Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,653

INTEGRATED RESEARCH OF IRKUTSK REGION NATURAL SYSTEM


В статье приведен комплексный анализ антропогенного воздействия на природную среду Иркутской области, приводящего к изменению не только количественных, но и качественных характеристик природной среды как системы. В частности, приведена общая экологическая ситуация, указывающая на значительное загрязнение и качественные изменения во всех компонентах окружающей среды: в почве, атмосферном воздухе, водных ресурсах. Комплексная химическая нагрузка влияет также на медико-демографические показатели здоровья населения. Необходим переход от технократического подхода к технологическому, что позволит избежать дальнейшей деградации природной системы. В качестве универсальной, независимой от экономической ситуации, единицы оценки экологического риска предложено использовать время. Основанная на современных представлениях о времени технология позволит установить границы антропогенного воздействия на природную систему, а так же рассчитать предполагаемый ущерб, наносимый природной системе каким-либо видом воздействия, выявить области с наложением различных типов воздействий, рассчитать совокупный ущерб в границах таких областей, и, следовательно, разработать комплекс превентивных мер для исключения качественных изменений природной среды.
In the paper the integrated analysis of anthropogenic influence on Irkutsk Region natural system, leading to changing not only quantitative but also qualitative environment conditions as a system, is presented. Particularly, the general ecological situation pointing on significant pollution of all environment compounds: soils, air, water resources – is shown. Integrated chemical load also affects medical-demographic parameters of people’s health. It is necessary to transfer from technocratic to technological approach that will allow to avoid further degradation of natural system. In the capacity of unified, independent from economic situation, unit of ecological risk assessment it is proposed to use time. The technology based on modern conception of time will allow to mark the limits of anthropogenic influence on natural system, and also to calculate the expected damage caused to natural system by any kind of impact, to draw the areas of different impacts interference, to estimate summarized damage within such areas, and, therefore, to work out a list of activities to prevent qualitative changes of natural system. Keywords: integrated analysis, ecological situation, time, technology, medical-demographic parameters

С переходом общего сознания на позитивные цели, безопасность человека, общества иприроды должна основываться на допустимом технологическом пространстве врамках долговременного устойчивого развития цивилизации. Вред природной среде при различных антропогенных истихийных воздействиях неизбежен, однако он должен быть сведен до минимума ибыть экономически оправданным. Любые хозяйственные или иные решения должны приниматься стаким расчетом, чтобы не превышать критические уровни вредного воздействия на природную среду. Установить эти уровни крайне сложно, поскольку критические отметки воздействия многих антропогенных иприродных факторов неизвестны. Для предотвращения экологической катастрофы следует разработать инемедленно привести вдействие программу долговременного устойчивого развития региона, основанную на технологии комплексной оценки экологической емкости территорий.

От технократии ктехнологии

Существует множество теорий определах иприроде знания, начиная от Платона (400г. до н.э.) изаканчивая нашим временем. Мудрец Сократ полагал, что единственная функция знания - самопознание, включающее интеллектуальный, нравственный идуховный рост человека. Для Протагора данная функция сводилась кнесколько иной цели - сделать деятельность человека более эффективной. Теории знания, возникшие на востоке, практически аналогичны западным. Вконфуцианстве - понимание, что икак нужно говорить для достижения своей цели иуспеха вжизни. Для пути Дао знание является самопознанием, путем просвещения имудрости. Знание ни на Востоке, ни на Западе не означает способности кдействию. Авот полезность - это уже не знание, зато умение, навык, то, что по-гречески называется techne, приобрести которое возможно либо поступив вобучение, либо накопив собственный опыт. Следовательно, «технология» - это синтез секретов мастерства и«-логии» - организованного, систематизированного ицеленаправленного знания. Именно технология, фактически, привела кпроцветанию капитализма, соединив мастерство со знанием. Очевидно, пришло время ивобласти природопользования перейти от технократии (власти умения) ктехнологии (знанию умения).

Используя именно технократический подход впериод существования СССР, проводилось обводнение территорий, подверженных засухе. Всоответствии спостановлением партии иправительства ввели вэксплуатацию канал Волга-Дон, заполнили водой Цимлянское водохранилище на Дону, Следом Каховское иКременчугское на Днепре, Волгоградское иКуйбышевское на Волге. Однако засухи не отступили, зато последствия технократического воздействия, особенно вместах проведения гидротехнических мероприятий, носят весьма неблагоприятный характер. Вчастности, создание Цимлянского водохранилища повлекло за собой потерю 10 % стока реки Дона. После выхода рукотворного моря на проектную отметку началась абразия береговой линии иэрозия богатых плодородных земель. Под водой оказались сотни гектаров знаменитых черноземов, кормивших целые области страны. Орошаемые земли не компенсировали погубленного сельскохозяйственного производства. Также не оправдал себя втранспортном отношении Волго-Донской канал, грузы продолжают следовать по железной дороге, а вводной среде водохранилища развился планктон иводоросли, значительно изменившие качественные характеристики воды. Резко увеличилась соленость Азовского моря, упали уловы рыбы, особенно ценных пород. Катастрофично состояние не имеющего стока Аральского моря, уровень которого упал на 10 метров после оттока воды вКаракумский канал. ВПриаралье почти исчезли лесохозяйственные насаждения, дуют суховеи ичасты песчаные бури. Прямой ущерб от великих строек усугубился повсеместным загрязнением воды, атмосферного воздуха ипочвы вмасштабах страны.

Именно поэтому важнейшей задачей, имеющей выраженную социально-экономическую направленность, является разработка технологии комплексной оценки экологической емкости территорий сцелью прогнозирования изменений ее состояний под антропогенным воздействием, иопределение сэколого-экономических позиций безопасных уровней техногенных нагрузок. Под экологической емкостью территории, определяемой состоянием экосистемы, следует подразумевать экологические характеристики любого отдельно взятого района. Ведь чистота воздуха, почвы иводы не существует сама по себе, их очистка происходит вследствие саморегуляции, которая легко может быть нарушена. Человечество, являясь элементом биосферы, сможет выжить только втом случае, если будет разумно использовать наследие былых биосфер [1].

Время как универсальный показатель

Традиционно экономические показатели оцениваются вденежном эквиваленте. Учитывая, что постоянно изменяется курс валют истоимость самих ресурсов, атакже целый ряд других факторов, втом числе методологического характера, эколого-экономический ущерб, выраженный вденежных показателях, отнюдь не всегда соответствует реальному состоянию природной системы. Используя же время как универсальный показатель дисконтирования затрат на восстановление природной среды территорий, подверженных антропогенному воздействию, появляется возможность адекватно оценить эволюцию ее состояний, отследив переход количественных изменений, происходящих всистеме, вкачественные.

Человек живет во времени испособен чувствовать его, поскольку ритмические колебания - общая черта всех живых клеток. Вся живая природа располагает естественными часами, своими внутренними ритмами, живет во времени ипостоянно чувствует его ход. Знаменитый математик Норберт Винер считал, что именно ритмическая активность мозга отвечает за способность чувствовать время. Постоянная смена дня иночи, смена времен года - эти ритмы вокружающем человека мире исключительно важны для его выживания. Хотя повтор природных циклов сам по себе не дает отчетливого ощущения самого времени, но подсказывает чувство промежутков времени, более или менее одинаковых [6]. Отрицание всеобщего времени приводит современного человека ксвоеобразному остракизму. Он теряет все, что связывает его сдругими, ведь определенный порядок вещей сохраняется только за счет своей готовности кповторению. Такой порядок определяет порядок более сложной космической структуры, противостоящей хаосу. Прообраз безвременья - периода, когда время течет по каким-то своим, иным непривычным законам, обнаруживается влюбом календаре мира. Начиная сдовольно хорошо известного календаря древней цивилизации майя - дни с10 по 15 июля, называемые «Вайеб» - дни без названий, не принадлежащие ни году, ни времени. Для майя, это - некое дыхание хаоса, степень свободы, обновляющая время [3]. Поиск гармонического сочетания двух времен (внутреннего ивнешнего) выявляет хрупкое равновесие между жесткой структурой ипостоянно находящейся вдвижении природой.

Мироздание находится всостоянии непрекращающихся изменений, все происходящее внем происходит во времени ипринципиально от времени неотделимо. Сами физические законы не существуют вне времени.

Общая экологическая ситуация

Объектом исследования, результаты которого изложены вданной работе, является природная экосистема Иркутской области, включающая такие компоненты или подсистемы, как почвенный покров (часть литосферы), воздушная среда (атмосфера) иводные объекты (гидросфера). Предметом исследования являются закономерности взаимодействия человека сприродной средой как системой, вчастности, методы оценки антропогенного загрязнения природных экосистем токсикантами промышленного ибытового происхождения, фторидами, пестицидами инефтепродуктами.

В качестве методов исследования применялись: системный анализ динамики уровня загрязнений сприменением формальных методов исследования; фрактальный анализ для определения степени устойчивости экосистемы; комплексный анализ антропогенного воздействия на экосистемы.

Сводная характеристика загрязнения почв токсикантами промышленного происхождения за период с1993 по 2007годы показывает, что во всех населенных пунктах территории области наблюдается постоянное увеличение концентрации загрязняющих веществ впочвенных пробах, что свидетельствует онакоплении токсикантов. Наиболее распространенными загрязняющими веществами, выявленными вповерхностных источниках области, являются: нефтепродукты, ртуть, медь, органические иазотсодержащие вещества, сульфиды, сероводород, лигнин иформальдегид. Таким образом, водная среда исследуемых территорий как компонент природной системы испытывает самые значительные воздействия. При этом водные ресурсы г.Братска содержат максимальное количество загрязняющих веществ.

В настоящее время общая экологическая ситуация вИркутской области очень сложная, особенно впримагистральных районах, где чрезвычайно высока антропогенная нагрузка. Значительная прежде таежная территория пройдена сплошными рубками на 25-50 %. Увеличение площадей сплошных вырубок нарушает гидрологический режим территорий (учащаются наводнения, происходит постепенное снижение уровня воды вреках иозерах), изменяет микроклимат (появление иучащение песчаных бурь), оказывает негативное воздействие на биоразнообразие региона. Более того, районы интенсивных вырубок характеризуются высокой пожарной опасностью.

Антропогенное воздействие, включающее образование ирасширение уже имеющихся урбанизированных зон, сооружение водохранилищ, строительство крупных транспортных магистралей, развитие химических производств, расширение площадей вырубок игарей, приводят кбольшим изменениям впространственной структуре отдельных популяций исообществ растений иживотных. Внастоящее время продолжается процесс сокращения видового разнообразия иобилия аборигенных видов практически всех экологических комплексов. Виды темнохвойных таежных ландшафтов уступают место видам лесостепных ландшафтов. Всельскохозяйственных угодьях происходит деградация травостоев со сменой растительности и, как следствие, эрозия почв.

Медико-демографические показатели

Исследования методами формального анализа зависимости медико-демографических показателей здоровья населения от факторов природной среды показали статистически значимую связь между показателями смертности ипараметрами природной среды [5]. Значение коэффициента корреляции варьируется впределах 0,51-0,68, что указывает на статистически значимую зависимость исследуемых параметров иподтверждает вывод овлиянии экологических факторов на состояние здоровья населения. Неблагоприятная экологическая обстановка может быть охарактеризована двумя важными обобщениями:

  • вокруг промышленных объектов сформировались области антропогенного социально-экологического напряжения, распространяющие свое влияние на значительные расстояния;
  • население, проживающее вблизи промышленных центров, значительно отличается по состоянию здоровья, распространенности ивыраженности индикаторной иэкологически обусловленной патологии взрослых идетей, показателям смертности исредней продолжительности жизни.

Одним из критериев оценки химической нагрузки на население является определение уровня тяжелых металлов вбиосубстратах. Уровни металлов вбиосубстрате детей гг.Ангарск иШелехов превышают безопасные: по цинку - у20-45 %, по кобальту - до 25 %, по фтору - у47-55 %, по свинцу - у12 % ипо хрому - у90-96 % обследованных детей. Вцелом, уболее чем 50 % детей гг. Ангарска, Иркутска иШелехов отмечены различные патологии системы кровообращения, далее следуют болезни эндокринной системы иорганов пищеварения [2].

Безусловно, комплексная химическая нагрузка занимает важное место среди факторов формирования здоровья населения. Негативное влияние оказывает загрязнение атмосферного воздуха, питьевой воды ипочвенного покрова. Высокий уровень загрязнения атмосферного воздуха вИркутской области обусловлен поступлением ватмосферу выбросов загрязняющих веществ, как от стационарных источников, так иот автотранспорта; дополнительное влияние оказывают иклиматические особенности рассеивания промышленных выбросов. При анализе качества питьевой воды вразводящей сети некоторых территорий Иркутской области показатели суммарного химического загрязнения превышали рекомендуемый уровень. Кхимическому загрязнению атмосферного воздуха иводы добавляется химическое загрязнение почвы. Так, наиболее распространенными веществами, загрязняющими почву населенных мест, являются: марганец, фтор, хром, медь, свинец ицинк. Данные вещества могут воздействовать на органы дыхания, кроветворения, иммунитет, центральную нервную систему, печень, почки, желудочно-кишечный тракт, атакже на развитие ирепродуктивную систему, ивцелом оказывают неблагоприятное влияние на здоровье населения.

По микробиологическим показателям - содержанию возбудителей кишечных инфекций, пробы почвы не соответствовали санитарным нормам на 10территориях: города - Иркутск, Свирск, Черемхово, районы - Бодайбинский, Иркутский, Качугский, Слюдянский, Черемховский, Шелеховский. Почва территорий данных населенных областей относится ккатегории умеренно опасной. По паразитологическим показателям ккатегории умеренно опасной отнесены почвы 4-хтерриторий: города Иркутска ирайонов - Балаганского, Слюдянского, Усть-Удинского.

Дополняется антропогенное воздействие радиоактивным загрязнением, как природным, так итехногенным. Источниками естественного радиоактивного загрязнения являются короткоживущие продукты распада - радон-222 иторон (радон-220). Ктехногенным источникам загрязнения почв на территории Иркутской области радием иторием относят: фосфорные удобрения, вносимые непосредственно впочву, инакопления врезультате выпадений из атмосферы долгоживущих радионуклидов (цезия-137, стронция-90, плутония-239, -240), поступивших ватмосферу врезультате испытания ядерного оружия на Семипалатинском полигоне. Кроме того, значительное влияние на природную среду оказал подземный ядерный взрыв «Рифт-3», произведенный в1982г. вскважине на территории Осинского района. Такое колоссальное воздействие не может не влиять на здоровье населения.

Заключение

Воздействие даже на один элемент природной среды, влечет за собой воздействие ина другие. Являясь тесно взаимосвязанной структурой, природная среда неминуемо реагирует на любое проявление вмешательства как изнутри, так иизвне, что подтверждается иформальными методами исследования [4]. Происходящие повсеместно изменения природной среды должны оцениваться комплексно и сучетом распространения воздействия на периферию пространства (а не только врамках какого-либо отдельного объекта). Предлагаемая автором технология [4] позволяет установить границы антропогенного воздействия на природную систему ипредоставляет возможность определения конкретных мер имасштабов восстановительных работ по предотвращению деградации природной системы свозможностью прогноза на перспективу. Также появляется возможность не только рассчитать предполагаемый ущерб, наносимый природной системе каким-либо видом воздействия, но ивыявить области сналожением различных типов воздействий, асоответственно, ирассчитать совокупный ущерб вграницах таких областей, и, следовательно, разработать комплекс превентивных мер для исключения качественных изменений природной среды.

Список литературы

  1. Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли иее окружения. - М.: Наука, 2001. - 375 с.
  2. О состоянии окружающей среды Иркутской области: государственные доклады за 1997-2009 гг.
  3. Затерянный мир майя: пер. сангл. Н. Усовой. - М.: ТЕРРА, 1997. - 168 с.
  4. Мусихина Е.А. Технология комплексной оценки экологической емкости территорий на примере Иркутской области. - Германия: Изд-во LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH&Co, 2011. - 238 с.
  5. Мусихина Е.А. Характер зависимости медико-демографических показателей от степени загрязнения почвенного покрова / Е.А. Мусихина, Л.Ю. Дмитриева // Успехи современного естествознания. - 2009. - №11. - С. 50-52.
  6. Чернин А.Д. Физика времени. - М.: ТЕРРА - Книжный клуб, 2008. - 320 с.