Дальше

Назад

Конец

Список

Анализ теоретических основ экологического нормирования и существующих подходов к определению критических нагрузок, полученные результаты по методическим аспектам свертывания информации о загрязнении и состоянии биоты, а также по дозовым зависимостям для экосистемных параметров позволили нам разработать концепцию экологического нормирования для случая аэрогенного загрязнения наземных экосистем от локальных источников выбросов.

При разработке концепции были сделаны следующие существенные упрощения и допущения:
1) все рассуждения ведутся в предположении, что экосистемы как в фоновом, так и в трансформированном состоянии находятся в стационарных режимах функционирования (это позволяет зависимости доза – время – эффект редуцировать до зависимостей доза – эффект);
2) нормативы разрабатываются для определенной структуры выбросов, а при ее существенном изменении необходима разработка нового норматива;
3) схема исследований может быть корректно осуществлена лишь в том регионе, фоновая среда которого мало отличается от доиндустриального состояния, т.е. сама считается “хорошей”.

В концепции имеются следующие слабые места:
1) разбиение параметров биоты на группы по значимости осуществляется экспертным путем;
2) в полученном нормативе не учитываются возможные отдаленные последствия действия загрязнения (т.е. норматив дает гарантии только на период времени, равный периоду действия предприятия, возле которого он получен);
3) нормативы не имеют запаса прочности (введение коэффициентов запаса привело бы к значительному субъективизму);
4) вторичные (технологические) нормативы базируются на материалах официальной статистической отчетности о выбросах, которые могут быть неполными.

1. Характерный пространственный масштаб в данном варианте нормирования – локальный, соответственно, основной объект при разработке нормативов – биогеоценоз (экосистема в пределах элементарного водосборного бассейна). Это обусловлено двумя обстоятельствами: 1) размеры биогеоценоза существенно меньше зоны влияния крупных источников выбросов (т.е. его можно считать “точкой” пространства); 2) биогеоценоз соответствует характерному пространственному масштабу восприятия природы человеком.
2. Все множество параметров, которыми можно описать экосистему, делится на два подмножества: основных и коррелятивных. К первому относят параметры, непосредственно удовлетворяющие потребности человека, либо обеспечивающие устойчивое функционирование экосистемы и вклад в функционирование экосистем более высокого ранга; ко второму – коррелятивно связанные с первыми, но непосредственно не интерпретируемые в ценностных шкалах.
3. Предельные нагрузки находят путем определения критических точек в дозовых зависимостях, построенных для всех основных и коррелятивных переменных, закономерно изменяющихся в градиенте загрязнения. Под критической точкой понимается начало наиболее стремительного изменения параметра. Для построения дозовой зависимости необходимо проведение натурных исследований реальных экосистем, испытывающих воздействие от реального источника выбросов. Интерпретация результатов базируется на пространственно–временных аналогиях: пространственный градиент считается “образом” сукцессионных смен.
4. Предельно допустимая нагрузка – это минимальная из предельных нагрузок по набору параметров. Набор основных параметров определяет текущий (оперативный) норматив, коррелятивных – ознакомительный (перспективный) норматив. Норматив имеет смысл кратности снижения выбросов до такого уровня, при котором параметры экосистем не будут отличаться от фоновых значений на всем пространстве возле источника. При этом достижение норматива может быть осуществлено тогда, когда выбросы снижены по всем ингредиентам (т.е. нормируется совокупная нагрузка от источника эмиссии, а не отдельные ингредиенты его выбросов). Нормативы должны дифференцироваться по регионам (ботанико–географическим зонам), типам экосистем, типам производств и режимам природопользования. Полученный норматив означает лишь то, что при найденном уровне нагрузки важные для человека параметры конкретного типа экосистем в конкретном регионе в течении времени действия определенного типа источника выбросов не выйдут за критический уровень. Экстраполяция результатов за пределы очерченной области неправомерна.

Экологические нормативы могут быть определены в результате выполнения следующих этапов:

1. Выбор полигона (набор пробных площадей в градиенте нагрузки), служащего аналогом для существующих и проектируемых производств. Полигон должен отвечать следующим основным критериям: а) источник эмиссии поллютантов действует достаточно долго и трансформация экосистем должна выйти на стационарный уровень; б) пробные площади должны представлять собой генетически однотипные биогеоценозы; в) полигон должен “выходить” на региональный фон и не пересекаться с зонами действия других источников выбросов; г) структура выбросов и их величина должны мало меняться в течении времени действия источника.
2. Измерение величины нагрузки на каждой пробной площади полигона. Для этого отбираются образцы депонирующих сред (снег, почва, подстилка), в которых определяется содержание основных поллютантов. На основе этих данных конструируется агрегационный индекс нагрузки (например, среднее превышение фонового уровня).
3. Регистрация на каждой пробной площади основных и коррелятивных параметров экосистем.
4. Построение зависимостей доза – эффект для всех регистрируемых параметров, которые закономерно изменяются в градиенте нагрузки; подбор аппроксимирующих уравнений логистической кривой; определение координат критических точек логистических кривых для всех параметров и выбор наименьших абсцисс этих точек для подмножества основных и подмножества коррелятивных параметров. Наименьшие критические нагрузки служат первичными экологическими нормативами.
5. Анализ технологического цикла производства и определение абсолютных и удельных показателей выбросов. Расчет вторичных экологических нормативов, имеющих смысл абсолютных и удельных показателей производства, при которых нормальное состояние экосистем наблюдается “у стен завода”.

В первом приближении вторичные нормативы могут быть получены на основе следующего элементарного соображения: существующие величины выбросов соответствуют найденной максимальной мере нагрузки, необходимо найти такую величину выбросов, которая будет соответствовать полученной предельно допустимой нагрузке. При этом не учитывается необходимость дополнительного снижения нагрузки (а также существенных рекультивационных мероприятий), которое потребуется для возврата уже деградировавших экосистем в исходное состояние. Следует также учитывать, что объемы выбросов должны быть снижены по каждому ингредиенту в отдельности, а не в среднем по всем (это определяется тем, что норматив разработан для определенной структуры выбросов).

На основе анализа материалов по дозовым зависимостям (раздел 7.1) определены минимальные значения критических нагрузок (Таблица 6). Соответственно, для района СУМЗа текущий норматив равен 5 – 9% от максимального уровня нагрузки (необходимая кратность снижения существующего уровня составляет 11 – 20 раз), перспективный – 3 – 6 % от максимального уровня (необходимая кратность – 17 – 33 раза). Для района КМЗ текущий норматив равен 17 – 27% от максимального уровня (необходимая кратность снижения 4 – 6 раз), перспективный – 8 – 14 % (необходимая кратность 7 – 12 раз).

Таблица 6. Минимальные критические нагрузки (доля от максимального уровня, %) для основных и коррелятивных параметров лесных экосистем в районах Среднеуральского (СУМЗ) и Кировградского (КМЗ) медеплавильных заводов

Примечание. н.д. – нет данных по компоненту, прочерк означает отсутствие параметров в соответствующей группе переменных.

Дальше

Назад

Начало

Список