Под контролем среды подразумевается комплекс мероприятий,

обеспечивающий оценки экологического состояния природных объек-

тов, нормирование воздействующих на экосистемы факторов, прогноз

состояния экосистем и экологическое районирование территорий.

Нынешняя система контроля природной среды на всей территории

бывшего СССР основана на нормативах предельно допустимых концент-

раций (ПДК) загрязняющих веществ. Эти нормативы определяются в

лабораторных экспериментах на изолированных популяциях, принадле-

жащих к нескольким тестовым видам, по избранным физиологическим и

поведенческим реакциям организмов. В силу методов определения по-

лученные нормативы обладают целым рядом недостатков, которые при-

водят к экологической неэффективности концепции ПДК: некорректна

экстраполяция лабораторных экспериментов на природные объекты;

ПДК определены для изолированных факторов, а не для реально воз-

действующих на биоту их сложных комплексов; затруднена экстрапо-

ляция концепции ПДК на нарушающие биоту факторы нехимического

происхождения; ПДК универсальны, а не региональны и т.д. [1].

Недостатки концепции ПДК известны давно и конструктивная

постановка проблемы должна состоять не столько в критике устарев-

шего подхода, сколько в разработке конкретного комплекса методов,

способных заменить уже существующие.

Многие претензии к концепции ПДК оказались бы несостоятель-

ными, если бы эксперименты по нормированию проводились:

- не на отдельных организмах, а на популяциях и сообществах,

реально населяющих природные экосистемы;

- не с изолированным химическим веществом в качестве воз-

действия, а с полным комплексом действующих на биоту данной эко-

системы факторов;

- в условиях конкретного региона и с учетом его фоновых и

всех других региональных характеристик.

Единственный тип эксперимента, удовлетворяющий названным ус-

ловиям, - это пассивный "эксперимент", который человечество в те-

чение длительного времени проводит в местах своего проживания и

хозяйственной деятельности с реальными экосистемами земной биос-

феры. К настоящему моменту сложились условия, позволяющие ис-

пользовать данные такого "эксперимента":

природными экосистемами.

- Разработан и апробирован ряд методов интегральной оценки

состояния различного типа экосистем.

- Развиты аппаратные и программные информационные компьютер-

ные технологии, позволяющие анализировать необходимые массивы

экологических данных.

Согласно биотической концепции контроля среды оценки эколо-

гического состояния на шкале "норма-патология" должны проводиться

по комплексу биотических показателей, но не по уровням абиотичес-

ких факторов. Абиотические факторы ( загрязнения, другие химичес-

кие характеристики, климатические переменные, интенсивности пере-

носов) должны рассматриваться как агенты воздействия на популя-

ции организмов и экологические связи между ними.

Биотическая концепция предполагает существование причинной

связи между уровнями воздействий на биоту и откликом биоты. А

именно, определенные уровни воздействия обеспечивают нормальное

функционирование экосистем, другие же уровни - закономерно приво-

дят к патологическим состояниям. Задача биотического подхода -

выявить в пространстве абиотических факторов границы между облас-

тями нормального и патологического функционирования природных

объектов. Такие границы названы экологически допустимыми уровнями

(ЭДУ) нарушающих воздействий.

Для реализации биотической концепции экологического контроля

необходима разработка двух групп методов.В первую из них входят

методы интегральной оценки на шкале "норма-патология" экологичес-

кого состояния природных объектов. Вторая группа - методы обра-

ботки экологических данных: поиск детерминаций и распознавание

образов в многомерном пространстве экологических факторов для вы-

деления границ между областями нормального и патологического

функционирования экосистем.

Методы оценки состояния оказываются специфическими для раз-

личного типа экосистем. Для пресных вод может быть использован

менный метод экологических модификаций [3]. Для морских экосистем

нужные методы оценки могут быть получены как развитие метода

функции желательности [4] или метода интегральных характеристик

[5]. Для почвенных ценозов заслуживает внимания метод микробиоло-

ты вследствие загрязнения атмосферного воздуха необходимая систе-

ма оценок может быть разработана на основе методов лихенометрии

[7].

Экологические нормативы абиотических факторов среды рассчи-

распознавания образов, многомерного статистического и детермина-

ционного анализа. Цель метода - выявить в многомерном пространс-

тве факторов области нормального функционирования экосистем и

построить границы этих областей. Такие границы и будут считаться

экологически допустимыми уровнями факторов. Изменения в среде,

выходящие за границы ЭДУ, переводят экосистему из благополучного

в неблагополучное состояние.

Метод ЭДУ позволяет выделить из всего набора абиотических

факторов те, которые значимы для экологического неблагополучия

природных объектов. Значимые факторы ранжируются по их вкладу в

степень экологического неблагополучия и для них рассчитываются

ЭДУ. Для незначимых факторов указываются экологически безопасные

границы, внутри которых состояние экосистемы в ее предыстории бы-

ло заведомо благополучно. Метод позволяет анализировать влияние

условий всех предшествующих лет на состояние экосистемы в текущем

году, позволяет рассчитывать хронограммы сезонного хода ЭДУ (на-

пример, гидрографы для расходов воды).

Существенная особенность метода ЭДУ - та, что он ориентиро-

ван на существующие банки данных и для повышения эффективности

экологического нормирования не требует ни дополнительных вложений

средств в дорогостоящую организацию системы наблюдений, ни отсро-

чек на устройство такой системы, подразумевая постепенную ее мо-

дификацию в сторону увеличения удельного веса биологического мо-

ниторинга.

Перечислю еще ряд особенностей биотической концепции эко-

логического контроля в сравнении с существующими подходами:

- Выделенные границы не универсальны, а отражают специфику

данного региона, его фоновые характеристики и адаптационный по-

тенциал бионтов конкретных экосистем. Вместе с тем, нормативы ЭДУ

относятся не к локальным объектам (например, не к створу или ма-

лой реке), а к крупному географическому региону (например, к бас-

сейнам или подбассейнам крупных рек).

- Среди воздействующих факторов могут быть и такие, о су-

ществовании которых работающие по определенной программе монито-

ринга исследователи не знают, а также факторы, учет которых в

данной программе не предусмотрен. В этом случае обнаружение эко-

логического неблагополучия по биотическим показателям и анализ

его причин методом ЭДУ могут служить указанием на неполноту дан-

ных об исследуемой экосистеме.

- Метод ЭДУ учитывает многомесячные и многолетние запаздыва-

ния в воздействии факторов на биоту, а при определении ПДК дли-

тельность даже хронических опытов, как правило, не превышает 6-8

месяцев.

- ЭДУ учитывают не только прямые, но и косвенные эффекты

влияния факторов среды на биоту.

- В концепции ПДК нормируются мгновенные или кумулятивные

значения концентрации веществ. Значения ЭДУ рассчитываются как

для усредненных за необходимый период значений факторов (средне-

сезонных, среднемесячных и др.), так и для экстремальных за выб-

ранный период значений, что позволяет нормировать как текущие,

так и аварийные сбросы веществ.

- Концепция ЭДУ работоспособна только для тех абиотических

факторов, для которых накоплены достаточные банки данных, и наб-

людавшиеся диапазоны изменения которых включали значения, наруша-

ющие экологическое благополучие. Следует отметить, что этим усло-

виям удовлетворяют основные загрязняющие вещества и другие основ-

ные антропогенные воздействия. Именно в силу своей значимости та-

кие факторы были включены в сложившиеся программы наблюдений. Для

этих факторов ЭДУ по имеющимся уже массивам данных заменяют доро-

гостоящие уточнения и модификации ПДК.

- Определение ПДК остается незаменимым элементом системы эко-

логического контроля для веществ, не включавшихся в программы мо-

ниторинга, для вновь синтезированных загрязняющих веществ, по ко-

торым не успели сформироваться банки данных, и в тех случаях,

когда для потребителя существенны критерии воздействия веществ на

организмы, не входящие в перечень биотических характеристик, по

которым получены оценки экологического состояния (например, влия-

ние на отдельные виды рыб, на физиологические характеристики че-

ловека и т.д.).

Реализация концепции биотического контроля позволяет решить

целый ряд неотложных задач экологически безопасного природополь-

зования:

- Создание реестров экологического состояния природных объ-

ектов на основе оценок, проведенных по биотическим идентификато-

рам.

- Экологическое нормирование антропогенных и природных воз-

действий на экосистемы (загрязняющие вещества, тепловые загрязне-

ния и последствия изменений климата, закисление и защелачивание

среды, уровни водопотребления, биогенные элементы и т. д.) с

учетом категории использования природного объекта (например, за-

поведная зона, рекреация, хозяйственная территория, зона дампинга

и др.).

- Нормирование трансграничных переносов загрязняющих ве-

ществ.

- Прогноз и экстраполяция состояния экосистем по сценариям

антропогенных воздействий.

- Экологическое районирование (по состоянию природных объек-

тов, по значимым для экологического неблагополучия факторам сре-

ды, по величинам ЭДУ) и картирование.

- Проведение экологических обследований и экспертиз.

- Экологическое обоснование природоохранных мероприятий и их

приоритетности.

- Обоснование программ наблюдения за экологическими характе-

ристиками территорий, выявление неполноты наблюдений в действую-

щих программах мониторинга.

- Генерирование и отбор вариантов улучшения экологичес-

кого состояния природных объектов.

и общей экологии Биологического факультета Московского госу-

дарственного университета им. М.В. Ломоносова.

119 899, Москва, Воробьевы горы,МГУ, Биофак, кафедра зооло-

гии позвоночных и общей экологии, Левич А.П.

Тел. служ:939-5560

The biotic conception of natural environment control.

A.P.Levich.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

новодных экосистем и пути его совершенствования // Экологичес-

кие модификации и критерии экологического нормирования.

Л.:Гидрометеоиздат, 1991. C.41-51.

2. Организация и проведение режимных наблюдений за загрязнением

поверхностных вод суши на сети Роскомгидромета. Методические

указания. Охрана природы. Гидросфера. Руководящий документ РД

52.24.309-92. С.-П.: Гидрометеоиздат. 1992. 67с.

// Экологические модификации и критерии экологического норми-

рования. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. С. 18-40.

4. Maximov V.N., Kaitala S. The desirability function in

evaluation of the response of phytoplankton communities to

toxicants // Toxicity Assessment. An International Quarterly.

V.1. N1. 1986. P.85-101.

обществ. М.: Наука. 1988. 214с.

почвенных организмов под действием антропогенных нагрузок //

Проблемы почвоведения. М.: Наука. 1986. С.68-73.

ности эпифитных лишайников различных видов к загрязнению воз-

духа // Проблемы экологического мониторинга и моделирования

экосистем. Л.: Гидрометеоиздат. 1989. Т.12. С.113-175.