Методические подходы к оценке экологической и техногенной опасности при функционировании лесопромышленного комплекса

УДК 574 : 630*2 Л.П. Майорова

МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ОЦЕНКЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ И ТЕХНОГЕННОЙ ОПАСНОСТИ ПРИ ФУНКЦИОНИРОВАНИИ ЛЕСОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА

В данной работе принято определение экологической безопасности как состояния защищенности от опасностей: техногенной, связанной с воздействием промышленной составляющей природно-технических систем (ПТС) на природную среду, и экологической, обусловленной действием загрязненной и измененной природной среды на промышленную составляющую. Автором выделены основные методологические и методические подходы к оценке экологической безопасности. В настоящее время вводится большое число критериев безопасности, характеризующих степень защищенности различных элементов рассматриваемых систем.

Анализ наиболее распространенных показателей и критериев позволил выделить следующие основные направления в оценке экологической безопасности:

1. Оценка воздействий технической составляющей ПТС на природную среду в сопоставлении с допустимыми (приемлемыми) значениями и регламентами, в том числе:

совокупность соответствующих показателей и критериев;

комплексные критерии [1];

риск антропогенных воздействий [2-5].

2. Оценка экологической обстановки территории в зоне антропогенного воздействия и изменения состояния экосистем по набору различных показателей, имеющих пороговый характер [6], или комплексному показателю экологической обстановки [1].

3. Экосистемный подход, учитывающий устойчивость экосистем, в том числе:

индексы биоразнообразия [7];

индекс экологичности отрасли, учитывающий степень нарушения биоты экосистем [8];

критерий соизмерения природоемкости производства и техноемкости природной среды [9];

критерий непревышения антропогенной нагрузки на природную среду [10];

коэффициенты техногенного изменения экосистем и устойчивости экосистем [11];

совокупность критериев безопасности, характеризующих устойчивое и благополучное функционирование сообщества: биологический, экологический, ландшафтный [3];

изменение величины эксергии системы [11].

Таким образом, большинство рассмотренных показателей и критериев ориентированы на оценку антропогенного воздействия (техногенной опасности). Безопасность определяется из соотнесения показателей (критериев) с санитарно-гигиеническими, экологическими нормативами или условием сохранения устойчивости экосистем.

В данной работе принято, что при функционировании ЛПК обеспечивается техногенная безопасность, если техногенное воздействие не превышает уровня, при котором биота сохраняет способность к самовосстановлению (т.е. к возврату на путь эволюции по законам циклической сукцессии) после снятия нагрузки (прекращения рубок) или если закономерности циклической сукцессии не нарушаются при деятельности других подсистем ЛПК.

В сложной структуре ЛПК, рассматриваемой с позиций системного подхода, можно выделить подсистемы с разным взаимодействием человека и среды и различной степенью воздействия, вплоть до нарушения гомеостаза и уничтожения биоты. При лесозаготовках идет целенаправленное разрушение экосистемы, основой которой является древесная растительность, выступающая в то же время главным объектом разрушающего воздействия. Промышленные рубки даже при самой высокой степени их адаптации к местным природным условиям кардинально изменяют ход лесообразовательного процесса и весь экологический баланс территории [12]. Возникают обширные зоны деформации. Прерывается естественный ход циклической сукцессии. Речь в этом случае должна идти не о сохранении качества экосистемы, а о восстановлении ее в виде, возможно более близком к исходному состоянию. В Хабаровском крае важной особенностью рубок является то, что изменения, вносимые ими в лесообразовательный процесс, при отсутствии пожаров не сопровождаются сменой пород, а биоразнообразие восстанавливается (в некоторых случаях даже увеличивается) вместе с восстановлением естественного хода лесообразования [13].

При функционировании производственных объектов лесозаготовительных предприятий в зону влияния попадает как экосистема искусственной среды обитания (поселок), так и природно-равновесные экосистемы, окружающие поселок. Предприятия по механической и глубокой химической переработке размещаются в экосистемах искусственной среды обитания (населенные пункты). В связи с этим для оценки техногенной и экологической опасности при функционировании лесопромышленного комплекса предлагаются следующие подходы и показатели (табл.).

Показатели оценки экологической безопасности

Структурная составляющая ЛПК Характеристика подсистемы и объект защиты Методические подходы к обеспечению экологической безопасности Показатель Дополнительные показатели, индикаторы или составляющие риска

1 2 3 4 5

Техногенная опасность

Лесозаго- товки Оказывается воздействие на природную экосистему, ранее не нарушенную деятельностью человека. Сущность деятельности - разрушение природной экосистемы за счет изъятия доминантных и эди-фикаторных видов Экосистемный подход - восстановление экосистемы с учетом естественных процессов лесовосстановления 1.Время восстановления экосистемы. Качество восстановления можно характеризовать дополнительными показателями. 2. Показатели состояния экосистем более высокого ранга, предложенные А.А. Бабуриным [14]: - комплексная потеря продуктивности лесов; - потеря продуктивности за счет ухудшения качества лесов; - потеря продуктивности за счет уменьшения лесистости 1. Временной интервал первичного восстановления. 2. Коэффициент Жаккара, позволяющий сравнивать существовавшую и восстановленную экосистемы. 3. Коэффициент доминантности в эдифика-торных синузиях восстановленной экосистемы. 4. Д/БМ - характеризует устойчивость восстановленной экосистемы, где Д - дыхание; ЭС, БМ - ее биомасса

Производственные объекты лесозаготовитель-ных предприятий Оказывается воздействие на население, объекты инфраструктуры и природные объекты Сохранение качества среды обитания и закономерностей циклической сукцессии природной системы Экологический риск как интегральный показатель опасности техногенного воздействия 1. Пространственный, временной и динамический критерий деградации растительности. 2. Биоразнообразие (уменьшение индекса разнообразия Симпсона, %). 3. Повреждение древо-стоев техногенными выбросами, % от лесопокрытой площади

Предприятия ме-ханиче-ской и глубокой переработки древесины Оказывается воздействие на население, объекты инфраструктуры Сохранение качества среды обитания Экологический риск как интегральный показатель опасности техногенного воздействия 1. Детская заболеваемость как индикатор качества среды обитания. 2. Средняя продолжительность жизни

Окончание табл.

1 2 3 4 5

Экологическая опасность

Предприятия и производственные объекты Воздействие необеспеченностью ресурсами предприятий и производств Обеспечение непрерывного неистощитель-ного лесопользования Доступная лесосека 1. Породный состав древостоев. 2. Возрастной состав древостоев. 3. Полнота насаждений и класс бонитета

Предприятия и производственные объекты Воздействие загрязненной и измененной природной среды Обеспечение нормального функционирования предприятия Интегральная оценка затрат на обеспечение экологической безопасности в соотношении с их эффективностью 1. Затраты на предупреждение негативного воздействия. 2. Затраты, вызываемые воздействием на реципиентов загрязненной природной среды

Объективным показателем оценки экологической безопасности ЛПК явился бы коэффициент, равный отношению техноемкости среды к природоемкости производства, выраженных в единицах энергии. Для предприятий лесопромышленного комплекса может быть предложен подход к определению техноемкости среды, учитывающий накопленное и постоянно прибавляющееся за счет прироста количество запасенной древесными ресурсами энергии на данной территории в зоне влияния предприятия. Зона влияния должна выбираться с учетом заготовки древесины и воздействия выбросов и сбросов предприятия.

Структурные схемы формирования показателей оценки техногенной и экологической опасности функционирования ЛПК приведены на рис. 1-2.

Рис. 1. Структурная схема формирования показателей техногенной опасности

Экологическая опасность

Предприятия и производственные объекты

Воздействие необеспеченностью ресурсами

Обеспечение непрерывного неистощительногс лесопользования

Воздействие загрязненной и измененной природной среды

Рис. 2. Структурная схема формирования показателей экологической опасности

Таким образом, предложенный комплекс показателей охватывает все структурные составляющие

ЛПК. Многие из них могут быть определены в ходе оценки воздействия объектов на природную среду, а для

расчета других потребуются данные ГУЛФ и лесного мониторинга.

Литература

1. Бусыгин, В.П. Показатели и критерии оценки экологической безопасности производств / В.П. Бусыгин [и др.] // Экологические системы и приборы. - 2004. - № 8. - С. 20-25.

2. Серов, Г.П. Экологический аудит. Концептуальные и организационно-правовые основы / Г.П. Серов. -М.: Экзамен, 2000. - 786 с.

3. Быков, А.А. Проблемы анализа безопасности человека, общества и природы / А.А. Быков, Н.В. Мурзин. - СПб.: Наука, 1997. - 247 с.

4. Bykov, A. Safety criteria of man and environment their role and importance in risk management / A. Bykov // Proc. ESI VIII: Risk management in complex production and transportation systems (Rosersberg Castle, near Stockholm, Sweden, 13-27 June 1992). - Stockholm, 1992. - P. 111-132.

5. Методические и нормативно-аналитические основы экологического аудирования в Российской Федерации: учеб. пособие. - М.: Эльзевир, 2000. - Ч. 3. - 432 с.

6. Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия. - М., 1992. - 15 с.

7. Одум, Ю. Экология: пер. с англ.: в 2 т. / Ю. Одум. - М.: Мир, 1986. - Т. 2. - 376 с.

8. Дончева, А.В. Экологическое проектирование и экспертиза: учеб. пособие / А.В. Дончева. - М.: Аспект Пресс, 2002. - 286 с.

9. Моисеенкова, Т.А. Эколого-экономическая сбалансированность промышленных узлов / Т.А. Моисеенко-ва. - Саратов: Изд-во Саратов. гос. ун-та, 1989. - 213 с.

10. Израэль, Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды / Ю.А. Израэль. - М.: Гидрометеоиздат, 1984. - 560 с.

11. Галченко, Ю.П. Методические подходы к оценке техногенного воздействия через изменение компонентов экосистем / Ю.П. Галченко// Экол. системы и приборы. - 2003. - № 1. - С. 29-37.

12. Зархина, Е.С. Лесистость как основной инструмент оптимизации ландшафтного баланса / Е.С. Зархина // Рациональное природопользование и охрана среды на БАМе. - Иркутск: СО АН СССР. - 1978. -С. 105-110.

13. Лесной комплекс Хабаровского края: основные направления развития / под ред. А.С. Шейнгауза. -Хабаровск: РИОТИП, 2001. - 256 с.

14. Бабурин, А.А. К методике оценки современного состояния лесного растительного покрова / А.А. Бабурин // География и природные ресурсы. - 1984. - № 1. - С. 134-137.

----------♦'-------------

УДК 630*32:630*651.79 Л.П. Майорова, П.Б. Рябухин, М.А. Мелешко

ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА В ПРОЦЕССЕ ЛЕСОЗАГОТОВОК

В статье исследуются результаты расчетов вредных выбросов по периодам года на 1 га лесосеки и оценка опасности загрязнения атмосферы при работе различных лесозаготовительных комплексов.

Авторы констатируют, что выбросы лесозаготовительной техники формируют предельные концентрации диоксида азота и диоксида серы, существенно превышающие экологические нормативы и вместе с этим предлагают методы рационального использования древесных ресурсов и минимизации вредного воздействия на природную среду.

Использование древесных ресурсов леса является важнейшей частью природопользования районов Сибири и Дальнего Востока, в том числе Хабаровского края. Заготовка древесины в крае осуществляется по двум основным технологиям: хлыстовой и сортиментной, сравнительная характеристика которых приведена в табл. 1.

Таблица 1

Сравнительный анализ технологий лесозаготовки

Техно- логия Преимущества Недостатки

1 2 3

Сорти- ментная Вся заготовленная древесина на лесосеке может быть вывезена непосредственно на биржу сырья потребителя минуя нижний лесопромышленный склад, следовательно, отпадает потребность в выполнении погрузочно-транспортных операций. Вывозка из леса сортиментов дает возможность более рационально использовать парк лесовозных автопоездов за счет увеличения полезной нагрузки на рейс и скоростей движения по дорогам общего пользования. При заготовке древесины лесосечными машинами процессорного типа в меньшей степени отмечается повреждение подроста и почв В зависимости от таксационной характеристики не вся стволовая древесина вывозится из леса, что приводит к захламленности лесосек, и, как следствие, к повышенной пожароопасности, появлению фитовредителей и болезней леса. Низкокачественная древесина, оставляемая на лесосеке, представляет собой ценное сырье для производства пилопродук-ции, целлюлозы и других товаров народного потребления. При организации переработки отходов необходим дополнительный подборщик отходов