Глобального мониторинга

Согласно наиболее употребитель­ному определению, данному Н. Ф. Реймерсом, загрязнением называется привнесение в среду или возникновение в ней новых, обычно нехарактер­ных для нее, физических, химических, биологичес­ких и информационных агентов или превышение в рассматриваемое время естественного среднемноголетнего уровня концентрации, приводящее к нега­тивным последствиям. Близкая трактовка понятия загрязнения принята в новом федеральном законе об охране окружающей среды.

В проблеме загрязнения окружающей среды и защиты от него традиционно рассматривается ряд аспектов: физико-химические, технологические, эко­логические, экономические, медицинские, соци­альные. В то же время загрязнение проявляется на конкретных территориях, и учет территориальных аспектов загрязнения должен присутствовать при разработке каждого из перечисленных аспектов про­блемы. Различные виды загрязнения поддаются изу­чению географическими методами настолько, на­сколько для них свойственны территориальные раз­личия. В проблеме загрязнения географичны тер­риториальные различия его текущих уровней, а так­же определяющих их факторов.

Химические загрязнения поступают из техноген­ных и естественных источников, активно включают­ся в биогеохимические круговороты и входят в со­став всех компонентов природной среды. Характер их динамики, наряду с процессами транс­формации поллютантов, определяет про­странственное распределение и вторичное перераспределение уровней загрязненно­сти. В сравнении с другими видами заг­рязнения, химическое характеризуется наиболее сложной пространственно-временной динамикой и поэтому в наибольшей степени изучается географическими методами. Турбулентный характер пере­носа в водной и воздушной среде форми­рует пятнистый рисунок распределения уровней химического загрязнения, слож­ность которого выявляется по мере повы­шения детальности исследования.

Физическое загрязнение, образующе­еся непосредственно вокруг источников, убывает пропорционально квадрату рас­стояния от них. Поэтому картографиро­вание полей загрязнения часто сводится к картографированию его источников (шумовое загрязнение вблизи дорог, электромагнитные поля ЛЭП). Если источ­никами физических полей являются частицы (радиоактивное загрязнение), то их пространственное перераспределение кон­тролируется динамикой соответствующих компонентов природной среды, вследствие чего исчезает разница между территори­альной структурой физического и хими­ческого загрязнения.

Биологическое загрязнение проявля­ется преимущественно в местах образо­вания и обладает собственной динами­кой развития (изменения численности соответствующих популяций). Дополни­тельными факторами, определяющими территориальную структуру биологичес­кого загрязнения, являются многообраз­ные воздействия на экосистемы и антро­погенная (обычно неумышленная) транс­портировка соответствующих видов.

Однако, несмотря на отмеченную оче­видность присутствия в проблеме загряз­нения территориальных особенностей, в силу исторически сложившихся обстоя­тельств, как в нашей стране, так и за ру­бежом, все перечисленные выше аспек­ты проблемы загрязнения разрабатыва­лись практически без участия географов. Это негативно сказалось на принятых подходах к решению проблемы, и, в час­тности, на механизме использования эко­номических рычагов. Лежащее в основе экономического механизма природопользования норми­рование загрязнения окружающей среды осуществляется, главным образом, на основе гигиенических критериев: для хими­ческого загрязнения это предельно допус­тимые концентрации (ПДК), для физичес­кого загрязнения — предельно допустимые уровни (ПДУ). За предельно допустимые принимают такие концентрации химичес­ких веществ и уровни интенсивности фи­зических полей, которые не вызывают ка­ких-либо патологических изменений или заболеваний, обнаруживаемых современ­ными методами, а также не нарушают биологического оптимума для человека.

Для недостаточно изученных веществ с помощью упрощенных процедур (расчеты, аналогии с близкими по свойствам веществами) временно устанавливаются ориентировочные безопасные уровни воз­действия (ОБУВ) и ориентировочные до­пустимые уровни (ОДУ). Гигиенические стандарты (ПДК, ПДУ) устанавливаются на основе гигиенических исследований и поэтому не предполагают учета геогра­фических характеристик, а также воздей­ствия на саму среду. Подобные системы нормирования загрязнения окружающей среды действуют в большинстве стран мира. При этом ПДК, принятые в разных странах для одних и тех же веществ, не­редко различаются во много раз. Приня­тые в России ПДК — одни из наиболее жестких в мире и по многим веществам ниже аналогичных стандартов, принятых, например, в США, на 1—2 порядка. Одна­ко жесткость ПДК не тождественна их эф­фективности, т. к. провоцирует массовые нарушения или местное нормотворчество с сомнительным эколого-гигиеническим и правовым обоснованием. Стандарты Все­мирной организации здравоохранения (ВОЗ) постепенно получают признание в качестве универсальных. Однако и они, как правило, «мягче» российских.

Различие в стандартах качества окружающей среды связаны с тем, что в разных странах в тех или иных соотношени­ях используются различные по содержа­нию подходы к выбору принципов эколо­гического нормирования:

— учет технологических возможнос­тей снижения или сдерживания роста загрязнения;

— учет экономических возможностей, с установлением стандартов на таком уровне, чтобы затраты на их достиже­ние были не больше ущерба от неконтро­лируемого загрязнения,

— ориентация на недопустимость любых изменений состояния окружающей среды («экологические» ПДК);

— ориентация на недопустимость любых прямых или косвенных вредных воздействий на людей (гигиенические ПДК).

Последнее, безотносительно к эконо­мическим и технологическим возможностям, пока фактически принято в нашей стране. Однако в новом законе об охране окружающей среды (статья 1) норма­тивы предельно допустимых концентра­ми определяются как показатели, несоблюдение которых может привести к заг­рязнению, ухудшению и (или) разрушению природной среды. Здесь содержится важное отличие от закона 1991 г., где в статье 26 содержалось указание на установ­ление нормативов в интересах, прежде всего, охраны здоровья человека. То есть но­вый закон, в отличие от старого, не дает оснований для фактической подмены эко­логического нормирования гигиеническим.

Система разработки ПДК и ПДУ на основе экспериментального определения безопасных концентраций и уровней малопригодна для воздействий, имеющих беспороговый характер (радиация, неко­торые особо опасные вещества канцеро­генного и мутагенного действия). В связи с этим существует еще один подход к выбору критериев нормирования загряз­нения окружающей среды - оценка рис­ка (Risk assessment). В качестве допусти­мого принимается уровень риска, с кото­рым человек сталкивается в повседневной жизни: риск природных и техногенных катастроф, дорожно-транспортных происшествий с тяжкими последствиями и т. п., порядка 10^-6. При этом важно иметь в виду, что территориальные различия в уровнях реально существующих рисков оказались настолько значительны, что стало складываться научное направление, исследующее эти различия, — география риска.

Нормативы концентрации, независи­мо от их величин и способов определения, сами по себе малопригодны для нормиро­вания, поскольку могут быть сопоставлены лишь с фактическими значениями концен­трации нормируемых веществ, формиру­емыми всей совокупностью их природных и техногенных источников. Возможность доведения нормативов до конкретных ис­точников загрязнения обеспечивается пу­тем расчета на основе ПДК предельно допустимых выбросов (ПДВ) и сбросов (ПДС), которые в случае принятых усло­вий рассеяния (неблагоприятных задан­ной повторяемости) не приведут к превы­шению ПДК. Поскольку условия рассея­ния и разбавления определяются рядом климатических и гидрологических пара­метров, существует возможность учета географических особенностей территорий. Однако в рамках действующей системы экологического нормирования эта возмож­ность фактически игнорируется вследствие формализации климатических и гидроло­гических параметров.

В новом федеральном законе об охра­не окружающей среды предусматривается учет природных особенностей терри­торий и акваторий при установлении нормативов качества окружающей среды, до­пустимого воздействия на окружающую среду, допустимой антропогенной нагруз­ки на окружающую среду (статьи 24, 25, 30). В статье 14 предусмотрен учет географических, природных, социальных, эко­номических и иных особенностей терри­торий субъектов Российской Федерации при установлении дифференцированных размеров платы за негативное (вредное) воздействие на окружающую среду. Од­нако конкретный механизм учета природ­ных особенностей, как и перечень особен­ностей, подлежащих учету, пока не раз­работан. Предполагается, что в основе такого механизма должна оказаться диф­ференциация территорий по характеру использования (гигиенические ПДК в на­селенных пунктах, источниках водоснаб­жения, рекреационных местностях и при­ближенные к фону «экологические» ПДК в пределах природных ландшафтов). Пос­ледние должны дифференцироваться по единицам ландшафтного районирования. Нормирование физических загрязне­ний включает систему ПДУ, устанавлива­емых для разных диапазонов электромаг­нитного спектра. Физические загрязнения вследствие высокой временной и про­странственной изменчивости нормируют применительно к определенным элемен­там местности (трассы ЛЭП для электри­ческих полей, линии в 7,5 м от оси бли­жайшей полосы движения при характери­стике автотранспортного шума) и некото­рым условным моментам (утренние часы «пик» для характеристики шумовой на­грузки, отдельные нормативы шума для дневного и ночного времени).

Существующая система нормирова­ния загрязнения критикуется по ряду позиций:

- отсутствие учета воздействия на другие биологические виды и экосистемы в целом;

- недостаточная проработанность методов учета одновременного воздействия многих веществ;

- зависимость от обеспечен­ности природоохранных служб средствами инструментального контроля и методиками;

- избирательность контроля (во време­ни, в пространстве и по составу ингредиентов);

- недостаточность учета природного фона и его территориальной дифференциации.

В качестве альтернативы системе (ПДК обычно предлагаются биоиндикато­ры, т. е. организмы, чутко реагирующие нa изменения состояния окружающей среды. Однако контроль на основе наблюде­ний за биоиндикаторами сопряжен с ря­дом проблем, таких как неоднозначность реакций организмов и сложность их ин­терпретации в категориях качества среды. На протяжении ряда лет дискутируется вопрос об «экологических» ПДК и ПДУ, т. е. таких концентрациях и уровнях, которые не оказывали бы вредного воздействия на экосистемы. В экспериментальном порядке были определены (рабо­ты В. С. Николаевского и др. [8]) ПДК для растений. При этом ориентировались на регистрацию воздействия загрязняю­щих веществ через снижение интенсивно­сти фотосинтеза, как на наиболее чув­ствительный процесс и, в то же время, важнейшую экосистемную функцию. Оп­ределенные таким образом ПДК оказа­лись значительно более жесткими по срав­нению с гигиеническими, по ряду ингре­диентов близкими к природному фону.

В реальных условиях человек подвер­гается не изолированному воздействию отдельных веществ, а сложному многофак­торному воздействию. В настоящее время в России установлены ПДК и ОБУВ для более чем 5200 веществ, в т. ч. 2573 для атмосферного воздуха, 1745 для воды и 181 для почвы, тогда как общее число известных науке химических веществ дос­тигает 11 миллионов, а веществ, использу­емых в экономически развитых странах -100 тысяч. Для отдельных групп ве­ществ, близких по характеру воздействия на человека или взаимодействующих меж­ду собой, предусмотрена суммация, т. е. сравнение со стандартом суммарного со­держания двух и более веществ. Так, для атмосферного воздуха установлено 57 ко­эффициентов комбинированного действия (36 для двухкомпонентных смесей и 21 для 3—5-компонентных смесей), для оцен­ки почвенного загрязнения — 3 группы суммации. Фактически количество и сте­пень сложности смесей неизмеримо выше. Поэтому определение показателей концен­трации отдельных веществ дополняется расчетом суммарных показателей: индек­са загрязнения атмосферы (ИЗА), индек­са загрязнения воды (ИЗВ), суммарного показателя загрязнения почв (Zc).