Экологическое районирование урбосистем на примере г. Петропавловска -Камчасткого

г) степень их опасности (интенсивность факторов и эффектов, характеристи­ки типа «доза — эффект», пороговость, допустимость по нормативным экологи­ческим и санитарно-гигиеническим критериям, степень риска (учитывая как де­терминированный, так и потенциальный аварийный риск) и т. п.

Временные параметры и различия воздействий по характеру наступаю­щих изменений:

а)кратковременное и/или длительное,

б) стойкие и/или нестойкие,

в) прямые и опосредованные,

г) обладающие выраженными или скрытыми средовыми эффектами, выра­жающие цепные реакции;

д) обратимые и/или необратимые.

Соотношение факторов воздействия при совокупном их влиянии:

а) аддитивное или совокупное действие нескольких факторов одновременно;

б) кумулятивное, действующее в трех направлениях:

- при совместном воздействии факторов происходит усиление суммарного влияния, но сохраняется общий характер воздействия;

- с нарастанием количественных изменений воздействия происходят каче­ственные изменения и меняется сам характер воздействия;

- усиление воздействия какого-либо агента связано с его накоплением и
миграцией в рецепиентной экосистеме;

в) синергетическое, при котором эффект воздействия нескольких факторов
оказывается иным, нежели при воздействии каждого фактора в отдельности, при­
чем речь может идти, как об увеличении, так и об уменьшении итогового воздей­ствия по сравнению с суммой влияний отдельных агентов.

Очевидно, что различные виды воздействия крайне сложно сопоставимы ме­жду собой, как по скорости и интенсивности влияния (последствия одних видов могут проявляться мгновенно, а других иметь существенный временной «лаг»), так и по вредности для природного комплекса и человека (например, химическое воздействие по специфическим реакциям на него человеческого организма зна­чительно отличается от шумового или радиоактивного).

Изменения в окружающей среде вызванные всей совокупностью воздейст­вий, приводящие природный комплекс (или отдельные его компоненты) в новое состояние принято называть первичными последствиями. Однако далеко не все последствия антропогенного воздействия носят негативный характер. В рамках социально-экономического подхода, имеющего целью определение количествен­но и качественно степени деградации природной среды (Гладкевич, 1981, Люри, 1997), в качестве критерия истощения природных ресурсов применяется такое состояние природных комплексов, при котором обеспечивается средо- и ресурсовоспроизводящие функции. Воздействие видоизмененной среды на человека и процесс его хозяйственной деятельности называется вторичными последствиями.

Оценка воздействия на уровне первичного воздействия или источников, во многом органичная для экономико-географического подхода, является часто бо­лее значимой и доступной.

Здесь можно выделить два основных подхода к оценке воздействия:

1. Разработанные на географическом факультете МГУ (в том числе и при уча­стии автора) методики оценки степени экологической напряженности различных по масштабам территорий, базирующиеся на инвентаризации всех возможных источников антропогенной нагрузки на среду, а также определения характера и степени опасности (Дербинова, Сороковикова, 1980; Ратанова, Битюкова 1988, 1994,1998; Битюкова 2002,2003; Гладкевич, Сумина, 1981).

2. Методика оценки степени экологической напряженности, включающая кро­ме инвентаризации источников и видов сельскохозяйственной нагрузки («ком-

плекс постоянных причин (воздействий), обстоятельств (случайных причин) и степени изменения природного комплекса, которое формируются на данной территории»), важный показатель соотношения площадей разной степени антропогегенной освоенности. Таким образом, фактически речь идет о типологическом районировании, где после диагностики, то есть выявления причин данной ситуации выделяется главная причина и главное следствие ухудшения природной обста­новки (Кочуров, 1987).

Однако экологическое состояние определенной территории является резуль­татом совокупного воздействия множества факторов, действующих параллельно или последовательно на протяжении всего периода хозяйственной деятельности. Поэтому необходимо создание комплексной методики оценки воздействия, по­следствий, а также временного фактора или истории развития воздействия.

Каждая система, в том числе и экосистема, стремится к восстановлению со­стояния равновесия, обладает более или менее совершенным механизмом проти­востояния воздействию или потенциалом устойчивости. Поэтому между оцен­кой воздействия на ОС и определением реальных последствий для нее всегда стоит необходимость определения устойчивости системы к данному типу антро­погенного вторжения.

В настоящее время понятие устойчивости геосистем является одним из наиболее сложных компонентов системного анализа, не имеющим по сей день однозначной научной интерпретации. Как правило, устойчивость понимается как свойство геосистемы, реализующиеся в следующих формах:

а) инертность — способность сохранять свое состояние неизменным в тече­ние заданного временного интервала (например, свойств почвообразующих и ко­ренных пород или форм рельефа при техногенном загрязнении геосистем);

б) восстанавливаемость — способность за заданный временной интервал воз­вращаться в исходное состояние после выхода из него (например, восстановле­ние видового состава фитоценозов после прекращения выпаса, самоочищение
геосистем от химических элементов и соединений); пластичность — наличие не­
скольких локально устойчивых соединений в рамках инварианта и способность
при внешнем воздействии переходить из одного состояния в другое, сохраняя за
счет этого свою инвариантную структуру.

Устойчивость природных ландшафтов обеспечивается механизмами, выра­ботавшимися в результате естественной эволюции, процессами саморегуляции и самоорганизации. Воздействие на среду, с одной стороны, и ее реакция на это воздействие, — с другой, обуславливают ее экологическое состояние.

Все выше изложенные условия развития компенсаторных способностей урболандшафтов должны быть заложены в концепции устойчивого развития горо­да. Таким образом, в условиях неизбежного прогрессирующего антропогенного изменения природной среды биогеоценозы и другие экологические системы в индустриальном и урбанизированном мире не могут быть сохранены в естест­венном состоянии (кроме особо охраняемых территорий — природных и нацио­нальных парков, заповедников, заказников и т. д.), но нет никаких объективных причин их неизбежного ухудшения и утраты ими биосферных функций. Поэтому так важно оценить микрогеографические различия в уровне антропогенного воздействия на территории городов, устойчивости среды и ее состояния для выделе­ния локальных максимумов экотоксикации для формирования городской эколо­гической политики по восстановлению равновесия урбоценозов.

Оценка антропогенного воздействия на природу и человека в последние го­ды, когда общепризнанным становится постоянное ухудшение и усложнение эко­логической ситуации, становится одним из важнейших направлений исследова­ний (в том числе и экономико-географических), направленных на оптимизацию взаимосвязей в системе «природа — общество».

Оценка изменений в природной среде в результате антропогенного воз­действия или первичных последствий.

Экономическая, понимаемая большинством авторов как стоимостная оцен­ка, сводится к определению суммы компенсационных затрат общества: а) на пре­дотвращение ущерба от загрязнения природной среды или исчерпание опреде­ленного вида ресурсов (Минц, Преображенский, 1985; Рунова, 1985, Бобылев, 2000); б) на ликвидацию последствий интенсивного антропогенного воздейст­вия, превышающего потенциал самоочищения среды (Бронфман и др., 1980; Ка­рев, 1973; Эйбл, 1975). Однако необходимо признать, что большинство методик (за исключением чисто прикладных, направленных на расчеты штрафов за за­грязнение определенных природных объектов) носят во многом общеметодический характер, так как крайне сложно учесть весь комплекс причинно-следствен­ных связей с системе «природа — общество» в стоимостных показателях, тем более отразить фактор необратимости разрушения ряда природных комплексов, особенно для уникальных природных объектов. Поэтому необходимо сочетание экономической и внеэкономической оценки.

Внеэкономическая оценка опирается на оценку изменений в природной среде, вызванных воздействием в природном комплексе. Концепция оценки из­менений территории, как правило, включает:

- определение объекта — административно-территориальных единиц, при­родных ареалов, ПТК, ТПК, зона определенного вида загрязнения (например, ра­диационный след) и др. в рамках которых должна проводиться оценка;

- методы выявления изменений, возникающих в природном, социальном или экономическом блоках системы в результате воздействия;

- систему показателей оценки в натуральной или стоимостной форме, а так­же критерии изменений, происходящих на территории. Система критериев необ­ходима, поскольку при проведении оценки изменений в абсолютных показателях нужно их сопоставить с фоновыми (например, кларками концентрации в почвах и др.), нормативными (например, санитарно-гигиеническими);

- набор картографических материалов и (или) математических моделей, с помощью которых на заключительном этапе оценки выявляются ареалы и точки экологической напряженности, необходимые для целей в частности рационали­зации управления.

Социально-гигиеническая, в основе которой лежит оценка:

- заболеваемости и смертности населения;

- анализ структуры заболеваемости по нозологическим формам и различий
между городской и сельской заболеваемостью;

- сравнение в «фоновым» районом и контрольными группами;

- сравнение с уровнем экологической напряженности;

На сегодняшний день существует много методических разработок, касаю­щихся оценки воздействия на уровне последствий, то есть путем анализа произо­шедших в среде изменений, априори предполагая их антропогенное происхожде­ние. Значительная их часть посвящена вопросам общеметодического плана, где рассматриваются основные принципы и направления исследований, предлагаются рекомендации для составления карт или приводятся схемы проведения исследо­ваний (Глобальные проблемы..., 1988; Мелешкж, 1981; Оценка влияния..., 1985; Израэлъ, 1984; Блехцин, Минеев, 1981; Географические аспекты, 1995).

Оценка последствий является, бесспорно, ценной как в практическом, так и в теоретическом плане. Однако не всегда возможно качественно проследить сте­пень измененности среды по целому ряду причин: во-первых, возможности по созданию на территории достаточно густой сети замеров состояния различных природных сред ограничены; во-вторых, качество замеров во многом зависит от качества аппаратуры и репрезентативности выбранных точек замеров; в-третьих, для сопоставления уровней измененности в различных средах необходимо со­поставлять результаты с существующими нормативами, которые на сегодняшний день далеко несовершенны, несмотря на значительное число работ по нормиро­ванию антропогенной нагрузки (Экологическое нормирование..., 1992; Экологи­ческое нормирование и моделирование, 1988, Израэль, 1984 и др.); в-четвертых, полученная в результате картина территориального распространения ареалов эко­логической напряженности крайне сложно воспринимается на уровне регулиро­вания и управления процессами природопользования, так как не дает возможно­сти идентифицировать источник «конфликтной ситуации».

На первом этапе для решения задачи комплексной оценки необходима ин­вентаризация всех возможных источников воздействия и характеристика масшта­бов их влияния. Наиболее мощными и стабильными источниками антропоген­ного воздействия на городскую среду являются промышленность (включая элек­троэнергетику), строительство, транспорт и коммунальное хозяйство.

Экологическая ситуация в городе формируется в результате функционирова­ния многих источников, большая часть которых может быть расположена непо­средственно на городской территории («внутренние» источники), а также вне ее пределов («внешние» источники воздействия). Сочетание воздействия внутрен­них и внешних источников и определяет уровень антропогенной нагрузки в горо­де. С другой стороны, город влияет на окружающую его территорию, обусловли­вая «внешние» изменения природной среды или «внешние последствия».

Взаимодействие природы и общества для урбанизированных территорий фак­тически сводится к соотношению воздействия, как внешнего, так и внутреннего и первичных последствий, проявляющихся в виде изменений городской природ, ной среды и вторичных последствий, то есть влияния измененной среды на че­ловека (рис. 1.2).

Важнейшей задачей данного исследования было определение внутренних раз­личий в уровнях воздействия и последствий, возникающих в пределах урбанизи­рованных территорий и соотношение между ними. Однако для полноты картины были исследованы также те внешние источники, ареалы которых непосредствен­но распространяются на территорию города.

Развитие городской экосистемы определяется тем, что на территории горо­дов и ближайших пригородов одновременно функционирует значительное коли­чество различных источников антропогенного воздействия, каждый из которых различными видами воздействия вызывает изменение сразу нескольких природ­ных сред. Характер воздействия определяется особенностями технологии функ­ционирования источников, а экологическая ситуация — в значительной степени, их размещением и территориальным сочетанием. Поэтому исследование терри­ториальных различий в воздействии в городах является важнейшим звеном в ре­шении экологических проблем.

Однако, все источники очень различны по объемам, уровням, степени опас­ности для здоровья населения и, особенно, по радиусам своего воздействия. По­этому реальная экологическая ситуация в городе определяется не столько разме­щением самих источников, сколько размещением ареалов их воздействия. В свя­зи с этим, очень важным представляется выявление ареалов воздействия на тер­ритории городов, а затем — проведение комплексной оценки уровня и специфи­ки воздействия в пределах ареалов.