Влияние концентрации объектов строительства на экологическую безопасность

ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ОБЪЕКТОВ СТРОИТЕЛЬСТВА НА ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ БЕЗОПАСНОСТЬ

А.Л. Большеротое

МГСУ

В статье впервые рассматривается степень концентрации объектов строительства, как важный техногенный фактор, влияющий на экологическую безопасность и придающий особые свойства всей экологической системе.

Проблемы сохранения природы, экологической безопасности различных видов деятельности человека и связанной с ними безопасности его жизнедеятельности и здоровья крайне актуальны в настоящее время. Это не только вопрос сохранения природной среды, но и вопрос сохранения человеческой цивилизации, созданной самим же, человеком. Как заметил известный французский учёный-энтомолог Ж.А. Фабр ещё в 1907г. "Человек погибнет, убитый непомерным ростом того, что он называет цивилизацией" [1].

Исследования причин и закономерностей возникновения негативных факторов воздействия на окружающую среду, характера и масштаба воздействия, совершенствование методов оценки воздействия на окружающую среду позволяют управлять вопросами экологической безопасности различных видов деятельности человека, в том числе строительством.

Создавая промышленные объекты и технологии, связанные с освоением и использованием природных ресурсов, строя населённые пункты, города для проживания и жизнедеятельности, общество часто не в состоянии оценить последствия и масштаб своего вмешательства в природу, тот потенциальный вред здоровью людей, вред качеству жизни своего и будущих поколений. Уже сегодня имеют место необратимые последствия такого вмешательства в окружающей человека среде, в здоровье человека. Адаптационные возможности природы и возможности человеческого организма уже не успевают за темпами усиления техногенного воздействия на них. Тем не менее, наступление на природу продолжается.

Наиболее сильно влияние техногенных факторов проявляется в крупных населённых пунктах, где различные техногенные системы концентрируется в местах проживания людей на компактной территории. Техногенное воздействие на окружающую среду начинается со строительства объекта, а затем продолжается построенным объектом недвижимости, который и является источником техногенных факторов.

В связи с этим, проводя оценку экологической безопасности строительства, следует любой строительный объект оценивать не только с позиции безопасности периода непосредственного возведения объекта, но и с позиции экологической безопасности построенного объекта недвижимости за время всего жизненного цикла объекта, вплоть до его ликвидации.

Примеров недооценки экологических последствий от эксплуатации того или иного «экологически безопасного объекта» в период строительства, но не безопасного в период эксплуатации, можно привести сколько угодно много. Негативные экологические последствия от таких объектов связаны не только с загрязнением окружающей среды или

негативным воздействием на природу, воздействием на биоценоз биотопа, но и с опосредованным негативным воздействием объекта строительства на окружающую среду.

Для оценки опосредованного воздействия строительного объекта на окружающую среду впервые вводится понятие степени концентрация строительства (недвижимости) на ограниченной территории.

Под степенью концентрации мы понимаем не только большую совокупность разнородных объектов на ограниченной территории, примером которой может служить любой населённый пункт, промышленная зона, но и величину (размер) строительного объекта, например крупного завода или жилого района.

В общем виде этот тезис можно сформулировать следующим образом: степень концентрации строительства на ограниченной территории пропорциональна величине техногенного воздействия на окружающую среду, которая складывается из прямого и опосредованного воздействия [5].

Под прямым воздействием мы понимаем традиционное загрязнение каждым объектом строительства (недвижимости) или его составной части (для крупных объектов) окружающей среды различными факторами, а под опосредованным воздействием мы понимаем создание условий для появления нового общего для всей территории строительства (размещения объектов недвижимости) техногенного фактора, отсутствующего у каждого, отдельно взятого, объекта. Таким важным фактором и является степень кон-центраци строительства.

Совокупное действие большого числа различных случайных техногенных факторов приводит к суммарному результату, независящему и отличному от этих факторов. В этом смысле степень концентрации строительства и величина суммарного техногенного воздействия полностью подчиняется Закону больших чисел [2]. При точно известных условиях, среднее арифметическое

X = (х1 + х2 + ... + хп) /п большого числа п случайных величин факторов Хк с вероятностью, сколь угодно близкой к единице, сколь угодно мало отличается от своего математического ожидания а = Е( X).

Для независимых случайных величин, имеющих одинаковые распределения вероятностей и конечное математическое ожидание а, при любых ? > 0, вероятность неравенства |х - а| < Е стремится к единице при

п ^ го Случайность отклонения х = х1 + х2 + ... + хп = п X от её математического ожидания п а растёт, как Vп.

Таким образом, вероятность появления какого-то опосредованного воздействия концентрации строительства на ограниченной территории тем выше, чем выше степень концентрация строительства (недвижимости).

Опосредованное воздействие степени концентрации строительства имеет место не только в физической, технической части воздействия на окружающую среду, но и в социальной сфере, в сфере экономики, в сфере здоровья населения и других нематериальных сферах. Если какое-то явление имело место в каком-то месте в каком-то объёме, то в соответствии с Законом больших чисел при увеличении концентрации строительства вероятность проявления этого явления как важного действующего фактора и степень его воздействия растёт.

Таким образом, экологическая ситуация в больших технических системах, к которым относится и крупное строительство и, особенно, высокая концентрация строитель-

ства на ограниченной территории развивается по принципу эмерджентности, при котором экосистема территории концентрированного строительства обладает качественно новыми свойствами, которые нельзя предсказать, исходя из свойств отдельных её компонентов, характерных для каждого строительного объекта.

Или иначе - свойства отдельных элементов экологической системы отличаются от свойства самой системы, в которую они входят [4].

Особенно ярко данные свойства проявляются при высокой концентрации строительства (объектов недвижимости - т.е. объектов строительства в стадиях жизненного цикла после завершении строительства, например в стадии эксплуатации) на ограниченной территории.

Проиллюстрировать это положение можно примером из жилищного строительства. Представим, что необходимо обеспечить абсолютно одинаковым по качеству и объёму жильём большое количество людей. Причём во всех случаях необходимо обеспечить в полном объёме всю социальную инфраструктуру поселений, создать абсолютно равные возможности. Единственным отличием должна стать степень концентрации объектов жилых поселений.

В первом варианте: жилые дома размещаются в загородной лесной зоне на значительном удалении друг от друга по типу фермерских хуторов.

Во втором варианте: дома размещаются в одном, традиционном по планировке, большом загородном посёлке.

В третьем варианте: жилая площадь концентрируется в виде жилого микрорайона из многоэтажных домов.

Рассмотрим некоторые плюсы и минусы таких вариантов размещения жилых объектов (оценка качества), а также спрогнозируем возможные экологические проблемы этих поселений.

Таблица 1

Положительные и отрицательные стороны вариантов концентрации жилого фонда

^^ Варианты ^^поселения Оценка качества 1 вариант

1 2 3 4

Доступность социальной инфраструктуры Нет Да Да

Доступность мест приложения Нет Да Да

труда

Транспортная доступность Нет Да Да

Качество, удобство жизни Да Да Относительно

Безопасность для психического Да Да Нет

и соматического здоровья

Сохранность природной среды (флоры и фауны) Да Относительно Нет

Чистота и качество улиц, мест Да Да Скорее нет

отдыха

Экономическая эффективность Нет Да Относительно

И т.д.

Таблица 2

Экологическая оценка вариантов поселений

'—Варианты ' '—-^„поселения Состояние экологии '— 1вариант

Загрязнение атмосферы поселения транспортом Практически нет -только от личного транспорта Незначительно. Суммарный выброс автотранспорта поселения Значительное

Загрязнение воды По нормативу По нормативу По нормативу.

По фактическому По фактическому По фактическому

Загрязнение почвы использованию использованию использованию

территории территории территории

Шум бытовой и транспортный Нет Незначительно Значительный.

Электромагнитное излучение Малое, только от личных приборов Малое, суммарная концентрация излучения приборов жителей посёлка Значительно. Концентрированное излучение.

Психосоматическое

воздействие на здоровье Нет Незначительное Значительное

человека

Качество жизни Высокое Высокое Низкое

Воздействие на биотоп Значительное Значительное Значительное

Значительное. Изъятие территории посёлка из местного биотопа Значительное.

Воздействие на местный биоценоз Минимальный Изъятие территории города из местного биотопа

Величина уничтожение растительности и почвы Суммарная площадь частных поселений Площадь посёлка Площадь города

И т.д.

При всей субъективности оценок и видов рассматриваемых показателей в таблице 1 и 2 очевидно, что, в зависимости от степени концентрации объектов жилого строительства (от фермерского варианта до городского), оценки одних и тех же показателей для разных вариантов явно разные. Причём, как было заранее оговорено, варианты поселений абсолютно идентичны по всем показателям: по качеству жилого фонда, по инфраструктуре, по количеству жителей и т.д., единственное отличие вариантов - это степень концентрации объектов.

Данный пример наглядно иллюстрирует принцип эмерджентности экологических характеристик при наличии фактора степени концентрации строительства (недвижимости) для данных вариантов решения жилых поселений. Показывает важность, необходимость учёта фактора степени концентрации строительства, так как в соответствии с Законом больших чисел (при усилении концентрации строительства) вероятность непрогнозируемой величины негативных экологических свойств объекта (ов) строительства резко возрастает.

Усиление негативного давления техногенных экологических факторов до определённой концентрации строительства (недвижимости) возникает постепенно, но по мере уве-

личения концентрации (при определённой величине концентрации) это усиление возрастает резко, скачкообразно и может привести к неуправляемому, непрогнозируемому состоянию элементов экологической системы. Это очевидно, т.к. любая экологическая система является колебательной системой, где на негативное техногенное воздействие экологическая система отвечает соответствующим усилием по адаптации и возврату в первоначальное состояние. По мере усиления техногенного давления и при приближении частоты периодических внешних воздействий к некоторым значениям, определяемым свойствами самой системы, возникает явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний в колебательной экологической системе, общеизвестное как резонанс.

Явление резонанса имеет место в любой колебательной системе: технической, экономической, социальной и т.д., поэтому и экологическая колебательная система не является исключением и подчиняется данному физическому закону. В результате такого резонанса экологической системе наносится техногенный удар огромной силы, экологическая система значительно разрушается или погибает совсем.

Эффект резкого ухудшения состояния экологической системы, назовём его эффектом экологического резонанса, является наиболее драматическим вариантом развития экологических событий в окружающей среде.

Для недопущения возникновения эффекта экологического резонанса при обеспечении экологической безопасности строительства необходимо своевременно и точно определять момент пиковой техногенной нагрузки на экологическую систему. При этом амплитуда и период внешних техногенных колебаний не должен совпадать с пиковой депрессией экологической системы и периодом её адаптации. Иными словами, применительно к экологии, можно сказать, что эффект экологического резонанса теряет актуальность в экологии тогда, когда период и амплитуда техногенного воздействия уравновешивается адаптационными возможностями экологической системы и по скорости и по величине восстановления утраченного качества окружающей среды. Если же экологическая система в какой-то мере не успевает восстанавливаться до первоначального уровня, то в этом случае идёт накопление техногенного негатива и в итоге наступает эффект экологического резонанса (экологическая катастрофа), а также потеря управляемости всей экологической системой.

Величина концентрации строительства (недвижимости) в данном случае выступает как катализатор процесса, как стабильная постоянно существующая величина. Данный катализатор усиливает колебательный процесс и чем больше концентрация, тем больше вероятность, по Закону больших чисел, возникновения эффекта экологического резонанса.

Таким образом, основной задачей в исследованиях в данном направлении является выявление причины концентрации и определение величины концентрации, в нашем случае концентрации строительства (недвижимости), при которой эффект экологического резонанса станет невозможным.

В реальности сегодняшнего дня, к сожалению, мы видим экологически угнетённые территории, где экологический резонанс уже произошёл. В качестве наглядного примера экологического резонанса, связанного с концентрацией объектов строительства (недвижимости) можно привести такой крупный мегаполис как Москва с огромной концентрацией на ограниченной территории объектов строительства, недвижимости, дорог и т.д., с высокой плотностью населения и, как следствие, с огромными экологическими проблемами.

Список литературы

1. Гиляров М.С. Жан Анри Фабр - к 150-летию со дня рождения // Энтомологическое обозрение. 1974. Т. 53. № 1.

2. Пасхавер И.С. Закон больших чисел и закономерности массового процесса. -М.: Изд-во «Наука», 1966.

3. Реконструкция и обновление сложившейся застройки города: Учеб. пособие для вузов / Под общей ред. П.Г. Грабового и В.А. Харитонова. - М.: Изд-ва "АСВ" и "Реалпроект", 2005. - С. 624.

4. Экология крупного города (на примере Москвы). Учебное пособие / Под общей ред. Д.б.н. А.А.Минина/. М.: Изд-во «Пасьва», 2. - 192 с.

5. Экспертиза и инспектирование инвестиционного процесса: Учебное пособие /Большеротов А.Л. ,Большеротова Л.В; - М.: МГУП, 2009. - 82 с.

Ключевые слова: экологическая безопасность строительства, оценка экологической безопасности строительства, техногенный фактор, концентрация строительства, принцип эмерджентности, опосредованное влияние, эффект экологического резонанса.

Статья представлена Редакционным советом «Вестника МГСУ»