Тема 4 Практичні аспекти соціоекології

План лекції:

1. Системно-екологічне прогнозування розвитку регіональних і глобальної соціоекосистем. Постановка і схема рішення типової задачі екологічного прогнозування;

2. Проблеми екологічної безпеки;

3. Система законодавства про екологічну безпеку;

4. Екологічні стандарти і нормативи.

4.1 Системно-екологічне прогнозування розвитку регіональних і глобальної соціоекосистем. Постановка і схема рішення типової задачі екологічного прогнозування

Людська діяльність може приводити до регіональних і глобальних змін у навколишнім середовищі. Щоб врахувати такі зміни в стані навколишнього середовища при плануванні господарської діяльності потрібно:

1) уміти зіставляти варіантам господарських планів відповідні їм зміни стану природних середовищ - повітряних, водяної, ґрунтів і ін., тобто абіотичних складових екосистем;

2) уміти зіставляти різним станам природних середовищ відповідні стани природних екосистем - комплексів взаємодіючих один з одним біологічних видів, розглянутих у єдності із середовищем їх обитания;

3) вміти оцінювати стан навколишнього природного середовища в цілому і її елементах - природних екосистем.

Т.е. ми повинні вміти прогнозувати стан навколишнього середовища при даному варіанті господарської політики й оцінювати цей стан з погляду його прийнятності.

Розглянемо деякий регіон R - визначену цікавлячу нас територію (мал. 1).

R

A

Л

O

Мал. 1.

На территорії цього регіону є озеро (О), у якому живуть (к) відомих нам видів гідробіонтів - водорослів, рачків, риб и т. ін. На территорії регіону розташований також лісовий масив (Л). Видовий склад лісової екосистеми наведений (N‑ к) відомими нам видами. Стан біоти («живої» частини екосистеми) регіону ми будемо описувати векторною функцією часу t:

Y(t) = [у₁(t), ...у_к(t), у_к+1(t), ...,у(t)]

де у_i(t) - чисельність (або густина) відповідного виду гідробіонтів у момент часу t при i < к  і виду з лісової екосистеми - при i > к. Дуже часто в екосистемах, які сформовувалися і знаходяться в рівновазі, густини більшості наведених у них видів змінюються незначно. В цьому випадку вектор-функцію Y(t) можна вважати постійною за часом функцією. В загальному випадку стан біоти екосистеми характеризується деяким коливальним у часу процесом зміни густини (або чисельності) кожного з них.

Припустимо, що планувальними органами розглядається проект будівництва в пункті А регіону R деякого підприємства визначеної потужності, робота якого буде пов'язана з викидом в атмосферу речовини I у кількості а (т/рік) і скиданням речовини П в озеро в кількості в (т/рік). Це становище є цілком реальним, оскільки навіть при використанні високоефективних очисних споруджень якась кількість відходів виробництва завжди проникає в навколишнє середовище і там поширюється.

У відповідь на описану антропогенну дію - функціонування підприємства в пункті А регіону R у природних середовищах розглянутого регіону відбудеться ряд змін. По-перше, зміниться концентрація речовини I в атмосфері в результаті постійного викиду його підприємством. По-друге, по тим же причинам зміниться концентрація речовини П у озерній воді. Далі, в залежності від типів забруднюючих речовин, можливий перехід забруднювачів з одного середовища в інше або накопичення забруднювача в якомусь одному із середовищ.

При безупинній роботі підприємства і, отже, при постійних викидах забруднювачів I і П у природні середовища, процеси переносу і поширення забруднювачів, обумовлені досить складними геофізичними, геохімічними і гідрометеорологічними закономірностями, прийдуть у деяку динамічну рівновагу. Це означає, що в розглянутих природних середовищах - озерній воді, грунті та атмосфері - виникнуть певні концентрації розглянутих забруднювачів.

Позначимо через

С =(С_{I B},С_{I Г},С_{I A},С_{П В},С_{II Г},С_{П А})

вектор цих концентрацій, де перший індекс позначає тип забруднювача, а другий - тип природного середовища, В - водяне середовище, Г - грунт; А ‑ атмосфера. Отже, дана антропогенна дія - функціонування нового підприємства - приводить насамперед до змін у абіотичній (неживій) частині навколишнього середовища. Виникнуло поле концентрацій забруднюючих речовин, що викидаються підприємством, у різних природних середовищах розглянутого регіону. Якщо речовини I і П в якихось кількостях і раніш були присутні в природних середовищах, то діяльність нашого підприємства приведе до зміни їхніх початкових концентрацій.

Внаслідок утворення або зміни поля концентрацій С речовин I і П уприродних середовищах регіону починаються процеси зміни й у живій частині екосистеми регіону - у біотичному середовищі, або, коротше, у біоті. Ці зміни можуть бути як кількісного, так і якісного характеру. Кількісні зміни суть зміни чисельностей (або густин) видів, що жили в даному регіоні R і до початку розглянутої антропогенної дії. Якщо, наприклад, наше підприємство викидає в атмосферу SO₂, а в лісовій екосистемі регіону є присутньою сосна, то збільшення концентрації SO₂ у атмосфері приведе до зниження річного приросту сосни. Результатом цього буде поступове зниження біомаси сосни на одиниці площі і зміниться кількість і склад видів лісових організмів.

У відповідь на зміну поля концентрацій хімічних речовин у воді, крім кількісних, можуть також виникати інтенсивні процеси якісних перебудов екосистем. Наявність у воді водоймищ біогенних речовин, що знаходяться в розчиненому стані - сполук азоту, фосфору, заліза і ряду інших елементів - необхідно для росту водоростів. Якщо концентрація біогенних речовин у воді підвищується, то густина водоростів починає зростати, а їхній видовий склад змінюється. При великих концентраціях біогенних елементів густина водоростів стає дуже високою, водоймище «зацвітає». Воно стає «багатим життям», видовий склад екосистеми змінюється.

Тепер ми можемо остаточно сформулювати задачу екологічного прогнозування, пов'язану з проектом будівництва підприємства у регионі R. Ця задача складається з двох частин:

1. Визначити по розміру викиду V = (а,в) підприємства відповідне поле концентрацій забруднювачів:

С = (С_{I B}, С_{I Г}, С_{I A}, С_{П B}, С_{II Г}, С_{П А}).

2. По знайденому полю концентрацій С визначити новий, відповідний йому, стан рівноваги Y біоти екосистеми, тобто описати видовий склад і густини (чисельності) видів, поданих у новій (зміненій) екосистемі.

Ми сформулювали вище конкретну задачу екологічного прогнозування лише в науково-дослідному плані. Яким чином прогноз може бути використаний на практиці при ухваленні рішення щодо доцільності будівництва проектованого підприємства? Приведемо один із можливих варіантів схеми ухвалення рішення. Припустимо, що в нашому розпорядженні є деякий критерій Q, що дозволяє оцінювати як корисність діяльності підприємства, так і ступінь прийнятності, корисності одного стану екосистеми в порівнянні з іншим. Нехай Q_п - корисність функціонування проектованого підприємства. Планований викид забруднювачів V=(а,в) визначить поле концентрацій забруднювачів у природних середовищах, якому буде відповідати новий стан Y біоти екосистеми, відмінний від початкового Y_о; тоді [Q(Y) - Q(Y_o)] - збільшення корисності стану екосистеми. Правило ухвалення рішення виглядає в цьому випадку в такий спосіб: якщо сумарна корисність Q = [Q_п + Q(Y) - Q(Y_o)] - додатна, то приймається рішення будувати підприємство, а якщо від'ємна, то не будувати. Відзначимо, що критерій Q визначається не тільки чисто економічними розуміннями. При розробці критерія враховуються соціологічні, політичні, естетичні та інші аспекти.

Отже, рішення типової задачі екологічного прогнозування можна представити у виді схеми, поданої на мал. 2.

Характеристики

проектованого

підприємства

Викиди забруднюю-чих речовин

Новий

стан

екосистеми

Корисність

проектованого

впливу

Поле концентрацій

забруднюючих речовин у

природних середовищах

Q(Y)-Q(Y₀)

Q_п Мал. 2 Q=[Q_п + Q(Y) - Q(Y_o)]