Оценка и прогноз антропогенных изменении состояния биосферы

Оценка изменений и тенденций изменений состояния окружающей среды должна дать ответ на вопрос о неблагополучии положения, указать, чем именно обусловлено такое состояние, помочь определить дейст­вия, направленные на восстановление или нормализацию положения, или, наоборот, указать на особо благоприят­ные ситуации (кратковременные или долговременные), наличие природных возможностей, что позволит эффек­тивно использовать имеющиеся экологические резервы природы в интересах человека.

Таким образом, для оценки состояния окружающей природной среды с учетом изменений антропогенного характера необходимо уметь, с одной стороны, опре­делять возможный ущерб от естественного и антропо­генного воздействия, а с другой — уметь распознать дополнительные природные возможности для использо­вания их в интересах человека. Для этого нужно знать величину предельно допустимых нагрузок на среду и экологический резерв данной экосистемы. Рассмотрим эти вопросы последовательно.

Можно условно различать ущерб экологический, эко­номический и эстетический [9]. Нетрудно предполо­жить, что экологический ущерб прямым образом зависит от степени воздействия различных факторов на био-4.3. Оценка и прогноз сферу; экономический и эстетический ущербы в значи­тельной степени связаны с экологическим.

Рассмотрим сначала вопросы экологического ущерба и резервов экосистемы. Экологический ущерб от какого-либо воздействия определяется отклонениями от неко­торого состояния (характеризующего границу допусти­мого) экосистемы, сообщества, популяции под влиянием данного воздействия.

Неблагоприятные явления могут наступить уже при небольшой степени отклонения состояния от оптималь­ного, но с различной вероятностью — с тем большей, чем больше такое отклонение; при переходе через кри­тический уровень — с очень большой вероятностью (за критический уровень можно принять 50%-ную или 100%-ную вероятность появления необратимых изме­нений).

При оценке состояния окружающей среды и возмож­ного экологического ущерба предполагается пользо­ваться некоторыми критериями допустимости воздей­ствия, критериями качества окружающей среды и крите­риями допустимости интенсивности источника воздей­ствия при существующих реальных условиях.

Речь может здесь идти о предельно допустимых концентрациях загрязнений (ПДК) для оценки допусти­мого количества воздействующего вещества в среде, предельно допустимых дозах для оценки допустимого эффекта воздействия, предельно допустимых выбросах (ПДВ) для оценки допустимой интенсивности источника загрязнений и предельно допустимой нагрузке (ПДЭН) для оценки допустимой экологической нагрузки на от­дельную экосистему или в рамках всего региона. В последнем случае можно условно говорить о ПДЭН для данного региона в целом.

Для выработки ПДЭН должны учитываться возмож­ности комбинированного и комплексного воздействия на экосистему, как это было показано в главе 2. Напри­мер, ртуть, попадая в водные объекты путем вымывания из почвы, переходит в высокотоксичную форму, что делает проблему загрязнения ртутью чрезвычайно серьезной (даже при первичных количествах ртути в воздухе в пределах ПДК).

Выработка ПДЭН должна опираться на понятие устойчивости экосистемы или критичности состояния эко­системы или отдельных ее звеньев и уровней.

Как правило, отличие предельно допустимых к_л и критических х_к значений факторов воздействия, уста­новленных для популяций, является весьма сущест­венным.

Однако для некоторых экосистем за предельно допу­стимое значение воздействия принимается такое, которое при существенной перестройке не ведет к разрушению экосистемы. В этом случае, очевидно, х_д = х_к.

Для полного учета ущерба необходимо провести ком­плексный (всесторонний) .анализ всех видов воздейст­вия на все составляющие биосферы.

Наиболее сложной является оценка эстетического ущерба. Естественно, об эстетическом ущербе можно говорить только по отношению к восприятию окружаю­щей природной среды человеком. Ущерб, связанный с изменением привычной обстановки, ландшафта для животных, относится к экологическому ущербу. Количе­ственная связь эстетического ущерба с экономическим ущербом может быть установлена, например, в том случае, когда можно определить ущерб от уменьшения потока туристов, вызванного ухудшением эстетической ценности природной среды (так называемый рекреа­ционный ущерб [9] ), либо в случае оценки ухудшения здоровья людей, вызванного отказом от поездок для отдыха, или ухудшением условий отдыха.

Однако, очевидно, что понятие «эстетический ущерб» более широкое и выходит за пределы этих случаев; так, уменьшение эстетической ценности уникальных и заповедных экосистем не поддается никакой экономи­ческой оценке (в некоторых случаях можно считать, что экономический ущерб (В) невосполним).

Прогноз и оценка прогнозируемого состояния био­сферы является составной частью мониторинга.

Прогноз опирается на данные о состоянии окружаю­щей природной среды в настоящем и прошлом (эти данные получают при наблюдениях и анализе резуль­татов наблюдений).

Изучение рядов наблюдений, выявление закономер­ностей в изменении состояния природной среды позво­ляют определять тенденции этих изменений.

Прогнозирование состояния биосферы должно основываться на результатах исследований, выявляю­щих закономерности природных процессов, закономер­ности в распространении и миграции загрязняющих ве­ществ, в их превращениях, их влиянии на состояние окружающей среды, реакции различных организмов на изменения этого состояния.

На первом этапе необходимо прогнозировать изме­нение интенсивности источников различных воздействий и загрязнений, осуществлять прогноз факторов воздей­ствия в природной среде, например, общего количества загрязняющих веществ в различных средах, их распре­деления в пространстве, изменения их свойств и кон­центраций во времени.

Необходимыми для составления такого прогноза яв­ляются данные о планах деятельности человека.

При составлении прогнозов состояния биосферы можно принять предположение о неизменяющейся дея­тельности человека (например, предположить постоян­ство источников загрязнения) или принять в расчет данные о планах увеличения объема хозяйственной деятельности (что может повести к увеличению загряз­нения окружающей среды) и мероприятиях по сниже­нию загрязнения окружающей среды (что сдерживает или уменьшает загрязнение). В качестве первого (даже нулевого) приближения такого прогнозирования яв­ляется прогноз загрязнений биосферы в предположении

полного отсутствия источников загрязнения начиная с некоторого момента. Это позволит точнее учесть все геофизические, геохимические и биогеофизические про­цессы, связанные с «жизнью», превращениями и мигра­цией загрязняющих веществ.

Здесь особое внимание должно быть уделено возмож­ности увеличения токсичности различных веществ, их подвижности.

Следующим этапом прогнозирования является прогноз возможных изменений в биосфере, в ее биотиче­ской составляющей под воздействием уже имеющихся в природе загрязнений (и других факторов воздействия), а также вновь поступающих или появляющихся.

Следует указать, что уже возникшие под влиянием человеческой деятельности изменения в биосфере могут сказываться на состоянии ее отдельных элементов еще много лет (особенно, когда речь идет о генетических последствиях), даже если дополнительное внешнее воз­действие будет уменьшаться или прекратится пол­ностью.

Оценка, анализ прогнозируемого состояния биосферы позволяют указать, выбрать определенные направления, требующие приоритетных мер по борьбе с их отри­цательными проявлениями; прогноз позволит наметить и осуществить не только меры, направленные на улуч­шение уже имеющегося (и, возможно, увеличивающе­гося) воздействия, но и меры профилактического харак­тера, против негативных эффектов, которые еще не про­явились. Кроме районов, в которых состояние биосферы неблагополучно в связи с быстро развивающейся про­мышленностью и хозяйственным освоением, прогноз позволяет выделить направления (проблемы), требую­щие особого внимания как в глобальном, так и в регио­нальном масштабах.

Всесторонний анализ существующей обстановки, ана­лиз различных эффектов воздействий с учетом тенден­ций в развитии человеческой деятельности позволяет считать, что в ближайшие годы (а возможно, и десяти­летия) наиболее серьезными будут являться проблемы распространения в различных средах следующих загряз­нителей:

• двуокиси серы и продуктов ее превращений (сер­ной кислоты и сульфатов);

• тяжелых металлов (ртути, свинца и кадмия), осо­бенно ртути с учетом ее миграции и трансфор­мации;

• канцерогенных веществ, в частности бенз(а)-пирена;

• нефти и ее продуктов — в морях и океанах;

• хлорорганических пестицидов, а в городах такжеокиси углерода и окислов азота.

Проявления этих загрязнителей будут наблюдаться в широких масштабах в результате охвата либо боль­шого числа мест (городов, населенных пунктов), либо в результате распространения на большие расстояния (продукты превращения серы, тяжелые металлы, нефте­продукты).

Среди глобальных проблем, которые следует вы­делить в связи с тем, что антропогенное воздействие и в первую очередь выбросы различных примесей в при­родную среду будут играть существенную роль, можно перечислить следующие:

• возможноеизменение климата за счет антропоген­ного воздействия на атмосферу и других антро­погенных изменений в природе;

• возможное нарушение озонного слоя за счет влия­ния окислов азота и галогеноуглеводородов антро­погенного происхождения (такое нарушение мо­жет повлиять и на изменение климата);

• загрязнение Мирового океана нефтепродук­тами.

Анализ данных прогноза позволит внести определен­ные коррективы в хозяйственную деятельность человека, скорректировать оптимальным образом взаимодействие человеческого общества и природы. Таким образом, прогнозирование состояния биосферы, как это указы­валось и ранее, является необходимым звеном в управ­лении качеством природной среды.