновь возвращается к нашему очерку об оценке окружающей среды.

По соотношению искусственных и естественных элементов окружающую среду в первом приближении можно разделить на антропогенную и природную среду (рис. 1). Антропогенную среду (или среду пребывания), в которой преобладают искусственные элементы, в свою очередь можно подразделить среду обитания, в которой человек проводит большую часть своего времени, и среду простирания (именуемую также хозяйственной средой), где он бывает реже, но последствия этого бросаются в глаза. Природную среду, в которой преобладают естественные элементы, также можно подразделить на девственную среду, где следы человека не заметны, и буферную среду, в которой ощущается, но не имеет существенного значения, его присутствие.

 

увеличить

Рис. 1 Классификация окружающей среды по соотношению искусственных и естественных элементов

Свойства окружающей среды, определяющие ее пригодность и значимость для человека, принято называть факторами окружающей среды, их также можно подразделить на искусственные (антропогенные) и естественные (природные) факторы. Сразу оговоримся, что далее речь пойдет главным образом о природных факторах. Оценка антропогенных факторов и систем, кстати, весьма разнообразных (правовых, экономических, социальных, технических, информационных и т.д.) не входит в сферу наших интересов. Исключением является только относящееся к антропогенным факторам воздействие человека на окружающую среду.

Природные факторы окружающей среды, как известно, подразделяются на природные ресурсы и природные условия (рис. 2). К первым относятся все тела и силы природы, которые используются и/или могут быть использованы непосредственно для потребления и/или в процессах производства, а ко вторым – остальные тела и силы, которые непосредственно не используются ни в жизнедеятельности, ни в хозяйственной деятельности, ни в иных видах деятельности человека, но тем или иным способом влияют на них.

 

увеличить

Рис. 2 Классификация природных факторов окружающей среды

Существует несколько классификаций природных ресурсов: по характерным признакам (минеральные, водные, биологические), по способу использования (предметы труда и предметы потребления). С точки зрения оценки окружающей среды особое значение имеет классификация природных ресурсов по их исчерпаемости и возобновимости на неисчерпаемые, исчерпаемые невозобновимые и исчерпаемые возобновимые.

Природные условия также обычно классифицируют по характерным признакам (рельеф, климат и т.п.), но для оценки окружающей среды более важным является их подразделение на природные услуги и природные стихии. Природными услугами называются выгоды, получаемые человеком от природных систем, например, участие последних в естественном воспроизводстве биологических ресурсов или в рассеивании и разложении загрязняющих веществ.

В последние 15 лет много говорится об экосистемных услугах, особенно, в связи с необходимостью сохранения биологического разнообразия. Но мертвая природа (например, гидрологический и геологический круговороты, циркуляция атмосферы) представляет человеку не меньше выгод, чем живая. Поэтому природные услуги следует подразделять на абиогенные и биогенные (экосистемные). Кроме того, и к тем, и к другим можно применять классификацию, разработанную для экосистемных услуг (снабжающие, поддерживающие, регулирующие, культурные услуги).

Природные стихии или физические явления и процессы, происходящие в окружающей среде, классифицируются по компонентам, в которых они протекают (метеорологические, гидрологические, геологические и т.п.), а также по своей интенсивности и последствиям на стихийные явления и стихийные бедствия (катастрофы). Стихийные явления (например, погода), могут воздействовать на здоровье человека, производительность труда, издержки производства как положительным, так отрицательным образом. В отличие от этого стихийные бедствия всегда влекут за собой человеческие жертвы и/или имущественный ущерб.

Для количественной оценки природных факторов отдельно взятой территории, независимо от их сущности (ресурсы, услуги или стихии) и от того доставляют они пользу или вред человеку, желательно использовать единый подход, например, формулу «потенциал-состоятельность». Под потенциалом в ней понимается все (как хорошее, так и плохое), что природа может доставить человеку в пределах данной местности, а под состоятельностью – все, что он берет и получает от нее в рассматриваемый момент или интервал времени, пребывая в той же местности (берет он, естественно, то, что ему нужно, а получает то, от чего не может отказаться или защититься). 

Потенциал или состоятельность природных факторов, выраженные в денежных единицах, составляют их стоимость. Нет сомнения, что все на этом свете, имеющее непосредственное отношение к человеку, чего-то стоит (как минимум, столько, сколько мы готовы за это заплатить или сколько можем потерять от этого). Стоимость – очень важная категория экономической оценки природных факторов, так как приводит их к единому знаменателю и, соответственно, позволяет дать им суммарную оценку, не тратя время на разработку иной универсальной шкалы.

Для всех природных факторов, как свойств природной среды, имеющих значение для человека, могут быть приняты некие пороговые значения, устанавливающие пределы и/или степень этой значимости. Например, для природных ресурсов это может быть минимальный запас (требуемый для разработки), для природных услуг – ассимиляционный потенциал, для природных стихий – приемлемый риск. Особо отметим, что эти «пороги» могут иметь как натуральное, так и стоимостное выражение, а также то, что их можно использовать как критерии для оценки качества природных факторов.

Природные факторы также можно рассматривать как функции природных систем, обеспечивающие пригодность окружающей среды для человека (назовем их антропоцентрическими функциями I рода). Многие из них (особенно природные услуги), могут осуществляться только вкупе с собственными функциями природных систем. Например, естественное воспроизводство водных биоресурсов невозможно без осуществления водными экосистемами таких функций как продукция и деструкция органического вещества. Здесь важно подчеркнуть, что данное положение касается не только живых, но и мертвых систем, целостность которых (например, гидрологического цикла), также имеет большое значение для человека.

Жизнеобеспечивающие и средообразующие функции по отношению к человеку осуществляют природные системы различного ранга, высшей из которых является биосфера. При этом системы низшего ранга наряду с осуществлением антропоцентрических функций I рода играют определенную роль в поддержании биосферы, и тем самым, косвенным образом, при ее посредстве, также служат человеку. Поэтому биосферные функции (также осуществляемые природными системами в одном пакете с собственными функциями) можно рассматривать как антропоцентрические функции II рода(рис. 3). Главное при этом не впасть в заблуждение, что природе с самого начала предназначалось служить человеку. Нет, это он сам принудил ее к этому.

 

увеличить

Рис. 3 Схема антропоцентрический функций и II рода

Антропоцентрические функции природных систем неотделимы от их собственных функций, так как человек берет от природы то, что она приготовила для себя, а не для него. Поэтому человек заинтересован в сохранении целостности природных систем и, тем самым, в разработке методов ее оценки. Но расплывчатость понятия целостность пока не позволяет решить эту задачу. Из-за его неопределенности целостными системами принято считать только воплощения девственной природной среды, что, наверно, неправильно.

Интуитивно понятно, что целостность – это то, что объединяет разрозненные части в систему, выделяет ее из окружающей среды и способствует самосохранению. Может быть это то, что принято называть самоорганизацией? Тогда целостностью можно именовать присущее данной природной системе сочетание структуры и функций, обеспечивающее ее единство и самосохранение. А структура и функции природных систем уже вполне поддаются оценке. Конечно, речь идет только о количественной оценке, так как природные системы сами по себе, безотносительно к человеку, не имеют ни цены, ни качества.

В основе функционирования как живых, так и неживых геосистем лежит круговорот веществ, поддерживаемый потоком энергии. Функциональными характеристиками геосистемы являются масса и скорость оборота вещества, его замкнутость, поток энергии, проходящий через нее и т.п. В свою очередь структура геосистемы характеризуется разнообразием и соотношением компонентов, между которыми распределяется ее вещество и энергия. Главное, что и те, и другие характеристики подаются измерению, могут быть количественно оценены. Важно и то, что между структурными и функциональными параметрами геосистем существует зависимость, которая может быть установлена эмпирическим путем.

Редкий случай, чтобы природная система пребывала постоянно в одном состоянии. Обычно ей свойствен набор состояний, которые циклически сменяют друг друга, при этом одни параметры систем (как функциональные, так и структурные) остаются неизменными (или стабильными), а другие меняются (варьируют) в тех или иных пределах. Совокупность функций (гистограмм) распределения измеряемых параметров (функцональных, структурных, стабильных, варьирующих) можно рассматривать как «портрет» данной системы, изменения которого указывают на нарушения ее целостности.

Для экосистем (живых геосистем), связь между структурой и функциями которых находит отражение в жизненных формах организмов, составляющих биоценоз, нарушения целостности легко выявляются по исчезновению тех или иных биоморф. При этом изменения видового состава не столь информативны, потому что круг форм в жизни экосистемы играет более важную роль, чем круг видов. Однако, выявить нарушение целостности это только полдела, ведь вопрос о том, как оно отразится на антропоцентрических функциях, выполняемых данной экосистемой, остается открытым и требует дополнительного изучения.

Оценка природной среды не исчерпывается оценкой природных факторов и природных систем, она также включает в себя оценку воздействия, оказываемого человеком на природную среду. Термин воздействие здесь употребляется в узком смысле, означающем непосредственно оказываемое действие (в широком смысле этот термин также распространяется на последствия, вызванные этим действием). При этом все-таки следует проводить различие между привязанным и отпущенным воздействием. Первое исчезает (например, шум или электромагнитное поле), а второе остается в окружающей среде (например, хозяйственные постройки или отходы) после прекращения действия источника.

Виды воздействия, относящиеся к антропогенным факторам окружающей среды, можно классифицировать и иным образом. В самом общем плане можно говорить о том, что человек вносит в окружающую среду и/или изымает из нее: а) вещество; б) энергию; в) сложность; г) свободное пространство (рис. 4). Искусственные «примеси» в виде «вставок» (примером которых может быть горный отвал) или «пустот», (примером которых может быть заброшенный карьер) присутствуют и в антропогенной среде, и в природной среде. Их концентрацию в этих средах достаточно легко измерить. Результаты этих измерений следует рассматривать как количественную оценку воздействия человека на окружающую среду.

 

увеличить

Рис. 4 Схема антропогенного воздействия на окружающую среду

С точки зрения человека влияние искусственных «примесей» на антропогенную и природную среду может быть как благотворным, так и неблаготворным. Для предотвращения негативных последствий устанавливаются пороги (лимиты) воздействия на окружающую среду. Для привязанного воздействия устанавливается лимит содержания искусственных элементов в окружающей среде, а для отпущенного воздействия, свойства которого могут меняться после его высвобождения в среду, устанавливаются два порога: лимит содержания искусственных элементов (как «вставок», так и «пустот») и лимит поступления их в окружающую среду (рис. 5). При этом лимиты поступления устанавливаются с целью обеспечения лимитов содержания.

Для среды обитания человека, как части окружающей среды, лимиты воздействия устанавливаются исходя из соображений обеспечения его безопасности, жизни и здоровья (санитарные лимиты). Для природных ресурсов, как одному из свойств природной среды, определяющих ее пригодность и значимость для человека, лимиты воздействия устанавливаются исходя из необходимости стабильного обеспечения производства исходным сырьем требуемой кондиции (хозяйственные лимиты). Лимиты воздействия также могут устанавливаться для обеспечения установленного качества природных функций и природных стихий, а также с целью сохранения целостности природных систем (геосистемные лимиты, в т.ч. экосистемные или экологические лимиты).

 

увеличить

Рис. 5 Классификация лимитов воздействия на окружающую среду

При установлении лимитов воздействия (которое в России называется нормированием в области охраны окружающей среды) можно учитывать устойчивость природных систем к этому воздействию. Устойчивость – это способность системы, находящейся под воздействием внешних и внутренних факторов, к самосохранению (или сохранению целостности). В этом контексте целостность системы можно рассматривать как выработанный ей компромисс между изменчивостью и постоянством. Устойчивость тесно связана с уязвимостью (неспособностью системы противостоять воздействию) и чувствительностью (способностью системы изменять свое состояние в ответ на воздействие). Как правило, чем выше чувствительность системы, тем ниже ее устойчивость и выше уязвимость (рис. 6).

 

увеличить

Рис. 6 Взаимоотношения чувствительности, устойчивости и уязвимости природных систем

Понятие устойчивости широко используется в различных областях. Для оценки окружающей среды ближе всего по духу его толкование, используемое в патофизиологии человека, где различается устойчивость: а) активная (связанная с функциональными особенностями системы) и пассивная (обусловленная структурными особенностями); б) специфическая (к воздействию одного агента) и неспецифическая (к воздействию нескольких агентов); в) общая (всей системы) и местная (части системы).

Благодаря терминам, заимствованным из патофизиологии, можно разграничить два типа устойчивости экосистем: общую пассивную неспецифическую (устойчивость I) и местную активную специфическую (устойчивость II). Это разграничение может быть полезным для описания эмпирических закономерностей, согласно которым антропогенное воздействие приводит к омоложению (упрощению) биоценозов, причем зрелые сообщества менее устойчивы к этому воздействию, чем молодые. Разделение устойчивости на два типа позволяет охарактеризовать эти закономерности как обратную зависимость между устойчивостью I и устойчивостью II (рис. 7). Кстати, из этой зависимости следует, что самым лучшим залогом устойчивости биосферы является постоянное снижение уровня антропогенной нагрузки на природную среду.

При установлении лимитов для отпущенного воздействия наряду с устойчивостью природных систем необходимо учитывать степень и характер трансформации, которую данное воздействие претерпело после его высвобождения из источника. На примере загрязнения природной среды мы видим, что в результате этой трансформации отпущенное воздействие может быть смягчено или, наоборот, ужесточено. Зависимость между антропогенным воздействием и реакцией на него природной системы может быть установлена двумя эмпирическими методами: а) по кривой «доза-эффект»; б) по устойчивости наиболее чувствительной части экосистемы. При решении этой задачи можно руководствоваться и теоретическими соображениями, например, упомянутой выше обратной зависимостью между устойчивостью I и устойчивостью II (рис.7).

 

увеличить

Рис. 7 Взаимосвязь устойчивости I и устойчивости II природных экосистем

Важен еще один момент. Если при установлении зависимости устойчивости природных систем от антропогенного воздействия в качестве последнего принималось поступление искусственных элементов в окружающую среду, то эта зависимость может использоваться только для установления лимитов поступления. Если же для этого использовалось данные о содержании искусственных элементов в окружающей среде, то установленную зависимость можно использовать только для установления лимитов содержания. Это взаимоисключение обусловлено тем, что активность искусственных элементов в окружающей среде далеко не всегда имеет прямую связь со скоростью их поступления.

Итак, антропогенное воздействие на окружающую среду легко оценить количественно – по скорости поступления и/или концентрации искусственных элементов («вставок» и «пустот») в окружающей среде. Установленные лимиты поступления и содержания искусственных элементов можно использовать для оценки качества антропогенного воздействия, как фактора окружающей среды, влияющего на ее пригодность и значимость для человека. Наконец, антропогенное воздействие можно выразить в деньгах, которые необходимо затратить или которые уже затрачены на предотвращение, нейтрализацию, ликвидацию и компенсацию его негативных последствий (ожидаемых или наступивших).

Оценка окружающей среды это одновременно и процесс (процедура) определения ее пригодности и значимости для человека, и результат этого процесса. Как таковая она складывается из оценки природных факторов, оценки природных систем, оценки антропогенного воздействия на природную среду (а также оценки других искусственных факторов и искусственных систем, которые не рассматривались в этом очерке). Каждая из крупных оценок в свою очередь подразделяется на более мелкие оценки (рис. 8). Например, оценка природных факторов состоит из оценки природных ресурсов, услуг и стихий, причем эти оценки можно продолжать делить, например, оценка природных услуг складывается из оценок биогенных и абиогенных услуг.

 

увеличить

Рис. 8 Схема дифференциальной оценки окружающей среды (в ячейках без заливки в правом верхнем углу приведены составные части оценки, не рассматривавшиеся в данном очерке)

Дифференцированнаяоценка, о которой речь шла выше, очень важна для принятия мер и решений, направленных на сохранение окружающей среды. Однако, ей можно придать и более общий, или другими словами, комплексный характер. Комплексная оценка может быть многопараметрической и/или многокритериальной (рис. 9). После приведения различных оценок к единой безразмерной или балльной шкале с помощью математических функций или экспертных оценок они усредняются с равным весом (ансамблевая оценка) или разным весом (интегральная оценка). Выбор метода усреднения устанавливается экспертным путем. Комплексная оценка важна при сравнении различных территорий по состоянию окружающей среды.

 

увеличить

Рис. 9 Классификация комплексной оценки окружающей среды

В заключение отметим, что человек строит свои отношения с окружающей средой в зависимости от того, как он ее оценивает. Насколько важны для него эти отношения, настолько важна эта оценка. На прощанье взглянем еще раз на окружающую среду с точки зрения ее оценки, но чуть-чуть изменим ракурс. Оказывается все вещи, которые нас окружают, можно разделить на простые, сложные и те, что ведут самостоятельную жизнь.

Свойства простых вещей не меняются или почти не меняются со временем (кстати, эти свойства могут быть как полезными, так и вредными, что относится и к другим вещам). Если простые вещи что-то значат для человека, то их можно оценить по количеству и стоимости. Свойства сложных вещей со временем меняются, кроме того какие-то свойства могут быть утрачены, а какие-то вновь приобретены. Пригодность и значимость этих вещей для человека оценивается уже по трем категориям: количеству, качеству и стоимости. В вещах, которые ведут самостоятельную жизнь, но, несмотря на это, так или иначе используются человеком, для него, как выясняется, самым важным является их целостность, с утратой которых они, как правило, теряют свою ценность для человека. Похоже, что к этим вещам мы должны относиться особенно бережно.

 

 С.К. Монахов

23.06.17
В Дагестане создадут реабилитационный центр для каспийского тюленя

21.06.17
В Казахстане планируют начать разработку крупнейшего нефтегазового месторождения

14.06.17
«ЛУКОЙЛ» ввел в эксплуатацию пятую скважину на месторождении им. В. Филановского

Архив новостей

КАСПИЙСКОЕ МОРЕ:

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ

БИБЛИОТЕКА

ЛОЦИЯ


Обзор состояния и загрязнения морской среды Каспийского моря