Техногенные системы и экологический риск. Учебное пособие
.pdfрастения в полной мере обеспечены питательными веществами, водой, воздухом,
биогенными элементами, а это приводит к возникновению богатого урожая сельскохозяйственных культур.
Но и другие отрасли промышленности развиваются за счет их обеспечения сельскохозяйственным сырьем. К таким отраслям промышленности относится пищевая, химическая, легкая промышленность.
При этом сельскохозяйственная деятельность оказывает влияние не только на почвенные ресурсы, но и на другие объекты окружающей среды. Так, для повышения продуктивности сельского хозяйства необходимо вести обработку почв удобрениями, применять новейшие технологии в области аграрной промышленности. Это не проходит бесследно для окружающей среды.
Функционирование сельскохозяйственной техногенной системы, как правило,
сопровождается уменьшением площадей сельскохозяйственных земель вследствие строительства инфраструктурных объектов, проявлением различных видов эрозии почв, деградацией почвенных горизонтов, засолением плодородного слоя почвы при близком расположении к ее поверхности минерализованных грунтовых вод,
химическим загрязнением выбросами промышленных предприятий, входящих в состав техногенной системы, либо при орошении сельскохозяйственных угодий загрязненными водами.
Химическое загрязнение почвенного покрова происходит и в случае внесения в почву органоминеральных удобрений, различных пестицидов и других агрохимикатов, которые под действием абиотических факторов распространяются в другие объекты окружающей среды, например, в атмосферу, в водные объекты.
Сельскохозяйственная деятельность наносит ущерб лесным ресурсам, которые вырубаются для увеличения площади сельскохозяйственных угодий для выращивания сельскохозяйственных культур. Отсюда возникает еще одна экологическая проблема. Ведь для полива применяются мелиоративные системы и проводятся мероприятия по осушению земель, а это, в свою очередь, способствует нарушению гидрологического режима используемых для полива водных объектов.
31
И безусловно, будет отражаться на взаимодействиях между структурными элементами водных экосистем.
Кроме этого, сельскохозяйственная деятельность сопровождается изменениями ландшафтов из-за необходимости использовать большие площади земель, что может привести к катастрофам локального и регионального масштабов.
Одним из приоритетных источников влияния на состояние объектов окружающей среды считается возделывание земель, которое сопровождается следующими процессами:
-снижение плодородия почвы, за счет потери гумуса, и деградация структуры биогеоценозов;
-изменение механического состава почв, приводящего к уплотнению почвы;
-разрушение почвенного покрова под действием ветра и воды, снижающее содержание микроэлементов в почве, и, как следствие, снижение содержания витаминных комплексов в продуктах питания растительного и животного происхождения;
-химическое загрязнение почвенного покрова при использовании пестицидов,
азотных удобрений, средств для борьбы с сорняками и вредителями сельскохозяйственных культур может привести к загрязнению ближайших водотоков или водоемов, воду которых используют другие сельскохозяйственные техногенные системы. Масштаб воздействия в этом случае возрастает.
В меньшей степени оказывает воздействие на состояние окружающей среды в техногенной системе животноводство. В основном, это связано с неконтролируемым выпасом домашнего скота, вследствие которого пастбища не справляются с возникающей нагрузкой, затормаживается процесс восстановления растительности на пастбище. Либо с образованием отходов животноводческого комплекса, которые не перерабатываются.
Таким образом, функционирование сельскохозяйственной техногенной системы сопровождается:
- изменением показателей качества воды в поверхностных водных объектах,
происходящим в результате поступления загрязняющих веществ при
32
сельскохозяйственной деятельности человека, и приводящим к нарушениям
взаимодействия в структуре водных экосистем и их деградации;
-вырубкой лесных массивов и деградацией лесных экосистем, которые могут сопровождаться повышением минерализации водотоков, делающей их не пригодными для хозяйственно-питьевого водопользования;
-нарушением гидрологического режима водных объектов, используемых для полива и орошения;
-изменением показателей качества почвенного покрова, происходящим вследствие деградации почв и произрастающих на них растений, и приводящим к опустыниванию;
-нарушением структуры биогеоценозов из-за деградации мест обитания живых организмов, сопровождающимся исчезновением многих видов животных и растений.
Так, в тех регионах, где вероятность выпадения атмосферных осадков велика,
сельскохозяйственная деятельность человека может приводить, как отмечалось, к
исчезновению различных видов растений, что будет оказывать влияние на отток воды и приводить к наводнениям не только при выпадении дождей, но и вследствие разрушения почв поверхностными водными потоками, размывающими берега.
Часто повторяющиеся наводнения, безусловно, будут негативно влиять на сельскохозяйственные объекты, расположенные в низовьях рек, где возможен риск засоления почв и снижения содержания в них органических веществ.
При отсутствии достаточного количества воды в сельскохозяйственной техногенной системе в больших масштабах погибает растительность. Данный процесс инициирует ветровую эрозию почв. Ветровая эрозия почв возможна в случае чрезмерного выпаса скота. Возможно нанесение ущерба тем хозяйствам,
которые находятся за пределами зон ветровой эрозии почвенного покрова, так как под действием факторов окружающей среды происходит распространение частиц почвы на значительные расстояния, что может ухудшить показатели качества почв,
находящихся далеко за пределами тех территорий, для которых характерны процессы ветровой эрозии.
33
1.5 Контрольные вопросы
1.Какие причины обуславливают устойчивость биосферы?
2.Как осуществляется перенос загрязняющих веществ на границе почва-вода?
3.Какие процессы оказывают влияние на перенос загрязняющих веществ на границе вода-воздух?
4.Что такое биоконцентрирование, биоумножение и биоаккумуляция?
5.Что такое техногенная система?
6.Каковы особенности селитебной техногенной системы?
7.Каковы особенности промышленной техногенной системы?
8.В чем заключаются особенности лесотехнической техногенной системы?
9.Какие техногенные системы относятся к водоохранным?
10.Какие техногенные системы относятся к сельско-хозяйственным?
34
2 Экологический риск и оценка экологического ущерба
2.1 Понятие и виды экологического риска
Риск представляет собой вероятность причинения вреда жизни или здоровью граждан, имуществу физических или юридических лиц, государственному или муниципальному имуществу, окружающей среде, жизни или здоровью животных и растений с учетом тяжести этого вреда.
Понятие риска используется для измерения опасности и обычно относится к индивидууму или группе людей, имуществу или окружающей среде. Чтобы подчеркнуть, что речь идет об измеряемой величине, используют понятие «степень риска» или «уровень риска».
Степень риска аварии сложной технической системы, для которой, как правило, присуще наличие множества опасностей, определяется на основе анализа совокупности показателей рисков, выявленных при анализе нежелательных событий
(например, событий, связанных с разгерметизацией оборудования, отказом средств предупреждения, ошибками человека, с проявлением неблагоприятных метеоусловий, воздействиями на различные субъекты и т.п.).
Экологический риск — вероятность возникновения отрицательных изменений в окружающей природной среде, или отдалённых неблагоприятных последствий этих изменений, возникающих вследствие отрицательного воздействия на окружающую среду.
Эти изменения могут быть вызваны антропогенными воздействиями или другими видами воздействий на природную среду. Также под понятием
«экологический риск» часто понимают вероятную меру причинения вреда окружающей среде, которая выражается в виде возможных потерь за определенное время. Оценка экологического риска может проводиться на всех уровнях – от точечного до глобального.
35
Вред природной среде при различных антропогенных и стихийных воздействиях, очевидно, неизбежен, однако он должен быть сведен до минимума и быть экономически оправданным. Любые хозяйственные или иные решения должны приниматься с таким расчетом, чтобы не превышать пределы вредного воздействия на природную среду. Установить эти пределы очень трудно, поскольку пороги воздействия многих антропогенных и природных факторов неизвестны. Поэтому расчеты экологического риска должны быть вероятностными и многовариантными,
с выделением риска для здоровья человека и природной среды.
Фактор экологического риска существует на любых производствах,
независимо от мест их расположения. Однако существуют регионы, где в сравнении с экологически более благополучными районами, во много раз превышены вероятность проявления негативных изменений в экосистемах, а также вероятность истощения природно-ресурсного потенциала и, как следствие, величины риска потери здоровья и жизни для человека. Эти регионы получили название повышенного экологического риска.
В пределах регионов повышенного экологического риска выделяют зоны:
-хронического загрязнения окружающей среды;
-повышенной экологической опасности;
-чрезвычайной экологической ситуации;
-экологического бедствия.
К зонам чрезвычайной экологической ситуации относят территории, на которых в результате воздействия негативных антропогенных факторов происходят устойчивые отрицательные изменения окружающей среды, угрожающие здоровью населения, состоянию естественных экосистем, генофондам растений и животных.
Зоной экологического бедствия объявляется часть территории, на которой произошли необратимые изменения окружающей среды, повлекшие за собой существенное ухудшение здоровья населения, разрушение естественных экосистем,
деградацию флоры и фауны.
Экологический риск можно классифицировать, опираясь на классификацию по масштабу проявления, по степени допустимости, по прогнозированию, по
36
возможности предотвращения, по возможности страхования, по сферам, как представлено на рисунке 2.
Рисунок 2 – Виды экологического риска по сферам
Исходя из причин возникновения, можно представить такую классификацию экологических рисков:
1)природно - экологические риски – риски, обусловленные изменениями в окружающей природной среды;
2)техникo - экологические риски – риски, обусловленные появлением и развитием техносферы;
3)риск устойчивых техногенных воздействий – риск, связанный с изменениями окружающей среды в результате обычной хозяйственной деятельности;
37
4)риск катастрофических воздействий – риск, связанный с изменениями окружающей среды в результате техногенных катастроф, аварий, инцидентов;
5)социально - экологические риски – риски, обусловленные защитной реакцией государства и общества на обострение экологической обстановки;
6)эколого - нормативный риск – риск, обусловленный принятием экологических законов и норм или их постоянным ужесточением;
7)эколого - политический риск – риск, обусловленный экологическими акциями протеста;
8)экономико - экологические риски – риски, обусловленные финансово -
хозяйственной деятельностью.
На основе классификации экологических рисков можно выделить субъекты,
чья деятельность является источником повышенной опасности для окружающей среды, и предпринять мероприятия по предотвращению реализации рисков, по защите объекта от воздействия на него экологических факторов риска.
В зависимости от объектов риска они делятся на индивидуальный,
технический, экологический, социальный и экономический.
Индивидуальный риск. Объектом этого риска является непосредственно человек, его источники жизнедеятельности. В результате этого риска человеку могут быть нанесены травмы, человек может заболеть, причинена инвалидность или смерть.
Технический риск. Объектом такого риска являются различные технические объекты и системы. Несовершенство техники и нарушения правил эксплуатации таких объектов могут привести к авариям, взрывам и катастрофам.
Экологический риск. Экологические системы так же могут быть объектом экологического риска. Его источником может стать вмешательство человека в условия природной среды данной местности или региона в целом, в результате которого происходит загрязнение воды, воздуха, почвы, разрушение экологических объектов и систем, причиняющие вред нынешнему поколению людей и подрывающие основы для развития будущих поколений.
38
Социальный риск имеет своим объектом устоявшуюся социальную группу.
Его источником может стать чрезвычайная ситуация и снижение качества жизни. В
результате в социальной группе могут произойти следующие нежелательные события – групповые травмы, заболевания, рост смертности.
Экономический риск. Материальные ресурсы так же могут стать объектом экологического риска. Это может произойти в результате повышенной опасности производства или неблагоприятные условия природной среды для его организации.
Этот экологический риск оценивает возможность увеличения затрат на безопасность и возможный экологический ущерб от недостаточной защищенности.
2.2 Управление экологическим риском
Управление экологическим риском является процедурой принятия решений, в
которой учитывается оценка экологического риска, а также технологические и экологические возможности его предупреждения. Обмен информацией о риске также включается в этот процесс.
Для анализа риска, установления его допустимым пределом, в связи с требованиями безопасности и принятия управляющих решений, необходимы:
-наличие информационной системы, позволяющей оперативно контролировать существующие источники опасности и состояние объектов возможного поражения, в частности, статистический материал по экологической эпидемиологии;
-сведения о предполагаемых направлениях хозяйственной деятельности,
проектах и технических решениях, которые могут влиять на уровень экологической
безопасности, а также программы для вероятностной оценки связанного с ними
риска;
39
-экспертиза безопасности и сопоставление альтернативных проектов и технологий, являющихся источниками риска;
-разработка технико-экономической стратегии увеличения безопасности и определение оптимальной структуры затрат для управления величиной риска и ее снижения до приемлемого уровня с социальной, экономической и экологической точек зрения;
-формирование организационных структур, экспертных систем и нормативных документов, предназначенных для выполнения указанных функций и процедуры принятия решений.
В соответствии с принципом уменьшающихся рисков важным средством управления является процедура замещения рисков. Согласно ей риск, вносимый новой техникой, приемлем, если ее использование дает меньший вклад в суммарный риск, которому подвергаются люди, по сравнению с использованием другой,
альтернативной техники, решающей ту же самую хозяйственную задачу.
Схема оценки и управления риском представлены на рисунке 3.
Порядок оценки и управления риском следующий.
Первый элемент — выявление опасности, установление источников и факторов риска, а также объектов их потенциального воздействия, основные формы такого взаимодействия.
Второй элемент — оценка подверженности, т.е. реального воздействия,
фактора риска на человека и окружающую среду.
Третий элемент оценки риска связан с анализом воздействия факторов риска на население и окружающую среду, определение устойчивости человека и экосистемы к воздействию определенного дестабилизирующего фактора.
Четвертый, заключительный элемент — полная характеристика риска с использованием качественных и количественных параметров.
40