География / Geographer.ru - Окружающая среда.

Окружающая среда.

Thursday, 11 June 2009

"Сайенс", первый междисциплинарный научный журнал, отметивший свое столетие в 1980 г., предоставил Г.Уайту возможность проанализировать эволюцию науки об окружающей среде, эволюцию экологической политики и ценностей. На это исследование большое влияние оказала работа Г.Уайта в должности председателя Комиссии по природным ресурсам в Национальном совете по исследованиям, а также в роли президента СКОПЕ; среди тех тенденций, о которых он говорит, есть тенденции, вызывающие его активную поддержку. Несмотря на описательный стиль изложения - "сейчас в научном мышлении и образе действий появляются по крайней мере шесть тенденций", - в статье представлена последовательность безотлагательных коллективных научных действий.

Читатели этого сборника обнаружат шесть тенденций в работах самого Г.Уайта. Основы холистических представлений прослеживаются в комплексном подходе к анализу пойменных земель (см. статьи 2, 6, 14 и 27), аридных земель (см. статьи 8 и 18) и к развитию водного хозяйства (см. статьи 4, 16 и 17). Аналогичным образом обширный диапазон выбора появляется во многих из этих статей и особенно в работе "Методология выбора решений в сфере управления ресурсами" (статья 9). Четко выявляется переход от изучения восприятий стихийных бедствий (статьи 15 и 22) к общим проблемам риска (статья 25). В работах Уайта всегда прослеживаются его экологические интересы: поймы, аридные земли, речные бассейны, отношение к окружающей среде (статьи 15 и 19), использование природных ресурсов (статья 3), водоснабжение (статьи 1, 7, 16, 20 и 24) и Запад США (статья 23). Его повторный ретроспективный анализ отражает заинтересованность в современной "обтекаемой" системе мониторинга. Он акцентирует внимание на основных системах жизнеобеспечения и на глобальных по масштабу проблемах, убедительно доказывая, что эти системы находятся в угрожающем состоянии уже и на глобальном уровне. Такая точка зрения основывается на нравственных ценностях Г.Уайта, выраженных во взглядах на системы землепользования (статья 26). Давая обзор развития науки на протяжении ста лет, сам Г.Уайт в течение половины этого периода принимает участие в данном процессе и направляет его; поэтому нет ничего удивительного в том, что тенденции выявленные и тенденции разработанные переплетаются.

Роль науки и техники в определении и решении проблем окружающей среды радикальным образом меняется в ответ на изменения целей экологического движения и методов научного анализа. Возникающая перспектива управления природными ресурсами и их охраны вступает в противоречие с подходом, преобладавшим в последнее десятилетие, но имеет много общего, хотя и на более высоком уровне, с концепциями исследователей окружающей среды 80-х годов прошлого столетия. Новая перспектива требует применения сложных методов в вопросах обеспечения здоровья людей и состояния экосистем; при этом меньше внимания уделяется собственно регулированию и больше — широкому диапазону средств улучшения и изучению как позитивных, так и негативных последствий антропогенных изменений. Одновременно это усиливает основные системы жизнеобеспечения, методы оценки степени риска и взаимодействие факторов природной среды на локальном, региональном и глобальном уровнях.

Исторический фон

Исследователи природной среды 70-х и 80-х годов XIX в. проявляли глубокий интерес к оценке комплексного воздействия хозяйственного освоения территории. В "Сообщении о землях аридного района Соединенных Штатов", этапном труде Дж.Пауэлла, завершенном в 1878 г., природный потенциал и суровые природные лимитирующие факторы, характерные для Великих равнин и Большого Бассейна, анализировались в региональном плане и завершились разработкой новой политики общественного управления земельными ресурсами. Основываясь на результатах полевых исследований и на первых комплексных научных работах для целей строительства трансконтинентальных железнодорожных линий, Дж.Пауэлл пошел дальше описания экономических возможностей и сосредоточил внимание на таких взаимосвязанных природных факторах (климатических, гидрологических, почвенных и растительных) , которые всегда будут ограничивать использование природных ресурсов этих районов. Это было время массового хозяйственного преобразования ландшафтов на западе Соединенных Штатов и Канады, в Австралии и в некоторых частях Латинской Америки и, кроме того, время критического осмысления последствий этого преобразования с позиций взаимосвязи человека и природных ресурсов в пределах различных регионов. Огромные усилия направлялись на описание меняющегося облика Земли во всей его целостности. Возглавили это направление К.Риттер и А.Гумбольдт, а ЭРеклю между 1876 и 1894 гг. завершил огромный 13-томный труд "Земля и люди. Всемирная география", обобщивший доступные на тот период знания о поверхности планеты. Г.Марш тщательно проанализировал историю деградации почв и растительности в странах Средиземноморья и на этой основе произвел глубокий пересмотр изменений в природных системах, обусловленных прошлыми и современными цивилизациями.

Хотя мировые и региональные перспективы нашли отклик в литературе и у образованных слоев общества, опасения относительно ухудшения качества окружающей среды в течение долгого времени практически не влияли на деятельность администрации. Единственным исключением стало создание в США системы национальных парков и заказников. На конференции в Белом доме в 1908 г. была разработана концепция об опасности истощения природных ресурсов и их расточительном использовании. Однако преобладающим направлением в последующую половину века оставалось экономическое развитие. Совершенствование технологии перемещения грунтов, строительства плотин, выращивания зерновых, лесоразработок, добычи и обогащения полезных ископаемых - все это внесло свой вклад в расширение объемов использования природных ресурсов. Национальные программы развития ресурсной базы определяли направления научной и инженерной деятельности, а также сбор данных для них либо по основным программам, либо по альтернативным вариантам, как, например, в случае использования лесов и борьбы с наводнениями. Мощным фактором стало то, что СХейз называет "Евангелием эффективности".

В течение 30-х годов нынешнего столетия сильный всплеск осознания ответственности за управление ухудшающимися природными ресурсами оставил свои следы и на правительственном берегу. Программа по охране почв привела к созданию Службы охраны почв, чьи исследовательские усилия были сконцентрированы на опытных участках и на водосборных бассейнах, где в комплексе изучались физические процессы движения почвы и воды. Совместно с этим существовали программы исследования водосборных бассейнов в Лесной службе и в планах развития речных бассейнов Корпуса инженеров, Управления по делам бассейна реки Теннесси и Бюро мелиорации (сейчас — Служба водных и энергетических ресурсов). 50-е и 60-е годы были годами продолжения этих начинаний, но в это время очень мало внимания уделялось проверке последствий хозяйственного освоения.

Новый мощный шаг в антропогенной модификации природы был связан с массовым и неуклонно возрастающим поступлением в окружающую среду химических соединений в виде газообразных и твердых отходов, пестицидов, гербицидов, фунгицидов. Разнообразие выпускаемой продукции и объемы ее производства мировой химической промышленностью катастрофически возросли за десять лет с начала второй мировой войны. В этой связи использование в 50-х годах биотестирования на токсичность отходов положило начало новому периоду. Различными способами было установлено, что количество химических соединений, в настоящее время достигающее 60 ООО — 70 ООО7, может быть уменьшено до 40 000. В США 105 из этих соединений производятся в объемах, ежегодно превышающих 25 млн. фунтов; производство других 80 соединений ежегодно составляет 100 млн. фунтов. Объем синтетических органических веществ, которые будут выпущены в 1980 г., превысит 100 млрд. фунтов; предполагается дальнейшее увеличение этого производства, начавшегося в 40-х годах с объема всего 10 млн. фунтов, как это показано на рис. 29.1. Вероятно, выпуск новых химических соединений составляет не менее 1000 наименований в год.

В конце 40-х годов были подняты фундаментальные вопросы о будущей способности земного шара снабжать всем необходимым быстро увеличивающееся население. Это нашло свое отражение в популярных и полунаучных публикациях, иногда причисляемых к разряду "мальтузианских"8. Позднее в еще более драматичной форме они проявились в докладе Римского клуба 1972 г., который, хотя и подвергся научной критике, но выработал самую раннюю точку зрения и обеспечил широкое поле деятельности для многих исследователей, занимающихся проблемами деградации ресурсов и роста населения.

1970-е годы

В результате действия целой системы факторов в конце 60-х и в 70-е годы произошло изменение во взглядах на поддержание качества окружающей среды. Основное внимание уделялось стандартам качества воздуха и воды, регулированию и субсидированию работ по снижению загрязнения, охране видов животных, находящихся под угрозой гибели, живописным местностям, а также критическому обзору экологических последствий предполагаемых новых проектов экономического развития. Основными вехами этого направления были День Земли, Закон о национальной политике в области окружающей среды, Совет по качеству окружающей среды, Агентство охраны окружающей среды, Закон о сохранении исчезающих видов млекопитающих и птиц и законы о чистом воздухе и чистой воде. Конференция ООН по окружающей среде, состоявшаяся в Стокгольме в 1972 г., отразила и, в свою очередь, стимулировала аналогичные действия в других странах, особенно в Западной Европе и Японии.

Энтузиазм, выраженный во время проведения Дня Земли в 1970 г. и на Стокгольмской конференции, был не только ответом на многочисленные научные доказательства относительно изменений в системах окружающей среды или ухудшения качества воды и воздуха в результате внешних воздействий и использования обычных ресурсов. Движение за охрану окружающей среды в 70-е годы скорее отразило беспокойство деятельностью большого бизнеса, центрального правительства и крупных университетов; по-видимому, оно было частичной реакцией на материальное изобилие того периода, на моральные и социальные последствия вьетнамской войны и на прочие стрессы общественного устройства, которые широко освещались средствами массовой информации. Каким бы ни был общественный климат и расстановка сил, они бросили вызов исследователям, пытавшимся объяснить это новое направление. Эта реакция несла в себе нечто большее, чем простую констатацию уничтожения природных ресурсов и определения стихийных бедствий типа тех, что описаны в "Безмолвной весне" или в научных обзорах.

Многие ученые и инженеры были буквально поставлены в тупик и озадачены той поспешностью, с которой принимались совершенно бездоказательные решения, а также неприятием некоторыми общественными группами того, что прежде приветствовалось как полезное мероприятие, — например плотина Эко-Парк или аляскинский трубопровод. Весьма озадачивала также и радикальная переоценка значения различных опасных явлений — ядерной энергии, автомобильных катастроф, пестицидов12. В большинстве случаев общественное мнение поднимало голос, ссылаясь на выявленные ошибки хорошо задуманных в техническом отношении проектов13. Нарастало беспокойство по поводу угрозы, исходящей от канцерогенов и радиации. Группы граждан стали чувствительны к тем опасностям, которым невольно подвергались отдельные лица.

События, сопровождавшие введение эмбарго на нефть в 1973 г., оказали глубокое влияние на оценку Соединенными Штатами своих потребностей в природных ресурсах и стимулировали надлежащие научные исследования, нацеленные на покрытие их дефицита. В течение нескольких лет была разработана первая предварительная национальная энергетическая программа, но она повлекла за собой новые исследования влияния на качество окружающей среды технологии производства энергии, систем общественного землепользования, сбережения энергетических ресурсов и поиски альтернативных источников энергии. Эта система исследований привела к успехам в науке и технике, но растущее осознание суровых последствий возможного сокращения производства энергии делает настоятельно необходимой оценку экологической политики.

Спустя десять лет после принятия Закона о национальной политике в области окружающей среды меры по улучшению качества среды подвергаются атакам по ряду позиций. Утверждают, что оценка воздействий и мероприятия по борьбе с загрязнением сдерживают нововведения, что эти мероприятия сложны и чересчур дороги для общества, поскольку препятствуют экономическому развитию, а в некоторых случаях,как, например, при определении стандартов чистоты воздуха, базируются на необоснованных или неадекватных научных допущениях. Активистов экологического движения клеймят как лицемеров, не готовых пожертвовать комфортом современного общества15. Каждый из этих аргументов до сих пор обсуждается и, вероятно, будет еще долго обсуждаться, поскольку окружающая среда имеет очень большое значение. С этим связан фундаментальный вопрос, улучшились или нет те участки окружающей среды, где применялись мероприятия по регулированию и новые методы контроля. Но одним из непосредственных выводов этих спорных проблем явилось признание необходимости стимулирования более тщательного изучения всей совокупности последствий различных исправительных мероприятий и других социальных инициатив для окружающей среды.

До сих пор аналитический инструментарий, доступный для этой цели, в лучшем случае скромный, и во многих отношениях данные, необходимые для адекватной оценки, недостаточны. Многие заявления о воздействии на окружающую среду написаны без должного обоснования оценок этого воздействия. На это обращали серьезное внимание группы ученых и юристов, занимающихся природоохранным законодательством, в ходе судебных разбирательств, которые стали возможными благодаря Закону о национальной политике в области окружающей среды16. Многое в спорах между промышленниками и группами по охране окружающей среды касается воздействий, которые либо невозможно проверить, либо они носят умозрительный характер. Например, часто говорят, что меры по регулированию чистоты вод тормозят рост производства и снижают прибыль; но в этом утверждении мало точной информации, необходимой для научной оценки.

Чтобы эффективно заниматься всем диапазоном проблем окружающей среды, как уже очевидных, так и возникающих, в идеале потребуется доскональное знание тех природных систем, на которые направлено воздействие. Это знание должно быть очень точным, чтобы при любом предполагаемом вторжении в окружающую среду можно было с высокой степенью надежности оценить ожидаемые последствия для людей и экосистем и определить все затраты и прибыли от любых мероприятий, нацеленных на увеличение использования ресурсов. Но эта идеальная ситуация никогда не будет достигнута, что и показывает ситуация с программой снижения уровня загрязнения воздуха. В лучшем случае, новые технологии помогут принять новые решения, но и создадут новые сложности, а будущие исследования обнаружат ранее не предполагавшиеся процессы и условия, как, например, в случае выявления роли малых концентраций химических соединений. Тем не менее, усилия, направленные на оценку воздействий, будут продолжаться. Трезвый взгляд на будущее состоит в том, что большая часть крупных государственных решений об использовании природных ресурсов и управлении окружающей средой будет приниматься в условиях большой неопределенности, связанной с незнанием физических и биологических систем, и в условиях меняющихся методов и социальных ценностей.

В то время как в 70-е годы основное внимание уделялось снижению уровня загрязнения и охране дикой природы, некоторые из прежних программ хозяйственного развития вновь вызвали к себе критическое отношение. Водоресурсные проекты были переоценены в свете более строгих критериев эффективности и их влияния на природные системы. Концепции многоцелевого управления в лесном хозяйстве, включающие снлошнолесосечные рубки, были пересмотрены. Выяснилось, что пожары играют, вероятно, конструктивную роль в поддержании функционирования экосистем, если учитывать все аспекты, включая и факторы, влияющие на качество воздуха. И, как это ни покажется смешно, но пока значительные усилия тратились на охрану дикой природы, практически никакого внимания не уделялось созданию научной основы для управления огромной частью земной поверхности, находящейся в распоряжении человечества, и организации основной экологической службы для помощи этой запоздалой программе.

Когда мы пытаемся заглянуть в будущее, мы проектируем возможное взаимодействие науки и техники с экологической политикой, экстраполируя современные тенденции. Но ряд тенденций может резко отличаться от предыдущих. В течение многих лет, однако, в экологической сфере деятельности было относительно мало таких же быстрых и драматических событий, какие имели место в 1933-1938 или в 1969-1972 гг. Возможно, только три технологических новшества резко отразились на развитии: массовое производство ядерной энергии; усовершенствование методов измерения крайне низких концентраций химических соединений в воздухе, воде, почве, пище и органических тканях до и после сброса отходов, а также создание счетных устройств для обработки очень крупных моделей природных систем и данных экстенсивного отбора проб.

Представляется очень важным, что сейчас в научном мышлении и образе действий появляются по крайней мере шесть тенденций. Можно выделить и другие, но эти шесть, видимо, указывают на наиболее важные проблемы и возможности: 1) предпринимаются более серьезные попытки изучения природной среды с холистических позиций; 2) большое внимание уделяется исследованию процессов, происходящих внутри основных систем жизнеобеспечения; 3) акцентируются усилия, направленные на обсуждение теоретического диапазона альтернатив в управлении ресурсами; 4) в процессе многочисленных исследований разрабатываются точные методы оценки риска; 5) продолжают совершенствоваться методы мониторинга изменений в природных системах; 6) все это происходит в глобальном масштабе, и это самое главное. Каждое из этих достижений в теории и методах базируется на традиционном разделении экологических проблем по компонентам: проблемы исследования воздуха, воды, почв, растительности и животного мира. Любая из этих тенденций требует также неформального взаимодействия различных научных дисциплин.

Окружающая среда с холистических позиций

Деятельность по улучшению качества окружающей среды очень часто сталкивается с необходимостью интеграции. Самое значительное продвижение в этом направлении было сделано в течение прошедших 50 лет исследователями и плановиками, занимавшимися водным хозяйством, но сделано лишь частично. Вопреки благим утверждениям о единстве водосборных бассейнов и социальной эффективности многоцелевого управления, при котором сочетаются однообъектные и многообъектные мероприятия, потребовалось много времени для организации действительно комплексных исследований, в которых различные, но явно взаимосвязанные явления, такие как перемещение грунтов, использование затопляемых земель, водные экосистемы, заселение верховий рек и системы орошения, можно будет анализировать с единых позиций. Реализация этих задач до сих пор отстает от желаемого уровня, но концептуальные основы и административные механизмы уже начали проявлять себя 18. Истинно национальные междисциплинарные программы исследований поверхностных и подземных вод были разработаны в 60-е годы, и хотя в 70-х годах они были отложены, но в будущем несомненно привлекут к себе новый и довольно устойчивый интерес, который будет стимулироваться задачами водоснабжения для производства искусственного топлива и увеличения производства зерна.

Иначе обстоит дело с целым рядом исследований и мероприятий по регулированию, начатых в 70-е годы. Хотя Агентство охраны окружающей среды покровительствует в административном порядке программам по охране чистого воздуха и питьевой воды, утилизации твердых отходов и контролю за токсичными веществами, но эти программы остаются несогласованными из-за независимого управления со стороны конгресса. Если взять только два направления — исследование водоснабжения и очистки стоков, — то, согласно статье 208 Федерального закона о контроле над загрязнением воды 1972 г., они осуществляются независимо от исследований по определению стандартов качества воздуха и ограничению газообразных эмиссий на основании Закона о чистом воздухе, принятом в 1977 г. Можно полагать, что две группы загрязнителей существенно разнятся и что во многих отношениях они действуют, слабо влияя друг на друга. Однако они оказывают воздействие на одно и то же население и одни и те же производственные объекты; муниципальные решения относительно скоростных магистралей и землепользования одинаковы для обеих групп, а рассредоточенные объекты создают основную массу загрязнителей, поступающих в воду. Настоящий контроль над загрязнением — это, вероятно, то, что В. Рейли определяет как "тихую революцию" в землепользовании19. Более того, достаточно очевидно, что очень важно взаимодействие между компонентами почвы и загрязнителями, например двуокисью серы, окислами азота и органическими соединениями. В свое время станет необходимым регулярный контроль за взаимодействием потоков всех загрязняющих веществ в любом районе и начнет формироваться теоретическая основа такого контроля20. Агентство охраны окружающей среды стремится координировать исследования, которые оно поддерживает. Оно начало организовывать центры прогностических исследований, но необходимость создания систем регулирования и налаженного контроля над ними, по-видимому, перевесит значение комплексного подхода, а контракты и субсидии только сыграют на руку этому обстоятельству. Юристы, действующие в жестко определенных рамках, и специалисты, работающие над частными экспертизами, все еще стремятся диктовать тематику актуальных научных исследований.

Ни одна сторона управления окружающей средой в США не находится в таком запущенном состоянии из-за политических причин, как землепользование и его планирование. Понятие "планирование землепользования" имеет второй, скрытый смысл — посягательство на права частной собственности, поэтому оно предается анафеме влиятельными кругами избирателей, и в результате его прямая поддержка на федеральном уровне замалчивается. Косвенным образом многие федеральные программы изменили структуру прав собственности и социальных механизмов, влияющих на использование земель. Национальная поддержка планированию землепользования до сих пор оказывается в основном прибрежным и урбанизированным районам и в других случаях представляет собой редкое исключение. До настоящего времени большинство решений, влияющих на местоположение и характер загрязняющих объектов, на качество дикой природы и живописных местностей, а также на транспортировку токсичных веществ, принимается на уровне, определяющем лишь возможность использования отдельных участков земли. Осознанные действия требуют глубокого знания местных условий. До тех пор, пока процесс выработки таких решений остается в основном в руках местных землевладельцев и муниципальных властей, а федеральное правительство управляет ими с осторожной отчужденностью, стимулирование исследований для получения необходимой информации будет оставаться крайне слабым.

Более глубокий взгляд на процессы взаимодействия в окружающей среде вырабатывается в области токсикологии. Большая часть ранних исследований по выявлению воздействий токсичных соединений, таких как мышьяк и свинец, началась при изучении рабочих мест. Наблюдения, в основном клинические и эпидемиологические, продемонстрировали патологическое воздействие различных доз на людей, производящих или потребляющих вещества, в состав которых входят эти соединения. Для некоторых из них допустимые уровни токсичности были установлены по соображениям профессионального здравоохранения и безопасности.

В течение трех последних десятилетий два достижения в области технологии и две смены в научной ориентации изменили ситуацию таким образом, что это глубоко повлияло на государственную политику. В технологическом отношении в течение 25 лет быстро возрастало, как это уже отмечалось выше, товарное производство химических соединений. Одновременно способность обнаруживать и измерять мельчайшие количества многих потенциально опасных веществ увеличилась на несколько порядков. В научном отношении резко изменился взгляд на допустимые пределы токсичности, и восприятие человека как основной мишени для токсичных соединений расширилось, включив и другие организмы, входящие в состав экосистем.

За время развития химического производства способы определения токсичных соединений в воздухе, воде, почве, пище и тканях совершенствовались благодаря более тонкой очистке и применению, главным образом после 1950 г., масс-спект-рального анализа, нейтронной активации, атомной спектроскопии, газовой и жидкой хроматографии21. Если в 1950 г. нельзя было измерить концентрацию полихлорбифенилов, диоксина и нитрозаминов (названы лишь немногие), обнаруженную в виде следов, то в 1970 г. ее величину уже довольно просто определяли в частицах на миллион. Точность анализов в ряде случаев, например для хрома, возросла за несколько лет до частиц на миллиард, а для диоксина — до частиц на триллион. До 1960 г. не было известно, что в питьевой воде в минимальных количествах находится хлороформ, а сейчас его присутствие в концентрации одной частицы на миллион уже вызывает озабоченность общественности, поскольку было установлено, что это вещество является канцерогеном. Некоторые методы аналитической химии, ранее считавшиеся устарелыми, внезапно стали очень важными в экологических исследованиях.

Эти методы широко применяются для анализа проб и для решения связанных с ними проблем. И производители и разработчики уже установленных или предполагаемых токсичных соединений считают, что решение проблемы определения их влияния на окружающую среду облегчается точным и быстрым анализом. В то же время задача осложняется тем, что появляются новые разновидности веществ и обнаруживаются тончайшие нюансы в их действиях; установлено, например, что многие элементы в очень небольших количествах крайне необходимы для функционирования организмов, но они же оказываются токсичными в высоких концентрациях. В дальнейшем методы очистки определенно станут более сложными, и предел точности анализа будет оцениваться способностью реагентов и растворов удалять остаточные загрязнители. Так, полагают, что с помощью изотопного масс-спектрального анализа в сочетании со сверхчистыми аналитическими методами можно определить концентрацию свинца и других элементов, поступающих из антропогенных источников, тогда как ранее они рассматривались как вещества природного происхождения.

Определение токсичности становится еще более запутанным, когда изучается не человек, а другие организмы экосистемы. Мы вступаем в период, когда экотоксикология будет привлекать повышенное внимание и сама будет все чаще адресовываться к таким вопросам, как синергический эффект соединений, благополучие животных организмов, последствия нарушений в системах воспроизводства и питания определенных популяций.

Основные системы жизнеобеспечения

Хорошее состояние земли и связанных с нею растений и животных — основа для сохранения ресурсной базы, однако она редко исследуется с целью определения взаимодействий, влияющих на способность земли поддерживать жизнь. Преобладают отраслевые исследования, и они поощряются организациями большинства университетов. Мы многое знаем о таких явлениях, как урожайность с одного акра, скорость эрозионного смыва почвы с пробных площадок, о влиянии определенных пестицидов на каких-то насекомых или на популяции птиц, но у нас нет достаточно адекватных методов оценки способности земли как некоей единицы природы постоянно обеспечивать условия жизни различных популяций живых организмов. Такая оценка становится жизненно необходимой, поскольку количество и разнообразие технологических нововведений множится - удобрения, пестициды, гербициды, фунгициды, приемы вспашки, узкие генетические пределы, урбанизация. То, что дает быструю прибыль при использовании какого-либо одного приема, может замаскировать долгосрочное ухудшение продуктивной базы. Для мира в целом объем производства азотных соединений в виде удобрений скоро сравнится с их объемом, высвобождающимся в ходе природной биологической фиксации28. Учитывая современное изменение этой величины, обусловленное продолжающимся ростом народонаселения в мире, следует приступить к тщательному изучению того, что же происходит с основными ресурсами.

В настоящее время на основе последних достижений науки проводится исследование дренируемых районов в сочетании с анализом водного стока, прослеживаются пути перемещения питательных элементов в пределах небольшого лесного массива в Хаббард-Брук, штат Нью-Гэмпшир, анализируется влияние различных систем управления и оценки последствий для гидро-бионтов29. Комплексный подход к озерам как целостной системе, отражающей взаимодействие многих биологических, физических и социальных факторов, послужил примером для продолжительных исследований . Кроме того, это явилось началом, обещавшим более обширные и глубокие изыскания тех жизненно важных процессов, благодаря которым земля сохраняется и изменяется.

Теоретический выбор систем управления

Как показывает опыт управления водным хозяйством в США и многих других странах, тенденция в решении ресурсных проблем медленно смещается в направлении от одноцелевых к многоцелевым программам. Эта тенденция, имеющая большое значение, в меньшей степени обусловливается единичным технологическим решением, а в большей — сложной системой различных мероприятий, определяемых уникальными свойствами каждой физической, биологической и социальной группировки. Наиболее ранним примером такого подхода является выбор систем управления по борьбе с наводнениями. Эти системы включали мероприятия по землеустройству в верховьях и в низовьях бассейнов, меры по укреплению сооружений и страхование. Подобным же образом больше внимания уделялось широким возможностям выбора и балансу прибылей и убытков в борьбе с пестицидами, удалением отходов и загрязнением воздуха.

Применение этой политики управления в исследовательской деятельности и в развитии технологии необъятно. Исследования по контролю за наводнениями охватывают широкий ряд мер от ремонтных работ до изменений в конструкциях зданий, определяют мельчайшие детали в региональных постановлениях, учитывают реакцию людей на предупреждение об опасности, ограничения в использовании гидрологических данных, а также предоставление организациям ссуд по закладным. Когда в ходе борьбы с загрязнением вод усилия концентрируются не на одном каком-то мероприятии, например очистке коммунальных стоков, а достигаются и иные цели, например ирригация, удаление сточных вод, самоочищение вод и их повторное использование, ревизия технологии промышленного производства, то это опирается на разветвленную систему потребностей в исследованиях и экономическом развитии и создает более совершенную процедуру разработки исследовательских приоритетов.

Совершенствование оценки риска

Поскольку все большее внимание уделяется комплексному изучению природных систем и разработке альтернативных методов и стратегий управления ими и поскольку увеличилось число экологических деформаций и их последствий, поэтому способы ознакомления общественности со степенью опасности и преимуществами принятия решения до момента ее наступления требуют большого опыта. Разработка системы стандартов предполагает тщательное совершенствование методов оценки возможных последствий вторжения в окружающую среду и лучшего понимания того, каким образом различные слои общественности воспринимают эти последствия и как следует помочь им правильно их оценить.

Отношение общественности к экологическим мероприятиям в настоящее время колеблется в основном между двумя позициями. Традиционный анализ "затраты - прибыль", включаемый в качестве обоснования проектов общественных работ, представляет собой попытку подсчитать и сравнить для заданного периода времени и учетной ставки величины будущих доходов и убытков. В течение 50-60-х годов из всех направлений исследований наиболее успешно развивался экономический анализ мероприятий по управлению ресурсами. Существовавший ранее взгляд на экономическую эффективность деятельности фирм или целых стран расширился и охватил также влияние на окружающую среду и уровень регионального благополучия. Этот взгляд стал обычным явлением и превратился в объект критики во многих отношениях. Прежде всего за то, что имело место манипулирование подсчетами, недооценивающими долгосрочные затраты, а также за то, что не учитывался весь спектр воздействий на экосистемы и качество жизни людей. С другой стороны, некоторые значительные усилия по сохранению качества окружающей среды базировались на свободных допущениях, что в интересах общества следует достичь определенных стандартов качества, но их разработка проводилась на основе недостаточно точного анализа. Целью мероприятий по охране вод от загрязнения является превращение всех водоемов в пригодные для купания и рыболовства. Стандарты качества воздуха, учитывающие выбросы автотранспорта, определяют уровни загрязнения с позиций здоровья человека, но они основываются на весьма ограниченном числе данных, полученных в результате тщательных измерений. Однако, какие бы методы ни использовались, правительственные решения, вероятно, должны рассматривать факторы в более широких пределах, чем те, что рассчитаны для оценки степени риска.

Два последних доклада Национального исследовательского совета - по сахарину и нитратам - иллюстрируют эти сложности. Их авторы объясняют неопределенности, содержащиеся в проблеме влияния этих веществ, представляют большинство своих доказательств в вероятностных терминах и отваживаются на выявление как позитивных, так и негативных последствий использования сахарина и нитратов.

Довольно драматично то, что величины, включенные в вероятные статьи доходов и расходов коллективами инженеров и ученых, могут не совпадать с величинами, рассчитанными различными заинтересованными группами общественности38. Это расхождение нигде не выражается так резко, как в сфере выбора источников энергии, где оценки риска использования угля, солнечной или ядерной энергии не только разделили экспертов, но сопровождались сильной реакцией различных общественных групп. Оказалось, что для определенной части горожан ядерная энергия представляет собой угрозу в десять раз более сильную, чем другие экологические опасности, в то время как Комитет национального исследовательского совета считает риск здоровью человека, исходящий от атомных станций, значительно ниже, чем риск от электростанций, работающих на угле.

Национальным исследовательским советом, Королевским обществом и некоторыми другими организациями уже предприняты шаги по совершенствованию методов оценки риска и объективной интерпретации результатов; можно надеяться, что заинтересованная общественность в дальнейшем будет поддерживать более широкий спектр исследований, которые уточнят выбор и выявят существенную часть того, что влияет на оценочное суждение.

Методы рационального мониторинга

Суждение о том, что происходит в природных системах, в значительной степени зависит от точности и широты наблюдений. Чтобы проанализировать эффективность мер по регулированию в сфере контроля за загрязнением воздуха и усовершенствовать эти меры, была организована обширная сеть наблюдений за качеством атмосферы. Вслед за этим был организован и статистический учет заболеваемости и смертности населения, но сведения редко поступают в виде комплексных показателей. Такие мероприятия могут лечь в основу заключений относительно влияния качества воздуха на здоровье, но обоснованность выводов об этом влиянии заметно не возросла.

Интегральным компонентом мониторинга является оценка восприятия значимости параметров окружающей среды различными группами общественности. В последние десятилетия методы по определению этой оценки значительно усовершенствовались.

Все чаще обнаруживается, что не существует статичных природных систем, не говоря уже о тех, которые тщательно исследованы, и что управление воздействиями, как, например, в случае с контролем за применением пестицидов или строительством плотин, вероятно^ вызовет неожиданные последствия и потребует быстрого изменения позиции. Это не тот случай, когда просто принимаются меры после заявления об одноразовом воздействии на окружающую среду; мониторинг необходим, чтобы создать основу для проведения экспертизы и методов наблюдения, возможно многократных. Главный замысел — разработать гибкие системы мониторинга, чувствительные к новым знаниям и технологии.

Наблюдения за веществами, за воздействиями или за восприятиями воздествий могут быть бесполезными или непродуктивными до тех пор, пока не осознан основной процесс, не выдвинута гипотеза или сбор данных не сопровождается постоянной критической оценкой стратегии мониторинга и точности системы сведений.

Как показывают наблюдения за радиоактивностью, проведенные ООН, чем выше точность понимания процесса диффузии и связанного с ним процесса переноса радиации, тем меньше требуется наблюдений. Точные и надежные модели, базирующиеся на понимании основных процессов, позволяют проводить широкий анализ, используя небольшую сеть наблюдательных пунктов. Однако это не всегда подходит для многих параметров окружающей среды, и задачей мониторинга остается отчасти совершенствование фундаментальных знаний о системе, как, например, в случае с водой43, отчасти - разработка инструментария, отчасти - внедрение новых методов использования малых объемов информации для описания крупных систем. Значительные достижения в области электроники и создания интегральных систем, используемых в процессе обработки данных, позволяют в настоящее время одновременно определять многие компоненты в веществах.

На региональном уровне в странах, входящих в Организацию экономического сотрудничества и развития, проводится инвентаризация ресурсов. На глобальном уровне Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП) приступила к разработке основ для анализа изменений в основных параметрах окружающей среды, но настоящая всемирная стратегия только начинает вырисовываться и сталкивается с трудностью отсеивания фоновых флуктуации. Это потребует новых подходов, вроде "слежения за мидиями", подхода, с помощью которого выявляют изменения качества прибрежных вод,анализируя соответствующие условия выживания определенных организмов-индикаторов.

Глобальные перспективы

Подходы к изучению экологических проблем на региональном или национальном уровнях усиливаются глобальными перспективами. Многие проблемы имеют международное значение в связи с тем, что они обычны для целого ряда стран, или потому, что, возникнув в одной стране, они через системы физических и экономических связей затрагивают и другие страны Существует успешный международный опыт в управлении бассейнами крупных речных систем и крепнущее намерение справиться с трансграничным переносом загрязнений, как это имеет место в случае с кислотными осадками в Северной Америке и Западной Европе.

Научные исследования быстро выходят на глобальный уровень по крайней мере в двух областях изучения окружающей среды. Во-первых, это разветвленная сеть опытных участков, на которых решаются традиционные вопросы ухудшения или улучшения качества окружающей среды. Благодаря Программе ООН по окружающей среде, Организации экономического сотрудничества и развития, ЮНЕСКО, программам двустороннего сотрудничества и научным союзам предпринимаются конкретные усилия, чтобы наладить обмен знаниями и сделать их более доступными, а также стимулировать новые исследования по таким проблемам, как опустынивание и переработка отходов . Четко установлена угроза ухудшения ресурсного потенциала из-за истощения почв в ряде районов48, но конкретные меры борьбы с этим явлением все еще не разработаны.

Во-вторых, в результате осуществления в течение последнего десятилетия скоропалительных проектов экономического развития возникло понимание того, что некоторые нарушения в окружающей среде приобрели такую интенсивность, что обещают стать или уже стали причиной глобальных изменений. Конвенция по защите видов, которым угрожает исчезновение в мировом масштабе, была принята в 1977 г. с целью сохранения уникальных генетических ресурсов. Межправительственная акция по контролю за захоронением отходов в океане была подписана в 1972 г.

На международной конференции 1977 г. впервые прозвучало сообщение о начавшемся разрушении озонового слоя. На Всемирной климатической конференции 1979 г. развернулась серьезная дискуссия о возможности, пока не подтвержденной, повышения концентрации углекислого газа в атмосфере, что повлечет за собой резкое изменение климата. Усиливается интенсивность одних последствий, стремительно возрастает проявление других, быть может, более важных. И впервые научные и политические круги серьезно задумываются над важнейшими глобальными трансформациями.

Иллюстрация: углекислый газ и биогеохимические циклы

Указанные выше явления в значительной степени стали известны вследствие современного изучения глобальных биогеохимических циклов. Наиболее крупные исследования идут по двум направлениям. В течение длительного времени проводились работы по описанию этих циклов. Первое такое исследование принадлежит В.И.Вернадскому, одно из последних велось при содействии Научного комитета по проблемам окружающей среды (СКОПЕ) . За короткое время появился ряд гипотез относительно разрушения озонового слоя, усиления кислотных дождей и увеличения уровня концентрации углекислого газа. Озабоченность по поводу разрушения озонового слоя в стратосфере со всеми вытекающими из этого последствиями в виде случаев заболевания раком кожи в результате увеличения ультрафиолетовой радиации, берет начало из факта открытия некоторых фотохимических процессов, обусловленных выделением фтористых углеводородов. Проблема кислотных дождей, которая впервые возникла в процессе наблюдений за снижением численности рыбных популяций в озерах Скандинавии и за возрастанием кислотности воды в водоемах, имеет широкие связи с циклами серы, азота и фосфора.

Интерес к проблеме С02 возник из представлений о глобальном потеплении климата. Эта идея подкрепляется наблюдениями в районе Мауналоа и в Антарктике, где зафиксировано увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере примерно на 5% с 1957 г. и на 13% с 1850 г.56 Этот рост, как отмечает Р.Ревелль, вызванный сжиганием ископаемого топлива, может также явиться следствием интенсивных пожаров, сведения лесов и прочих вторжений в цикл углерода, как это показано на рис. 29.3. Симптоматична позиция, обычно занимаемая государственными учреждениями, обращающими внимание на то, что представляется наиболее актуальной проблемой экологической политики. Так, исследования по углекислому газу получили сильнейший импульс в ходе дебатов по поводу планов увеличения использования угля и синтетического топлива как альтернативы ядерному топливу.

Альтернативный подход медленно пробивает себе дорогу, исследуя в процессе взаимодействий циклы углерода, азота, фосфора и серы, на которые оказывают влияние другие химические элементы, включая следы металлов. Такая альтернатива в долгосрочной перспективе обещает лучшие результаты за счет попытки понять сами циклы, а не решать только проблему углекислого газа; двигаясь в прежнем направлении, эту проблему без больших затрат решить невозможно. Поэтому для выполнения этой задачи очень важна комплексная концепция. Анализируя способы преодоления опасностей и возможности, возникающие при изменении круговоротов, и допуская также, что можно построить обоснованную точную модель для прогнозирования направления, величины и пространственных аспектов климатических изменений, важно было бы тщательно проследить все теоретические варианты решений, включая переориентацию в землепользовании, изменения в промышленной и сельскохозяйственной технологии и тому подобное. Выбор между различными возможностями потребует значительно более точных методов оценки риска альтернативных последствий для каждого сообщества людей и для каждого места обитания, на которые оказывается воздействие. Эти методы должны учитывать сложности физических, биологических и социальных систем. Для них необходимы дополнительные наблюдения по программе мониторинга, особенно в океане. Все это должно осуществляться на международной основе, когда полностью задействованы возможности всемирного научного сообщества. Сотрудничество на таком уровне потребуется и для того, чтобы достичь в отношении процессов и их последствий консенсуса как необходимого условия для выработки любой межправительственной акции, если таковая окажется необходимой. Различные ландшафты и популяции, вероятно, будут подвергаться воздействиям совершенно по-разному, и это окажет влияние на выбор политики в отношении производства энергии и контроля за растительностью, в то время как ни основные циклы, ни вероятность их антропогенной трансформации полностью не выяснены. Проблема принятия решений должна подождать развития фундаментальных исследований.

Успешным результатом широко распространенных усилий, в которых задействовано множество отдельных специалистов и групп, исследующих биогеохимические циклы, явилась бы разработка в первом приближении некоего подхода, который Б.Болин предпочитает называть "глобальной экологией"58. Аналогичные шаги следует ожидать и в других областях. Нам предстоит не что иное, как реализовать насущную потребность человечества — сохранить и правильно использовать свою единственную базу жизнеобеспечения.

Более широкая основа для выбора: следующий шаг

Когда обсуждаются проблемы сохранения ресурсов и экономического развития, конечный, а иногда и промежуточный предмет дискуссии — кто должен все это делать, какую организацию следует привлечь или поддержать, чтобы мы смогли достичь своей цели в хозяйственном освоении ресурсов. Мой вклад не должен быть вкладом человека, погрязшего в управлении ресурсами или закопавшегося в политических тайнах; это скорее вклад человека, который пытается увидеть и понять воздействие хозяйственных структур на ландшафты, породы, почвы, воды, растительность и людей Америки.

(1958d),205

< Пред.		След. >

[Назад]