Екологічна безпека природних і антропогенно модифікованих геосистем

Відчуження людини від природи проявилось у тому, що природа сприймається не як єдине ціле, а у вигляді розрізнених природних ресурсів, які залучаються у процес виробництва і служать джерелом прибутків. Економічна рентабельність виробництва набула першочергового значення, відтісняючи на другий план екологічну складову. Екологічно рентабельне виробництво, яке не завдає шкоди природі, в економічному відношенні менш вигідне, тому що природоохоронні заходи вимагають додаткових затрат. У зв'язку з цим, сучасне виробництво залишається дуже недосконалим з екологічних позицій і перебудовує природні геосистеми з великими огріхами і негативними наслідками.

Споживацьке ставлення до природних ресурсів - уже пройдений етап і суспільство повинно усвідомити своє місце і роль у збалансованій взаємодії в системі «людина - природа» [396, с. 21]. У процесі ресурсокористування повинні формуватися гармонійні взаємовідносини з природою, за яких одержання благ відбувається поряд із створенням нових цінностей у природі і формуванням культурних ландшафтів - антропогенних ландшафтів, функціонування яких упродовж необхідного часу підтримується людиною з метою створення комфортних умов життя і діяльності [114, с. 3].

За відсутності адекватних ресурсозберігаючих заходів подальший розвиток виробництва призведе до виснаження ресурсів, нагромадження різноманітних відходів, забруднення довкілля і, як наслідок, руйнування природного середовища, що суперечить вимогам і цілям сталого розвитку. Очевидною є необхідність збереження природних геосистем (їх геокомпонентів) як джерела природних ресурсів, просторового базису і середовища життєдіяльності людини. Цим обумовлюється необхідність розробки та реалізації стратегії збалансованого ресурсокористування, екологічної безпеки геосистем та створення системи постійного контролю (моніторингу) за змінами в ході природних і антропогенних процесів у геосистемах [319, 326, 327, 332, 400]. При цьому парадигма «збалансованого ресурсокористування і екологічної безпеки геосистем» є складовою частиною запропонованої О.Г. Топчієвим загально-географічної «інтенціональної парадигми» [396, с. 21].

Наявна в Україні та її регіонах розбалансована система ресурсокористування суперечить довгостроковим загальнодержавним стратегічним інтересам. На сьогодні залишається дилемою - як поєднати інтереси збереження природи (природних геосистем) з інтересами розвитку економіки та соціальної сфери, як забезпечити системне поєднання природоохоронних та економічних інтересів, що є умовою сталого (збалансованого) розвитку, як нової парадигми взаємодії суспільства і природи. Адже на практиці перевага надається економічним інтересам, враховуючи постійне прагнення до отримання прибутків та збільшення внутрішнього валового продукту, яке реалізується через «сировинне» ресурсокористування. Необхідно розв'язати складне завдання - знайти баланс і розв'язати антагоністичні інтереси в системі «природне середовище - економічний розвиток».

Виникла необхідність розроблення і реалізації концепції збалансованого ресурсокористування, яка передбачає зміну підходів до використання природних ресурсів з урахуванням негативних наслідків втручання людини у хід природних процесів та балансу інтересів розвитку природи і суспільства. Сутність концепції збалансованого ресурсокористування полягає в тому, що його реалізація потребує як збереження існуючих природних геосистем, так і ренатуралізації антропогенно модифікованих геосистем при одночасному забезпеченні соціально-економічного розвитку суспільства [331, 337]. При цьому парадигма збалансованого ресурсокористування є складовою частиною запропонованої О. Г. Топчієвим «інтенціональної парадигми» [396, с. 21].

Основні положення ресурсокористування з урахуванням екологічних факторів розроблені В. В. Докучаєвим, О. Є. Воєйковим, В. І. Вернадським. Наукові підходи до збалансованого ресурсокористування відображені у працях И. П. Герасимова, С. А. Генсірука, М. А. Голубця., Б. М. Данилишина, Ф. Д. Заставного, І. П. Ковальчука, О. М. Маринича, А. В. Мельника, В. М. Петліна, С. П. Позняка, М. М. Приходька, В. П. Руденка, Л. Г. Руденка, О. Г. Топчієва, Т. Ю. Туниці, О. І. Шаблія, П. Г. Шищенка та ін. Висновки вчених зводяться до того, що за існуючого екстенсивного типу розвитку економіки, ресурсокористування, як сукупність усіх форм використання природно-ресурсного потенціалу, веде до неефективного використання і виснаження природних ресурсів, деградації середовища існування людей, виникнення екологічних ризиків і надзвичайних ситуацій.

Наука про збалансоване ресурсокористування знаходиться на початку свого розвитку. Теоретичні положення збалансованого ресурсокористування обґрунтовані у працях В. І. Вернадського, І. П. Герасимова, О. В. Заставецької, К. Й. Кілінська, І. П. Ковальчука, С. А. Лісовського, О. М. Маринича, Н. Ф. Реймерса, В. П. Руденка, Л. Г. Руденка, Т. Ю. Туниці, О. Г. Топчієва, О. І. Шаблія, П. Г. Шищенка та ін.

Концепція збалансованого ресурсокористування передбачає тісний взаємозв'язок екологічних і соціально-економічних проблем. У Декларації Конференції в Ріо-де-Жанейро (1992) відмічено, що кожен громадянин має право на продуктивне життя у гармонії з природою. При цьому «продуктивне життя» означає життя з високим рівнем соціальної забезпеченості, а гармонія з природою - співіснування на принципах збереження природного біорізноманіття та природного середовища життєдіяльності (природних геосистем).

Поняття (термін) «баланс» означає рівновага, врівноважування. Через це визначення приходимо до сутності терміну «збалансоване ресурсокористування», яке ми визначаємо як рівноважне співвідношення між використанням відновлюваних ресурсів та інтенсивністю їх відновлення (продукційними процесами), а також ощадливе використання невідновлюваних ресурсів (нафта, газ та ін.).

Збалансоване ресурсокористування має декілька визначень:

- система заходів щодо використання, збереження і збагачення природних ресурсів; природоохоронні заходи повинні бути спрямовані на відновлення природних ресурсів, відновлення природної основи життєдіяльності суспільства [50];

- високоефективне, екологічно обґрунтоване господарювання, що не призводить до різких змін природно-ресурсного потенціалу, підтримує або підвищує продуктивність і привабливість природних систем [253];

- діяльність, спрямована на економічне (економне) використання природних ресурсів, ефективний режим їх відтворення, запобігання або послаблення можливих негативних наслідків (екологічних ризиків); збалансована взаємодія суспільства і природи, що забезпечує досягнення компромісу між потребами суспільства і здатністю природи задовольнити їх без суттєвої шкоди для свого нормального функціонування [61];

- та квота певних видів природних і штучно створених ресурсів, використання яких у межах конкретної території (ландшафтів) не призводить до погіршення усталеної екологічної ситуації і накопичення надмірної кількості відходів [195];

- таке використання природних ресурсів, яке передбачає не порушення балансу між їх використанням і можливостями природного самовідновлення ресурсів з метою забезпечення ними наступних поколінь» [343].

У нашому розумінні збалансоване ресурсокористування - це процес контрольованого безперервного використання природних ресурсів, за якого максимальний економічний ефект досягається при збереженні екологічного балансу і екологічного потенціалу в природних і антропогенно модифікованих геосистемах (в геосистемно організованому навколишньому середовищі); зменшується імовірність виникнення і розвитку екологічних ризиків; забезпечуються безпечні умови функціонування геосистем і життєдіяльності людей [331, с. 89].

При цьому, екологічний баланс у геосистемах - це кількісне поєднання матеріально-енергетичних складових геосистем (енергія, газовий склад атмосфери, вода, грунти, організми, інформація), які забезпечують екологічну рівновагу, що дає можливість внаслідок процесів саморегуляції і самовідновлення формуватися і підтримуватися геосистемам певного типу; екологічна рівновага - стан динамічного балансу геокомпонентів (рівноважного співвідношення взаємопов'язаних частин) і природних процесів у геосистемах та матеріально-енергетичного відновлення із збереженням основних кількісних і якісних характеристик геосистем; екологічний потенціал геосистем - здатність геосистем задовольняти потреби людини у всіх необхідних ресурсах (повітря, вода, біотичні ресурси (у т. ч. продовольство), умовах трудової діяльності, відпочинку і духовного розвитку без негативних для навколишнього середовища наслідків.

У контексті збалансованого ресурсокористування дуже важливим є дотримання нормативного балансу між наявною кількістю ресурсу (ресурсним потенціалом) і допустимою для використання їх кількістю, яка визначається екологічним потенціалом природних і антропогенних геосистем, їх самовідновлювальною здатністю. Збалансоване ресурсокористування зводиться до досягнення ефекту, який відповідає такій умові:

К_факт. > К_доп.,

де

К_факт. - фактична (наявна) кількість ресурсу;

К_доп. - допустима для використання (вилучення) кількість ресурсу.

Згідно правила одного процента [346, с. 390] допустима кількість використання чистої (первинної) продукції біоти не повинна перевищувати 1 %. Правилом десяти процентів [346, с. 386] обмежується кількість ресурсу (ів), яка може бути вилучена для господарського використання із природних геосистем без порушення їх квазістаціонарного стану (вона не повинна перевищувати 10 % загального запасу ресурсу).

Сутність проблеми полягає у відмові від сучасної ідеології природокористування - антропоцентризму і досягненні гармонійної рівноваги між споживанням та здатністю природи підтримувати життя. Іншими словами, використання природних ресурсів не повинно перевищувати природного екологічного потенціалу геосистем, не погіршувати стан і не виснажувати рослинний покрив, насамперед, лісовий, який відігравав і відіграє головну роль в усіх сферах матеріального і духовного буття та процесах стабілізації екологічної рівноваги [235, с. 7]. Збалансоване ресурсокористування полягає у такій інтенсивності використання ресурсів геосистем (лісових, лучних, водних), за якої геосистеми зберігають регенеративну здатність, тобто можливість повернення до близького за функціональними характеристиками і екологічним потенціалом вихідного (початкового) стану.

З позицій збалансованого використання земельних ресурсів необхідно досягти оптимального балансу між антропогенно модифікованими геосистемами і природними геосистемами. Останні формують «екологічний каркас» території і забезпечують досягнення динамічної рівноваги (гомеостазу) в геосистемах [301, 317].

Основними принципами збалансованого ресурсокористування є [331, 337]:

- принцип системного підходу до використання природних ресурсів;

- принцип врахування зональності природних умов і ресурсів;

- принцип дотримання законів, правил і принципів природокористування;

- принцип інтегрованого управління природними ресурсами;

- принцип різноманітності та оптимальності (конструювання та створення складних і стійких антропогенно модифікованих геосистем з мозаїчною (гетерогенною) структурою, які являють собою просторово-часову цілісність взаємопов'язаних лісових. лучних, польових і водних геосистем, розміщених у просторі з урахуванням морфологічної структури (висотних місцевостей) певної території);

- принцип збереження і відновлення природності та біорізноманіття;

- принцип формування природного каркасу екологічної безпеки території;

- принцип невиснажливості (щорічне використання відновлюваних ресурсів не повинно перевищувати 10 % від його загальної кількості);

- принцип мінімізації відходів передбачає впровадження маловідходних виробництв, використання відходів як вторсировини та утилізацію відходів.

Збалансоване ресурсокористування має складові: екологічну, ресурсну, соціально-економічну, заповідну. Екологічна - передбачає забезпечення у процесі ресурсокористування безпечних екологічних умов для функціонування геосистем і життєдіяльності людей. Ресурсна - базується на принципах невиснажливого використання, збереження та відновлення природних ресурсів. Соціально-економічна - полягає у розробленні форм гармонізації взаємовідносин у системі «суспільство-природа» в умовах антропогенезу. Заповідна - має на меті збереження природних геосистем шляхом створення заповідних територій та об'єктів з обмеженим режимом їх використання.

Проблему збалансованого ресурсокористування слід розглядати системно. Керуючись принципом системності (системного підходу), для вирішення проблем збалансованого ресурсокористування, необхідно вивчити увесь комплекс природних ресурсів, погоджувати реалізацію економічних завдань з екологічними вимогами (обмеженнями). Складність при цьому полягає у необхідності узгодження еколого-соціально-економічних проблем, основними з яких є: еколого-економічна оцінка природних ресурсів (кадастр), обгрунтування ефективного територіального розміщення галузей виробництва; розроблення екологічно безпечних стратегій соціально-економічного розвитку територій на основі прогнозування та оцінки імовірності виникнення і розвитку екологічних ризиків.

Для збереження природних ресурсів їх слід не охороняти від впливу людини, а використовувати шляхом планування землекористування, водокористування, лісокористування, надрокористування, рекреаційного ресурсокористування тощо відповідно до екологічних вимог та обмежень. Збереження і відновлення природних геосистем слід розглядати як найбільш важливу складову частину ресурсокористування. При цьому важливим є збереження не окремих геокомпонентів, а геосистем як єдиного цілого, а також обгрунтування і дотримання екологічно безпечних норм використання ресурсів, які сприятимуть безперервному задоволенню потреб суспільства в різноманітних ресурсах без деградації навколишнього природного середовища.

Принцип врахування зональності природних умов і ресурсів. Пізнання особливостей кожної природної зони повинно базуватися на: вивченні стану (кількісних і якісних параметрів) природних, антропогенно модифікованих і антропогенних геосистем; виявленні змін під впливом антропогенних чинників; дослідженні структури, закономірностей функціонування та розвитку геосистем різних рівнів. Тільки зональний підхід, що характеризується всебічним урахуванням екологічних і природних умов та розроблення на цій основі регіональних систем ведення господарства (промислового, водного, лісового, аграрного) забезпечать збалансоване ресурсокористування.

Принцип врахування законів і правил природокористування. Дає можливість передбачити та оцінити наслідки взаємодії суспільства і природи. Важливість цього принципу підтверджується вимогами законів (внутрішньої динамічної рівноваги, обмеженості природних ресурсів, розвитку природної системи за рахунок оточуючого середовища, необхідності різноманіття та ін.) [346], які є основою наукового підходу до розроблення системи збалансованого ресурсокористування [83, 311, 400]. При порушенні законів і правил природокористування втрачається надійність геосистем - здатність геосистем функціонувати без різких змін їх структури і функцій [346].

Недостатнє врахування складних закономірностей функціонування геосистем призводить до негативних наслідків. Наприклад, осушувальна меліорація, здійснювана без диференційованого підходу до умов рельєфу, гідрологічного режиму, характеру рослинності та інших факторів, спричиняє зниження продуктивності як сільськогосподарських, так і лісових угідь, що прилягають до осушених територій. Впливаючи на водний режим місцевості, осушувальна меліорація викликає різні зміни у грунті, рослинному покриві, фауні, мікрокліматі, порушуючи цим самим екологічну рівновагу.

При організації певного виду господарської діяльності необхідно враховувати кількість ресурсів, зосереджених у геосистемах, та функції, які виконують геосистеми. Недооцінка цього принципу призводить до негативних наслідків. Наприклад, надмірна експлуатація лісів, що виконують важливі водоохоронно-захисні функції, призводить до інтенсифікації водно-ерозійних процесів, формування паводків, утворення селів і зсувів, порушення гідрологічного режиму річок, зменшення об'ємів річкового стоку у меженні періоди [327, с. 37].

Збалансоване ведення господарства в агрогеосистемах зумовлює необхідність застосування принципу планування використання земельних ресурсів на підставі інформації про грунти, водний режим, баланс гумусу і поживних речовин в них. У зв'язку з цим, виникає потреба в детальному вивченні території, складанні ландшафтних карт з класифікацією угідь за висотними місцевостями, екологічними ознаками (характером грунту, рельєфом, кліматом, водним режимом, наявністю природних рослинних угруповань тощо). Такий підхід дає змогу правильно визначити спеціалізацію господарств, агротехніку, протиерозійні та інші меліоративні заходи, що забезпечують збереження та підвищення родючості грунтів, екологічну безпеку при веденні аграрного виробництва.

При плануванні використання земельних ресурсів необхідно забезпечити оптимальне співвідношення геосистем (лісових, лучних, водних, польових). Лісові геосистеми благотворно виливають на навколишнє середовище, вони більш продуктивні, ніж створені на їх місці лучні геосистеми, особливо у гірських місцевостях. Ділянки лісових геосистем, що збереглися у малолісних районах, необхідно зберігати як природні регулятори екологічного балансу території.

Зростаюче споживання природних ресурсів без урахування взаємозв'язку між компонентами геосистем призводить до порушення екологічної рівноваги. Економічна ефективність ресурсокористування повинна визначатися інтенсивністю його впливу на навколишнє природне середовище. Виробництво слід розглядати в органічному зв'язку з екологічними наслідками, оскільки при сучасних його масштабах природа сама не може відновлювати екологічну рівновагу території. У зв'язку з цим, необхідно визначати «несучу» екологічну ємність, яка означає ту частину території, на якій природні геосистеми можна замінити на антропогенно модифіковані й антропогенні геосистеми, не порушуючи механізму біотичної регуляції навколишнього середовища [216, с. 24]. У передгірських і рівнинних ландшафтах потрібно зберегти або відновити природні геосистеми (лісові геосистеми) не менше, ніж на 30 % території, у гірських ландшафтах - 70-90 % [327, с. 42].

Відповідно до закону еволюційно екологічної незворотності [346, с. ], в антропогенно модифікованих геосистемах природне середовище (природні геосистеми) зможе відновитись не скоро, і немає гарантій, що внаслідок їх ренатуралізації - процесу реконструкції антропогенно модифікованих геосистем системою заходів, спрямованих на відновлення природних або близьких до них геосистем [332, с. 59], геосистеми набудуть бажаних ознак. Тому дуже важливим є збереження всіх існуючих наземних і аквальних природних геосистем (пралісів, старовікових лісів, річок, озер, водно-болотних угідь, лучних угруповань та ін.). Природні геосистеми (їх геокомпоненти) є не стільки ресурсами, скільки фундаментом життя [216, с. 23].

Враховуючи, що важливою умовою збалансованого ресурсокористування є збереження і відновлення природних геосистем, необхідно розробити економічний механізм, який забезпечить її реалізацію (особливо збереження і збільшення площі лісових геосистем), а також критерії якості навколишнього середовища. Невиснажливе використання та відновлення природних ресурсів не може бути збитковим. Воно завжди прибуткове, якщо брати до уваги не сьогоденні вигоди, а віддалену перспективу.

Ріст промислового, сільськогосподарського, лісогосподарського та інших виробництв у регіоні Українських Карпат і прилеглих територій досягається шляхом інтенсивного використання природних ресурсів. Висока ресурсоємність економіки зумовлена низькою віддачею в природоексплуатуючих галузях. Кожне галузеве ресурсокористування є конкурентним стосовно до інших галузей. Тому, для забезпечення збалансованого ресурсокористування, необхідно запроваджувати систему інтегрованого управління природними ресурсами, яку визначаємо як упорядковану єдність організаційних, технологічних, нормативно-правових та інших заходів, що забезпечують: 1) збалансоване і невиснажливе використання природних ресурсів з урахуванням виконуваних геосистемами пріоритетних екологічних функцій; 2) підтримання екологічного балансу; 3) відновлення ресурсів, біотичного та ландшафтного різноманіття, а також природних процесів у ландшафтах; 4) формування екологічно безпечного середовища життєдіяльності людини [327, с. 39].

Сутність системи інтегрованого управління полягає в тому, що використання природних ресурсів не може бути ефективним і екологічно безпечним, якщо управління ними здійснюється у межах окремих ресурсів без урахування їх пріоритетних функцій та взаємозв'язків і взаємозалежностей між ними. Система інтегрованого управління природними ресурсами повинна базуватися на басейновому і геосистемному (ландшафтному) підходах, які передбачають:

– планування ведення господарської діяльності по басейнах річок з урахуванням екологічних функцій геосистем та геокомпонентів (водорегулюючих, протиерозійних, середовищетвірних та ін.);

– оптимізацію структури, параметрів і просторового розміщення геосистем (лісових, лучних, водних, аграрних) з урахуванням структурно-функціональної будови ландшафтів;

– відновлення у межах річкового басейну природних геосистем, а також мозаїчної (гетерогенної) просторової структури;

– відповідність обсягів використання ресурсів і видів економічної діяльності природно-ресурсному потенціалу, інтенсивності відновлення ресурсів та екологічно допустимих норм.

Важливим у процесі ресурсокористування є принцип планування і конструювання складних і стійких антропогенно модифікованих геосистем, серед яких переважають агрогеосистеми. Екологічна безпека агрогеосистем є функцією їх складності і стійкості. Саме складні територіальні утворення (геосистеми) є стійкими до зовнішнього (у тому числі антропогенного) впливу [319, 326].

Поняття «складність» характеризується як ціле, сформоване з багатьох елементів, між якими існують різнорідні зв'язки або сукупність багатьох взаємопов'язаних явищ, ознак, процесів [291, с. 6]. Формування складних і стійких агрогеосистем забезпечується шляхом створення біоінженерних комплексів [311, 327, 332]. При цьому, завдяки оптимальному співвідношенні геосистем (лісових, польових, лучних, водних,) утворюються нові парагенетичні геосистеми - лісоагрогеосистеми, в яких підвищується складність за рахунок біотичних компонентів, відновлюється екологічна рівновага і процеси саморегуляції [327, с. 41].

Принцип формування природного каркасу екологічної безпеки територій. Підтримання екологічного балансу у природних і антропогенно модифікованих геосистемах, їх безпечне функціонування залежить від біотичного та ландшафтного різноманіття, яке, внаслідок продукційної (ресурсної), захисної, середовищетвірної та інших функцій, відіграє визначальну роль у вирішенні одного з основних завдань сталого (збалансованого) розвитку - збереження і відновлення природного середовища. Завдання полягає у недопущенні нових втрат і відновленні втрачених природних геосистем (лісових, лучних, водно-болотних). Вони формують природний каркас екологічної безпеки території, який, внаслідок взаємозв'язку між його складовими, створює умови для досягнення екологічної рівноваги [317]. Створення природних каркасів екологічної безпеки територій та обгрунтування схем агроландшафтної організації території сільської місцевості є головними напрямками планування території [396, с. 22].

Збереження і відновлення природних геосистем, біотичного та ландшафтного різноманіття досягаються шляхом створення екомережі, яку ми визначаємо як функціонально об'єднану систему природно-заповідних територій і об'єктів та допоміжних територій, що забезпечують функціональні зв'язки між біотопами різних рангів. Принципи формування регіональної екомережі викладені у розділі 5.

Збалансоване ресурсокористування повинно базуватися на веденні виробничо-господарської діяльності за циклом «добування природних ресурсів - ресурсоощадливе виробництво з низькою ресурсоємністю - економне використання - розширене відтворення і охорона ресурсів - утилізація відходів». Збалансоване ресурсокористування є фактором екологічної безпеки природних і антропогенних геосистем [331].

1.7 Головні ознаки та критерії екологічної безпеки геосистем

Визнання екологічної безпеки невід'ємним атрибутом соціального розвитку потребує докорінної зміни імперативів і цінностей, їх бачення в екологічному ракурсі. Це не тільки відмова від існуючих підходів до природокористування, а й формування нового світосприйняття та стратегії розвитку, оскільки традиційний науково-технічний прогрес, як засвідчила дійсність, є небезпечним в екологічному плані.

Екологічній безпеці властиві певні ознаки [163]:

- екологічна безпека виявляється у локальних, регіональних і глобальних масштабах як екологічні лиха, кризи і катастрофи. Забезпечення екологічної безпеки - це основний спосіб розв'язання екологічних проблем;

- екологічна безпека передбачає розумне задоволення потреб людини та суспільства загалом, гарантію проживання в екологічно чистому та сприятливому для життєдіяльності середовищі;

- екологічна безпека не може реалізовуватися лише заради суб'єкта геосистеми (суспільства) на шкоду об'єкту (навколишньому середовищу). Екологічна безпека є таким типом розвитку суспільства, який реалізується в інтересах як суб'єкта, так і об'єкта;

- екологічну безпеку неможливо формувати через ущемлення екологічних прав інших груп населення як всередині екосистеми, так і поза нею;

- ефективна екологічна безпека має грунтуватися на фундаментальних еколого-соціальних та біосферних закономірностях, що мають комплексний характер і тісно пов'язані з різними сферами суспільного життя;

- концепція екологічної безпеки має включати гуманістичні ідеали, ширше впроваджувати екогуманістичні принципи.

Вирішення завдання забезпечення екологічної безпеки пов'язано з ідентифікацією для кожного з об'єктів факторів, вплив яких спричинює появу небажаних ефектів, а з іншого боку - до визначення критеріїв, за допомогою яких можна визначити ступінь небезпеки такого впливу. До основних критеріїв безпеки належать [51 а; 163]:

- індивідуальні (медичні або санітарно-гігієнічні) - покликані обмежувати вплив негативних факторів на людину;

- генетичні - покликані зберігати генофонд і обмежувати зростання частоти генетичних хвороб у першому і/або наступних поколіннях;

- соціальні - покликані обмежувати дію небезпечного фактора на групи індивідуумів;

- психологічні - відображають ступінь сприйняття/несприйняття суспільством або групою індивідуумів рівня техногенного або природно-техногенного ризику;

- економічні - покликані забезпечувати сталий довготривалий економічний розвиток; кількісним критерієм є величина економічного збитку, який призводить до дестабілізації економічної системи;

- технічні - покликані обмежувати виникнення аварій і катастроф (наприклад, обмеження до гранично припустимої кількості шкідливих і екологічно небезпечних речовин, що використовуються в технологічному процесі);

- біологічні - збереження біотичного різноманіття;

- екологічні - покликані обмежувати негативний вплив антропогенних чинників, підвищувати стійкість геосистем.

- ландшафтні й географічні - критерії, що обмежують негативний вплив на річкові басейни, грунти та інші географічні елементи;

- ресурсні - покликані обмежувати і регулювати інтенсивність використання відновлюваних і невідновлюваних природних ресурсів.

Основну роль критеріїв екологічної безпеки виконують норми, правила та регламенти використання ресурсів, викидів і скидів забруднюючих речовин у навколишнє середовище тощо.

Головною метою екологічної безпеки має бути вироблення концептуальних засад загальної стратегії збалансованого ресурсокористування та охорони навколишнього середовища, а також втілення їх у практику з метою сталого (збалансованого) розвитку.

Екологічна безпека природних і антропогенно модифікованих геосистем виступає як заперечення екологічної загрози, що виявляється у локальних, регіональних і національних масштабах. Особливість формування системи екологічної безпеки геосистем полягає в тому, що вона є таким типом розвитку суспільства (як суб'єкта геосистеми), який реалізується в умовах коеволюційного розвитку, тобто в інтересах як суб'єкта екосистеми, так і об'єкта (середовища). Екологічної безпеки неможливо досягти в рамках існуючих способів виробничо-господарської діяльності, оскільки вони побудовані на руйнуванні природного середовища. Екологічна безпека є іманентною характеристикою лише коеволюційного способу розвитку [289, 290, 300, 319, 403].

Розділ 2. Екологічні ризики:умови виникнення та оцінювання

2.1 Сутність понять «ризик» і «екологічний ризик»

За останні 40-50 років суспільство зрозуміло небезпеку прогресуючого споживацького ресурсокористування та необхідність опрацювання і реалізації парадигми екологічної безпеки геосистем (природних, антропогенно модифікованих, антропогенних, техноприродних) і сформованого ними навколишнього середовища. У своїй діяльності людство перейшло межі екологічної ємності навколишнього природного середовища (біосфери), що унеможливлює подальший розвиток суспільства, ігноруючи закони розвитку природи [217]. Усвідомлення небезпеки екстенсивного (сировинного) ресурсокористування та погіршення екологічних властивостей природних і антропогенно модифікованих геосистем внаслідок застосування природоруйнівних технологій підвищило увагу до проблеми екологічних ризиків та екологічної безпеки і необхідності переходу до нової парадигми розвитку - сталого (збалансованого) розвитку згідно принципів «Порядку денного на ХХІ ст.» (Ріо-де-Жанейро, 1992). Принципи сталого розвитку спрямовані на збалансування антропогенно-техногенного впливу на навколишнє середовище із можливостями природи до відтворення первинних властивостей її компонентів, а також на відновлення площі природних геосистем (лісових, лучних, водних) і формування екологічно безпечного для живих організмів і людини навколишнього середовища.

Нині, коли забезпечення екологічної безпеки набуває важливого значення, з усією гостротою постає питання про те, який рівень безпеки є прийнятним, тобто забезпечує досягнення максимальної вигоди за мінімальної небезпеки. Науково обгрунтовану відповідь на це питання можна дати тільки тоді, коли є відповідна методологія дослідження безпеки. Тому необхідно встановити «міру», за допомогою якої можна було б кількісно виміряти різні види небезпеки: від природних катастроф або результатів господарської діяльності людей. Така «міра» повинна давати можливість порівнювати ці види загроз між собою і відповідно визначати рівень безпеки - міру захищеності людини та навколишнього середовища.

В основі екологічної безпеки геосистем лежить концепція екологічного ризику, який є оціночною величиною екологічної небезпеки. Стратегія екологічної безпеки повинна передбачати цілеспрямовану діяльність (сукупність дій і процесів) щодо попередження виникнення екологічних ризиків.

Поняття «ризик» вперше вивчається в кінці XIX - на початку XX ст. Концепція екологічного ризику формується у зв'язку з розвитком теорії ризик-аналізу. Добре розроблена й застосовується на практиці методика оцінки екологічних ризиків у США та деяких країнах Європи, Азії [Остапчук І. О., 2010]. В Україні концепція екологічного ризику почала розвиватися порівняно недавно (кін. XX - поч. XXI ст.) і характеризується слабко розробленою теоретико-методичною базою, відсутністю критеріїв, єдиної методики кількісної оцінки екологічного ризику.

У розвитку концепції ризик-аналізу і екологічного ризику виділяються декілька етапів:

1. Виникнення перших уявлень про ризик (XIX - початок XX століття). Ризик розуміється як імовірність настання яких-небудь несприятливих подій (аварій на промислових підприємствах, загроза життю і здоров'ю людини, ймовірність економічних втрат і т.д.)

2. Розвиток різних концепцій і теорій ризику (початок - середина XX століття). Поняття ризику диференціюється, виникає багато різних визначень у різних наукових напрямах.

3. Перехід концепцій і теорій ризику на міждисциплінарний рівень (60-ті роки XX століття). Ризик стає загальнонауковим поняттям.

4. Всесвітній розвиток дослідницьких інститутів аналізу ризику (період з 1981 до нашого часу). Здійснюється розробка методологічно-понятійного апарату ризик-аналізу. Проводяться широкомасштабні дослідження по ідентифікації, оцінці і управлінню ризиками. Об'єктом досліджень виступають системи різного просторового рангу.

На даний час панує єдина концепція ненульового або прийнятного ризику, оскільки рівень ймовірності ризику в будь-якій системі не може бути рівним нулю. У різних підходах ризики визначаються для різного рангу просторових систем, часто визначення самого поняття даються з погляду певної науки (економіки, екології, статистики, біології і ін.).

Ризик є кількісною мірою загрози, що включає такі кількісні показники як: величину збитку від небезпечного чинника; імовірність появи (частоту появи) даного небезпечного чинника. Ризик визначається як добуток імовірності негативної події на величину (імовірність величини) можливого збитку від неї [163].

Ризик у природокористуванні - це імовірність несприятливих для екологічних ресурсів наслідків будь-яких (навмисних або випадкових, поступових і катастрофічних) антропогенних змін природних об'єктів і факторів [346, с. ].

Для оцінки небезпеки загальноприйнятим є встановлення ризику від тієї чи іншої діяльності. При цьому під терміном «ризик» розуміють: 1) величину збитку від тих чи інших подій, явищ або дій (наприклад, економічні збитки, кількість захворювань тощо); 2) ймовірність виникнення небезпечних подій, явищ або дій [163].

З будь-якою господарською діяльністю пов'язаний певний шкідливий вплив, результатом якого можуть бути зміни адаптаційно-компенсаторних можливостей організму людини, виникнення несприятливих наслідків для навколишнього середовища.

Природні геосистеми внаслідок антропогенного впливу на них проходять етап накопичення антропогенних змін та етап взаємодії протилежних процесів - потоку антропогенного впливу та реактивних функцій захисту (як міри самовідновлення природної геосистеми). У природних і антропогенно модифікованих геосистемах в результаті антропогенезу відбувається зниження екологічного потенціалу (екологічних і ресурсних функцій) до рівня, який переходить межу гомеостазу, внаслідок чого в деякий момент часу наступає екстремальна ситуація - руйнування екологічної рівноваги в локальних або регіональних масштабах. Взаємна протилежність у монотонній зміні функцій дозволяє співставляти їх з відповідними монотонними функціями: екологічної безпеки - P(t) та екологічної небезпеки - F(t) = 1 - P(t) [356, с. 49].

Для означення шкідливого (негативного) впливу вживаються терміни «загроза» і «ризик». Різні автори розглядають ці терміни як синоніми або надають їм певного взаємонеузгодженого змісту. Ці терміни мають важливе значення в теорії ризику, оскільки вони віддзеркалюють взаємовідносини та протиріччя між суспільством, довкіллям і новітніми технологіями. Суспільство, навколишнє середовище і техніка разом або кожний елемент окремо можуть бути джерелом загрози природного, соціального чи природно-соціального генезису.

Поняття «ризик» включає небезпеку як несприятливий чинник впливу на об'єкти дії ризику - геосистеми (природні, антропогенні, техногенні) та уразливість геосистем до дії певного фактора. Ризик визнаний невід'ємною негативною властивістю будь-якої діяльності людини [212, с. 11]. Найбільш загальним сучасним трактуванням ризику є його розуміння як міри небезпеки, що характеризує ймовірність появи небезпеки та розміру, пов'язаного з нею, збитку [165, с. 16; 374, с. 69].

Аналіз ризику вимагає детального вивчення стану природного середовища на основі системного підходу. Головним завданням аналізу ризику стосовно екологічної безпеки є вивчення взаємодії різних антропогенних факторів з геосистемами та наслідків цього впливу з метою виявлення характеристик і кількісної оцінки негативного впливу.

Аналіз ризику як фактора безпеки геосистем потребує аналізу різних видів взаємодії людини з природою [144, 264]:

- перший вид - це стихійна антропогенна взаємодія, коли людина в процесі господарської діяльності використовує природне середовище як деякий «амортизатор» між джерелами взаємодії та людиною. Викиди і скиди забруднюючих речовин, розміщення відходів у природному середовищі є прикладом такої взаємодії;

- другий вид - взаємодія з навколишнім середовищем, головним чином з ненавмисним впливом на природу та перетворенням природних геосистем. Це будівництво міст, обробіток сільськогосподарських угідь, вирубування лісів для створення агрогеосистем;

- третій вид - використання навколишнього середовища у спосіб цілеспрямованого широкомасштабного перетворення природи (наприклад, будівництво водосховищ, вплив на метеорологічні процеси з метою викликати додаткові опади тощо).

Управління навколишнім середовищем, яке грунтується на концепції ризику, найбільш оптимальне тоді, коли цей ризик можна кількісно оцінити [445].

Аналіз ризику включає такі етапи [163]:

- перший - це вивчення ефектів впливу різних факторів на навколишнє середовище. Він полягає в аналізі реакцій організмів, популяцій, геосистем на численні взаємодії у різних середовищах і наслідків від цієї взаємодії;

- другий - кількісна оцінка ризику (етап математичного моделювання), яка є ймовірнісною характеристикою тієї загрози, що виникає для навколишнього середовища при можливих антропогенних забрудненнях;

- третій - управління ризиком. На цьому етапі визначаються еколого-економічні позиції допустимих навантажень на геосистеми з урахуванням економічних аспектів, у тому числі співвідношень витрати - вигода. Цей етап має важливе значення для управління навколишнім середовищем, регулювання його якості.

При оцінюванні ступеня екологічної безпеки одним із ключових понять є «екологічний ризик». Екологічний ризик має дві складові: перша - небезпечне явище й джерела його виникнення (його специфіка і масштаби дії); друга - вразливість живих організмів, у першу чергу людського населення (його реакція, адаптаційні властивості), а стосовно території (геосистем) - стійкість її до техногенного впливу [28, c. 32].

Екологічний ризик оцінюється, переважно, з точки зору чотирьох підходів: соціального - з точки зору здоров'я людини (P. T. Давидова, Б. І. Порфір'єв, У. Роув); економічного, двоаспектно: соціально-економічного - як загроза людських і матеріальних утрат (В. І. Осипов, В. Одинець, С. А. Соболев) та еколого-економічного - як загроза екологічних збитків, нанесених навколишньому середовищу (Н. Є. Дєєва, Л. В. Панжар, Н. П. Тихомиров); біоекологічного - як порушення функціонування екосистеми (В. А. Барановський); геоекологічного - як імовірність відмови геоеистеми виконувати задані функції (М. Д. Гродзинський, Т. А. Хоружая, Л. К. Казаков).

Виникнення екологічних ризиків значною мірою зумовлено протиріччями - конфліктами, що виникають у процесі природокористування - сукупності усіх форм експлуатації природно-ресурсного потенціалу [346, с. 404], оскільки задоволення зростаючих потреб суспільства (людини) і забезпечення розвитку вимагає постійного нарощування обсягів використання території та природних ресурсів. Виходячи з фундаментальної «парадигми буття» [364, с. 10] і «правила міри перетворення природи» [346, с. 388], згідно з якими суспільство може безпечно функціонувати лише за певного (досить вузького) діапазону параметрів навколишнього середовища і певних меж експлуатації природних та антропогенних геосистем, можна зробити висновок, що за існуючого техногенного навантаження забезпечення гомеостазу (внутрішньої динамічної рівноваги) та екологічної безпеки природних і антропогенних геосистем є важливою і актуальною проблемою. Вивчення екологічних ризиків дозволить розкрити причини негативних змін у геосистемах, коригувати стан сформованого ними навколишнього середовища, а також передбачити небажані процеси на початкових стадіях.

Екологічний ризик пов'язується з різними аспектами взаємодії людини і природи та негативними її наслідками і визначається як:

– імовірність віднови природно-господарських територіальних систем виконувати задану функцію [271, с. 103];

– імовірність несприятливих для екологічних ресурсів наслідків будь-яких антропогенних змін природних об'єктів і факторів [346, с. 462];

– ймовірність виникнення будь-якої екологічної проблеми в цілому, або ймовірність небажаної зміни окремих показників якості довкілля [404, с. 15];

– імовірність порушення стійкості навколишнього середовища через діяльність людини, тобто перевищення еколого-економічного потенціалу в результаті господарської чи іншої діяльності [163, с. 61].

– імовірність небажаних наслідків того чи іншого рішення у глобальній, регіональній або локальній експлуатації природних ресурсів і в процесі використання природних умов, функціонування споруд [165, с. 16].

Розглянуті визначення свідчать про те, що поняття «екологічний ризик» включає стійкість, природні ресурси, потенціал і охоплює негативні наслідки для навколишнього середовища та його окремих складових - геосистем, а також для людини з її взаємозв'язками із навколишнім середовищем. У зв'язку з цим, екологічний ризик ми розглядаємо як імовірність виникнення і розвитку негативних наслідків для живих організмів, геосистем і сформованого ними навколишнього середовища (втрата стійкості, зниження екологічного потенціалу), а також для людини від сукупної дії природних, антропогенних і техногенних факторів.

Величина екологічного ризику оцінюється екологічними збитками, змінами величин показників якості довкілля, масштабами змін довкілля (зміни ландшафтні, кліматичні), змінами рівня екологічної безпеки довкілля для людини [404, с. 18]. Ступінь екологічного ризику визначається проміжними величинами між відсутністю ризику (ступінь ризику = 0) і його максимальною величиною (ступінь ризику = 100 %) [28, с. 32].

Для визначення екологічних ризиків, наслідків їх впливів на геосистеми та їх складові компоненти в регіоні Українських Карпат і прилеглих територій, нами використано підхід [126, с. 64], що базується на поєднаних причинно-наслідковими зв'язками модулях: 1) причини виникнення - природні фактори, виробничо-господарська діяльність людини, які спричиняють 2) негативний вплив (навантаження) на природні й антропогенно модифіковані геосистеми та їх компоненти, 3) зміни їх структурно-функціональної організації, стану, властивостей і функцій, що призводить до 4) негативного впливу на умови життєдіяльності та здоров'я людини. Завершенням циклу є 5) реакція суспільства - система управлінських рішень і заходів для попередження виникнення і розвитку екологічних ризиків та мінімізації збитків.

До основних екологічних ризиків у регіоні Українських Карпат і прилеглих територій ми відносимо:

1) екологічні ризики зумовлені екстремальними природними факторами, які підсилені зміною клімату:

а) сильні вітри, наслідками яких є: вітровали, руйнування будівель та інженерних мереж; вітрова ерозія грунтів; пиління золовідвалів і териконів;

б) випадання зливових дощів (значної кількості опадів за короткий період), що зумовлює катастрофічні паводки, затоплення і підтоплення території, руйнування берегів річок; зсуви і селі, водну ерозію грунтів.

в) формування тривалих сухих (бездощових) періодів із високою денною температурою повітря (30-40°С), внаслідок чого створюються стресові умови для рослин, тварин і людей, значно знижується продуктивність лісових і агрогеосистем.

Ці ризики мають стохастичний (імовірнісний) характер і низьку вірогідність прогнозування їх можливого прояву.

2) екологічні ризики викликані антропогенною перетвореністю природного середовища і незбалансованим ресурсокористуванням, зокрема:

а) денатуралізація навколишнього природного середовища (зменшення площі природних геосистем), наслідками чого є руйнування механізмів біотичної регуляції, фрагментація первинного (корінного) рослинного покриву, руйнування цілісності природного екологічного каркасу;

б) зниження екологічного потенціалу природних геосистем внаслідок: виснаження природних ресурсів (надр, лісових, водних, фауністичних); втрати родючості грунтів; зниження стійкості, захисних (протиерозійних, водорегулюючих, водоохоронних) і середовищетвірних функцій лісових геосистем;

в) втрата біотичного і ландшафтного різноманіття.

3) екологічні ризики, спричинені функціонуванням техногенних об'єктів (ТЕС, підприємства з видобування і переробки нафти, газу, вугілля та інших корисних копалин, очисні споруди, кар'єри, золошлаковідвали, терикони та ін.):

а) забруднення компонентів геосистем (атмосферне повітря, поверхневі і підземні води, грунти, рослини);

б) виникнення зсувних і карстових процесів.

Ці екологічні ризики створюють системні і складні проблеми у контексті сталого (збалансованого) розвитку досліджуваного регіону та його екологічної безпеки.

У зв'язку з тим, що забезпечити абсолютне попередження виникнення екологічного ризику неможливо, очевидною є необхідність у процесі господарської діяльності досягати рівня прийнятного ризику, який розглядається як рівень ризику, виправданий з економічної, соціальної та екологічної точок зору [163, с. 62]. Найбільш небезпечними для живих організмів, геосистем і людини є екологічні ризики втрати надійності геосистем, що проявляється у втраті геосистемами цілісності, структури і стійкості [347], денатуралізації і забруднення навколишнього середовища, а також зниження екологічного потенціалу геосистем. Ці ризики зростають із збільшенням антропогенного навантаження. При досягненні критичних (гранично-допустимих) рівнів, які визначають межу стійкості, починається руйнування геосистем [85, 115, 133, 134, 145а, 164, 215, 285, 351, 352].

У контексті екологічної безпеки геосистемвиникає завдання дати оцінку глибиниантропогенних змін природних геосистем, встановити допустимі межі антропогенних навантажень, обгрунтувати шляхи невиснажливого використання і відновлення природних ресурсів, збереження і відтворення корисних функцій геосистем, ренатуралізації антропогенно модифікованих геосистем і повернення їх у сферу продуктивного використання. В антропогенно модифікованих геосистемах, відповідно до закону еволюційно-екологічної незворотності [346, с. ], екологічно безпечне функціонування відновлюється дуже повільно. Тому, для забезпечення екологічної безпеки геосистемо диференційованого навколишнього середовища, стратегічною ціллю є збереження існуючих природних геосистем та ренатуралізація (відновлення) природного біогеоценотичного покриву (у першу чергу рослинного покриву і пов'язаного з ним тваринного світу).

2.2 Антропогенна перетвореність і денатуралізація навколишнього природного середовища (природних геосистем)

На сучасному етапі взаємовідносин у системі „природа - населення - господарство” відбувається пошук підходів, які б забезпечили можливість збалансувати природну і антропогенну складові навколишнього середовища. Збереження, охорона і відновлення природного середовища і природних (натуральних) геосистем є визначальним фактором сталого (збалансованого) розвитку і екологічної безпеки навколишнього середовища [89, 97, 98, 134-137, 141, 163, 170, 215, 233, 234, 237, 252, 281, 311, 319, 327, 334, 344, 349, 356, 383, 400].

Регіон Українських Карпат і прилеглих територій (Закарпатська, Львівська, Івано-Франківська, Чернівецька області) є унікальною територією [116, с. 52], в якій природні та антропогенно модифіковані геосистеми формують навколишнє середовище і виконують ресурсні, водорегулюючі, протиерозійні, рекреаційні та інші функції. Порушення у процесі господарської діяльності «правила міри перетворення природних систем» [346, с. ], невідповідність цілей природно-системної регуляції і цілей ведення господарської діяльності призвело до значного зменшення площі природних (натуральних) геосистем, наслідками чого є денатуралізація, деградація, зниження екологічного потенціалу і рівня екологічної безпеки природних і антропогенно модифікованих геосистем та сформованого ними навколишнього середовища [135, 136, 319, 327, 375].

Дослідження і аналіз антропогенних змін та рівня денатуралізації навколишнього середовища є актуальними з огляду на екологічні ризики, що виникають внаслідок незбалансованого, екологічно необгрунтованого використання природних ресурсів та необхідність обґрунтування заходів щодо оптимізації антропогенно модифікованих геосистем - переведення їх у екологічно безпечні стани, в яких вони здатні максимально ефективно виконувати задані функції, не зазнаючи при цьому небажаних змін протягом невизначено довгого часу [97].

Згідно із концепцією ландшафтно і екологічно дестабілізованого середовища в умовах зростання антропогенного впливу геосистеми характеризуються значними змінами їх структурної організації та міжсистемних взаємозв'язків, внаслідок чого виникають негативні осередкові процеси [112, с. 34] та екологічні ризики, найбільш небезпечними із яких є: значне зменшення площ природних геосистем, збіднення біотичного і ландшафтного різноманіття, а також пов'язане з цим руйнування природного механізму біотичної регуляції навколишнього середовища [319, с. 221]. Зменшення площі природних геосистем небезпечне, оскільки у кінцевому рахунку може призвести до створення умов, непридатних для життя людини. Зміни природних геосистем у процесі їх господарського використання призводять до формування антропогенно модифікованих геосистем, в яких порушені структурно-функціональна організація, хід природних процесів (геохімічних циклів обміну речовин і енергії, саморегуляція, самовідновлення), знижуються стабільність і стійкість геосистем, значно змінюються, порівняно з природними геосистемами, їх функції.

У цьому контексті важливим завданням є одержання інформації про рівні денатуралізації й антропогенної перетвореності геосистем на рівні фізико-географічних областей, адміністративних одиниць (областей, районів) та басейнів рік. Саме ці утворення є основними територіальними одиницями, в яких повинна впроваджуватися система управління екологічною безпекою геосистем [Приходько, 2011].

Вплив антропогенного чинника у формуванні, функціонуванні та антропогенній перетвореності геосистем (ландшафтних систем) розглянуто в роботах В. А. Баранівського, М. Д. Гродзинського, Г. І. Денисика, А. В. Мельника, Ф. М. Мількова, В. М. Петліна, К. А. Позаченюк, С. М. Стойка, О. Г. Топчієва, Г. І. Швебса, Ю. Р. Шеляг-Сосонка, П. Г. Шищенка та інших. Згідно досліджень цих авторів вважається, що майже всі природні геосистеми на території України є різною мірою антропогенно перетвореними (модифікованими).

...