Дальше

Назад

Конец

Список

Центральная методологическая проблема экологического нормирования – вопрос о норме экосистем и критериях нормальности. Можно выделить два основных понимания нормы – статистическое (оценка центральной тенденции признака за некоторый период времени) и функциональное (выполнение системой определенных функций). Принимаемая нами позиция – явно декларируемый антропоцентризм – состоит в следующем: норма – это мера “хорошей” экосистемы, т.е. ограничиваемая качественными переходами область состояний экосистемы, которые удовлетворяют существующим представлениям человека (в широком понимании) о высоком качестве среды обитания.

Аксиологическое толкование нормы определяет ее относительность: норма детерминирована конкретным регионом и временным отрезком. Однако это не означает, что формулирование критериев нормальности произвольно. Единственно адекватными субъектами задания критериев качества могут быть эксперты–экологи, поскольку только они обладают знанием о закономерностях функционирования и устойчивости экосистем. В систему ценностных критериев входят параметры, обеспечивающие:

1. непосредственное выполнение социально – экономических функций (например, первичная и вторичная продукция определенной структуры);
2. устойчивость экосистемы в целом (без чего она не может выполнять свои функции);
3. необходимый вклад конкретной экосистемы в функционирование экосистем более высокого ранга (вплоть до биосферы в целом), без чего опять же невозможно функционирование локальных экосистем и обеспечение здоровой среды для всех людей.

Учитывая отсутствие общепринятой терминологии в области экологического нормирования мы даем дефиниции ряду понятий, которые образуют “замкнутую” логическую систему.

Объект экологического нормирования – экологическая система определенного пространственно–временного масштаба. В данном случае мы принимаем наиболее широкое определение экосистемы, которое почти совпадает с общим определением любой системы: совокупность взаимодействующих живых и неживых элементов, обладающая определенной степенью общности и которую по определенным критериям можно отделить от других таких же совокупностей (разница с общим определением системы заключается лишь в том, что в экосистему обязательно входят элементы живой природы). Объектами экологического нормирования могут быть и вся биосфера, и небольшой участок леса, и территория города, и отдельная популяция конкретного вида, и среда обитания человека в узком смысле (жилище, производственные помещения и пр.).

Описание объекта – набор параметров (показателей, характеристик, индикаторов), который с необходимой степенью точности (определяемой, в свою очередь, пространственно–временным масштабом и целями нормирования) характеризует структуру и функционирование объекта нормирования. Состояние объекта – описание объекта в определенный момент времени, т.е. конкретные значения набора параметров, которые задают положение объекта в пространстве возможных значений.

Внешняя среда – совокупность агентов воздействия на объект нормирования. Примеры агентов воздействия: промышленные выбросы от точечного источника, глобальные атмосферные выпадения, транспортные средства, приводящие к механическим нарушениям почвы или растительного покрова, люди (охотники и собиратели), изымающие определенную долю продукции популяций охотничьих животных или лекарственных растений. Управляющее воздействие – любое изменение внешней среды, которое осуществляет субъект управления (преднамеренно или непреднамеренно) и которое приводит (или может привести в будущем) к изменению состояния объекта нормирования.

Субъект управления – совокупность лиц, принимающих решения об управляющих воздействиях на объект нормирования. Субъект оценки – совокупность лиц, выносящих суждение о качестве объекта нормирования. Субъектами оценки могут быть эксперты–ученые, чиновники природоохранных ведомств, либо просто старушки у подъезда, рассуждающие об “ухудшении экологии”. В разных ситуациях субъекты оценки и субъекты управления могут не перекрываться, частично перекрываться или полностью совпадать. Субъект использования – совокупность лиц, потребляющих ресурсы, которые предоставляет объект нормирования. Субъект использования может в разных сочетаниях совпадать с субъектами оценки и управления.

Качество объекта – суждение субъекта оценки о состоянии объекта нормирования с точки зрения выполнения им определенных функций, необходимых для благополучия субъекта использования в настоящем или будущем. Качество должно измеряться, по крайней мере, в порядковой шкале; другими словами, градации качества должны быть ранжированы в возрастающий или убывающий ряд. Нормальное состояние (норма) объекта нормирования – часть области пространства возможных состояний, в пределах которой реализуется удовлетворительное качество объекта. Патологическое состояние объекта нормирования – часть области пространства возможных состояний, не относящаяся к нормальному состоянию.

Цель (критерий) экологического нормирования – выбранные субъектом оценки свойства (параметры, инварианты) объекта нормирования, для сохранения которых разрабатываются экологические нормативы.

Экологическая нагрузка – такое изменение внешней среды, которое приводит или может приводить к ухудшению качества объекта, т.е. к нежелательным с точки зрения субъекта оценки изменениям в его состоянии.

Экологическое нормирование – нахождение граничных значений экологических нагрузок для того, чтобы можно было установить ограничения для управляющих воздействий на объект нормирования и достигнуть целей нормирования.

Предельно допустимая экологическая нагрузка (ПДЭН) – максимальная нагрузка, которая еще не вызывает ухудшения качества объекта нормирования. Экологический норматив – законодательно установленное (т.е. обязательное для субъектов управления) ограничение экологических нагрузок. В идеальном случае экологический норматив должен совпадать с ПДЭН. Но поскольку экологический норматив учитывает привходящие обстоятельства (технологическая достижимость, стоимость, социальные издержки и т.п.), эти две категории не совпадают.

Из представленного понятийного аппарата экологического нормирования (даже до конкретизации отдельных понятий) вытекают несколько простых, но достаточно важных следствий:

1. экологическое нормирование – частный случай регулирования управляющих воздействий, касающийся только определенного класса воздействий, а именно тех, которые могут снизить качество объекта; другой частный случай регуляции управляющих воздействий – оптимизация, цель которой улучшить качество объекта управления;
2. экологическое нормирование имеет смысл только тогда, когда существует причинно–следственная связь между экологической нагрузкой и состоянием (качеством) объекта нормирования, т.е. нормировать можно только те воздействия, которые приводят или потенциально могут приводить к ухудшению качества объекта;
3. нормировать можно только те изменения внешней среды, которые прямо или косвенно индуцирует субъект управления, а нормировать естественно обусловленные изменения внешней среды бессмысленно.

Большинство авторов согласны с Ю.А. Израэлем (1984), определившим в самом общем виде предельно допустимую экологическую нагрузку как максимальную нагрузку, которая еще не вызывает нежелательных изменений у реципиентов воздействия (популяций, экосистем, населения). Все разнообразие подходов в области нормирования порождается различным толкованием понятия “нежелательные изменения”, выбором конкретного пространственно–временного масштаба описания реципиентов воздействия и конкретизацией того, каким именно способом можно определить ПДЭН.

Принципиальная блок–схема экологического нормирования (Рисунок 1) включает два контура – “внешний” и “внутренний”. Первый задает исходную информацию для разработки нормативов (т.е. это определенный “социально–экономический заказ” и обратная связь для оценки его выполнения). Эта информация определяет выбор пространственно–временного масштаба (локального, регионального, глобального) и критериев нормирования, дающих ответ на вопрос “что сохранять с помощью нормативов?” (среду обитания человека, девственную природу, экосистемы с максимальной продукцией и пр.). Выбор масштаба и критериев задает конкретный набор параметров биоты и нагрузок. Второй контур – это собственно процедура определения экологических нормативов, центральный этап которой – анализ зависимостей “нагрузка – состояние экосистемы – качество экосистемы”. ПДЭН – это граница, разделяющая все множество возможных состояний на два качественно различающихся подмножества – допустимых и недопустимых.

В общем виде решение задачи нахождения экологических нормативов можно представить как анализ системы двух уравнений:

где z – качество экосистемы; Y – набор параметров, описывающих состояние экосистемы; X – набор параметров, описывающих нагрузки на экосистему; f₁ – функция, связывающая нагрузки и состояние экосистемы; f₂ – функция, описывающая связь качества экосистемы от ее состояния. Следует обратить внимание на то, что качество экосистемы – это одномерная величина с небольшим числом градаций (обычно от трех до семи на шкале “хорошо–плохо”), тогда как состояние экосистемы и нагрузки на нее описываются существенно многомерным (порядка 10¹ – 10³) набором переменных.

Установить величину ПДЭН – это значит найти такой набор нагрузок, при котором сохраняется определенное фиксированное значение оценки качества экосистемы z* (“хорошее” или “удовлетворительное”). Принципиально важно следующее обстоятельство. Решение системы уравнений возможно тогда и только тогда, когда функции f₁ или f₂ имеют качественные переходы (точки перегиба). Другими словами, либо функция f₁, либо функция f₂ должна быть нелинейной, чтобы можно было определить область качественного перехода. Если обе функции линейны, решение задачи нормирования теряет смысл, поскольку в таком случае ни одно из значений нагрузки не имеет “преимущества” перед другими и, следовательно, любая нагрузка может быть принята в качестве предельной. Если функция f₁ линейна (т.е. в природе нет “истинной” нелинейности), тогда нелинейность вводится в функцию f₂ искусственно (с помощью нелинейных функций желательности).

При всей кажущейся простоте, записанная выше система уравнений порождает практически бесконечное разнообразие конкретных вариантов экологического нормирования. Это связано с тем, что решение рассматриваемой задачи в общем виде не может быть осуществлено на практике для сколько-нибудь реальных ситуаций. Соответственно, конкретизируя (т.е. в определенном отношении упрощая) тем или иным способом общую формулировку задачи, исследователь выбирает (или изобретает) определенный вариант нормирования. Упрощение общей задачи экологического нормирования может идти по крайней мере по четырем направлениям: 1) снижение размерности при описании нагрузок на экосистему; 2) снижение размерности при описании состояния экосистемы; 3) параметризация функции f₁; 4) параметризация функции f₂. Первые два – это формирование индексов нагрузок и состояния экосистем (рассмотрены в главах 4 и 5).

Исходная информация для параметризации зависимости состояния экосистемы от нагрузок может быть получена с помощью четырех групп методов: 1) активные натурные эксперименты с экосистемами (например, внесение в природную среду определенных количеств поллютантов, моделирование рекреационной нагрузки); 2) пассивные натурные эксперименты (анализ изменений экосистем в уже существующем градиенте нагрузки, например, регистрация параметров биоты на разном расстоянии от точечного источника эмиссии поллютантов); 3) лабораторные эксперименты с последующей экстраполяцией на условия природных экосистем (определение минимально действующих доз поллютантов для одного или нескольких видов и перенесение с определенным коэффициентом запаса найденных величин на уровень всей экосистемы); 4) экспертные оценки (“неформальное” обобщение многолетних данных, перенесение с определенной корректировкой экспериментально полученных закономерностей на другие ситуации). В этом ряду стоимость получения необходимой информации уменьшается сверху вниз, но в этом же направлении уменьшается ее точность и надежность (близость к истинному значению). Скорее всего, оптимальное соотношение затрат и точности достигается для пассивных натурных экспериментов. Вопросы выбора конкретного вида аппроксимирующей функции рассмотрены в главе 6.

Параметризация зависимости “качество – состояние” – наименее разработанная область нормирования. Она осуществляется с помощью функций желательности, исходная информация для конструирования которых может быть получена, фактически, только с помощью экспертных оценок. В наиболее простом случае функция желательности линейна: требуется указать только “направление” (например, более желательно состояние с большей или меньшей продукцией, с большим или меньшим разнообразием и т.д.). В то же время, могут применяться и сложные нелинейные функции (например, функция желательности Харрингтона). Строго говоря, если функция f₁ нелинейна, то использование нелинейной функции желательности – это явное умножение сущностей без необходимости.

Рисунок 1. Общая схема процедуры экологического нормирования. Элементы “внешнего контура” показаны жирной линией, “внутреннего контура” – пунктиром.

Дальше

Назад

Начало

Список