Трансграничное природопользование: пространственный и экосистемный подходы к исследованию (на примере ПХК Свердловской области)

Екатерина Яковлевна Власова

Кандидат экономических наук, доцент кафедры экономики природопользования Уральского государственного экономического университета

Мария Александровна Г авриловская

Аспирант кафедры

природопользования

государственного

Ксения Николаевна Бардук

экономики

Уральского

экономического

Соискатель кафедры экономики

природопользования Уральского

государственного экономического

университета, научный сотрудник Института

Трансграничное природопользование: пространственный и экосистемный подходы к исследованию

Категория «природопользование» трансгранична. Это обусловлено тем, что природопользование включает:

совокупность всех форм эксплуатации в целом природно-ресурсного потенциала (совокупной способности природы удовлетворять потребности

человека в ресурсах, свойствах объектов природы) и совокупность всех мер по его поддержанию;

изъятие, извлечение, отторжение из природной среды («природы») и переработку природных ресурсов, их воспроизводство, возобновление (инженерное, техническое, экономическое);

пользование свойствами объектов природы;

рациональное изменение балансов экосистем (равновесия в ней), сохранение биологического разнообразия как основы жизни на планете Земля;

совокупность производительных сил, производственных отношений, организационно-экономических форм (механизма), связанных с присвоением, пользованием, воспроизводством природно-ресурсного потенциала;

совокупность воздействия человека на географическую оболочку Земли.

Трансграничный характер процессов, происходящих в природной среде, в экосистемах, представлен миграционными процессами во всех сферах: атмо-, гидро-, биосфере.

Миграция геохимическая - круговорот химических элементов в природе при активном участии живых организмов.

Миграция биогенная (лат. migratio, migro - перехожу, переселяюсь) -прохождение биогенных веществ через биогеоценоз.

Четко выделены и установлены характерные мигранты, перемещающиеся, «нарушающие границы» локализации, как свои, так и соседей:

мигранты воздушные - растворенные в атмосфере химические элементы (кислород, водород, углерод, азот), составляющие основную массу живого вещества (около 98%). На долю О2 приходится около 70%, поэтому нередко живое вещество называют «кислородным веществом»;

мигранты водные - растворенные в воде химические элементы (кальций, калий, сера, фосфор, железо, алюминий, кремний), входящие в состав живых организмов.

На базе названных мигрантов (природных веществ) весьма активны процессы миграции живых организмов (от микроорганизмов до млекопитающих с соответственными ареалами), с характерной динамикой во времени, пространстве и с проявлениями в таких формах, как:

а) миграции вертикальные - регулярно повторяющиеся во времени и пространстве массовые вертикальные перемещения зоогидробионтов в поисках наиболее благоприятных условий (питания, освещения, температуры и т.п.). У многих представителей зоопланктона вертикальные миграции подчиняются циркадной ритмике;

б) миграции горизонтальные - более или менее регулярно повторяющиеся во времени (как правило, сезонно) и в пространстве (от берега к центру водоема и обратно) массовые перемещения зоогидробионтов в поисках наиболее благоприятных, жизненно важных условий. В умеренных и высоких широтах в начале теплого сезона года (весной) многие зоогидробионты (большинство высших ракообразных) мигрируют адлиторально (с глубоких центральных участков водоема к берегу), а при

резком понижении температуры воды и особенно при замерзании водоема -аблиторально (от берега к более глубоким участкам водоема).

Миграционные процессы, трансграничные перемещения еще более конкретны в результате хозяйственной деятельности человека, который перемещает большие объемы природных ресурсов, веществ в пространстве (по вертикали - при добыче, особенно минеральных веществ, и по горизонтали, по территориям) и перемещается сам, внося при этом весьма существенные изменения в балансы природных ресурсов, в экосистемы локальных и сопредельных территорий.

Широко распространенные в настоящее время промышленные выбросы в атмосферу, сбросы в водные объекты перемещаются, переносятся на большие расстояния и, участвуя в процессе суммации (взаимодействие загрязняющих веществ между собой и с веществами, находящимися в природной среде), оказывают сильное воздействие на параметры, качественные показатели объектов природы, экосистем сопредельных территорий и их компонентов. Классическим примером эффекта суммации в традиционно-промышленных регионах является формирование кислотных дождей из-за выбросов сернистых газов (особенно радикала SO3), которые взаимодействуют с кислородом, влагой, что приводит к новому соединению в виде серноватистой (на первом этапе), а потом основной серной кислоты H2SO4, угнетающей растительность, почвенные сообщества, подкисляющей водоемы.

Подтверждением «дальности» таких трансграничных перемещений являются: воздействие выбросов крупного загрязнителя Норильского горнометаллургического комбината на территорию Канады (через Северный ледовитый океан); выбросов тепловых электростанций Англии, работающих на угле, на территорию Кольского полуострова; проявление последствий аварий на Чернобыльской АЭС на территории Бразилии; перенос продуктов ветровой эрозии в «Черных степях» Калмыкии на города Волгоград, Саратов, Воронеж и Москву (по розе ветров с юго-запада и юга на север и северо-восток); массовый вынос соли со дна высыхающего Арала на большие, ранее плодородные, освоенные земли региона.

Проблема трансграничного природопользования сопредельных территорий обусловлена рядом объективных причин и предпосылок, важнейшими из которых являются:

1) общность природных ресурсов и объектов, природных условий, имеющих общепланетарное (глобальное) распределение, значение;

2) неравномерность их размещения (территориальные привязки) и разная степень насыщенности ими отдельных регионов, стран, экосистем;

3) трансграничность природных условий, ресурсов, объектов, видов и форм проявления, охват ими многих территорий;

4) трансграничный перенос, перемещение как самих ресурсов, так и последствий их использования в виде выбросов в атмосферу, сбросов в водные объекты, складирования и захоронения отходов в геологической, водной среде и даже в космическом пространстве;

5) потребность в них во времени и пространстве;

6) неразрешенность вопросов регулирования их использования в межгосударственном, межрегиональном и локальном аспектах даже в пределах отдельно взятой страны, территориальной единицы, объединения хозяйствующих субъектов.

Наиболее ярко вышеперечисленные тенденции проявляются в процессе формирования и функционирования природно-хозяйственных комплексов (ПХК) урбанизированных территорий. В толковании, анализе формирования и развития природно-хозяйственных комплексов территорий как социально-эколого-экономических систем можно выделить три основные концепции, каждая из которых достаточно объективно отражает определенный подход к их пониманию и возможности управления ими.

1. Концепция структурного подхода к подобным системам, в основе которой лежат отношения (соотношения) между элементами и каждого элемента с системой. Раскрытие сущности концепции предполагает исследование ее организации, упорядочение внутренней структуры. Применительно к особенностям организации экосистемы (естественной базы социально-эколого-экономической системы) ее структура - это совокупность связей и отношений между элементами и функционирование в соответствии с этой структурой, т.е. приблизительно то же, что и организованность; управляющая подсистема в системе. Внутренняя структура (организованность) системы выступает, согласно этой концепции, основным объектом изучения в процессе ее познания. Особенно это характерно для экосистемы и ПХК, где каждая подсистема или ее подуровень, элемент являются частью других, более сложноорганизованных систем и находятся в корреляционной связи.

Анализ развития ПХК, особенно на урбанизированных территориях с ярко выраженной ориентацией на достижение конечной цели в виде добычи, первичной обработки природного вещества, а потом сырья, обнаруживает, что за весь предыдущий период на Среднем Урале принцип системного подхода (идея самой концепции) не реализовывался, а наоборот, развилось в некий абсолют доминирование ведомственного подхода к природопользованию.

Авторы выделяют три основных тезиса этого подхода, отразившиеся в практике природопользования на высокоурбанизированной территории региона:

в интересах одного предприятия-природопользователя (даже одного производства на градообразующих предприятиях моноспециализрованных городов, особенно малых и средних ядер негативного воздействия на экосистемы) из комплексного (многокомпонентного) ресурса извлекается и используется один компонент, элемент (необходимый этому предприятию, производству как сырье), а остальные компоненты в лучшем случае остаются незадействованными в технологическом процессе или приводятся в состояние, не позволяющее дельнейшее использование. При этом образуются огромные полигоны, отвалы, шламо-, хвостохранилища, сосредоточивающие и локализующие большие массы отходов этого предприятия с интенсивным воздействием на экосистему и ее элементы. Примером ликвидации таких последствий может служить реализуемая ныне федеральная программа

«Переработка техногенных образований Свердловской области», утвержденная постановлением Правительства РФ № 738 от 24 июня 1996 г.;

в интересах одной отрасли (ведомства) используется одно или ограниченное количество свойств объекта природы, а остальные приводятся в состояние, непригодное к реализации. В качестве убедительного примера негативного последствия такого подхода следует назвать длительный период сплава заготовленной древесины по рекам Уральского региона. Результатом является огромный ущерб (вплоть до исчезновения ряда популяций) рыбным ресурсам, потеря возможности их использования в хозяйственно-бытовых, производственных (особенно в орошаемом земледелии, выращивании водоплавающей птицы, товарной рыбы) и рекреационных целях. То же самое можно сказать о длительной практике преимущественного использования древесных ресурсов леса в ущерб побочному лесопользованию, средообразующим, средоформирующим функциям леса, результатом чего стало изменение статуса лесов в регионе. Он перешел из разряда лесоизбыточных в разряд лесообеспеченных (с перерубом леса);

в интересах одной территории используется объект природы. При этом не учитываются интересы сопредельных территорий, им наносится социальный, экологический и экономический ущерб. Для рассматриваемой урбанизированной территории Свердловской области, особенно ее горнозаводской части, стал классическим примером реализованный проект регулирования стока реки Уфы на территории сопредельной с ней Челябинской области (строительство Нязепетровского водохранилища) и передачи его Свердловскому промузлу. При этом в маловодный год потребности Челябинского промузла частично удовлетворяются путем заметного негативного вмешательства в экосистему озера Увильды (Челябинская область), а кроме того, ущемляются интересы потребителей воды - жителей Уфы вследствие ухудшения условий функционирования подруслового городского водопровода из-за снижения водного режима реки в створе Уфы.

Идея структурной концепции, воспринятая формально, оформилась в организацию управления природопользованием в стране, в регионах, однако весь период централизованного планирования она сохраняла ведомственный принцип и не реализовывалась в виде целенаправленного установления и поддержания пропорций в природопользовании (планирования). Такая форма, принципы реализации структурной концепции проявились в виде нарушения пропорций между сферами производства (материальное/нематериальное), между отраслями, между регионами и обособленными локальными зонами ПХК, между элементами необходимого рационального природопользования. Результатом этого стал ряд негативных последствий:

нарушение межсферных пропорций выразилось в одностороннем развитии регионов с их неоптимальной специализацией, особенно урбанизированных регионов, территорий, что привело к усилению

воздействия на экосистему, так как в материальном производстве

преобладала добыча, первичная обработка природных ресурсов;

нарушение отраслевых пропорций привело к чрезмерному развитию добывающих отраслей в ущерб обрабатывающим. Сохранение

специализации урбанизированных территорий рассматриваемого региона на добыче металлургического, химического, лесного сырья, ресурсов и их экспорте усилило разрыв в межотраслевых пропорциях, причем не только за счет увеличения доли добывающих отраслей, но и вследствие ослабления позиций и объемов перерабатывающих отраслей и производств при экспорте сырья и ресурсов. В свою очередь, это не способствовало реализации идеи территориально-производственного комплекса: внедрению малоотходных и ресурсосберегающих технологий, производств на основе использования отходов и последовательно-повторного использования средств, качеств природных ресурсов. Итогом явилось создание и развитие «своих» карьеров, получение в распоряжение и эксплуатация «своих» месторождений, где добывалось «нужное» для определенной отрасли природное вещество, но в больших масштабах нарушались экосистемы и балансы в них;

нарушение пропорций в структуре рационального природопользования проявилось в виде искажения оптимальных соотношений между темпами, масштабами использования и охраны, воспроизводства.

Практическое пренебрежение структурной концепцией как таковой в сфере природопользования в стране, в регионах, особенно на урбанизированных территориях с ярко выраженной специализацией на добыче и первичной обработке природных ресурсов, привело к нарушению соотношений между элементами системы (в данном случае - экосистемы) по всем видам и функциям управления природопользованием (по ветвям управления):

1) в законодательной ветви это обнаружилось в принятии законодательных актов по отдельным ресурсам и сферам природопользования (по использованию водных ресурсов, атмосферы, недр, растительного, животного мира) без учета соотношений, пропорций, корреляционных связей и взаимосвязей;

2) в исполнительной ветви - в полновластии ведомственного подхода при использовании природных ресурсов и объектов;

3) в контрольно-регулирующей ветви - в несогласованности действий подразделений, отвечающих за контроль и регулирование использования отдельных ресурсов;

4) в надзорной ветви - в реальном отсутствии взаимодействия между надзорными органами и как следствие в низкой эффективности их функционирования.

2. Функциональная концепция подхода к анализу проблемы основана на рассмотрении ПХК как социально-эколого-экономической системы в аспекте функциональной единицы, взаимосвязанной с внешней средой. Для оценки экологического аспекта формирования и развития ПХК урбанизированных территорий важным фактором является учет взаимодействия, взаимовлияния и взаимообусловленности отдельных локальных ПХК и экосистем.

В соответствии с такой принципиальной предпосылкой отношения между рассматриваемым ПХК и внешней средой (другими ПХК - другого, более высокого уровня, более сложной структуры) являются базовой, методологической основой исследования и познания; логическое развитие определяет развертывание, раскрытие всех форм и проявлений локальной

системы, ее функций в общей экосистеме территории. Алгоритм взаимодействия локального, отдельного ПХК урбанизированной территории с внешней средой имеет четко выраженную количественную и качественную дифференциацию связей по принципу «вход - выход». В этой системе связей, отношений вполне определенно можно оценить набор конкретных параметров, свойств, совокупность которых дает характеристику динамики ее состояния, показатели влияния, зависимости. Данная совокупность параметров должна являться объектом измерения, воздействия, управления.

Практика оценки состояния, экологической обстановки ПХК урбанизированных территорий обособленно (по административнотерриториальному принципу в силу оформленной законодательной и организационной системы управления), без учета их взаимодействия обусловила низкую эффективность в первую очередь использования природно-ресурсного потенциала самого ПХК, а также воспроизводства природных ресурсов, их охраны. Одним из первых исследований по проблеме оценки природно-ресурсного потенциала ПХК урбанизированных территорий с учетом сопредельных территорий является работа профессора Я.Я. Яндыганова «Природно-ресурсный потенциал региона» (Екатеринбург, 2000).

Анализ и оценка экологической обстановки в ПХК урбанизированных территорий по данному принципу позволяет оптимизировать природоохранную деятельность как в самом ПХК, так и в системе взаимосвязи сопредельных территорий, включая оптимизацию затрат на основе принципа сопряжения мероприятий.

3. Причинно-следственная концепция изучения и анализа ПХК как сложной социально-эколого-экономической системы призвана оценивать процессы его формирования и развития на основе выявления движущих сил, обусловленных самой его сущностью - как саморегулирующейся, самоуправляемой, самовосстанавливающейся системы (в определенных масштабах), изменяющейся под воздействием антропогенной деятельности. Учет этих составляющих при анализе и оценке состояния ПХК есть основа определения его устойчивости как с точки зрения функционирования экосистемы, так и с точки зрения реализации ее ПРП. В последующем это дает возможность устанавливать количественные показатели, ограничивающие антропогенное воздействие с целью сохранения баланса в экосистеме и ее саморегулирующей способности, ассимиляционного потенциала.

Формирование новых, измененных под антропогенным воздействием качественных характеристик в зоне воздействия городов (ядер урбанизации) и всей урбанизированной территории происходит неравномерно в силу следующих главных факторов:

1) разная «мощность» источников воздействия на экосистему, неравномерность (в течение суток, года) выбросов, сбросов загрязняющих веществ и образования (складирования) твердых отходов. Этот процесс подчинен экономическим факторам, есть «подъемы» и «падения» масштабов, интенсивности хозяйственной деятельности;

2) несовпадение пространственной ориентации розы ветров (преобладающего количества дней с одинаковым направлением и силой ветра) и направленности течения поверхностного стока. Так, например, на Среднем Урале в целом роза ветров юго-западная, а сток рек сформировался с северо-запада на юго-восток (по бассейнам рек Сосьва, Тагил, Тавда, Тура, Исеть), кроме Чусовой, имеющей направление стока с юго-востока на северо-запад;

3) распределение лесов по территории, по речным бассейнам, динамика в древесине (способствуют задержанию воздушных масс, циклонов или беспрепятственно их пропускают);

4) наложение этого процесса на естественную направленность циклонов в течение года (с северо-запада на юго-восток), совпадающую в основном с направлением водотоков на большей части урбанизированной территории Среднего Урала;

5) «хребтовое», «захребтовое» географическое положение урбанизированной территории Среднего Урала, где основное воздействие на экосистему происходит вдоль горнозаводского массива (промышленность и население сосредоточены в основном в этой зоне);

6) обусловленный этим характер рельефа, определяющий основное направление стока (переход высот с протяженного массива горнозаводской территории на Зауралье - на запад вполне достаточен), возможность проникновения ветров с запада, северо-запада и севера (в этом случае естественной преграды - высоты местности - недостаточно, чтобы препятствовать их распространению);

7) исторически сложившееся размещение промышленных центров, узлов вдоль горнозаводского хребта, в долинах верховья рек. В начальный момент промышленного освоения энергозарегулированного стока сила течения рек была единственным источником энергии; в качестве топлива использовался древесный уголь, изготовление которого существенно повлияло на лесистость, а впоследствии - при ее заметном изменении - и на модуль стока, на водность водотоков. Так, например, в период развития предприятий Демидовых, по реке Чусовой сплавлялись баржи с металлом с маркой «Старый Соболь» для доставки в Англию. В современных условиях, в основном по причине изменения лесистости, влажный воздух в бассейнах рек не задерживается, изменен модуль и объем стока как основа формирования водного режима. А на сезонный режим существенно повлиял фактор зарегулированности стока большим количеством мелких плотин. Обезлесивание бассейнов рек, особенно малых, способствовало изменению паводкового режима и водного режима в целом (бурные паводки за короткий промежуток времени с затоплением территорий, населенных пунктов и межень в остальное время года);

8) этот же фактор (размещение предприятий), обусловивший и характер воздействия на экосистему при транспортировке сырья, готовой продукции, т.е. формирование специфических источников воздействия (с повышенным содержанием элементов добываемого природного вещества). Это способствовало наращиванию концентрации предприятий вдоль

магистралей, дорог, пересекающих урбанизированную территорию своей сетью;

9) последующие этапы размещения производительных сил, в том числе рост населения (включая период эвакуации на Урал большого промышленного производства и рабочей силы), способствовавшие усилению «давления» на экосистему, а в период Великой Отечественной войны многократному увеличению этого пресса по всем видам воздействия из-за вынужденного отказа от мер по охране окружающей среды;

10) сплав леса, происходивший на территории в 1930-1970-х годах, оказавший огромное негативное воздействие на экосистему в целом (переруб леса, выбытие основных участков водотока в условиях молевого сплава и его последствий из рыбохозяйственного и даже рекреационного статуса).

В силу пространственного, территориального сочетания естественных производительных сил, элементов экосистемы, их взаимодействия и корреляционной взаимосвязи развивались процессы наложения, сочетания последствий в аспекте природной основы экосистемы и антропогенных факторов, наблюдался эффект их суммации. Авторы представляют эффект суммации как результат взаимодействия веществ, присутствующих в выбросах в атмосферу, сбросах в водный объект, содержащихся в отходах на полигонах, между собой и с элементами природных веществ в этих составляющих экосистемы, а также как результат взаимодействия элементов экосистемы урбанизированной территории.)

Следствием названных факторов (экологической ситуации и ее развития) стала современная экологическая обстановка в Уральском регионе в целом и формирование ее каркаса, т.е. экологического каркаса данной урбанизированной территории.

Выявленные тенденции природного, антропогенного изменений в экосистеме обусловили объективную необходимость применения анализа, оценки экологической обстановки урбанизированной территории методом наложения как самих процессов, факторов, так и их последствий в условиях трансграничного природопользования.

Исследование проведено при поддержке РГНФ (грант № 06-02-00-284а).

*****