Г. Тема лекции: Экологическая опасностьи экологический риск

Группы П-1-19, П-1-19

Дисциплина «Основы экологии».

г. Тема лекции: Экологическая опасностьи экологический риск.

Основные вопросы:

1. Понятие экологической опасности.

2. Факторы экологической опасности.

3. Условия актуализации экологической опасности.

4.Экологический риск и управление экологическим риском

.

♦ Совокупность событий, явлений и процессов в окружающей природной среде, ведущих к такому ее ухудшению, при котором возникает реальная или потенциальная угроза здоровью и (или) жизни людей, получила название экологической опасности.

Приведенное выше определение исходит из того, что главным объектом экологической опасности является человек, его жизнь и здоровье. Любые естественные и антропогенные воздействия на природные экосистемы различного уровня (вплоть до биосферы) прямо или косвенно проявляются в изменении состояния окружающей человека физической среды и могут негативно отразиться на здоровье как ныне живущих, так и будущих поколений или даже привести к гибели людей.

                 

Графическая модель взаимодействия факторов экологической опасности.

Экологическая опасность потенциально содержится в окружающей среде и может быть вызвана самыми разнообразными причинами:

1) неблагоприятными условиями природной среды, такими как есте­ственные геохимические аномалии и геопатогенные зоны, а также стихийно-разрушительными явлениями: землетрясениями, извержениями вулканов, наводнениями, цунами, оползнями, обвалами, селями и др. (природными факторами);

2) неблагоприятными изменениями в окружающей природной среде, обусловленными:

· хозяйственной деятельностью, технологическими авариями и катастрофами (техногенными факторами);

· военными конфликтами, деятельностью вооруженных сил, военно-промышленного комплекса (военными факторами);

· социально-экономическими кризисами и социальными конфликтами, несовершенством систем здравоохранения, социальной защиты, недостаточным материальным обеспечением людей и пр. (социально-экономическими факторами).

Растущие в последнее время частота, интенсивность и продолжительность многих видов стихийных бедствий вызваны не столько природными причинами, сколько нарушением устойчивости геосистем различного уровня (экологического равновесия) вследствие нерационального природопользования и применения несовершенных технологий.

*Создавая все более мощные инженерные комплексы, трансформируя природные ландшафты, истощая естественные ресурсы, человечество формирует новую, чрезвычайно сложную среду обитания – техносферу, закономерности развития которой в полной мере пока неизвестны.*

Созданная человеком техносфера накопила большие потенциальные опасности, совокупное действие которых стало соизмеримым с действием на человека и среду его обитания природных факторов (Кузьмин Н.И. 1990).

 Потенциальную техногенную опасность представляют:

а)    поступление в окружающую среду отходов промышленного производства - выбросы вредных веществ в атмосферу, сбросы сточных вод, размещение твердых отходов;

б)    строительство и эксплуатация объектов с большим запасом энергии:

· гидротехнических сооружений;

· хранилищ горючих, легковоспламеняющихся, взрывоопасных веществ;

в)    размещение больших объемов токсичных и радиоактивных веществ;

г)    транспортировка (в том числе по продуктоводам) взрывчатых, горючих, токсических, радиоактивных веществ.

Техносфера с ее неконтролируемым ростом городов, увеличением мощности, сложности, энергонасыщенности технических систем породила новый вид факторов опасности, получивших название природно-техногенных.

*Под природно-техногенными опасностями понимают стихийно-разрушительные явления, спровоцированные техногенным воздействием.

Наиболее ярко они проявляются на урбанизированных территориях и вблизи крупных инженерных сооружений.

Природно-техногенные процессы часто поражают территории, где они ранее не встречались либо развивались медленно.

Например, согласно международной статистике, происхождение 80% современных оползней связано с хозяйственной деятельностью человека. Так. при строительстве троллейбусной трассы в Крыму на участке Алушта-Никита возникло 20 новых оползней и "ожили" 5, потухших, и таким образом оползневые участки составили 8,2% протяженности дороги.^:

В широком смысле слова к природно-техногенньм факторам экологической опасности следует отнести также нарушения глобальных биосферных динамических равновесий, обусловленных хозяйственной деятельностью человека.

Специфическим проявлением воздействия техногенных факторов на природные опасности можно считать становление новых форм инфекционных болезней в городах.

* Необходимым условием актуализации (проявления) экологической опасности является сочетание трех обстоятельств, а именно:

1) существования источников потенциальной экологической опасности;

2) наличия процессов или событий, активизирующих или вызывающих действие факторов экологической опасности;

 3) экспозиции (доступности) населения и вмещающего ландшафта воздействию факторов экологической опасности.

Все разрушительные явления, обусловливающие экологическую опасность, - как природные, так и техногенные - связаны с высвобождением накопленной геосистемами или техносферой избыточной энергии в форме:

• геотермальной энергии (землетрясения, цунами, извержения вулканов, геопатогенные явления);

• гравитационной энергии (склоновые явления - оползни, обвалы, селевые потоки, снежные лавины, а также наводнения и др.);

• кинетической энергии воздушных масс (циклоны, ураганы, смерчи и др.);

• химической энергии (взрывы, пожары на объектах, содержащих взрывчатые, легковоспламеняющиеся, горючие вещества; отравление токсичными соединениями);

• атомной энергии (аварии на АЭС, атомные взрывы);

• "биологической"энергии (массовое размножение патогенных микроорганизмов);

• "социальной" энергии (социальные конфликты, войны и др.).

Потенциальным источником экологической опасности являются все природные и технические системы, обладающие значительными запасами энергии, а также химически и биологически активных компонентов.

"Нулевая" вероятность возникновение экологической опасности достигается лишь в системах, лишенных таких запасов.

В определенных условиях богатые энергией объекты теряют свою устойчивость и быстро переходят в новое, "пораженное", состояние, выделяя при этом значительную часть энергетического запаса.

Количество рассеивающейся энергии в общем случае определяет максимальный размер ущерба, причиняемого разрушительным явлением.

Необходимым толчком, "спусковым механизмом" для него может служить случайное возбуждение, зачастую с незначительными энергетическими характеристиками, так как в области неустойчивости системы очень чувствительны к внешним воздействиям и резкие изменения обычны в поведении сложных систем.

Вот почему экологическая опасность часто проявляется в виде случайных (стохастических) процессов, явлений и событий, возникающих, на первый взгляд, неожиданно и внезапно.

Факторы экологической опасности могут действовать не только непосредственно, вызывая катастрофы "взрывного типа" - землетрясения, оползни, взрывы, но и опосредовано, через постепенное изменение качества окружающей природной среды. Такие факторы опосредованного действия формируют "ползучие катастрофы", эффект которых накапливается иногда десятилетиями (например, заболевание населения вследствие загрязнения воды, воздуха, продуктов питания и др.).

К природным факторам, способным вызывать "ползучие катастрофы", можно отнести геопатогенные зоны и геохимические аномалии.

Источником патогенного воздействия на живые организмы могут быть геологические неоднородности земной коры - нарушения сплошности ее состава и структуры: тектонические разломы, палеорусла рек, подземные водотоки, карст, месторождения полезных ископаемых и др. В таких зонах протекают сложные геологические процессы, сопровождающиеся возмущениями естественных геофизических полей (гравитационного, магнитного, электромагнитного, инфразвукового и др.), что приводит к выделению энергии, а также опасных газов (радона, гелия, метана, двуокиси углерода, паров, ртути, летучих соединений тяжелых металлов и др.).

Подобные аномальные зоны в настоящее время принято обозначать термином геопатогенные. Помимо чисто физического воздействия на объекты окружающей природной среды, зоны геологической неоднородности влияют и на здоровье человека. В пределах таких зон повышаются заболеваемость раком, ишемией сердца, рассеянным склерозом, смертность детей и количество случаев врожденных пороков (Рудник А.В., 1993). Наиболее явными признаками длительного нахождения людей в геопатогенных зонах являются хроническая бессоница, чувство усталости, ночные кошмары, отсутствие бодрости после сна, депрессии, повышенное кровяное давление, изменение электросопротивления кожи и биохимических показателей крови.

Природная среда характеризуется также значительной неоднородностью химического состава. В результате одни территории обогащены определенными химическими элементами, другие – обеднены.

Геохимические аномалии - недостаток или избыток в среде биологически важных элементов – вызывают специфические реакции организмов. В результате у людей и животных могут развиваться заболевания обмена веществ, которые, благодаря их причинной связи с местной средой, названы эндемическими.

Подобных дисфункций известно достаточно много. Они могут быть вызваны недостатком кобальта и цинка, избытком бора, стронция и свинца, недостатком и избытком меди, фтора, марганца и селена и др. (Ковальский ВВ., 1974)

Техногенные геохимические аномалии формируются вокруг промышленных предприятий - источников химического загрязнения среды, например, тяжелыми металлами.

При загрязнении природной среды поступление в организм токсиканта, как правило, не вызывает быстрого появления ярких симптомов заболевания. Признаки вредного действия проявляются после постепенного бессимптомного накопления токсических веществ в органах и тканях или патологических изменений в них.

Отличительной особенностью катастрофических последствий химической нагрузки является постепенный переход изменений в организме:

 обратимые →необратимые → несовместимые с жизнью, нередко при отсутствии в дальнейшем повышенного уровня химических воздействий из объектов окружающей среды.

В целом "вклад" фактора загрязнения окружающей природной среды в ухудшение здоровья населения специалистами оценивается на уровне 10-30%, в том числе по онкологическим заболеваниям – около 50%.

* Ущерб, наносимый здоровью человека, при "ползучих катастрофах" несравнимо более высок, чем при воздействии прямых факторов.

Так как главным объектом экологической опасности является человек, то важным условием ее проявления можно считать высокую плотность населения на поражаемой территории. Рост народонаселения, урбанизация и концентрирование материальных богатств на сравнительно ограниченных пространствах способствуют резкому росту потенциальной экологической опасности.

Формирование перечисленных условий и их трансформация в реальную экологическую опасность представляет собой причинно-следственную цепь, поэтому кажущееся, неожиданным, внезапным проявление экологической опасности по существу является закономерным результатом действия многих, иногда скрытых, причин.

Внешняя неожиданность и кажущаяся случайность стихийно-разрушительных явлений, техносферных катастроф и проявления экологических последствий загрязнения окружающей природной среды позволяют в качестве количественной меры экологической опасности использовать категорию риска.

В настоящее время известны две трактовки этого понятия.

В первом случае экологический риск определяется как вероятность проявления экологической опасности, во втором как максимальный ущерб, нанесенный этим явлением.

Обе оценки экологического риска представляют как бы два аспекта события. Пока оно еще не произошло, наибольший интерес представляет именно оценка вероятности проявления опасности. Если же неблагоприятное экологическое событие уже свершилось или, покрайней мере, известно, как часто оно реализуется, решающее значение приобретает оценка ущерба, причиненного им.

Система оценки экологического риска направлена на выявление объективной картины экологической опасности на определенной территории. Отдельные ее процедуры достаточно хорошо разработаны применительно к оценке влияния на здоровье людей химического загрязнения. Загрязнители подразделяют на два класса - токсиканты и канцерогены. Среди последних выделяют радиоактивные вещества, отличающиеся особым механизмом воздействия на человека.

В случае канцерогенных загрязнителей риски выражаются вероятностью заболевания раком в течение среднепродолжительного периода жизни (70 лет). Для неканцерогенных воздействий мерой риска является "индекс риска* - отношение усредненного (например, за ожидаемый период жизни) уровня воздействия токсиканта (усредненной дозы токсиканта) кего пороговой дозе. Чем больше значение индекса риска, тем больший уровень заболеваемости можно ожидать.

Обычно территория признается безопасной, если риск проживания на ней не превышает 10-⁶. Если же оценки риска составляют 10-⁵ и более, то принимается решение об осуществлении комплекса мер по снижению экологической опасности. Этот процесс получил название "управление риском".

В общем случае управление риском связано с выполнением политических, социальных, экономических и технических мероприятий, направленных на снижение риска в условиях существующих ограничений на используемые для этих целей финансово-материальные ресурсы. Такие мероприятия могут предполагать, например, переселение людей с зараженной местности, удаление загрязненного слоя почвы, запрета на пользование водой загрязненного источника и обеспечение населения чистой водой, запрещения производства и (или) использования экологически опасных материалов, установление более жестких нормативов на выброс загрязняющих веществ, приостановка или запрет деятельности экологически опасного производства, разработка и внедрение менее опасных технологий и многое другое.

*     Под термином "ущерб" понимаются возможные или фактические совокупные потери, обусловленные действием факторов экологической опасности. *

Таким образом, при оценке экологического риска как ущерба следует учесть:

•     возможные или фактические социальные потери (число жертв бедствия);

• возможные или фактические экономические убытки в натуральных показателях (количество разрушенных объектов, объемы недополученных урожая и(или) промышленной продукции и т.д.) или в денежном выражении;

• возможные или фактические показатели ухудшения качества природных ресурсов;

• возможные или фактические показатели загрязнения компонентов среды (воздуха, воды, почвы, биоты).

Существуют четыре подхода к процедуре определения экологического риска: системный; модельный; экспертный; социологический.

Все эти подходы равноценны и скорее призваны дополнять друг яруга в связи с тем, что любая оценка экологического риска носит про­гнозный характер и является в значительной мере приближенной.

Системный подход строится на статистических данных относительно уже происшедших аналогичных неблагоприятных экологических событий. В его основе лежит построение так называемых "деревьев событий", позволяющих рассчитать вероятность реализации возможных "сценариев" события (ветвей дерева) и (или) ущерб, причиняемый ими, а затем - общую вероятность и (или) совокупный ущерб.

Модельный подход заключается в разработке моделей воздействия вредных факторов на человека и окружающую среду. Ставится задача выявления объективной картины риска на определенной территории, включая структуризацию факторов опасности, возможных последствий их действия, количественных оценок риска (вероятности и ущерба) применительно к здоровью населения и состоянию окружающей среды. Каждая из перечисленных процедур базируется на применении ряда более или менее формализованных методов, позволяющих стандартизировать процесс получения результатов и избежать неоднозначности в их толковании.

И системный, и модельный методы основаны на расчетах, однако далеко не всегда для этого хватает надежных исходных данных. И тогда наступает очередь для третьего подхода - экспертного. В его рамкax вероятности различных событий, связи между ними и последствия определяют не с помощью вычислений, а путем опроса опытных специалистов - экспертов.

Наконец, социологический подход предполагает социологическое исследование отношения населения к тому или иному виду риска.

Особенно сложно оценить экологический риск на территории, где имеется несколько источников экологической опасности разной природы (возможность стихийно-разрушительиых бедствий, наличие опасных производств, например, АЭС или химических предприятий» напряженная социальная обстановка и вероятность вооруженных конфликтов, террористических актов и др.). Такой комплекс потенциальных опасностей характерен для так называемых "горячих точек" планеты.

Контрольные вопросы:

I. Дайте определение понятия "экологическая опасность". Перечислите основные факторы, вызывающие ее.

2. Какие факторы экологической опасности называют природными? Техногенными? природно-техногенными? Приведите примеры.

3. Приведите примеры социально-экономических и военных факторов экологической опасности.

4. Сформулируйте условия проявления (актуализации) экологической опасности.

5. Что называется "катастрофой взрывного типа"? "Ползучей катастрофой"? Какие катастрофы приносят больший ущерб здоровью людей?

6. Что называется экологическим риском? Какие количественные меры экологического риска используются в настоящее время?

7. Что называется управлением экологическим риском? Можно ли природоохранную деятельность считать компонентой системы управления экологическим риском?