Методологические подходы к оценке экологического риска при

Сысоев Ю.А.
МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ОЦЕНКЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РИСКА ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И
ЭКСПЛУАТАЦИИ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ
Институт литосферы окраинных и внутренних морей РАН (ИЛРАН), г. Москва, е-mail: sysoyev@rambler.ru
В нормативно-методической литературе по инженерно-экологическим изысканиям и ОВОС экологический риск
определяется как вероятность возникновения неблагоприятных для природной среды и человека последствий
осуществления хозяйственной или иной деятельности. На наш взгляд, такое определение (особенно в его дальнейшей
предметной трактовке) слишком расплывчато и задает больше вопросов, чем дает ответов. По нашему мнению,
определяя экологический риск, целесообразнее отталкиваться от понимания его как вероятностной меры опасности,
устанавливающей для тех или иных объектов возможные экологические потери за определенное время.
Таким образом, ключевым в вопросе, что следует понимать под экологическим риском, являются наши
представления о том, какие потери следует считать экологическими. В первом случае за таковые принимаются
негативные изменения экологического качества окружающей природной среды, т.е. тех ее свойств, которые
непосредственно влияют на состояние биологических объектов. При втором подходе экологические потери
трактуются как ухудшение этого состояния. Разделяя последнюю точку зрения, мы предлагаем термин
«экологический риск» закрепить за вероятностной мерой негативного изменения состояния, установленной для
характеризующегося k-й уязвимостью j-го типа биологического объекта в условиях i-й опасности за определенный
период времени. Математически это может быть представлено следующим образом:
Rtj = Pt (Н) * P(VH(t)j), где Rtj – экологический риск за время t для j-го биологического объекта; Pt(Н) – вероятность
возникновения опасного воздействия Н за время t; P(VH(t)j) – уязвимость (вероятность негативного изменения
состояния (V) j-го биологического объекта при опасном воздействии Н длительностью t).
Перечислим по мере важности ряд конкретных вопросов, с которыми приходится сталкиваться в практической
деятельности, применяя формулу для оценки экологического риска: 1) понятие негативного изменения состояния j-го
биологического объекта в свете оценки экологического риска и мера изменения этого состояния; 2) выбор j-го
биологического объекта; 3) механизм возникновения и методы оценки опасного воздействия; 4) определение
временного интервала на который рассчитывается экологический риск.
В рамках столь короткой статьи невозможно обстоятельно подойти к обсуждению всех перечисленных вопросов,
поэтому обратимся к тезисной форме представления материала сократив, насколько это допустимо, ряд доказательств
и некоторые теоретические выкладки.
1. Для ответа на первый вопрос необходимо четко представлять себе сущность риска – это вероятность потерь не
столько отрицательных, сколько влекущих за собой особо невыгодные (если вести речь об экономических) или особо
негативные (если мы имеем в виду экологические) последствия. Для популяции, существующей в пространстве
экологических факторов (т.е. таких свойств компонентов экосистемы и ее внешней среды, которые оказывают
непосредственное влияние на особей данной популяции), особо негативные последствия, по существу гибель, будут
вызваны несоблюдением пределов толерантности по какому-либо из этих факторов. В основе этого утверждения
лежит закон толерантности и понятие фундаментальной экологической ниши [4].
Особо негативные последствия экологических потерь при оценке риска могут быть связаны и с выходом значения
какого-либо экологического фактора за пределы устойчивого существования популяции, т.е. за пределы так
называемой реализованной экологической ниши. Главным недостатком понятия реализованной ниши является ее
неявное определение, поскольку интервал устойчивого существования популяции по i-му фактору Хis = [хis_min, хis_max]
(Хis ⊂ Хit), в отличии от интервала толерантности Хit, представляющему собой фиксированный отрезок, может
изменяться в зависимости от комбинации значений других экологических факторов вплоть до Хis → Хit. А это может
привести к ряду трудно решаемых проблем при практической определении пределов хis_min, хis_max.
При оценке экологического риска выбор наиболее значимых экологических факторов среди конечного набора
императивных, объясняющих не менее 80-90% общего варьирования показателя функции благополучия (скорость
фотосинтеза и дыхания у растений, прироста и отмирания у растений и животных и т.д.) может и должен быть связан,
во-первых, с интенсивностью того или иного воздействия и, соответственно, с предполагаемой интенсивностью
динамики изменения значений экологических факторов, на которые данный вид воздействия оказывает прямое или
косвенное влияние. Во-вторых, особое внимание следует уделить так называемым лимитирующим факторам, по
которым для достижения заданного относительного изменения функции благополучия ϕЕ требуется минимальное
относительное изменение этих факторов. Т.е. в конкретной точке пространства императивных экологических
факторов (х1(1),…, хn(1)) лимитирующим будет фактор хm которому соответствует максимальное по абсолютной
величине приращение функции отклика:∆ϕЕm = max∆ϕЕj, j=1…n. В практической деятельности выбор наиболее
значимых экологических факторов можно ограничить условием∆ϕЕm→ max∆ϕЕj, j =1…n. С определенной долей
уверенности можно утверждать, что значения лимитирующих факторов будут лежать вблизи пределов толерантности
организма по этим факторам.
2. Теоретически, объектом, для которого определяется экологический риск является биоценоз - совокупность всех
популяций биологических видов, принимающих существенное участие в функционировании данной экосистемы
(которую, в свою очередь, необходимо рассматривать как часть более высокой таксономической единицы –
ландшафта). На практике же, учитывая видовое богатство и количественный состав биоценозов, целесообразно
прибегнуть к ряду объективных последовательных посылок, позволяющих во многом упростить задачу выбора т.н. jго биологического объекта, ограничившись одной-двумя популяциями. Первая посылка заключается в необходимости
более полного совпадения ареала популяции со всей площадью включающей ее экосистемы, что, прежде всего,
относится к популяциям растений, которые, будучи неподвижны, наиболее тесно связаны с условиями местообитания
[4]. Во-вторых, интересующие нас фитопопуляции (в большинстве случаев) должны играть в экосистеме роль
системообразующего элемента (по [1]) или являться эдификатором (детерминатором) консорции (по [4]). Если
системообразующий элемент выделить трудно (например, в экосистемах смешенных лесов, луговых экосистемах и
т.п.), то необходимо перейти к третьему условию выбора j-го биологического объекта: по относительному
доминированию или участию данного вида в наиболее значимых для функционирования экосистемы сообществах.
Определив таким образом объект, для которого будет рассчитываться экологический риск (Г.А. Исаченко [1],
например, в качестве системообразующего элемента экосистемы таежных лесов Европейской части России
рассматривает популяции сосны и ели), исходя из условий, описанных выше, выбираются наиболее значимые
экологические факторы и производится вычисление вероятности перехода значений этих факторов за пределы
интервала толерантности (или за пределы интервала устойчивого существования популяции) на всей площади
экосистемы в границах выделенного ландшафта. Последнее представляется чрезвычайно важным, поскольку
уязвимость экосистемы VH(t)j, иначе определяемая как ее способность утрачивать свои функции в определенном
диапазоне негативных воздействий зависит не только (и, может быть, даже не столько) от конфигурации
экологических ниш ее системообразующих элементов, но и от габитусов экосистемы и ее места в исследуемом
ландшафте.
Важная роль ландшафта при оценке экологического риска определяется его положением в иерархии природнотерриториальных систем. Ландшафт занимает пограничную ступень между локальным и региональным уровнем [2].
Можно сказать, что ландшафт является наиболее простой для общественного восприятия, и, следовательно, наиболее
общественно значимой территориальной единицей. Это весьма важно при проведении ОВОС и определении степени
приемлемости экологического риска, где главенствующее место должно принадлежать именно общественности [3].
3. Понимание механизма возникновения и методики оценки опасного воздействия лежит в области представлений
о многоуровенности экологического риска. Главная особенность разделения риска на уровни заключается в том, что
на каждом более высоком иерархическом уровне риска в роли фактора опасности выступает риск более низкого
уровня - экологического качества окружающей природной среды, риски технологического качества и устойчивости
инженерного сооружения (здесь качество – это степень соответствия характеристик объекта потребностям человека).
4. Целесообразно принять следующие временные интервалы для оценки экологического риска, соответствующие
градациям временной шкалы, предложенной Г.А. Исаченко для оценки динамики геосистем [1]: менее 100 лет, 100-101,
более 101 лет.
Литература
1.
2.
3.
4.
Исаченко А.Г. Ландшафтоведение и физико-географическое районирование. – М.: "Высшая школа", 1991. 366 с.
Исаченко Г.А. Методы полевых ландшафтных исследований и ландшафтно-экологическое картографирование:
Курс лекций. СПб.: Изд-во С.-Петербургского ун-та, 1998. – 112 с.
Методические указания по проведению анализа риска опасных промышленных объектов. - М.: НТЦ "Промышленная
безопасность", 1996. 17 с.
Федоров В.Д., Гильманов Т.Г. Экология. М.: Изд-во МГУ, 1980. - 464 с.