Поняття про моніторинг навколишнього природного середовища та його основні завдання

Лекція 4

 

Спостереження і прогнозування в природокористуванні

 

План 

1. Методи та види спостережень і прогнозу при екологічному моніторингу.
2. Прогноз і прогнозування в природокористуванні.
3. Основні принципи прогнозування в природокористуванні:

 

 

1. Методи та види спостережень і прогнозу при екологічному моніторингу.

При розгляді основних факторів І процесів розроблена класифікація факторів дії, стану і процесів, за якими встановлюються спостереження в межах системи моніторингу. Всі спостереження згруповані в розділи:

Розділ  А. Спостереження за локальними джерелами забруднення та факторами дії.

Розділ  Б. Спостереження за станом навколишнього природного середовища.

1. Стан середовища, яке характеризується геофізичними  та фізико- географічними даними.

2. Стан навколишнього середовища, яке характеризується геохімічними даними про склад і характер забруднення

Геофізичні  спостереження - спостереження за природними явищам катастрофічного характеру (вулкани, землетруси, ерозія, цунамі)

Фізико-географічні дані - включають дані про розподіл суші і води про рельєф, природні ресурси, дані про народонаселення й урбанізацію

Геохімічні спостереження - спостереження за кругообігом речовин, за складом нехарактерних для біосфери домішок, за шумовим і тепловим забрудненням біосфери

Хімічні спостереження - це спостереження за хімічним складом атмосферних домішок (природного й антропогенного походження), опадів, поверхневих і підземних вод, грунту, рослин та спостереження за основними шляхами розповсюдження забруднювачів

Розділ  В. Спостереження за станом біотичної складової біосфери Спостереження проводяться за реакцією біоти на різні фактори дії. До цих спостережень належать спостереження за відгуками та наслідками як окремого організму, так і популяції й угруповання, можливі спостереження за функціональними й структурними біологічними ознаками До функціональних ознак відносять приріст біомаси за годину часу, швидкість поглинання різних речовин рослинами чи тваринами До структурних змін відносять чисельність видів рослин і тварин, загальну біомасу

Розділ  Г. Спостереження за реакцією великих систем (клімату Світового океану, біосфери)

Спостереження проводять  за фізичними, хімічними І біологічними показниками Для визначення динаміки стану біосфери заміри повинні повторюватись через певні проміжки часу, а за важливими показниками повниш бути безперервними Система спостережень може бути побудована на основі точкових замірів (на станціях) або на основі площадкових зйомок І отриманні Інтегральних показників Можливо й доцільно застосовувати комбіноване використання цих принципів Важлива роль при організації спостережень повинна бути відведена також використанню авіаційних і супутникових засобів і методів При аналізі результатів важливо виділити зміни стану середовища, реакцію біоти на ті зміни, які виникають внаслідок антропогенного впливу Для цього важливо знати початковий стан середовища, стан до суп свого втручання людини Цей початковий стан можливо частково відновити за результатами спостережень, які проводились довгий час, а також за даними аналізу складу донних відкладень, льодовикових шарів, кілець деревини, що належать до періоду, який був до початку помітного впливу людини на навколишнє середовище

 

 

 

2. Прогноз і прогнозування в природокористуванні

Людство здавна прагнуло довідатися про майбутнє. Єгипетські жерці, оракули Стародавньої Греції й Риму, астрологи, перші вчені-прогнозисти – від соціальних утопістів до природників, що прагнули прогнозувати погоду (серед них були Ламарк і Фіц-Рой – капітан всесвітньо відомого «Бігля», на якому Дарвін зробив кругосвітню подорож), сучасні вчені, що кують наукове передбачення – такий шлях великої області знання, що носить назву прогнозу, чи прогнозування.

Прогноз – усяке конкретне пророкування чи вірогіднісне судження про стан чогось (когось) чи про прояв якоїсь події в майбутньому.

Екологічний прогноз – пророкування змін природних систем у локальному, регіональному і глобальному масштабах.                           

Прогноз впливу на середовище – пророкування змін у природному середовищі в результаті впливу на нього господарської діяльності.

Прогноз зміни середовища – пророкування стійких змін у природному середовищі, що відбуваються в результаті складних ланцюгових реакцій, пов'язаних як із прямим впливом людства на середовище, так і непрямим.

Прогноз використання природних ресурсів – попереднє визначення обсягу природних ресурсів, що можуть бути задіяні в господарському обороті з обліком економічних, соціальних, технічних і екологічних обмежень і можливостей, розробляється на якийсь термін як теоретична (експертна чи розрахункова) прикидка.

Прогноз, таким чином, являє собою  специфічний вид пізнання, де насамперед проводять дослідження не того, що є, а те, що буде.

Прогнозування – сукупність прийомів мислення, що дозволяють на основі ретроспективного аналізу зовнішніх і внутрішніх зв'язків, властивих об'єкту, а також їхніх ймовірних змін у рамках розглянутого явища чи процесу, винести судження визначеної вірогідності щодо його майбутнього розвитку.

Екологічне прогнозування – пророкування можливого поводження природних систем, обумовленого природними процесами і впливом на них людства.

Наполегливе прагнення людини до знання майбутнього не випадкове. Воно важливе  й у дріб'язках, і у великому. Найменша помилка може обернутися трагічним  уроком. Здавна, з часів значно більш стародавніх, ніж ранньоєгипетське царство, людям було необхідно точно знати, коли найкраще сіяти ту чи іншу сільськогосподарську культуру, виганяти худобу на пасовище. Запізнишся або раніше висієш у ґрунт насіння, і вони або потраплять під посуху, або заллє їх повіддя. Платою за помилку буде голод.

Коли ми говоримо про  природну екологічну рівновагу, то маємо  на увазі, що ця рівновага дуже хитка. Завтра природа буде не тією, що сьогодні. Якщо ж ми на неї якось впливаємо, то вона буде ще й не тією, що була б у своєму

саморозвитку. Звідси значення прогнозу в екології важко переоцінити. Головною , метою прогнозу є оцінка передбачуваної реакції навколишнього природного середовища  на прямий  чи  опосередкований вплив людини,  рішення задач майбутнього   раціонального   використання   природних   ресурсів   у   зв'язку   з очікуваними станами навколишнього середовища. Сучасні прогнози повинні проводитися,  виходячи  з загальнолюдських  цінностей,  головними з яких є людина, її здоров'я, якість навколишнього середовища, збереження планети Земля як дому для людини.

Види прогнозів. Прогнози можна  підрозділити за часом, за масштабами прогнозованих явищ і за змістом (Рис.  1).

 

 

За часом попередження розрізняють  наступні види прогнозів: зверхкороткострокові (до одного року), короткострокові (до 3–5 років), середньострокові (до 10–15 років), довгострокові (до декількох десятиліть уперед), зверхдовгострокові (на тисячоріччя і більш уперед).

Як бачимо, термін, на який дається  прогноз, може бути різним. Наприклад, проектуючи великий промисловий об'єкт із термінами експлуатації 100–120 років, потрібно знати, які зміни в навколишньому природному середовищі можуть виникнути під впливом даного об'єкта в 2100–2200 р. Тут доречно сказати: «Майбутнє керується із сьогодення». Однак, чим довгостроковіші прогнози, тим вони менш точні – це незаперечний факт.

За масштабами прогнозованих явищ прогнози поділяються на чотири групи: глобальні (їх називають також фізико-географічними), регіональні 

(у межах декількох країн світу), національні (державні), локальні (край, область, іноді адміністративний район чи ще менша територія, наприклад, заповідник). Чим крупніший регіон, тим більш суворою буде розплата за помилки екологічного прогнозування. На локальному рівні, образно кажучи, при «розбитому кориті» ресурси можна зайняти в сусідів. На національному рівні можуть надати допомогу дружні країни. Регіональні екологічні катастрофи типу жорстоких посух 70-х років XX ст. у зоні південніше Сахари, називані Сахеллю, незважаючи на міжнародну допомогу, спричиняють незлічимі нещастя. Сахельская трагедія була передвіщена в 40-і роки XX ст., але ніхто не надав серйозного значення зробленому екологічному застереженню. У результаті полягло до 80 % худоби, загинули майже всі діти у віці до 2 років. Кількість людських жертв, за деякими даними, досягла двох мільйонів чоловік. Ігнорування ж всеземних екологічних прогнозів може призвести до таких серйозних наслідків, що неприпустимі і повинні бути відвернені. Іншого шляху немає. Наприклад, вирубуючи вологі екваторіальні ліси Африки і Південної Америки, людина тим самим впливає на стан атмосфери Землі в цілому: зменшується вміст кисню, збільшується кількість вуглекислого газу. Антропогенне забруднення атмосфери, у першу чергу пов'язане з енергетикою і виділенням техногенної вуглекислоти, на думку американських і російських кліматологів, загрожує глобальним потеплінням: від 0,8 до 1°С за 10 років – швидкість потепління, якого планета ніколи не знала. Тільки на основі глобального прогнозу майбутнього потепління клімату можна буде передбачати, як відіб'ється потепління в конкретних регіонах нашої планети.

За змістом прогнози відносяться  до конкретних галузей наук: геологічні, метеорологічні й ін. У географії – комплексний прогноз відносять до загальнонаукового.

Особливості прогнозування  в природокористуванні:

1. Природа розвивається за своїм законами, ми ж можемо тільки наблизитися до істини (абсолютної) про закони її розвитку, і наші знання про них завжди відносні, тому що об'єктивний світ нескінченний, нескінченні властивості і якості матерії.

2. Втручання в природне середовище здебільшого обумовлене законами, що діють у людському суспільстві, не так легко «зістикувати» ці закони (природи і суспільства).

3. Природні ресурси й об'єкти планети взаємозалежні, взаємообумовлені. Вони взаємозалежні з космічними тілами, іншими планетами. Прогнозувати з імовірністю можна з обліком тільки всього цього, що є дуже важкою справою.

4. У зв'язку з тим, що об'єктом прогнозу є в остаточному підсумку «вихід на людину», то тут також є труднощі: вплив на стан, на здоров'я людини роблять не тільки природні умови, але і суспільний фактор. Врахувати ж це повністю теж не вдається. Крім того, експериментувати що-небудь на людському організмі не можна. Багато досвідів проводяться на  інших  організмах, далі по аналогу видаються рекомендації стосовно (по відношенню) до людського організму.

5. При прогнозуванні наслідків  погіршення стану природного  середовища

на людському організмі виникають труднощі обліку опірності, стійкості, пристосовуваності організму людини як проміжної ланки природного середовища, природних комплексів.

6. Прогнозування природокористування повинне бути здійснене на основі прогнозу соціально-економічного розвитку на всіх рівнях (регіон, країна і т.д.).

7. Прогнозування природокористування безпосередньо пов'язане з прогнозом розвитку науково-технічного прогресу (НТП) і в першу чергу в сферах, безпосередньо «вихідних» на природокористування.

8. Використання досвіду і результатів  міжнародного поділу праці, територіальної організації виробництва.

 

3. Основні принципи прогнозування в природокористуванні:

1. Системний принцип. Принцип  системності припускає нерозривність  прогнозування в часі і просторі на основі аналізу, обліку факторів, що визначають екологічної розвиток. Системність припускає взаємозв'язок і взаємозумовленість методів, ієрархічних рівнів, етапності, послідовності, черговості.

2. Принцип об'єктивності, наукової  обґрунтованості.

3. Принцип збігу, підтвердження, адекватності: збіг теоретичних моделей (імітація) із практичними проявами.

4. Варіантність, альтернативність. Так, у процесі складання оцінки впливу господарської діяльності на навколишнє середовище в проектах і рішеннях звичайно потрібне представлення альтернативного варіанту як передбачуваного рішення, так і очікуваних наслідків.

5. Реакція прогнозів, результати прогнозування могти бути використані в наступних напрямках, для наступних цілей:

– обґрунтування, науковий аналіз перспективних напрямків, довгострокових програм раціонального природокористування;

–  встановлення об'єктивних зв'язків у процесах соціально-економічного розвитку і задоволення потреб у природних ресурсах;

– обґрунтування факторами природокористування альтернативних варіантів соціально-економічного розвитку;

– обґрунтування   перспективного   використання   природно-ресурсного потенціалу країни, регіонів.

Методи прогнозування  наслідків антропогенного впливу на навколишнє середовище. Усі методи прогнозування можна об'єднати у дві групи: логічні і формалізовані (рис. 2).

 

У зв'язку з тим, що в екології і, зокрема, у природокористуванні  доводиться здебільшого мати справу зі складними залежностями природного і соціально-економічного характеру, то в першу чергу використовують логічні методи, що встановлюють зв'язки між об'єктами. До логічних відносять методи індукції, дедукції, експертних оцінок, аналогії.

Методом Індукції встановлюють причинні зв'язки предметів і явищ. Індуктивним  методом дослідження звичайно починають зі збору фактичних даних, виявляються риси подібності і розходження між об'єктами і робляться перші спроби узагальнення. Так, для складання прогнозу погоди необхідно провести відповідні спостереження і виміри, після чого можна зробити висновок у цілому про погоду на добу.

 

При дедуктивному методі рухаються  навпаки, від загального до часткового, тобто, знаючи загальні положення і  спираючись на них, приходять до висновку. Цей метод допомагає визначити  стратегію прогнозних досліджень. Індуктивний і дедуктивний методи тісно пов'язані між собою.

При відсутності про об'єкт прогнозу достовірних зведень і якщо об'єкт  не піддається математичному аналізу, то в цьому випадку використовують метод експертних оцінок, суть якого  полягає у визначенні майбутнього на підставі думки кваліфікованих фахівців-експертів, які залучаються для винесення оцінки по проблемі. Існують індивідуальна і колективна експертизи. Для прогнозування методом експертних оцінок фахівці використовують статистичні, картографічні й інші матеріали.