Алгоритмы расчета показателей качества и оценок воздействия на окружающую среду промышленных предприятий

Виды оценок воздействия на окружающую среду

Понятие качества экологических систем и оценки воздействия на окружающую среду

Понятие «качество» относится к сложным концептуальным категориям и может рассматриваться в философском, социальном, инженерно-техническом, природно-охранном, технологическом, правовом, экономическом и др. смыслах. Приведем одно из возможных понятий - качество это определенная совокупность свойств, или полезностей, особенностей и характеристик некоторого объекта (системы), потенциально или реально способных в определенной мере удовлетворять желаемые потребности людей и позволяющих принципиально отличать как сущность один объект от другого.

В исследованиях окружающей среды (ОС) изучают качество различных экосистем: качество воды, качество воздуха, качество почвы и др. Важное значение имеет качество жизни людей и динамические качества природных систем.

Качество воды - это степень соответствия физико-химических и биологических характеристик воды потребностям человека и/или производственнотехнологическим требованиям.

Качество воздуха - это степень соответствия физико-химических и биологических характеристик воды потребностям человека и/или технологическим требованиям.

Качество почвы - это степень соответствия структуры, состава, физикохимических, минералогических и микробиологических свойств почвы потребностям человека, сельскохозяйственным или другим технологическим требованиям.

Динамические качества природных систем - способность природных систем изменяться во времени и стабилизировать структурно-функциональные характеристики. Выделяют следующие важнейшие динамические качества природных систем: гомеостаз, доступность, живучесть, надежность и устойчивость.

Качество среды жизни человека - это совокупность условий, которые обеспечивают комплекс личного физического и психического здоровья человека и здоровья общественного, т.е. степень соответствия характеристик среды жизни человека его физиологическим и социально-духовным потребностям. Качество среды жизни человека комплексно отражается средней продолжительностью жизни, показателями здоровья и уровнем заболеваемости людей, которые стандартизированы для различных групп населения.

Воздействие человека и технических систем на окружающую среду (природу) может быть прямым или косвенным. Прямое воздействие на ОС - это непосредственное не всегда запланированное и желаемое изменение состояния ОС в результате разнообразной производственной, предпринимательской, коммунально-бытовой и социальной деятельности. Различают следующие виды прямого воздействия на ОС: антропическую (непосредственное воздействие человека), антропогенную (воздействие людьми и их деятельностью), аддитивную (общую) и синергическую. Синергическое воздействие на ОС - это комплекс воздействия нескольких факторов, при наличии которых общий эффект воздействия на состояние ОС оказывается иным, чем при воздействии каждого фактора в отдельности.

Косвенное (опосредованное) воздействие на ОС - это непреднамеренное изменение состояния ОС в результате цепных реакций или вторичных явлений, обусловленных деятельностью человека (например, синтез новых ядовитых веществ при так называемом вторичном загрязнении, подтопление новых территорий в районах водохранилищ и др.).

Оценка воздействия на окружающую среду (Environmental Impact Assessment - EIA) любого техногенного объекта или организации - это количественный показатель непосредственных, опасных и негативных изменений в состоянии отдельных компонентов и подсистем окружающей среды, которые произошли в результате деятельности этого техногенного объекта или организации, обусловившей образование внешних материально-энергетических потоков вредных сбросов, тепловых выбросов, стоков и твердых веществ.

При анализе качества экологических систем и оценке воздействий на ОС промышленных предприятий можно применять один из обобщенных показателей - «доза-эффект» зависимость.

«Доза» - это совокупность непосредственных физико-химических характеристик материальных и энергетических потоков в виде вредных сбросов, выбросов, стоков, твердых веществ, а также тепловых выбросов, которые поступили из техногенной системы в ОС.

«Эффект» - это количественные показатели опасного, или отрицательного изменения состояния ОС, которое полностью или частично обусловлено результатами производственно-технологической, управленческой и организационно-предпринимательской деятельности промышленного предприятия. Необходимо отметь, что эффект представляет собой одну из важнейших оценок или составляющих качества экосистемы.

Математические методы, математические и компьютерные модели расчета оценок воздействия на ОС в районе промышленных предприятий должны быть основаны на концепции эколого-экономической оптимизации и интегрированы в парадигму устойчивого развития (УР). Вся история человечества связана с поисками и мечтами о справедливом, гармоничном обществе. Новые модели развития общества возникали, когда существующие социально-экономические формы не обеспечивали развитие общества. Поэтому появление новых моделей, к которым следует отнести на данный момент парадигму устойчивого развития, является закономерным. Понимание существа новой модели невозможно без выяснения сущности предшествующих ей форм. Исповедуемый ныне западный вариант развития человечества основан на научно-технических достижениях, рыночной форме экономики и демократических принципах организации общества. Эта модель появилась более двух столетий назад и обеспечила потрясающие успехи в производстве материальных ценностей, которых создано больше, чем за всю предыдущую историю существования цивилизации. Однако в настоящее время стали проявляться явные признаки несоответствия данной модели принципам гармонического развития. Не были решены существовавшие ранее проблемы, в частности имущественное и социальное неравенство: 20% населения планеты владеют более 80% материальных средств — фактически сформировался «золотой миллиард», если учесть, что нынешнее население составляет 6 млрд чел. Межгосударственные, межэтнические, межрелигиозные противоречия не только не сняты с повестки дня, но и продолжают решаться старым способом: с позиции силы, оружия: для этого периода характерны наиболее кровопролитные и разрушительные войны. Помимо усугубления старых проблем появились новые, ранее представлявшиеся несущественными: перенаселение отдельных стран и планеты в целом, ограниченность природных ресурсов, пагубное антропогенное воздействие на окружающую среду.

Индустриализация производства с ее масштабностью и интенсивным потреблением природных ресурсов привела к небывалому воздействию человека на окружающую среду. В начале симптомы носили территориально ограниченный — локальный характер: загрязнение рек и водоемов в промышленно развитых государствах, локальные кислотные дожди. Хотя наличие кислот в дождевых каплях было обнаружено в середине XIX в. с помощью химикоаналитических методов, их негативное воздействие, значительное по силе и масштабам, проявилось почти через столетие. Появились проблемы глобального масштаба - истощение озонового слоя, планетарное потепление из-за парникового эффекта. Выбросы производства и быта привели к тому, что антропогенная циркуляция по ряду химических элементов и веществ в окружающей среде стала превышать естественную: по железу в 13 раз, цинку —11, свинцу — 13, сурьме — 31 и т. д. Более того, в окружающей среде появились искусственные (неприродные) химические вещества, которые также оказывают негативное влияние, например хлорфторуглероды, «обвиняемые в появлении озоновых дыр». Количество факторов, вызывающих тревогу экологов, стремительно растет в последние десятилетия. Антропогенные воздействия на ОС столь масштабны, а в ряде случаев и необратимы, что наряду с ограниченными ресурсами приводят к сокращению биоразнообразия на планете. Количество вымерших видов животных исчисляется десятками и сотнями, а многие из существующих видов находятся под угрозой вымирания и нуждаются в защите. Ситуация еще драматичней для флоры, где исчезнувшие виды исчисляются сотнями, а исчезающие и редкие — тысячами. Необходимо отметить, что биоразнообразие есть причина и следствие устойчивого развития в природе. Следовательно, уменьшая биоразнообразие, человечество уменьшает возможность устойчивого развития биосферы.

Биоразнообразие является важнейшим фактором, который должен обязательно входить в перечень показателей оценки качества ОС.

Уменьшение биоразнообразия во многом связано с изменением соотношения биогеографических зон на планете в результате деятельности человека: опустыниванием, осушением болот, заболачиванием, затоплением территорий искусственными водоемами, высыханием естественных озер из-за нарушения водного баланса вследствие человеческой деятельности, но наибольшей проблемой является уничтожение лесов.

Поэтому оценка качества лесных экосистем является важнейшим фактором, который наравне с биоразнообразием должен обязательно учитываться в оценках качества природной среды.

Важную роль в анализе и прогнозировании устойчивого развития (УР) ОС играет ресурсная группа факторов. Выравнивание потребления всего населения планеты до уровня развитых стран повлечет многократное увеличение выработки энергии, что при существующих методах получения и использования энергии потребуется ресурс тройного планетарного объема. Что касается энергетики, то человечество периодически испытывало энергетические кризисы, но они были связаны с ограниченностью отдельных типов энергоносителей на конкретных территориях; так, в Англии из-за вырубки лесов (древесина была основным энергоносителем) энергетический кризис возник во второй половине XVI в. Научно-технический прогресс находил решения, снимавшие остроту проблем, — обеспечивал переход на новые виды топлива: уголь, нефть, газ, атомная энергетика и т. д. Ныне мировая энергетика находится на грани предела, она неустойчива в глобальном масштабе, а потому сильно зависит от ресурсных факторов — достаточно вспомнить нефтяные кризисы 70-х годов прошлого столетия. Две другие важные ресурсные проблемы - питание и питьевая вода.

Социальная группа факторов включает демографическую проблему. На рис.3.1 представлена стремительная динамика роста численности населения планеты в последние столетия. Другие факторы: войны, нищета, несправедливые межгосударственные отношения. Как отмечалось, несмотря на колоссальный прогресс в производстве материальных продуктов, имущественный диспаритет не только не уменьшается, а наоборот, - возрастает; так, соотношение доходов 20% богатого и бедного населения планеты в 1960 г. составляло 30:1, а к в 1989 г. удвоилось (59:1). Подобная тенденция наблюдается между развитыми и развивающимися государствами. Установившиеся в мире финансово- экономические отношения усугубляют ситуацию: так, переток финансов в развивающиеся страны из развитых в 1980-1982 гг. в виде кредитов составил 49 млрд дол., тогда как возврат с учетом выплаты процентов в 1983-1989 гг. обошелся в 242 млрд дол. Колоссальную угрозу для человечества представляют войны. Современные научно-технические достижения обеспечили такой уровень и разнообразие вооружения, что человечество способно многократно погубить себя и все живое на планете, при этом разными способами: ядерными, химическими, биологическими, вызвав природные катастрофы. Социальные проблемы сопровождают человечество на протяжении всей его истории, тогда как экологические стали доминантными лишь в последнее время. Опыт решения озоновой проблемы показывает, что в случае глобальной угрозы мировое сообщество и государства могут договориться и разработать меры для устранения внешней угрозы. Социальные же конфликты имеют внутреннюю природу, происходя из-за противоречий между группами общества, и, по-видимому, более сложны в решении.

Рост численности народонаселения

Рис.3.1. Рост численности народонаселения

К научной группе факторов отнесем прогнозы ученых, основанные на анализе математических моделей развития человечества и «ядерной зимы» — последствий для планеты и человечества при обмене ядерными ударами, последние продемонстрировали катастрофичность используемых подходов в вопросах гонки вооружения и силового способа решения конфликтов. Эти расчеты имели сильное влияние в политических и общественных кругах, что привело к сговорчивости в решении ряда вопросов ядерного вооружения и обозначило определенную оптимистичность взглядов на будущее человечества.

Описанные факторы демонстрируют, что реализованная в данный момент модель развития цивилизации может привести человечество к катастрофе, хотя производственно-экономические показатели цивилизации создали ощущение надежности и правильности современного пути развития общества. Надо отметить, что человечество неоднократно попадало в «бифуркационные» точки и стояло перед выбором дельнейшего пути. Бифуркация — точка раздвоения пути развития системы. По утверждению В.И. Вернадского: «Цель развития общества и биосферы — не допустить очередной бифуркации». Нынешняя «развилка» особенная: во-первых, последствия неверного выбора могут быть катастрофичными и необратимыми, во-вторых, необходима смена философии взаимоотношений внутри общества, общества с окружающей средой, поскольку все предыдущие пути основывались на потребительском подходе, который необходимо сменить. Однако не исключено, что «развитие цивилизации — это явление, не устойчивое по своей сути», что тем более требует осторожного отношения.

Для того чтобы рассуждения, касающиеся парадигмы устойчивого развития, были предметными и научными, необходимо дать ее определение. Существует несколько определений устойчивого развития, но можно также воспользоваться критериями устойчивости, принятыми в теоретической механике. Следует при этом иметь в виду, что общество это более сложная многопараметрическая система по сравнению с любой механической системой.

В определении устойчивого развития будем придерживаться следующей формулировки: «Под термином «устойчивое развитие» понимается модель движения вперед, при которой достигается удовлетворение жизненных потребностей нынешнего поколения людей без лишения таковой возможности будущих поколений». Формулировка соответствует определению Всемирной комиссии по окружающей среде и развитию (Комиссия Брундтланд).

Отметим несколько аспектов этого определения.

Во-первых, устойчивое развитие — модель, это важно, так как его считают иллюзией и модным клише, и объективной реальностью, в то же время модель это лишь упрощенное представление действительности.

Во-вторых, в определении предусматривается движение впередразвитие. Под развитием следует понимать не только увеличение количественных показателей общества (население, внутренний валовый продукт и т. д.), но и качественные изменения. Нередко высказываются радикальные точки зрения, относимые к «фундаментальному экологизму», призывающие к прекращению дальнейшего развития человечества во имя сохранения окружающей среды. Но это невозможно, как утверждал Сократ: «Движение вперед — это знание, а знание — это жизнь», поэтому человечество и стало на путь прогрессивного движения.

В-третьих —удовлетворение потребностей людей. Как следует из первого принципа декларации международной конференции в Рио-де-Жанейро - 1992г, интересы человека находятся в центре парадигмы устойчивого развития. Эта позиция подвергается критике сторонниками биологического подхода, согласно которому человек — один из многих биологических видов, который не следует выделять, а потому не следует строить парадигму на антропоцентричном принципе. Однако человек наделен разумом, имеет высокую социальную форму организации и отличается от других видов эффективным использованием труда. Существование и деятельность всех биопопуляций, кроме человека, происходит вне техносферы и этносферы, а потому любой другой вид адаптируется к окружающей среде, тогда как человек способен подстраивать под себя окружение. Однако опасения критиков не напрасны: антропоцентричность может породить убеждение, что человек находится не в природе, а над ней — позиция иллюзорная и опасная. Необходимо понимание того, что модель должна быть не антропо-, а нооцентричной, и человек в ней несет осознанную ответственность за окружающую среду.

В четвертых будущие поколения не должны лишаться возможности развития в силу неразумного потребления и действий предшествующих поколений.

Приведенное выше определение УР носит общий, стратегический характер, и в нем не обозначаются условия и механизмы достижения цели. В то же время необходимы не только общие рассуждения, но и понимание конкретных действий, да и реальность такова, что стратегия должна дополняться тактикой. На конференции в Рио-де-Жанейро были приняты документы, раскрывающие механизмы и условия реализации устойчивого развития:

  • 1. Рио-де-Жанейрская декларация по окружающей среде и развитию (ее двадцать семь принципов определяют права и обязанности стран в обеспечении развития и благосостояния людей).
  • 2. Повестка дня на XXI век (в сорока параграфах Программы отмечается, как сделать развитие устойчивым с социальной, экономической, экологической точек зрения).
  • 3. Заявление о принципах, касающихся управления, защиты и устойчивого развития всех видов лесов.
  • 4. Рамочная конвенция ООН об изменении климата.
  • 5. Конвенция о биологическом разнообразии.

Принципы УР можно разделить на четыре группы: экологические, социальные, мировоззренческие и научно-технические. Экологические принципы затрагивают вопросы экологической стабильности, справедливого и рационального использования ресурсов окружающей среды, сохранения биоразнообразия, обеспечения платы за загрязнение и др. Социальные принципы включают справедливые международные отношения, социальную справедливость, искоренение нищеты и войн, демографическую стабильность и т. д.

Мировоззренческие принципы включают вопросы, формирующие: взаимоотношения систем (личность—общество, личность—природа, общество— природа), этику, мораль, философию потребления.

Научно-технические принципы включают научно-техническое обеспечение реализации парадигмы; мониторинг состояния общества и ОС; научное обоснование перспектив и прогнозирования развития. Разделение принципов на группы условное, многие из них могут одновременно относиться к разным группам.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >