Page 1

ЕКОЛОГІЧНА БЕЗПЕКА, ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННА БЕЗПЕКА І ЦИВІЛЬНИЙ ЗАХИСТ В УКРАЇНІ

В.М. Кобрін, П.М. Куліков, М.В. Нечипорук, В.М. Кобрін, П.М. Куліков, М.В. Неч В.П. Садковий, Яковлєв С.А. Вамболь В.П. Л.Б. Садковий, Л.Б. Яковлєв С.А. Ва

ЕКОЛОГІЧНА БЕЗПЕКА, ЕКОЛОГІЧНА БЕЗПЕКА ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННА БЕЗПЕКАБЕ ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННА І ЦИВІЛЬНИЙ ЗАХИСТ ВЗАХИСТ УКРАЇНІ І ЦИВІЛЬНИЙ В УКР


ЭЛЕКТРОННАЯ ИНТЕРАКТИВНАЯ КНИГА ЕКОЛОГІЧНА БЕЗПЕКА, ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННА БЕЗПЕКА І ЦИВІЛЬНИЙ ЗАХИСТ В УКРАЇНІ

НАЖАВ НА ЗНАЧЁК В КНИГЕ

ВЫ АКТИВИРУЕТЕ ССЫЛКУ

ПО ВОПРОСАМ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КНИГ В ТАКОМ ФОРМАТЕ ОБРАЩАЙТЕСЬ ПО АДРЕССУ http://biznesstart.su/home


МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського „Харківський авіаційний інститут”

В.М. Кобрін, П.М. Куліков, М.В. Нечипорук, В.П. Садковий, Л.Б. Яковлєв, С.А. Вамболь

ЕКОЛОГІЧНА БЕЗПЕКА, ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННА БЕЗПЕКА І ЦИВІЛЬНИЙ ЗАХИСТ В УКРАЇНІ

Рекомендовано Міністерством освіти і науки України як навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів

Харків „ХАІ” 2007


УДК 504.06:577.4, 355.58 (075.8)

Екологічна безпека, природно-техногенна безпека і цивільний захист в Україні / В.М. Кобрін, П.М. Куліков, М.В. Нечипорук, В.П. Садковий, Л.Б. Яковлєв, С.А. Вамболь. – Навч. посібник. – Харків: Нац. аерокосм. ун-т «Харк. авіац. ін-т», 2007. - 406 с. ISBN 978-966-662-155-2 Розглянуто понятійно-термінологічний апарат і основні положення сучасної екології та ландшафтознавства як наукову базу щодо виявлення і усунення джерел екологічної та природно-техногенної небезпеки. Наведено вимоги законів і нормативно-правових документів України з питань забезпечення екологічної та природно-техногенної безпеки і організації державного управління у цих сферах. Визначено надзвичайні ситуації техногенного, природного, соціально-політичного і воєнного характеру, їх вплив на життєдіяльність населення України, способи прогнозування екологічних і соціальноекономічних наслідків НС. Подано основні відомості про організаційну структуру і режими функціонування Єдиної державної системи цивільного захисту населення і територій, запобігання виникненню і ліквідування НС. Для студентів вищих навчальних закладів, а також для фахівців авіаційної й інших галузей промисловості. Іл. 37. Табл. 27. Бібліогр.: 19 назв

Рецензенти: д-р фіз.-мат. наук, проф. Г.Д. Коваленко, академік НАН РУ проф. В.Г. Іванов, канд. техн. наук, доц. П.В. Одарюк Гриф

надано

03.05.07 р.

Міністерством освіти (лист № 1.4/18-Г-688)

і

науки

України

ISBN 978-966-662-155-2 © Національний аерокосмічний університет ім. М. Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут», 2007 р.


Частина I. ЕКОЛОГІЧНА БЕЗПЕКА ВСТУП Людина і природа тісно зв’язані, бо людство являє собою частину біомаси біосфери. Саме в межах біосфери виникла цивілізація, яка є її частиною і без біосфери існувати не зможе. На початку свого існування люди, як і рослини, тварини, мікроорганізми, цілком залежали від навколишнього природного середовища, яке було місцем їхнього проживання і джерелом ресурсів, необхідних для задоволення первісних життєвих потреб. Та з розвитком мозку людина стає могутнім чинником в процесах подальшої еволюції біосфери. Для задоволення своїх зростаючих потреб людство постійно і цілеспрямовано (але у більшості випадків нераціонально) впливає на навколишнє природне середовище (НПС), що неминуче призводить до порушення існуючих структур і функціональних зв’язків у конкретних ділянках біосфери. Зміни в природі через вибіркове хижацьке добування (і навіть знищення) окремих видів тварин і рослин, неконтрольоване видобування корисних копалин, розорювання земель, осушування боліт, використання землі для будівництва промислових підприємств і житлових районів і т. ін. стали невід’ємною частиною життєдіяльності сучасної людини. Економіка, керуючись законами і силами ринку, втілює в життя все потужніші технології, які дедалі більше руйнують довкілля. Науково-технічна революція (впродовж майже 100 років свого розвитку) супроводжується швидкою перебудовою природи, особливо тваринного і рослинного світу. За цей час світовий валовий продукт збільшився у 330 разів, а ресурсоспоживання зросло майже у 100 разів. Темпи нарощування і потужність зазначеного негативного впливу зростають з розвитком науково-технічного прогресу, що завдає природі непоправної шкоди. Так, наприклад, до Червоної книги України занесено вже понад 540 видів рослин і близько 100 видів тварин, яким загрожує вимирання. Суттєво погіршується і стан здоров’я людей. Незважаючи на це, люди продовжують вести спосіб життя, який в багатьох випадках суперечить вимогам екологічних законів, сподіваючись на свою технічну могутність і наукові досягнення, що допоможуть не тільки вижити, а й покращати якість життя. Такі сподівання є марними, бо швидкість розвитку науковотехнічного прогресу (а отже, і швидкість наростання негативного антропогенного впливу на НПС) у наш час на кілька порядків перевищує швидкість створення біосферою нових видів живих організмів, які були б адаптовані до змінених людиною умов існування. Вказане породжує також нові джерела антропогенного тиску на біосферу, її перезабруднення, виснаження природних ресурсів, катастрофічне зменшення біорозмаїття. Результатами такого активного (але у ряді випадків шкідливого для навколишнього природного середовища) розвитку економіки стали непе3


редбачувано швидкі загрозливі зміни клімату на всій планеті, катастрофічні темпи зменшення „запасів” невідновних природних ресурсів, загрозливе зниження швидкості „самоочищення” повітря, грунтів, об’єктів гідросфери й інших відновних ресурсів. Все це є ознаками можливого виникнення глобальної екологічної кризи. Оскільки екологічна безпека (ЕБ) – це стан захищеності навколишнього природного середовища і життєво важливих інтересів людини від можливих негативних наслідків господарської й інших видів діяльності суспільства, надзвичайних ситуацій і їх наслідків, то екологічну небезпеку можуть створювати: • виробнича, господарська, наукова, військова, побутова та інші види діяльності людей, які супроводжуються забрудненням довкілля фізичними, хімічними і біологічними агентами, нераціональним використанням природних ресурсів, порушенням структури та внутрішніх і зовнішніх функціональних взаємозв’язків природних екологічних систем; • надзвичайні ситуації техногенного, природного, соціальнополітичного і воєнного характеру ї їх наслідків. Згідно з положеннями ст. 7 Закону України „Про основи національної безпеки України”... на сучасному етапі основними реальними і потенційними загрозами національній безпеці України, стабільності в суспільстві, зокрема, в екологічний сфері є: • значне антропогенне порушення і техногенна перевантаженість території України, зростання ризиків виникнення надзвичайних ситуацій техногенного та природного характерів; • нераціональне, виснажливе використання мінеральносировинних природних ресурсів, як невідновлюваних, так і відновлюваних; • неподоланність негативних соціально-екологічних наслідків Чорнобильської катастрофи, погіршення екологічного стану водних басейнів, загострювання проблеми транскордонних забруднень та зниження якості води; • загострення техногенного стану гідротехнічних споруд каскаду водосховищ на р. Дніпро; • неконтрольоване ввезення в Україну екологічно небезпечних технологій, речовин, матеріалів і трансгенних рослин, збудників хвороб, небезпечних для людей, тварин, рослин і організмів, екологічне необґрунтоване використання генетично змінених рослин, організмів, речовин і похідних продуктів; • неефективність заходів щодо подолання негативних наслідків воєнної та іншої екологічно небезпечної діяльності; • небезпека техногенного, у тому числі ядерного та біологічного, тероризму; • посилення впливу шкідливих генетичних ефектів у популяціях живих організмів і біотехнологій; 4


• застарілість та недостатня ефективність комплексів з утилізації токсичних і екологічно небезпечних відходів.” Відповідно до положень ст. 8 Закону основними напрямами державної політики у сфері екологічної безпеки є: • здійснення комплексу заходів, які гарантують екологічну безпеку ядерних об’єктів і надійний радіаційний захист населення та довкілля, зведення до мінімуму впливу наслідків аварії на Чорнобильській АЕС; • впровадження у виробництво сучасних екологічно безпечних ресурсо- і енергозберігаючих технологій, підвищення ефективності використання природних ресурсів, розвиток технологій переробки і утилізації відходів; • поліпшення екологічного стану річок України, насамперед басейну р. Дніпро, і якості питної води; • запобігання забрудненню Чорного і Азовського морів і поліпшення їхнього екологічного стану; • стабілізація та поліпшення екологічного стану в містах і промислових центрах Донецько-Придніпровського регіону; • недопущення неконтрольованого ввезення в Україну екологічно небезпечних технологій, речовин і матеріалів, збудників хвороб, небезпечних для людей, тварин, рослин, організмів; • реалізація заходів щодо зменшення негативного впливу глобальних екологічних проблем на стан екологічної безпеки України, розширення її участі у міжнародному співробітництві з цих питань. При цьому науковою основою для розробки конкретних ефективних заходів щодо забезпечення екологічної безпеки є відомості про таке: • основи сучасної екології та ландшафтознавства, перспективні наукові розробки у сфері забезпечення ЕБ; • основні напрямки і заходи державного регулювання у сфері забезпечення екологічної безпеки; • сучасні способи, методи і пристрої виявлення джерел забруднення навколишнього природного середовища, джерел нераціонального використання природних ресурсів, а також потенційно небезпечних об’єктів, де можуть виникнути надзвичайні ситуації; • сучасні способи, методи і пристрої для організації та здійснення моніторингу, спостереження і контролю за станом НПС; • сучасні способи і методи прогнозування стану НПС у конкретних природних екологічних системах, а також можливих екологічних і соціально-економічних наслідків імовірних надзвичайних ситуацій; • сучасні способи, методи і технічні пристрої для очищення промислових газів, стічних вод і утилізації твердих відходів; • сучасні способи, методи і технічні системи та пристрої запобігання виникненню і (або) мінімізації наслідків надзвичайних ситуацій тощо. 5


Розділ 1. ЕКОЛОГІЧНА НЕБЕЗПЕКА ЯК ВИЗНАЧАЛЬНА КАТЕГОРІЯ ВПЛИВУ НА СТАН ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ 1.1. Базовий понятійно-термінологічний апарат екологічної безпеки Безпека – це стан захищеності населення, об’єктів економіки та довкілля від впливу негативних чинників (ДСТУ 3891-99). Небезпека – це стан, за якого існує наявна або ймовірна загроза виникнення негативних чинників та їх впливу (дії) на населення, об’єкти економіки та довкілля (ДСТУ 3891-99). Основними видами небезпеки є: радіаційна, хімічна, вибухо-пожежна, параметричне забруднення, біологічна (бактеріологічна), геологічна, метрологічна, гідрологічна та ін. Ризик – імовірність реалізації потенційної небезпеки протягом установленого терміну (ДСТУ 2156-93). Екологічний ризик – це величина ймовірності виникнення (протягом певного терміну, наприклад за рік) негативних наслідків впливу на навколишнє природне середовище (НПС), що спричиняють незворотну деградацію екологічних систем (ДСТУ 2156-93). Деградація природного середовища – це істотне порушення або руйнування екологічних природних зв’язків внаслідок господарської діяльності без урахування законів розвитку природи. Тому екологічний ризик – це оцінка на всіх рівнях (від точкового до глобального) вірогідності виникнення негативних змін у НПС (спричинених впливом негативних чинників) за такими складовими: оцінка стану здоров’я людей і можливого числа жертв; оцінка стану живих організмів (в першу чергу фотосинтезуючих) за значеннями біологічних інтегральних показників; оцінка впливу забруднювачів на людей та НПС. Розрізняють допустимий та підвищений екологічний ризик. Екологічна небезпека – це стан навколишнього природного середовища, який характеризується наявністю (або більшою, ніж допустима, величиною ризику виникнення) чинників, вплив яких може прямо або опосередковано призвести до погіршення здоров'я людей, пошкодження або зруйнування об’єктів економіки і (або) порушення організації та функціонування екологічних систем різних ієрархічних рівнів (глобального, регіонального або локального). Тому за рівнями екологічної небезпеки (тобто за масштабами поширення впливу зазначених негативних чинників) розрізняють: • екологічну небезпеку глобального рівня (вплив негативних чинників поширюється на всю епігеосферу); • екологічну небезпеку регіонального рівня (вплив негативних чинників поширюється в межах окремої фізико-географічної зони, країни, області, провінції, ландшафту); на практиці досить часто використовують поняття «екологічна небезпека державного рівня» (вплив негативних чинників поширюється в межах кордонів окремої держави) та відносять 6


до екологічної небезпеки регіонального рівня можливість поширення впливу негативних чинників у межах окремого адміністративного регіону цієї держави, а також поняття „екологічна небезпека невеликого регіону” (навколо промислового підприємства або поселення); • екологічну небезпеку імпактного (локального) рівня (вплив негативних чинників поширюється в межах окремого урочища, фації). Негативними чинниками, вплив яких призводить до виникнення екологічної небезпеки глобального, державного, регіонального чи імпактного рівня, є різноманітні види шкідливих впливів. Види шкідливих впливів – це негативні зміни стану навколишнього природного середовища, що відрізняються за характером перетворюючої сили (ДСТУ 2156-93). Тому при класифікації видів шкідливих впливів виділяють такі основні групи негативних чинників: хімічні, фізичні, біологічні та чинники трансформації ландшафтів. Сучасна ієрархічна структура екологічної небезпеки передбачає визначення її виду, типу та класу, зокрема, розрізняють три види екологічної небезпеки: • соціально-екологічну (пов’язану з погіршенням стану середовища перебування людей, яке негативно «відбивається» на показниках їх здоров'я та добробуту, а також з ризиком загрози здоров'ю і життю, зумовленим можливістю виникнення техногенних аварій і катастроф, небезпечних природних явищ та інших небезпечних подій); • біосферно-екологічну (пов’язану із загрозою порушення природної рівноваги, деградації ландшафтів, зникнення видів рослин і тварин тощо); • ресурсно-екологічну (пов’язану із загрозою погіршення природно-ресурсного потенціалу, деградацією природних ресурсів, втратою здатності відновлення, забрудненням ресурсів і т. ін.). Виділяють три типи екологічної небезпеки: природний, антропогенний і природно-антропогенний. Екологічна небезпека природного типу – це екологічна небезпека, яка формується без участі людини внаслідок впливу на навколишнє природне середовище небезпечних природних явищ. Небезпечне природне явище – це подія природного походження або результат діяльності природних процесів, які за своєю інтенсивністю, масштабом поширення і тривалістю можуть уражати людей, об’єкти економіки та довкілля (Положення про класифікацію надзвичайних ситуацій. Затверджено Постановою КМУ № 1099, 1998 р.). Екологічна небезпека антропогенного типу – це екологічна небезпека, що створюється внаслідок різноманітних видів діяльності людини. Згідно з існуючою класифікацією складовими цього типу екологічної небезпеки є: • антропічна екологічна небезпека, яка створюється внаслідок впливу негативних чинників біологічного єства людини як «царя» приро7


ди (наприклад, деградація ґрунтопокриву через «витоптування» домашніми тваринами і т. ін.). Деградація ґрунту - це поступове погіршення структури, зниження вмісту гумусу і родючості ґрунту внаслідок природних причин або нераціональної господарської діяльності людини; • техногенна екологічна небезпека – результат будь-якого негативного впливу, пов’язаного із застосуванням технічних засобів і технологій у господарській (та інших видах) діяльності (наприклад, забруднення атмосфери, гідросфери і ґрунтів промисловими викидами і скидами, затоплення значних площ при будівництві водосховищ і т. ін.), а також з наслідками аварій і катастроф. Аварія – це небезпечна подія техногенного походження, що створює на об’єкті, території або акваторії загрозу для життя і здоров'я людей і призводить до зруйнування будівель, споруд, обладнання і транспортних засобів, порушення виробничого або транспортного процесу або завдає шкоди довкіллю. Катастрофа – це великомасштабна аварія або інша подія, що призводить до тяжких трагічних наслідків (Положення); • соціогенна екологічна небезпека, що формується системою поглядів суспільства на навколишнє природне середовище та місце і роль людини в НПС і залежить від економічного та культурного розвитку суспільства, рівня освіти, особливостей традицій тощо (наприклад, відсутність культури поводження з відходами, небажання нести витрати на оновлення техніки і технологій, модернізацію очисних споруд і т. ін.). Екологічна небезпека природно-антропогенного типу виникає у результаті трансформації людиною природних чинників, які є першорядними або рівнозначними з антропогенними за значущістю і внеском у формування цього типу небезпеки (наприклад, природно-антропогенна небезпека землетрусів, ініційованих створенням водосховищ і закачуванням води у свердловини, створення загрози виникнення повеней внаслідок неконтрольованого вирубування лісів на гірських схилах і т. ін.). Основними класами екологічної небезпеки є: космогенний, атмогенний, гідрогенний, літогенний, біогенний, сапієнтний, техногенний. Космогенний клас екологічної небезпеки створюється негативними чинниками, джерела яких розташовані у космічному просторі (наприклад, космічні випромінювання і т. ін.). Космічне випромінювання – це потік елементарних частинок (в основному протонів і ядер водню) дуже значних енергій, що надходять з космічного простору і спричиняють у атмосфері Землі вторинне випромінювання, що виникає в результаті їх зіткнення з атомними ядрами газів (та інших речовин) повітря. Атмогенний клас екологічної небезпеки створюється негативними хімічними, фізичними і (або) біологічними чинниками та чинниками трансформації ландшафтів, джерела яких «зосереджені» в атмосферному повітрі (наприклад кислотні дощі). Гідрогенний клас екологічної небезпеки створюється внаслідок впливу негативних хімічних, фізичних і (або) біологічних чинників і чинни8


ків трансформації ландшафтів, джерела яких «зосереджені» в об’єктах гідросфери (наприклад хвороботворні мікроорганізми). Літогенний клас екологічної небезпеки створюється внаслідок впливу негативних хімічних, фізичних і (або) біологічних чинників і чинників трансформації ландшафтів, джерела яких «зосереджені» в літосфері (наприклад зсув ґрунту). Біогенний клас екологічної небезпеки створюється внаслідок впливу негативних хімічних, фізичних і (або) біологічних чинників і чинників трансформації ландшафтів, джерела яких «зосереджені» в біоті (наприклад, комахи – розповсюджувачі хвороботворних мікроорганізмів). Сапієнтний клас екологічної небезпеки створюється внаслідок впливу негативних чинників, джерела яких «зосереджені» в організмі людини (наприклад збудники інфекційних захворювань). Соціогенний клас екологічної небезпеки створюється внаслідок впливу негативних хімічних, фізичних і (або) біологічних чинників і чинників трансформації ландшафтів, джерела яких «зосереджені» у сельбищній сфері і проявляються в процесі побутової, культурно-навчальної та деяких інших видів діяльності (наприклад, побутові смітники, забруднення НПС побутовим шумом і т. ін.). Техногенний клас екологічної небезпеки створюється внаслідок впливу негативних хімічних, фізичних і (або) біологічних чинників і чинників трансформації ландшафтів, джерела яких «зосереджені» у техносфері. В свою чергу, техногенний клас екологічної небезпеки поділяється на такі підвиди: • підвид техногенного класу екологічної небезпеки, що формується фізичними чинниками (наприклад, забруднення НПС виробничим шумом, вібраціями, електромагнітними полями); • підвид техногенного класу екологічної небезпеки, що формується хімічними чинниками (наприклад, забруднення НПС промисловими небезпечними хімічними речовинами); • підвид техногенного класу екологічної небезпеки, що формується біологічно небезпечними чинниками (наприклад, забруднення НПС біологічно небезпечними речовинами); • підвид техногенного класу екологічної небезпеки, що формується ландшафтно-трансформаційними чинниками (наприклад, виникнення обвалів унаслідок влаштування тунелів і комунікацій у горах). Наведена вище класифікація екологічної небезпеки дозволяє конкретизувати перелік можливих шкідливих впливів для кожного з конкретних реципієнтів і визначити їх синергетичний вплив. Синергетичний вплив – це комплексний (позитивний чи негативний) вплив кількох чинників, при якому загальний ефект виявляється іншим, ніж при впливі кожного чинника окремо (ДСТУ 2156-93). 9


Екологічні реципієнти – це самовідновлювані біотичні спільноти екологічних ніш різних територіальних рівнів, які є прямою або непрямою народногосподарською цінністю (ДСТУ 2156-93). Ймовірність виникнення того чи іншого виду, типу, класу, підвиду екологічної небезпеки оцінюється величиною екологічного ризику. І, навпаки, «Екологічна безпека – це відсутність дій, станів і процесів, які прямо чи опосередковано призводять до суттєвих збитків для навколишнього природного середовища, населення та матеріальних об’єктів» (ДСТУ 2156-93). Проблему співвідношення між поняттями «екологічна небезпека» і «екологічна безпека» розкриває поняття «екологічна ситуація». Екологічна ситуація – це сукупність станів екологічних об’єктів у межах конкретної території (ландшафту, басейну річки, адміністративного району, території міста, природного регіону чи адміністративної області) в конкретний відрізок часу. При цьому під терміном «екологічні об’єкти» розуміють як суб’єктів (рослини, тварини, біоценози, людина та ін.), так і середовища перебування вказаних суб’єктів (екотоп, місто, ландшафт і т. ін.). Для визначення стану кожного із зазначених екологічних об’єктів аналізують «екологічні показники стану», які поділяються на три групи: • екологічні показники (характеристики) стану і структури екологічних об’єктів (тобто характеристики хімічних речовин, що входять до складу вказаних об’єктів; естетичні характеристики об’єктів); • екологічні показники (характеристики) еколого-ресурсного потенціалу (тобто сталості) екологічних об’єктів (їх пружність, пластичність, відновлюваність, здатність до самоочищення, здатність до несприйнятності зовнішніх впливів); • екологічні показники (характеристики) зовнішнього впливу на екологічні об’єкти (тобто характеристики можливих видів природного і антропогенного впливів). Для екологічних показників стану і структури екологічних об’єктів (тобто суб’єктів і середовища їх перебування) існують норми, відхилення від яких і визначає рівень стану цих об’єктів. При цьому як антропогенні (наприклад, надмірні промислові, енергетичні, транспортні викиди і скиди забруднюючих речовин або надмірні параметричні забруднення), так і природні (наприклад, землетруси, урагани, повені тощо) катастрофічні впливи призводять до погіршення показників стану екологічних об’єктів, а саме: показників структури; показників хімічного складу речовин; енергетичних показників; естетичних показників. Показниками структури екологічних об’єктів є, наприклад, ярусність структури фітоценозу, система ґрунтових горизонтів, співвідношення форм рельєфу, система трофічних зв’язків у біоценозі, співвідношення різноманітних типів урочищ у ландшафті та ін. Внаслідок катастрофічних природних або антропогенних впливів може виникнути знищення ярусів 10


лісу, опадання листви, змив або вивітрення верхнього шару ґрунту, порушення рельєфу (зсув ґрунту, обвали і т. ін.). Для кожної з нормальних (непорушених) геосистем існують певний геохімічний і біохімічний набір її складових, певна величина біомаси. Надмірні (катастрофічні) викиди із надр Землі або антропогенні хімічні та параметричні забруднення призводять до інгредієнтного забруднення вказаних геосистем, а отже, і до їх деградації. Естетичне забруднення виникає внаслідок будівництва споруд і комунікацій, що погіршують природний краєвид, влаштування звалищ, смітників і т. ін., що зумовлює психологічний дискомфорт та може призвести до нервових розладів. Саме показники еколого-ресурсного потенціалу характеризують різноманітні форми сталості геосистем: • пружність, тобто наявність буферних механізмів, які пом’якшують зовнішні впливи (наприклад, водойми зменшують добові та річні коливання температури); • пластичність, тобто наявність буферних механізмів, які «забирають на себе» значну частину енергії зовнішніх впливів (наприклад, висока пористість ґрунтів на схилах водорозділів забезпечує «поглинання» значної частини поверхневого водостоку, чим знижується ймовірність виникнення руйнівної повені); • здатність до відновлення структури і організації геосистем після їх порушення (наприклад відновлення рослинності після лісової пожежі); • здатність до самоочищення геосистем, пов’язана із «природним розкладом» занесених забруднювачів або з виносом їх за межі геосистеми повітряними потоками, поверхневими і підземними стоками; • несприйнятність геосистем до деяких зовнішніх впливів, пов’язана із збігом просторово-часових характеристик функціонування геосистем і вказаних чинників впливу. Показники зовнішнього впливу на екологічні об’єкти характеризуються якісними і кількісними характеристиками кожного з конкретних видів зовнішнього впливу (наприклад, види і кількість речовин, що надходять до геосистеми, види і потужність джерел параметричного забруднення та ін.). Саме сукупність зазначених екологічних показників характеризує стан конкретного ландшафту (біоценозу, водойми тощо) порівняно з його нормою стану, яка визначається на основі історичних даних або як середнє значення для регіону (статистична норма). Сталість екосистеми – це її здатність зберігати свою структуру і притаманні їй функціональні особливості під час впливу зовнішніх чинників, тобто підтримувати екологічну рівновагу та баланс екологічних компонентів. 11


Екологічна рівновага – це баланс природних або змінених людиною середовищетвірних компонентів і природних процесів, що забезпечують тривале існування конкретної екологічної системи. Баланс екологічних компонентів (ЕК) - це кількісна єдність екологічних компонентів (енергії, води, газів, хімічних речовин, рослин, тварин, мікроорганізмів та ін.), що забезпечують економічну рівновагу природних екосистем. За ступенем гостроти порушення екологічної рівноваги та балансу екологічних компонентів виділяють п’ять видів екологічних ситуацій (ЕС): 1. Умовно сприятливі ЕС, що формуються у ландшафтах, малозмінених унаслідок антропогенного впливу або дії екстремальних природних процесів. 2. Задовільні ЕС, що формуються при незначних зміненнях у ландшафтах, які слабо впливають на здоров’я людини і щезають у результаті процесів саморегуляції природного середовища або проведення природоохоронних заходів. Таке спостерігається у культурних ландшафтах. 3. Напружені ЕС, що виникають при негативних зміненнях в окремих компонентах ландшафтів, при порушенні природних ресурсів і деяких погіршеннях умов проживання населення. 4. Критичні (кризові) ЕС, що виникають у разі значних слабокомпенсованих змінень ландшафтів, коли відбувається швидке наростання загрози виснаження або втрати природних ресурсів (в тому числі генофонду) унікальних природних об’єктів, значно погіршуються умови проживання населення. При зменшенні або припиненні антропогенного впливу можлива нормалізація екологічної обстановки, часткове відновлення ландшафтів. 5. Катастрофічні ЕС, що характеризуються глибокими і незворотними зміненнями природи, втратою природних ресурсів і різкім погіршенням умов проживання населення. При цьому спостерігаються суттєве погіршення здоров’я людей, а також втрата генофонду біоти та унікальних природних об’єктів. Згідно з положенням „Методичних вказівок з виділення зон екологічного лиха” (1992) для визначення виду конкретної екологічної ситуації використовують 138 показників екологічного стану: повітряного басейну (6), водойм (30), морських басейнів (7), ґрунтів (13), рослинності (12), зооценозів (7), екосистем (12), ландшафтів (3), біохімічних умов (12), рівня екологічного ризику (5), а також п’ять показників інтегрального стану. Там же наведено визначення таких термінів: „Зона екологічної кризи – це територія, в межах якої відбувається деградація основних екосистем, природні ресурси знаходяться на межі виснаження, демографічні та медико-екологічні показники систематично гірші, ніж середньостатистичні загальнодержавні, обласні, регіональні.” „Зона екологічного лиха – це ділянка території, де у результаті господарської або іншої діяльності відбулися глибокі незворотні зміни навколишнього природного середовища, які призвели до суттєвого погі12


ршення здоров’я населення, порушення природної рівноваги, зруйнування природних екологічних систем, деградації флори і фауни.” „Надзвичайна екологічна ситуація – це надзвичайна ситуація, при якій на окремій місцевості сталися негативні зміни у навколишньому природному середовищі, що потребують застосування надзвичайних заходів з боку держави ”(Закон України „Про зону надзвичайної екологічної ситуації”). „Надзвичайна ситуація – це порушення нормальних умов життя і діяльності на об’єкті або території (акваторії), спричинене аварією, катастрофою, стихійним лихом чи іншою небезпечною подією, які призвели (можуть призвести) до гибелі і (або) ураження людей (рослин, тварин), значних матеріальних втрат, суттєвого погіршення стану навколишнього природного середовища” (Положення про класифікацію надзвичайних ситуацій). 1.2. Основні положення сучасної екології та ландшафтознавства – наукова база щодо виявлення і усунення джерел екологічної небезпеки Основні терміни і визначення Уперше термін „екологія” (гр. Oikos - дім (місце проживання)+ logos - наука, учення) ввів у науковий обіг видатний німецький біолог, природознавець, послідовник Ч. Дарвіна Е. Геккель у 1866 році. У буквальному перекладі „екологія – це наука про живі організми й інші природні об’єкти у себе вдома”. Однак пізніше Геккель уточнив своє визначення: „Екологія – це пізнання економіки природи, однозначне дослідження всіх взаємовідносин живого з органічними і неорганічними компонентами середовища”. Це дуже схоже з одним (із кількох існуючих десятків) сучасним визначенням: „Екологія – це наука, яка вивчає взаємодію живих організмів між собою і з навколишнім середовищем”. Таке різноманіття визначень пояснюється тим, що за часів Е. Геккеля екологія не тільки здобула статус науки, а й перетворилася (у зв’язку з виникненням загрози глобальної екологічної катастрофи) на комплекс фундаментальних і прикладних наукових дисциплін, головним завданням яких стало збереження життя і цивілізації на планеті Земля. На погляд авторів, найбільш вдалим є визначення Г.О. Білявського та Л.І. Бутченко: „Екологія XXI століття – це комплекс наук про будову, функціонування, взаємозв’язок багатокомпонентних і багаторівневих систем у Природі й Суспільстві та про засоби кореляції взаємного впливу техносфери і біосфери з метою збереження людства і біосфери” [1]. Основними завданнями сучасної екології є такі: • дослідження живої компоненти біосфери, пізнання всіх процесів функціонування живих організмів; 13


• вивчення загального стану сучасної біосфери (біологічних систем всіх рівнів), умов його формування, причин і обсягів змін, що відбуваються у біосфері під впливом різноманітних природних і антропогенних чинників; • прогнозування динаміки зміни стану екологічних систем і біосфери в цілому в часі та просторі; • розроблення шляхів забезпечення екологічної безпеки через гармонізацію взаємовідносин людського суспільства і природи з урахуванням екологічних законів, тобто шляхів, які виключають можливість виникнення конфліктів між людством і навколишнім природним середовищем і забезпечують збереження здатності біосфери до саморегуляції та само – відновлювання. Враховуючи викладене більш інформативно, коректним є таке визначення: „Екологічна безпека – це такий стан взаємовідносин між суспільством і біосферою Землі в цілому, при якому: • досягнуто раціоналізації споживання природних ресурсів та екологізації виробництв, внаслідок чого антропогенне навантаження на довкілля не перевищує межі екологічної господарської ємності біосфери; • рівень впливу на довкілля негативних природних і антропогенних чинників не перешкоджає збереженню вцілілих і відновленню до рівня природної продуктивності низки здеформованих екологічних систем на більшій частині планети; • досягнуто збереження природної біоти в екологічних системах різних рівнів як на суші, так і в межах Світового океану, збереження і відтворення біорозмаїття; • різноманітність видів і кількість особин живих організмів у зазначених екосистемах є достатніми для збереження здатності біосфери до саморегулювання і самовідтворення. Терміни у викладених вище визначеннях вживаються у таких значеннях. Біосфера (гр. Bios – життя + sphara – куля, оболонка) – це оболонка Землі, що населена живими організмами. Техносфера (гр. techno – майстерність + sphara – куля, оболонка) – це частина біосфери, трансформована під впливом техногенної діяльності людини (тобто нова глобальна матеріальна багатошарова сфера штучно створених об’єктів). Техногенний (гр. techno – майстерність + genos – походження) вплив (тиск, навантаження і т. ін.) – це вплив об’єктів техносфери. Антропогенний (гр. antropos – людина + genos – походження) вплив (тиск, навантаження і т. ін.) – це вплив людини, суспільства. Екологічна система – це угруповання (в межах певної ділянки біосфери) різних видів рослин, тварин, грибів і мікроорганізмів, що взаємодіють між собою і з навколишнім середовищем таким чином, що екосис14


тема може зберігатися тривалий час завдяки обміну речовинами, енергіями й інформацією. Гармонізація відносин суспільства і природи – це сукупність антропогенних заходів, спрямованих на зменшення техногенного тиску на довкілля, збереження біосфери і відтворення середовища. Господарська ємність біосфери – це гранично допустимий антропогенний вплив на біосферу, перевищення якого веде до збурення її стану, а з часом до незворотних деградаційних процесів. Біота – це сукупність різноманітних видів рослин, тварин, грибів і мікроорганізмів, що функціонують в екосистемах біосфери. Біотична регуляція навколишнього середовища – це процеси перетворення довкілля живими організмами біосфери за допомогою сонячної енергії через динамічно замкнені кругообіги речовин, потоки яких на багато порядків перевищують потоки руйнування навколишнього середовища. 1.2.1. Основні відомості про біосферу Землі Земля – це одна з великих планет Сонячної системи, яка складається з інших великих планет (Меркурій, Венера, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон), астероїдів, комет тощо. Рухаючись земною орбітою, вона обертається навколо Сонця за рік (~365(або 366) діб) і навколо своєї нахиленої осі за добу (~24 години). В процесі такого руху поверхня Землі сприймає сонячне випромінювання (у інфрачервоному, видимому і ультрафіолетовому діапазонах), випромінювання інших зірок, всесвіту, а також інші види космічних випромінювань. Саме обертанням Землі навколо своєї осі зумовлена зміна дня і ночі, а обертанням Землі навколо Сонця та нахилом земної осі – зміна пір року. Локалізує (лат. localis - місцевий) планету Земля у всесвіті її географічна оболонка, яка складається з атмосфери (повітряна оболонка Землі), гідросфери (водяна оболонка) і літосфери (тверда оболонка). Атмосфера, гідросфера і літосфера тісно зв’язані між собою, постійно взаємодіють і взаємопроникають (наприклад, повітря „міститься” не тільки в атмосфері, а й у ґрунті і у воді, краплини води є і у повітрі, і у ґрунті, дрібні частинки літосфери спостерігаються і у повітрі, і у воді тощо). Середовище (тобто ділянки атмосфери, гідросфери і літосфери), населене живими організмами, отримало назву біосфери. Атмосфера являє собою шар механічної суміші газів, пари, рідких і твердих аерозолів, який „охоплює” нашу планету і обертається разом із нею (через наявність сили земного тяжіння). Водночас у середині атмосфери спостерігаються постійні переміщення окремих повітряних мас по дуже складних траєкторіях. Атмосфера поділяється на окремі „підшари” (які відрізняються один від одного температурою, ступенем іонізації молекул, тиском і т. ін.): тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу і екзосферу. 15


Тропосфера – найнижчий „підшар” атмосфери - має товщину близько 17 км. Газовий склад „чистого” атмосферного повітря у тропосфері біля поверхні Землі (азот – 78,09%, кисень – 20,93%, аргон – 0,93%, вуглекислий газ – 0,03% тощо) майже не залежить від географічних координат. Над тропосферою знаходиться стратосфера, основною особливістю якої є наявність озонового шару (що перешкоджає розповсюдженню до земної поверхні згубного для живих організмів ультрафіолетового випромінювання), який знаходиться на висоті 20 – 25 км над Землею. Слід також зазначити, що із зростанням висоти підйому над земною поверхнею у кожному із наступних „підшарів” зменшуються запаси кисню (потрібного для дихання живих організмів) через поступове зменшення частини атмосферного повітря, а також зміну його газового складу. Суттєво змінюється й температура повітря у підшарах атмосфери, а також ступінь його іонізації, що суттєво впливає на можливість існування живих організмів. Гідросфера (на відміну від атмосфери) не є безперервною водяною оболонкою Землі, бо складається з води морів, океанів, річок, озер, водосховищ, підземних вод, льодовиків і хмар. Лише 3% запасів води на Землі становить прісна вода, решту – вода солона (у багатьох випадках непридатна для функціонування живих організмів). Літосфера – це тверда оболонка Землі, яка складається із земної кори (її нижня межа знаходиться на глибині до 35 км від земної поверхні), мантії і ядра. Температура ядра становить близько 4000 °С, температура мантії зростає з глибиною від 500 до 2000 - 4000 °С. Отже, із зростанням глибини (відносно земної поверхні) зростає і температура в середині земної кори. У процесі еволюції (протягом близько 450 млн років) на багатьох ділянках зовнішньої межі земної кори утворився шар ґрунту, населений живими організмами. Верхня частина земної кори являє собою своєрідну „комору” мінералів, на окремих ділянках якої містяться також локальні запаси корисних копалин. Саме атмосфера, гідросфера і літосфера (які зв’язані між собою, взаємно впливають одна на одну та водночас постійно знаходяться під впливом сил і випромінювань сонячної системи та космосу) утворюють навколишнє природне середовище. Частина НПС, в якій можливе життя отримало назву „біосфера” („життя” – це одна із особливих форм існування матерії, що закономірно виникає (за певних умов) в процесі її розвитку та реалізується у вигляді функціонування і відтворення живих організмів). Саме наявність умов, придатних для забезпечення сталої життєдіяльності не захищених штучними засобами організмів у складових навколишнього природного середовища, гарантує просторову обмеженість біосфери, до складу якої (за сучасними уявленнями) входять: • нижня частина атмосфери від поверхні землі до озонової оболонки (тобто вся тропосфера і нижня частина стратосфери до висоти близько 16 км над полюсами і до 25 км над екватором), де зосереджені до16


статні запаси кисню для дихання всіх живих організмів, а також запаси вуглекислого газу і азоту для живлення рослин, грибів і деяких видів дроб’янок; всі живі організми захищені від згубного впливу ультрафіолетового та інших видів іонізуючих випромінювань; всі живі організми не перегріваються вдень (внаслідок розсіювання прямих сонячних променів) і не переохолоджуються вночі (внаслідок термоізоляції поверхні Землі шаром повітря); • практично вся гідросфера (до найбільшої глиби – Марсіанської улоговини в Тихому океані – 11030 м), де зосереджені достатні запаси розчиненого у воді кисню для дихання всіх живих організмів, а також достатні запаси розчинених вуглекислого газу, азоту і необхідних мінеральних речовин для живлення рослин і мікроорганізмів; підвищена „солоність” (забрудненість розчиненими „отруйними” газами і мінеральними речовинами), а також надто підвищена або понижена температура води ще не призводять до загибелі живих організмів; при цьому всі водойми забезпечують регулярне надходження вологи до атмосфери та стабілізацію її температурного режиму; • верхня частина літосфери (а саме верхня частина земної кори, як правило, на глибині 8 – 10 м від земної поверхні, а у тріщинах і нафтоносних свердловинах – до глибини 3 – 5 км), де зосереджені достатні запаси кисню для дихання всіх живих організмів, а також достатні запаси води і розчинених в ній необхідних для живлення рослин, грибів і дроб’янок газів і мінералів; температура не перевищує межі, згубної для організмів. У наш час [1] виділяють шість типів речовин біосфери: • жива речовина – сукупність усіх існуючих на Землі рослин, тварин, грибів і мікроорганізмів; • біогенна речовина – продукт життєдіяльності організмів (торф, крейда, горючі сланці, апатит тощо); • нежива речовина – речовина, в утворенні якої живі організми не брали участі (гірські породи абіогенного походження, „чисті” повітря, вода і т. ін.); • біокосна речовина – продукти взаємодії живих організмів і неживої матерії (наприклад ґрунт); • радіоактивна речовина – радіонукліди 40 K , 235U , 232 Th тощо, які зумовлюють існування радіогенної теплоти, та продукти їх розпаду; • космічна речовина – космічний пил і метеорити. Саме з таких речовин „побудовані” тіла (тобто предмети і об’єкти) навколишнього природного середовища і, зокрема, біосфери. Майже кожна з цих речовин може перебувати у трьох агрегатних станах: твердому, рідкому і газоподібному. Переважна більшість речовин складається з молекул, які, в свою чергу „побудовані” з атомів (у наш час відомі 110 видів хімічних елементів, що зустрічаються у неживій природі). Молекули різних речовин відрізняються одна від одної тим, які атоми, в якій кілько17


сті і в якій „структурній композиції” утворюють конкретну молекулу (саме це визначає властивості конкретних речовин). При температурі, що перевищує -273°С, молекули і атоми будь-якої речовини перебувають у безперервному русі. 1.2.2. Основні відомості про живі організми Живу речовину біосфери становлять організми рослин, тварин, грибів і дроб’янок. Основними ознаками живих організмів (що відрізняють їх від об’єктів неживої природи) є регулярне виконання функцій живого: дихання, живлення, подразливість, виділення та розмноження. Організм (наприклад людини) складається з органів, які об’єднуються у системи, пристосовані для найефективнішого виконання зазначених вище функцій. Органи ж утворюються з клітин відповідного виду біологічних тканин, які відрізняються (залежно від виду біотканини) за розмірами і формою. Клітина – це елементарна структурна одиниця живого організму. Сама ж клітина являє собою „мікроскопічний організм”, який складається з „крихітних органів”, що отримали назву „органела”. Клітини рослини, тварини та ін. схожі між собою, бо мають у своєму складі подібні органели – ядро (яке відповідає за розмноження) і оболонку (що відмежовує цю клітину від усього, що її оточує). Між ядром і оболонкою знаходиться протоплазма (гр. protos – перший + plazma - рідина), що містить в собі інші органели, які разом з оболонкою забезпечують виконання функцій: дихання, живлення, подразливість, виділення і захист. У свою чергу, органели побудовані з молекул і атомів різних речовин. У наш час у складі живих організмів виявлено наявність атомів близько 80 елементів таблиці Менделєєва із 110 відомих, що існують у неживій природі біосфери. За кількісним складом в організмах біосфери ці (близько 80) елементи поділяються на чотири групи: 1. Макроелементи, вміст яких в організмах не менше 10% (оксиген (кисень) – О, карбон (вуглець) – С, нітроген (азот) – N, гідроген (водень) Н, кальцій – Са, фосфор – Р). 2. Олігоелементи, вміст яких в організмах становить від 0,1 до 1% (калій – К, натрій – Na, хлор – Cl, сульфур - S, магній – Mg, ферум – Fe). 3. Мікроелементи, вміст яких в організмах становить від 0.01% до 0,1%, але вони відіграють дуже важливу роль у процесах життєдіяльності (цинк - Zn, марганець – Мn, кобальт – Со, купрум - Сu, флор - F, бром Br, йод – I). 4. Ультрамікроелементи, до яких належить решта (~380) хімічних елементів. Концентрація їх у організмах надто мала (від 10-4 до 10-6 %). Але 12 із них визнані дуже необхідними для життєдіяльності тварин і рослин (бор – В, літій - L, алюміній - Al, силіцій - Si, станум - Sn, кадмій Cd, арсен - As, селен - Se, ванадій - V, титан - Ti, хром - Cr, нікол - Ni). 18


Саме з неорганічних речовин, які складаються з атомів (молекул) указаних вище хімічних елементів (або з хімічних сполук цих елементів) у клітинах живих організмів синтезуються прості органічні молекули (мономолекули), а уже з них – органічні макромолекули. Макромолекула – це велетенська молекула, що є полімером. Полімери (гр. polimeres – той, що складається з багатьох частин) – це хімічні речовини, молекули яких складаються з чисельних багатократно повторюваних елементарних ланок. На біополімери припадає близько 90% сухої маси клітин. Найважливішими біополімерами є білки, нуклеїнові кислоти і вуглеводи. Крім того, дуже велику роль в життєдіяльності організмів відіграють ліпіди, які хоч і не є полімерами, але здатні об’єднуватися між собою у величезні надмолекулярні комплекси. Білки – найважливіша складова клітин всіх живих організмів (білки не трапляються у неживій природі). Вони становлять до 25% сирої та до 45 - 50% сухої маси живих організмів. Основними функціями білків у живих організмах є такі: • будівельна функція (білки входять до складу всіх клітин живих організмів); • каталітична функція (біологічні каталізатори, тобто каталізатори біологічних процесів в організмах називаються ферментами; всі ферменти є білками, що каналізують (прискорюють) біохімічні реакції); • рухова функція (будь-яка форма руху у живій природі (наприклад, робота м’язів, рух протоплазми у клітині та ін.) здійснюється білковими структурами клітин); • транспортна функція (білок крові – гемоглобін - транспортує артеріями кисень О2 і венами – вуглекислий газ СО2; транспортування жирних кислот здійснюється білком – альбуміном); • захисна функція (наприклад, найважливіші чинники імунітету – антитіла - є білками, до складу захисної оболонки тіла тварин – шкіри – входить білок колосан, а до складу волосся – білок кератин); • регуляторна функція (ряд гормонів, тобто речовин-регуляторів біохімічних процесів, є білками, наприклад, інсулін, глюкоген); • запасна функція (білки здатні накопичуватись в організмі як запасний матеріал для живлення організму, що розвивається (наприклад, авальбумін яєць, козеїн молока, чимало білків містять насіння зерен)); • опорна функція (сухожилля, суглоби, зчленування, кістки скелета, ратиця та ін. значною мірою складаються з білків). Мономерами білків (з яких у живих організмах синтезуються полімерні молекули білків) є амінокислоти. В живих організмах їх налічують близько 20 і поділяють на дві групи: незалежні амінокислоти і замінні амінокислоти. Незалежні амінокислоти не можуть синтезувати в організмі тварин і тому повинні надходити до нього ззовні (з їжею у вигляді рослин або у вигляді тіл інших тварин). Замінні амінокислоти синтезуються в 19


організмі тварин з незамінних амінокислот. Сполучення амінокислот у білкову полімерну макромолекулу відбувається шляхом поліконденсації (це спосіб утворення полімеру з виділенням води). Білки – це лінійні полімери, утворені залишками амінокислот, сполучених між собою зв’язками -СО-NH-. Слід зазначити, що під впливом різних негативних чинників навколишнього природного середовища білкові молекули втрачають свої фізико-хімічні, а головне, біологічні властивості (це так звана денатурація). Денатураційні чинники НПС поділяються на такі: • фізичні (підвищена чи понижена температура, підвищений рівень ультразвукових коливань, підвищений або понижений тиск, механічний вплив, підвищений рівень іонізуючих випромінювань та ін.); • хімічні (підвищена концентрація (у повітрі, воді, ґрунті) кислот, лугів, спиртів, ацетону, синтетичних миючих засобів, сечовини, важких металів (Cu, Hg, Ba, Zn, Cd) тощо. Молекули нуклеїнових кислот – найбільші з молекул живих організмів. Існують два види цих кислот: • дезоксирибонуклеїнова кислота - ДНК (її молекули містять генетичну інформацію); • рибонуклеїнова кислота - РНК (яка бере активну участь у процесах синтезу білків у живих організмах). Як і білкові молекули, молекули ДНК і РНК можуть втратити свої фізико-хімічні та біологічні властивості внаслідок надмірного впливу фізичних і хімічних негативних чинників НПС. Ліпіди, що входять до складу живих організмів, є різнорідною групою переважно низькомолекулярних органічних хімічних сполук. Найважливішими для життєдіяльності організмів є нейтральні жири (фосфоліпіди) та холестерин. Нейтральні жири (бувають твердими – тваринного походження, або рідкими – у рослин) виконують в організмах функції запасних живильних речовин (наприклад, жир у горбах верблюдів - це запаси їжі та води, жир у ведмедів – запаси їжі на період зимового сна тощо), що допомагає живим організмам пристосуватися до несприятливих умов НПС. Холестерин крім того, що є „будівельним матеріалом” (бо входить до складу мембран клітин), є ще й сировиною для утворення гормонів надниркових залоз, сім’яників та яєчників. З нього у печінці утворюється жовч. Під впливом негативних фізичних і хімічних чинників НПС ліпіди можуть втратити свої біологічні властивості. Вуглеводи поряд з білками – найпоширеніші органічні біохімічні сполуки, що беруть участь у побудові клітин організмів та у процесах їхньої життєдіяльності. Вуглеводи - це альдегіди та кетоми багатоатомних спиртів, а також полімери цих сполук зі спільною формулою Cn (H2 O)m. У біосфері вуглеводів - більш ніж усіх інших органічних сполук разом (у 20


рослин вони становлять 80-90% всієї біомаси, а у тварин - приблизно 2% маси тіла). Вуглеводи поділяються на моно-, оліго- та полісахариди. У процесі життєдіяльності організмів вуглеводи виконують такі функції: • енергетичну (окислюючись у процесі дихання, вуглеводи вивільнюють закладену в них енергію, що дозволяє забезпечити значну частину енергетичних потреб організму); • пластичну (вуглеводи беруть участь у синтезі багатьох важливих для організму органічних речовин – нуклеїнових кислот, амінокислот, ліпідів); • опорну (вуглеводи, наприклад, целюлоза й інші полісахариди, „створюють” стовбури рослин); • захисну (вуглеводи є основним матеріалом оболонок клітин). Унаслідок надмірного негативного впливу фізичних і хімічних чинників навколишнього природного середовища вуглеводи можуть втрачати свої фізико-хімічні та біологічні властивості. Всі живі організми біосфери утворюють живу систему, яка об’єднує чотири царства: рослин, тварин, грибів і дроб’янок. Основною функцією живої системи є самозбереження за рахунок упереджувального реагування. Наприклад, для забезпечення відновлення і збереження енергії в живій системі необхідне надходження в неї енергії ззовні (з навколишнього природного середовища) і обмін речовин і енергії – метаболізм. Метаболізм – це сукупність біохімічних реакцій і перетворень енергії в живих клітинах, що супроводжуються обміном речовинами між організмами та НПС. Інакше кажучи, метаболізм (гр. metabole - зміна, перетворення) – це обмін речовин в організмі, який являє собою сукупність процесів анаболізму і катаболізму. Анаболізм (гр. anabole - підйом) - це реакції обміну речовин в організмі, відповідні асиміляції (тобто засвоєнню організмом речовин, що надходять в нього з НПС, наприклад, їжі, кисню тощо), спрямовані на утворення в клітинах організму складних органічних речовин. На відміну від цього катаболізм (гр. Katabole - скидання вниз) - це реакції обміну речовин в організмі, відповідні дисиміляції (тобто розпаду складних органічних речовин на їхні елементарні складові), спрямовані на виділення потрібної для організму енергії та виведення з нього в НПС незасвоєних речовин. Отже, живі організми „розселюються” і функціонують тільки на тих ділянках біосфери, де забезпечується надходження з НПС енергії (наприклад сонячної) та необхідного набору речовин для їхнього дихання і живлення. Для забезпечення регулярного відтворення особин живих систем у клітинах кожного з організмів „закладено” програму у вигляді ДНК. Саме „велика стабільність” цієї програми зумовлює спадковість. Однак під впливом змін екологічних чинників спадковість може змінюватись, відбуваються мутації (лат. mutatio - змінювання, зміна). Мутація – це раптово виникаючі або експериментально створювані нові спадкові ознаки, зумо21


влені змінами клітинних (в основному ядерних) структур. Ті зміни, що успадковуються, і їх природний відбір під впливом екологічних чинників зумовлюють видоутворення і збільшення біологічного розмаїття. Вид – це основна структурна одиниця живої системи, яка являє собою сукупність живих організмів, що мають однакові морфологічні та біологічні властивості на молекулярно-генетичному, клітинному і організменному рівнях. У нас час зареєстровано близько 2,2 мільйона видів живих організмів (проте фахівці вважають, що реально їх у 3...5 разів більше), серед них приблизно 500 тисяч видів рослин і 1,5 мільйона видів тварин. Така велика різноманітність видів забезпечує більшу ймовірність збереження життя за рахунок найкраще пристосованих до змін довкілля (внаслідок впливу екологічних чинників, що постійно змінюються) живих організмів. 1.2.3. Екологічні чинники навколишнього природного середовища Важливі для життя організму компоненти НПС, з якими він неминуче стикається у місці свого “проживання”, називаються екологічними чинниками. Екологічний чинник (лат. factor - той, що робить, виробляє) – це зовнішній вплив (рушійна сила будь-якого процесу, явища) на функціонування живих організмів з боку навколишнього природного середовища. Живі організми, що населяють біосферу, освоїли чотири основні середовища (кожне з яких має свій склад, свої особливості та свої абіотичні, біотичні й антропогенні екологічні чинники): водне середовище, водно-повітряне середовище, ґрунт і самі організми. При цьому екологічні чинники (за ставленням до них живих організмів) поділяють на такі : • життєво необхідні для організмів (наприклад, вода, температура і т. ін.); • не необхідні, але впливові (наприклад, вітер, радіаційний фон тощо); • нейтральні, тобто байдужі для організмів (наприклад, інертні гази та ін.). Крім того екологічні чинники НПС поділяють: • на первинні екологічні чинники (вода, світло, звук, температура, хімічні, механічні та ін.); • комплексні групи екологічних чинників (кліматичні, орографічні (рельєф), едафічні (ґрунти), біотичні). У свою чергу, існує класифікація екологічних чинників на абіотичні, біотичні й антропогенні. Стосовно до характеру впливу кожного з абіотичних, біотичних і антропогенних екологічних чинників (і всіх разом) для кожного виду живих організмів існують: 22


• зона оптимуму (організм існує в найсприятливіших для його розвитку умовах); • зона песимуму (стресова зона); • діапазон стійкості, за межами якого організм гине (стосовно впливу кожного з екологічних чинників НПС). “Навіть єдиний чинник за межами зони оптимуму викликає стрес (англ. stress – стан підвищеної напруженості) організму, а поза межами діапазону стійкості – його загибель” (закон Лібіха). Абіотичні екологічні чинники Абіотичні екологічні чинники НПС – це компоненти і явища неживої неорганічної природи (температура, світло, вологість, звук, тиск, механічний рух газів, рідин і твердих тіл, хімічні елементи і їх сполуки, клімат, рельєф, ґрунти і т. ін.), які прямо або побічно впливають на живі організми. Вплив температури НПС Сонячне тепло розподіляється на земній поверхні нерівномірно: найбільше сонячної енергії отримують тропічні зони, найменше – території біля полюсів, де сонячне проміння наче ковзає по їхній поверхні. Саме з цієї причини в НПС спостерігаються широтні, сезонні, добові, висотні, глибинні, мікрокліматичні й інші температурні зміни, а для оцінки температурного режиму окремих ділянок біосфери використовують такі характеристики: середньорічна температура; сума активних температур понад +100 С; радіаційний баланс. Температурний режим суттєво впливає на життєдіяльність організмів: при низьких температурах знижується інтенсивність біохімічних процесів, а при високих – руйнується білок, зокрема той, що входить до складу ферментів. Так, наприклад, нормальне функціонування більшості рослин можливе лише за певного температурного режиму, який визначається кількістю тепла і тривалістю його дії: • при низьких температурах корені рослин погано засвоюють воду і поживні речовини ґрунту, бо охолодження ґрунту нижче 100 С зменшує надходження біофільних (необхідних для життя) елементів, у першу чергу, азоту й фосфору; • підвищення температури від 10 до 250 С поліпшує засвоєння поживних речовин (оптимальні умови забезпечуються при 23 - 250 С); • при високих температурах рослини гірше засвоюють фосфор. Залежно від потреб у теплі рослини поділяють на термофільні (теплолюбні), кріофільні (холодостійкі) та мезотермні (рослини помірного клімату). 23


Тварин за ставленням до тепла поділяють на типи: • гомойотермні (ендодерми, або теплокровні) – ті, що регулюють і підтримують сталу температуру тіла (наприклад, ссавці, птахи); • пойкілотермні (ектодерми, або холоднокровні) – ті, що змінюють температуру тіла відповідно до температури навколишнього середовища (наприклад земноводні (плазуни)). Теплокровні тварини регулюють температуру тіла шляхом хімічної терморегуляції (зміною швидкості обміну речовин) і шляхом фізичної терморегуляції (природа “виробила” чимало термоізолюючих пристосувань: пір’я, пух, довге хутро). Основними способами терморегуляції у холоднокровних тварин є : • зміна пози (пустельна сарана вранці підставляє сонячним променям широкий бік, а в спеку – вузьку спину); • зміна місця перебування (ящірка в спеку заривається у землю); • побудова житла, в якому здійснюється терморегуляція (мурахи); • хімічна терморегуляція (джмелі розігрівають тіло тремтінням). Найнижчі температури (-2000 С) витримує насіння рослин; карась, вмерзаючи в лід, залишається живим. Найвищу температуру (+3600 С у місцях виходу гарячих джерел на океанічному дні) витримують хемосинтетики – бактерії, що утворюють біомасу, використовуючи енергію, яка виділяється при окисленні сірководню H2S, до сульфатів; в гарячих джерелах (+520 С) Каліфорнії живе риба – луканія. Вплив світла на живі організми Світло - один з видів електромагнітних випромінювань. Зазвичай в біосфері джерелами світла є сильно нагріті тіла (сонце, зірки, нитка розжарювання в електричній лампочці, свічка, багаття тощо). Світло у формі сонячної радіації забезпечує всі життєві процеси на Землі. При цьому для живих організмів дуже важливими є довжина хвилі сприйнятого ними випромінювання, його інтенсивність і тривалість впливу (довжина дня або фотоперіод). Так, наприклад, ультрафіолетові промені (що проникають крізь озонову оболонку) з довжиною хвилі понад 0,3 мкм становлять тільки близько 10% променевої енергії Сонця, яка досягає земної поверхні. У таких невеликих дозах вони необхідні тваринам (і, зокрема, людині), бо під їх впливом в організмі утворюється вітамін Д. Ультрафіолетове випромінювання (за допомогою органів зору) розрізняють і численні види комах, які користуються цим для орієнтації на місцевості у хмарну погоду. Енергія “видимого” світла становить близько 45% загальної кількості променевої енергії Сонця, що падає на Землю. Саме видиме світло з довжиною хвилі менш ніж 0,75 мкм найбільше впливає на живі організми, 24


бо воно найменше послабляється при проходженні через щільні хмари і воду. Тому фотосинтез може реалізуватися і при хмарній погоді, і під шаром води певної товщини. Синє (0,4...0,5 мкм) і червоне (0,6...0,7 мкм) світло особливо сильно поглинається хлорофілом рослин. При цьому залежно від умов існування рослини адаптуються до тіні (тіньовитривалі та тіньолюбні – сціофіти) або до яскравого сонця (світлолюбні – геліофіти), наприклад хлібні злаки. Але й у світлолюбних рослин перебільшення оптимальної інтенсивності освітлення спричиняє пригнічення фотосинтезу. Адаптуються до існуючої у “місці проживання” інтенсивності та спектрального складу освітленості й численні види тварин, грибів і мікроорганізмів. Надзвичайно важливу роль у регуляції активності живих організмів відіграє тривалість впливу світла (фотоперіод). Фотоперіод являє собою своєрідний пусковий механізм, що “включає” фізіологічні процеси, які забезпечують послідовно: • ріст і цвітіння рослин навесні, плодоносіння влітку і скидання листя восени; • линяння і накопичення жиру, міграції та розмноження ссавців і птахів; • стадії підвищеної активності та стадії спокою у комах тощо. При цьому своєрідним сигналом, що викликає “спрацьовування” вказаного пускового механізму, є сезонна зміна довжини світлового дня, яку тварини сприймають завдяки наявності у них органів зору, а рослини – через спеціальні пігменти у їхніх листях. Крім сезонних змін активність живих організмів і фізіологічних процесів залежить також від зміни дня і ночі. З освітленістю корелює поглинання мінеральних елементів коренями рослин. Дослідами встановлено, що денне поглинання калію, кальцію і фосфору перевищує нічне вдвічі, інтенсивніше відбувається і засвоєння СО2 коренями. Отже, в біосфері спостерігаються сезонні та добові ритми життєдіяльності. Наявність у живих організмах такого “біологічного календаря-годинника” є результатом їх еволюційної адаптації до певних умов НПС. Інфрачервоне випромінювання становить приблизно 45 % загальної кількості променевої енергії Сонця, що досягає земної поверхні. Це випромінювання добре поглинається тілами живих організмів (внаслідок чого підвищується температура тканин рослин і тварин), а також об’єктами неживої природи. Оскільки нагріті Сонцем поверхні також “генерують” теплове випромінювання (у вигляді довгохвильового інфрачервоного випромінювання), то живі організми сприймають теплову енергію і від об’єктів неживої та живої природи НПС. 25


Вплив вологості біосфери Вода - необхідний компонент клітини і має багатопланове значення в їхній життєдіяльності, тобто вона: • є середовищем для існування багатьох видів рослин, тварин, грибів і мікроорганізмів; • визначає тургор; • забезпечує охолодження; • встановлює іонний баланс; • визначає газообмін і засвоєння вуглекислого газу рослинами, а також синтез органічних речовин у їхніх клітинах; • забезпечує транспортування речовин і всмоктування їх з ґрунту коренями рослин; • виводить з організму продукти метаболізму; • визначає стан і стійкість багатьох видів живих організмів за екстремальних умов. За водним режимом усі організми поділяють на такі: • пойкілогідричні, в яких немає вакуоль і вміст води змінюється відповідно до зовнішнього середовища (наприклад, водорості, лишайники і т.ін.); • гомойогідричні, що мають вакуолі та і підтримують сталий вміст води (наприклад, судинні рослини і тварини). Вакуолі (лат. vacuus – порожній) – це порожнини в клітинах рослин і тварин, заповнені розчином, що містить мінеральні солі, цукри, органічні кислоти, діоксид вуглецю, пігменти та деякі відходи життєдіяльності. Різноманітні види рослин у процесі еволюції пристосовувалися до вмісту води в навколишньому середовищі (зокрема у ґрунті). Наприклад, надлишок води в ґрунті сприяє розвитку болотної рослинності. У міру зниження вологості ґрунту (і річної кількості опадів) видовий склад рослин змінюється. Замість широколистяних лісів з’являються дрібнолисті, які, у свою чергу, переходять у лісостеп. При подальшому підвищенні сухості ґрунту висока трав’яниста рослинність поступається місцем низькорослій. При річній кількості опадів 250 мм і менше розвивається пустельний ландшафт. Тварини також пристосовувалися до водного режиму навколишнього природного середовища. Наприклад, пустельні тварини мають ряд фізіологічних адаптацій, що дозволяють їм переносити нестачу води (плазуни та членистоногі отримують воду з їжі, джерелом води слугує і жир у горбах верблюдів, гризуни і черепахи у жаркий період впадають у кількамісячну сплячку). У природі, як правило, існують не тільки сезонні, а й добові коливання вологості повітря, які теж регулюють активність організму. 26


Вплив інших фізичних абіотичних чинників До абіотичних фізичних чинників біосфери слід віднести також атмосферний тиск, природні звуки, механічний рух газів, рідин або твердих тіл, інші механічні, теплові, електричні й електромагнітні явища. Більшість живих організмів пристосована для існування і функціонування в умовах “нормального” атмосферного тиску (близько 101,3 кПа). Однак існують окремі види рослин, тварин, грибів і мікроорганізмів, які в процесі еволюційного розвитку набули специфічних властивостей, що забезпечують їх виживання в умовах більш низького атмосферного тиску (це представники фауни і флори, місцем “проживання” яких є високогір’я) або в умовах підвищеного тиску (це живі організми придонних ділянок морів та океанів). Природні звуки з інтенсивністю 35...40 дБ є звичними і сприятливими для існування переважної більшості живих організмів. При цьому багато тварин використовують звукові коливання в процесі повсякденної життєдіяльності (наприклад, кажани, дельфіни, птахи тощо). Звукові коливання підвищеної інтенсивності (наприклад, звуки грозових розрядів, шуми потужних водоспадів, повеней, бурь, вивержень вулканів, землетрусів, зсувів ґрунту і т. ін.) “лякають” більшість живих організмів. Проте існують окремі види рослин і тварин, які в процесі еволюції набули специфічних властивостей, що забезпечують їх виживання в умовах підвищеної інтенсивності звукових коливань (наприклад, фауна і флора водоспадів). Помірний вітер (як механічній рух газів) створює сприятливі умови для цілорічного існування всіх живих організмів, що дихають киснем. Пояснюється це таким: основним джерелом кисню в біосфері є процеси фотосинтезу в зелених рослинах. Оскільки взимку більшість дерев, кущів, а також трави “скидають” листя, то в цих місцевостях виникає гострий дефіцит кисню, що “генерується” в процесі фотосинтезу. Однак живі організми не відчувають нестачі кисню, бо вказаний дефіцит повсякденно ліквідується саме завдяки існуванню вітрів, що “переносять” насичені киснем повітряні маси з півкуль (де в цей час у розпалі літній сезон) і з незамерзаючих поверхонь морів і океанів, в яких функціонують зелені та сині водорості. Помірні вітри, крім того формують крони дерев і кущів, “беруть участь” у запиленні квітучих рослин, у поширенні насіння багатьох рослин тощо, а також сприяють “охолодженню” тіл живих організмів (особливо у період спеки). На відміну від цього інтенсивні вітри (бурі, урагани) ламають гілки і стовбури дерев і кущів (іноді виривають їх з корінням), пошкоджують степові та хлібні масиви, у ряді випадків травмують тварин. Проте в біосфері існують окремі види живих організмів, які пристосувалися до існування в умовах сильних вітрів. 27


Живі організми, що “мешкають” у водному середовищі та у верхній частині земної кори, в процесі еволюції пристосувалися для нормальної життєдіяльності в умовах звичного для них (нормального) механічного руху гідравлічних потоків і твердих тіл. Всі живі організми пристосувалися до існуючих в місцях їх проживання електричних і електромагнітних явищ, а також до природного радіаційного фону. Водночас вплив уражальних чинників надзвичайних ситуацій природного характеру (пожежі в природних екологічних системах, небезпечні геологічні явища, небезпечні метеорологічні явища, небезпечні гідрологічні (морські та прісноводні) явища) неминуче призводить до ураження та загибелі живих організмів на територіях виникнення та розвитку таких подій. Вплив абіотичних хімічних чинників До абіотичних хімічних чинників біосфери слід віднести склад хімічних елементів у складових НПС: • у повітрі - вміст кисню, азоту і вуглекислого газу та наявність забрудників; • у водному середовищі - вміст кисню, азоту, вуглекислого газу, інших хімічних елементів, з яких утворюються поживні речовини для рослин, рівень рН, наявність забрудників; • у ґрунті – вміст кисню, азоту, інших хімічних елементів, з яких утворюються поживні речовини для рослин, рівень рН, вологість, концентрація гумусу, наявність забрудників. Наприклад, тільки збалансованість вмісту у ґрунті всіх необхідних для функціонування конкретних видів сільськогосподарських рослин макро- і мікроелементів забезпечує його родючість, що є однією з умов отримання високих урожаїв. На засолених ґрунтах можуть рости тільки галофіти (тобто рослини, які в процесі еволюції “набули” спеціальних пристосувань, що не пропускають сіль у клітину, зменшують її концентрацію розбавлянням або накопичують сіль у вакуолях). Комплексні групи абіотичних чинників До комплексних груп абіотичних чинників відносять кліматичні й орографічні умови і орографічні чинники. Кліматичні умови (які обумовлюються переважно температурою, вологістю і режимом освітлення) конкретної ділянки біосфери практично повністю визначають перелік живих організмів, що можуть функціонувати на цій ділянці. Орографічні умови (що обумовлюються характером рельєфу конкретної ділянки місцевості) сприяють забезпеченню однотипності кліматичних умов на всій її площі або утворенню окремих зон із “своїм” мікро28


кліматом. Саме це визначає видовий склад живих організмів, що населяють зазначені ділянки місцевості або її окремі мікрокліматичні зони. Оскільки типи ґрунтів відрізняються один від одного за хімічним складом, структурно-механічними властивостями (що і є ґрунтовими (едафічними) чинниками), то й нормально функціонують в них тільки ті види організмів, які в процесі еволюції пристосувалися для виживання саме в таких конкретних умовах. Біотичні екологічні чинники Біотичні екологічні чинники - це сукупність впливів процесів життєдіяльності одних видів живих організмів на інші. Для кожного з видів живих організмів, що живуть на конкретній ділянці біосфери, наявність на цій ділянці інших видів живих організмів - це наявність численних джерел біотичних екологічних чинників навколишнього природного середовища. За належністю конкретного джерела біотичних екологічних чинників до певного царства зазначені чинники поділяються на зоогенні (вплив тварин), фітогенні (вплив рослин і грибів) і мікробогенні (вплив дроб’янок). При цьому різноманітні форми взаємозв’язків між живими організмами поділяють на такі: • топічні (гр. topos - місцевість), що виникають на окремих ділянках біосфери завдяки створенню живими організмами одного виду сприятливого середовища для існування інших видів живих організмів; • трофічні (гр. trophe - живлення), при яких особини одного виду живих організмів використовують інший вид, продукти його життєдіяльності або мертві рештки як джерело їжі; • фабричні, тобто зв’язки, за яких особини одного виду використовують особин іншого виду або їх частини для побудови гнізд, схованок тощо; • форичні, тобто зв’язки, що забезпечують перенесення у просторі особин одного виду особинами іншого виду. Водночас все різноманіття взаємовідносин між живими організмами можна поділити на два типи: антагоністичні (гр. antagonizma - боротьба) та неантагоністичні. Антагоністичні взаємовідносини Антагоністичними називають взаємовідносини між живими організмами, при яких організми двох видів пригнічують один одного або один з указаних видів пригнічує інший вид без шкоди для себе. Основними формами антагоністичних взаємовідносин є хижацтво, паразитизм і конкуренція. Хижацтво – це форма взаємовідносин організмів різних трофічних (гр. trophe - живлення) рівнів (тобто рівнів живлення), при якій один вид організмів живе за рахунок іншого, з’їдаючи його. Хижацтво поширене 29


серед організмів, що належать до усіх царств. При цьому хижаки можуть спеціалізуватися на одній жертві (наприклад, рись - заєць) або бути багатоядними. Хижацтво регулює (на окремих ділянках біосфери) кількість особин хижаків та їхніх жертв. Тому необґрунтоване знищення хижаків часто призводить до зниження життєздатності жертв, чим завдає шкоди НПС, а отже, й людині. Паразитизм (гр. parasitos - паразит, дармоїд) - це міжвидові взаємовідносини, при яких один вид живих організмів (організм-паразит) живе за рахунок іншого виду, оселившись в середині або на поверхні тіла організма-хазяїна. Паразитизм має місце серед організмів, що належать до усіх царств, але особливо поширений серед рослин, вірусів, бактеріїв, грибів, черв’яків тощо. Паразити поділяються на ектопаразитів (живуть на поверхні тіла організма-хазяїна) і ендопаразитів (живуть в середині тіла організма-хазяїна). Конкуренція (лат. concurrentia – суперництво) - це форма взаємовідносин, при яких кілька видів організмів одного трофічного рівня борються за їжу й інші умови існування, пригнічуючи один одного. Конкуренція спостерігається між різними видами рослин, тварин, грибів і дроб’янок. При цьому чим більша схожість у вимогах до умов існування двох видів організмів, тим сильніша між ними конкуренція, що може призводити до зникнення одного з них. Неантагоністичні взаємовідносини Неантагоністичні взаємовідносини між видами живих організмів характеризуються відсутністю боротьби за їжу та сприятливі умови існування і можуть бути нейтральними, взаємовигідними, однобічними тощо. Основними формами неантагоністичних взаємовідносин є симбіоз, мутуалізм, коменсалізм, співпраця. Симбіоз (гр. symbiosis - співмешкання) - це форма необов’язкового спільного існування двох видів живих організмів, яка обом приносить користь (наприклад, рибки–санітари підтримують “чистоту і здоров’я” багатьох видів океанічних риб, живлячись рештками їхньої їжі, які “застряли” на тілі цих риб). Мутуалізм (лат. mutuus - взаємний) – це форма взаємовигідних і обов’язкових (для росту та виживання) взаємовідносин між різними видами живих організмів з новими морфологічними, фізіологічними і екологічними властивостями. Наприклад, лишайники – особливі організми, утворені в результаті мутуалізму гриба і водорості. При цьому гриб дає прихисток, постачає воду і мінеральні речовини водорості, а водорість синтезує органічні речовини. Коменсалізм (лат. commensalis – харчування зі спільного столу) – це форма співвідносин між різними видами живих організмів, при якій один із партнерів отримує вигоду, а іншому вона байдужа (наприклад, 30


співвідносини мишей і людей; співвідносини між хижаками і птахами , які живляться рештками їжі зі столу хижаків). Співпраця – це форма співвідносин (обов’язкових співвідносин на відміну від симбіозу) між різними видами живих організмів, при якій обидва партнери ″працюють″ разом один з одним (наприклад, співпраця між квітковими рослинами і комахами, що ″запилюють″ квітки цих рослин. При цьому в рослин у процесі еволюції (для приваблення комах) виникають солодкий нектар, яскраве пофарблення квіток (що нагадує сонце), приємний запах, поживний пилок тощо, а у комах – волохаті ніжки (до яких чіпляється пилок, котрий комахи переносять з квітки на квітку)). Антропогенні екологічні чинники Людина – невід’ємна частина живої природи. Її життєдіяльність проходить у техносфері, яка являє собою ділянки біосфери , де людина, прагнучи зменшити свою залежність від природних явищ, перетворює та змінює навколишнє природне середовище. При цьому результати виробничої, господарської, наукової, військової, побутової та інших видів діяльності людського суспільства проявляються у впливі антропогенних екологічних чинників на НПС. Антропогенні чинники – це сукупність різних видів впливу людини на навколишнє природне середовище (на фауну і флору, на об’єкти неживої природи, на саму себе). Основними формами реалізації впливу антропогенних чинників є: • вирубування лісів; • розорювання цілинних земель; • цілеспрямоване полювання на окремі види тварин (риб і птахів); • розвиток аграрного і промислового виробництва; • видобування корисних копалин; • стрімка урбанізація тощо. Тому в ході історичного розвитку людства біосфера отримала якісно нові властивості і явища. Вже самим фактом свого фізичного існування люди роблять суттєвий вплив на навколишнє природне середовище: в процесі дихання вони щорічно виділяють 1012 кг вуглекислого газу (СО2), а тільки з їжею поглинають близько 1018 Дж. Значно більшою мірою на біосферу впливає виробнича діяльність людей, внаслідок якої змінюються рельєф і склад земної поверхні, клімат, хімічний склад атмосфери, гідросфери і верхньої частини літосфери. Крім того, відбувається перерозподіл прісної води, зникають природні екологічні системи (з 1600 року людиною безпосередньо або опосередковано знищено більше 160 видів птахів і понад 100 видів ссавців). Натомість людина створила нові види рослин і пород тварин, досягла небувалого росту їхньої урожайності та продуктивності. Стрімка урбанізація (лат. urbanus – міський) за останні півстоліття змінила зовнішній вигляд нашої планети значно силь31


ніше, ніж інші види діяльності людини за всю історію існування людства. Але найбільш тяжкими наслідками впливу антропогенних екологічних чинників є глобальне забруднення біосфери. Викладене вище дозволяє сформулювати такі висновки. 1. На кожній з конкретних ділянок біосфери можуть існувати тільки ті з видів живих організмів царств рослин, тварин, грибів і дроб’янок, виживанню яких не перешкоджають комплекси абіотичних, біотичних і антропогенних чинників цієї ділянки. 2. Для кожного з живих організмів (що "мешкають" на конкретній ділянці біосфери) стосовно кожного з діючих екологічних чинників існують: • зона оптимуму (організм існує в найсприятливіших для його розвитку умовах); • зона песимуму (стресова зона); • діапазон стійкості (за межами якого організм гине); 3. Наявність навіть єдиного екологічного чинника, інтенсивність впливу якого виходить за межі зони оптимуму, спричиняє стрес організму, а у разі виходу інтенсивності впливу екологічного чинника за межі діапазону стійкості – загибель організму. 4. Отже, діяльність людського суспільства з метою забезпечення гармонійного розвитку має бути спрямована на таке: • зменшення руйнівного впливу на НПС негативних антропогенних чинників; • створення умов щодо запобігання стресу та загибелі існуючих живих організмів; • проведення заходів, спрямованих на відтворення мінімально необхідного та подальшого розвитку видового різноманіття біоти на кожній з конкретних ділянок біосфери. 1.2.4. Природні ресурси Ресурси (франц. ressource) – це допоміжні засоби, запаси, джерела чого-небудь. Природні ресурси – це природні засоби, запаси, джерела задоволення будь-яких потреб людства. У праці [13] наведено, наприклад, такі визначення. “Природні ресурси – це тіла і сили природи, які на даному рівні розвитку виробничих сил і вивченості можуть бути використані для задоволення потреб людського суспільства у формі безпосередньої участі в матеріальній діяльності”. Або: “Природні ресурси – це елементи природи, що використовуються у господарюванні і є засобами існування людського суспільства”. Отже, природні ресурси – це природні тіла і речовини (або їх сукупності), а також види енергії, які на конкретному етапі розвитку виробничих сил використовуються (або можуть бути технічно використані) для ефективного задоволення різноманітних потреб людського суспільства. 32


Класифікація природних ресурсів у наш час здійснюється в основному таким чином: • за напрямами їх використання в діяльності людини; • за ступенем їх вичерпності та поновлюваності; • за видами впливу на навколишнє природне середовище у процесі господарської діяльності суспільства. На думку авторів, у праці [14] наведено приклад найбільш інформативної класифікації природних ресурсів (ПР). Згідно з цією класифікацією природні ресурси (як безпосередні джерела існування людей та як джерела засобів матеріального виробництва) поділяються на два класи: А – невичерпні ресурси; Б – вичерпні ресурси. У свою чергу, невичерпні ресурси поділяються на два види: • незмінні ПР (наприклад, атомна енергія, вітрова енергія, опади, енергія приливів і відливів); • ПР, здатні зменшуватися або погіршувати свої якості у разі неправильного використання (наприклад: сонячна енергія – її загальна кількість, що поглинається рослинами, зменшується внаслідок забруднення оточуючого повітря людиною; атмосфера – її газовий склад суттєво погіршується внаслідок забруднення промисловими, транспортними та іншими викидами; вода океанів, морів, озер, річок – її якість суттєво погіршується внаслідок антропогенного забруднення; енергія потоків води – її кількість зменшується через пониження рівня води у річках у результаті діяльності людини). Вичерпні природні ресурси поділяються на такі, що зберігаються, і такі, які зберегти неможливо. Вичерпні ПР, що можуть бути збережені при їх правильному використанні, поділяються на такі: • відновлювані ПР (наприклад: вода; родючість грунту; продукція, що росте на грунті; сільськогосподарські продукти; ліси; фуражні культури; дикі тварини; продукція океанів, морів, озер, річок, водосховищ; фізичні та духовні ресурси); • невідновлювані ПР (наприклад: види рослин і тварин, що вимирають; ділянки природних екологічних систем, що ще не зазнали антропогенного впливу). Вичерпні ПР, які неможливо зберегти, поділяються на такі: • ПР, які можна використовувати багатократно, навіть у разі їх знищення або утилізації (наприклад, дорогоцінні камені та самоцвіти, золото, срібло, платина, частина міді, заліза, алюмінію та інших металів); • ПР, що не піддаються багатократному їх використанню (наприклад, корисні копалини – нафта, горючі гази, вугілля, сланець, більшість неметалічних матеріалів, свинець, цинк, олово й інші, що використовуються у складі бензину, фарб та ін.). Враховуючи викладене вище, приходимо до висновку, що одним із напрямків забезпечення екологічної безпеки, тобто збереження і по33


кращання якості НПС, є збереження, раціональне використання і відновлення природних ресурсів. 1.2.5. Обмін енергією і речовинами – основа функціонування організмів Здійснення всіх основних функцій (дихання, живлення, подразнення, виділення, розмноження) живими організмами пов’язане з обміном енергією і речовинами між навколишнім природним середовищем і живими істотами. Наприклад, більшість живих організмів у процесі дихання поглинає кисень О2 (з атмосфери, води або ґрунту) і виділяє в НПС вуглекислий газ СО2. При цьому на дихання витрачається певна кількість енергії. Тільки деякі види організмів реалізують анаеробне дихання, на здійснення якого теж витрачається енергія. Основним джерелом енергії, що надходить у біосферу з космосу, є Сонце. При цьому енергія сонячного випромінювання, що досягає земної поверхні, витрачається в біосфері на здійснення: • фізичних процесів (наприклад, переміщення повітряних мас, випаровування води і т. ін.); • хімічних процесів (наприклад, поглинання і виділення газів, розчинення мінералів тощо); • специфічних біологічних процесів, суттю яких є витрачання, перерозподілення і зв’язування (консервація на тривалий термін) енергії сонячного випромінювання в тканинах живих організмів. Саме надходження у біосферу безперервного потоку енергії сонячного випромінювання є необхідною умовою для здійснення біотичного кругообігу речовин, що встановився у процесі еволюції протягом кількох мільярдів років. Біотичний кругообіг – це стала циркуляція речовин між ґрунтом, гідросферою, атмосферою та живими організмами. Він є частиною великого геологічного кругообігу речовин між літосферою, гідросферою і атмосферою. Біотичний кругообіг – це малий кругообіг речовин, що з’явився з виникненням життя на Землі та здійснюється у процесі життєдіяльності живих організмів (продуцентів, консументів і редуцентів). В основі біотичного кругообігу речовин лежать процеси синтезу і розкладу (дисоціації) органічних речовин організмами. Продуценти (лат. producens – той, що виробляє, створює), або автотрофні організми (гр. autos – сам + trophe - їжа), синтезують в своїх тілах органічні речовини з неорганічних речовин НПС. Продуценти поділяються на фотоавтотрофів (всі зелені рослини і деякі бактерії) та хеміотрофів (група бактерій, що окислюють аміак до азотної кислоти, використовуючи енергію, яка виділяється внаслідок відповідних хімічних реакцій). На відміну від цього фотоавтотрофи, використовуючи сонячне світло (як джерело енергії), синтезують органічні речовини з неорганічних (в основному з вуглекислого газу СО2 і води H2О в процесі фотосинтезу, а 34


також, наприклад, всмоктуючи через коріння розчини життєво необхідних макроелементів і мікроелементів). В біосфері головна роль у синтезі органічних речовин належить зеленим рослинам. Саме вони щорічно створюють близько 150 мільярдів тонн органічних речовин, які акумулюють сонячну енергію (приблизно 1% сонячного випромінювання, що освітлює Землю). Консументи (лат. consume – той, що споживає), або гетеротрофні організми (гр. heteros – інший + trophe – їжа), здійснюють першу стадію розкладу органічних речовин. Ці організми використовують органічні речовини тіл продуцентів як джерело живильних речовин і енергії. Консументи поділяються на фаготрофів (гр. phagos – той, що пожирає) і сапротрофів (гр. sapros – гнилий). Фаготрофи (це в основному великі тварини – макроконсументи) живляться безпосередньо живими організмами рослин, тварин, грибів і деяких дроб’янок. Сапротрофи використовують для живлення органічні речовини мертвих останків. Редуценти (лат. reducens – той, що повертає) беруть участь у останній стадії розкладу – мінералізації органічних речовин до неорганічних хімічних елементів і їх сполук (наприклад, СО2, H2О та ін.). Редуценти повертають в біотичний кругообіг речовини (раніше спожиті продуцентами і косументами), перетворюючи їх у форми, придатні для живлення продуцентів. Редуцентами головним чином є мікроорганізми (бактерії, грибки і т. ін.). Роль редуцентів у здійсненні біотичного кругообігу надто важлива. Без їх сталого функціонування в біосфері накопичувались би завали мертвих органічних останків, виснажувалися запаси мінеральних речовин, необхідних для продуцентів, що могло б призвести до зупинення життя на Землі. Враховуючи викладене, процеси біотичного кругообігу енергії та речовини спрощено можуть бути подані у такому вигляді: 1. Зелені рослини (продуценти), використовуючи сонячну енергію, створюють первинну продукцію живої речовини (у вигляді біомаси з органічних речовин та акумульованої в них енергії). При цьому продуценти поглинають з НПС вуглекислий газ СО2 і воду H2О, а також життєво необхідні для них та інших організмів макроелементи (О, С, N, H, Ca, P), олігоелементи (K, Na, Cl, S, Mg, Fe), мікроелементи (Zn, Mn, Co, Cu, F, Br, I) і ультраелементи (B, Li, Al, Si, Sn, Cd, As, Se, V, Ti, Cr, Ni) та виділяють в навколишнє середовище кисень O2. 2. Консументи першого порядку – фітофаги (наприклад, рослиноїдні тварини) - поїдають рослини НПС, використовуючи запасені в них органічні речовини і акумульовану енергію для синтезу органічних речовин своїх тіл. Вони ж виділяють в навколишнє природне середовище незасвоєні органічні речовини та хімічні елементи і їх сполуки (з екскрементами, сечею, потом тощо), а також мертві останки своїх тіл. 3. Консументи другого порядку (наприклад, комахи, жуки), третього порядку (наприклад їжаки), четвертого порядку (наприклад великі хижаки), тобто м'ясоїдні тварини, є фаготрофами. Вони пожирають тіла рос35


линоїдних тварин і хижаків попереднього порядку (що живуть в НПС), використовуючи запасені в них органічні речовини і акумульовану енергію для синтезу органічних речовин своїх тіл. Як і консументи першого порядку, ці хижаки виділяють в навколишнє природне середовище незасвоєні органічні речовини і хімічні елементи і їх сполуки (з екскрементами, сечею, потом тощо), а також мертві останки своїх тіл. 4. Консументи п’ятого порядку є одночасно і фітофагами і фаготрофами (тобто всеїдними). Вони поїдають тіла рослин, тварин, грибів і деяких мікроорганізмів, що живуть в навколишньому природному середовищі, використовуючи запасені в них органічні речовини і акумульовану енергію для синтезу органічних речовин своїх тіл. Ці консументи (і людина в цьому числі) виділяють в НПС незасвоєні органічні речовини та хімічні елементи і їх сполуки (з екскрементами, сечею, потом тощо), а також мертві останки своїх тіл. 5. Консументи ще вищих порядків є сапротрофами, які використовують для живлення органічні речовини мертвих останків рослин, тварин, грибів і деяких дроб’янок, що функціонували в НПС, або екскременти тварин. Сапротрофи (деякі бактерії, гриби, рослини, водорості, жуки, мухи, черв,яки, гієни, ворони та ін.) використовують запасені в останках органічні речовини і акумульовану енергію для синтезу органічних речовин своїх тіл. Вони виділяють в НПС незасвоєні органічні речовини та хімічні елементи і їх сполуки найчастіше у вигляді, “найзручнішому” для споживання редуцентами. 6. Редуценти – це мікроскопічні організми (бактерії, гриби, актиноміцети (променеві гриби) тощо), які в процесі своєї життєдіяльності споживають з НПС органічні речовини з мертвих тіл продуцентів і консументів, розкладають їх на неорганічні речовини і повертають отримані таким способом хімічні елементи і їх сполуки в навколишнє природне середовище (наприклад у ґрунт літосфери) у вигляді, “найзручнішому” для споживання продуцентами. Крім того, більшість живих організмів – аеробіонти (гр. aηp – повітря + bio - життя), - тобто організми, для життєдіяльності яких потрібний вільний молекулярний кисень O2, в процесі дихання поглинають його із НПС (з повітря, води або ґрунту) та повертають в навколишнє природне середовище вуглекислий газ СО2. Саме безперервність, замкненість і періодична повторюваність біотичного кругообігу речовин (основу якого становлять процеси синтезу і розкладу органічних сполук) є запорукою збереження життя на Землі і являють собою одну із головних його особливостей. При цьому енергія сонячного випромінювання (поглинута зеленими рослинами) “проходить” у біосфері дуже складний шлях багатократних перетворювань і трансформацій, в результаті чого тільки незначна її частина повертається в неживу природу НПС у вигляді незворотного теплого випромінювання. Описаний вище біотичний (малий) кругообіг речовин виник на підґрунті великого геологічного кругообігу речовин, на підтримання якого 36


витрачається майже половина променевої енергії Сонця, що падає на Землю. Основою великого геологічного кругообігу є процеси переносу (з використанням зазначеної енергії) мінеральних речовин і сполук з одного місця в інше в масштабах планети: переміщення повітряних мас; вивітрювання гірських пород і ґрунтів; випаровування води з поверхні океанів, морів, озер, річок та інших водоймищ і переміщення дощових хмар; розчинення мінералів тощо. Все це може бути проілюстроване на прикладах процесів великого кругообігу кількох найважливіших для життєдіяльності організмів неорганічних речовин і сполук. Кругообіг води, який включає її переходи з рідкого стану в газоподібний або твердий стан та навпаки, є одним з основних компонентів абіотичної циркуляції речовин у біосфері. У циклі великого геологічного кругообігу сумарне випаровування води компенсується випадінням опадів. Найбільші запаси води біосфери зосереджені в океанах. Отже, саме з океанів щорічно випаровується найбільша кількість води (близько 3,5 геограма), але повертається до них з опадами тільки частина (приблизно 3,4 геограма). Інша частина води з океанів випадає у вигляді опадів на сушу. З озер, рік, водосховищ суходолу, навпаки, випаровується менше води, ніж випадає її у вигляді опадів, які зволожують ґрунт. Надлишки ж води з суходолу стікають в озера і річки, а відтіля повертаються знову в океан. При цьому частина прісної води надходить у підґрунтові водоносні горизонти. Слід зазначити, що з виникненням життя на Землі кругообіг води в біосфері ускладнився через те, що крім фізичних процесів перетворення її агрегатного стану додатково з'явився процес біологічного випаровування рослинами і тваринами – транспірація. Загальні запаси води на планеті становлять приблизно 1386 мільйонів тонн, з них (за обсягом) 97,5% - солоні води і 2,5 – прісні води. Близько 70% прісних вод зосереджено в льодовиках і сніжному покриві. Отже, у стані, придатному для споживання організмами, прісних вод порівняно мало. Діяльність людини дуже сильно впливає на кругообіг води, що призводить до змін погоди і клімату. Так, наприклад, внаслідок покриття значних ділянок земної поверхні (у містах) непроникними для води матеріалами, будівництва водосховищ і зрошувальних систем, ущільнення заорюваних ґрунтів, вирубування лісів тощо суттєво збільшується обсяг води, що стікає в океани, та зменшується фонд ґрунтових вод. Слід також зазначити, що прісні води в процесі великого кругообігу постійно забруднюються шкідливими речовинами. Наприклад, випаровувана вода (як добрий розчинник) забруднюється шкідливими речовинами, що потрапили в атмосферу внаслідок промислових і транспортних викидів (кислотні дощі). В свою чергу, дощові води водостоку забруднюються шкідливими речовинами промислових і побутових викидів з поверхонь і ґрун37


тів, а також стічними водами промислових, комунальних і аграрних підприємств тощо. Кругообіг вуглецю в біосфері в наш час в основному пов'язаний з надходженням вуглекислого газу СО2 в атмосферу та його споживанням. Надходження СО2 в атмосферу здійснюється у результаті: • дихання живих організмів; • мінералізації органічних речовин; • виділення СО2 через тріщини земної кори з осадкових порід, які мають біогенне походження; • виділення СО2 з мантії Землі у разі виверження вулканів (до 0,01%); • спалювання горючих речовин і матеріалів, а також пожеж (особливо в екологічних природних системах); Споживання вуглекислого газу головним чином відбувається: • у процесі фотосинтезу; • при реакції СО2 з карбонатами в океанах; • при вивітрюванні гірничих порід. Крім СО2 у складі атмосфери зв'язаний вуглець в невеликих кількостях існує у вигляді чадного газу CO і метану CH4. Основна ж маса зв'язаного вуглецю у вигляді СО2 міститься у воді океанів та у земній корі у вигляді корисних копалин. Атомарний вуглець у природі зустрічається досить рідко. Вплив людини на кругообіг вуглецю проявляється в тому, що з розвитком індустрії та сільського господарства надходження СО2 в атмосферу стало зростати значними темпами саме за рахунок антропогенних чинників. Зараз головними причинами збільшення вмісту вуглекислого газу в атмосфері є такі: • спалювання великої кількості горючих копалин та інших горючих матеріалів у промисловості, в комунальному господарстві, на транспорті; • знищення лісів та інших видів зелених рослин (що поглинають СО2 у процесі життєдіяльності); • надходження в атмосферу СО2, що утворюється при окисленні гумусу (внаслідок дуже частого зорювання сільськогосподарських угідь). Підвищення вмісту вуглекислого газу в атмосфері (внаслідок інтенсивного впливу на біосферу антропогенних чинників) вже в наш час призвело до виникнення парникового ефекту, що згубно впливає на навколишнє природне середовище. Кругообіг кисню O2 в біосфері здійснюється подібно до кругообігу вуглецю. Джерелом кисню є процеси фотосинтезу в зелених рослинах, що функціонують на суші та в океанах. Для накопичування сучасних запасів кисню в атмосфері (серед газів якої кисень становить близько 21%) знадобилось 2,5 ... 3 мільярди років. У наш час запаси молекулярного 38


9

(вільного) кисню в атмосфері становлять майже 1,6·10 тонн. Крім того, в атмосфері існують запаси кисню у воді та у ґрунті. Сама рослинність океанів - основний постачальник кисню в атмосферу (значно меншу частину кисню постачають зелені рослини суходолу, для яких характерна сезонна продуктивність). Тільки наявність постійної планетарної циркуляції повітряних мас (внаслідок їх нерівномірного нагріву) забезпечує існуючу рівномірність розподілу кисню в атмосфері всіх конкретних ділянок біосфери протягом року. Споживання (природне) зазначених вище запасів кисню з атмосфери, води і ґрунту здійснюється в процесі дихання аеробних організмів. Для здійснення цієї функції живих організмів існуючих запасів кисню вистачило б майже на 2000 років. Але кисень постійно витрачається ще й на таке: • здійснення природного окислювання речовин і матеріалів природних і антропогенних об'єктів НПС: • відновлення озонового екрану тощо. Крім того, людське суспільство (для задоволення своїх постійно зростаючих потреб) повсякденно впроваджує (у виробництво, побут, інші сфери діяльності) все нові й нові технічні пристрої та технології, які активно використовують і витрачають кисень біосфери. Водночас ці технології та технічні пристрої активно забруднюють атмосферу, гідросферу і літосферу шкідливими домішками, внаслідок чого знижується відсоток вмісту кисню в елементах НПС. Це суттєво ускладнює функціонування живих організмів (зокрема, утруднюється дихання). Кругообіг азоту має цілу низку особливостей, пов'язаних з його циркуляцією в атмосфері, гідросфері та літосфері та між ними. Надходження нітрогену (азоту) в атмосферу відбувається: • у процесі денітрифікації (тобто біохімічного відновлення оксидів азоту до молекулярного газу N2); • з вулканічними газами; • з "індустріальних вулканів" (тобто з димом і вихлопними газами). Поглинання ж азоту з атмосфери у ґрунт здійснюється у процесі життєдіяльності азотфіксуючих бактерій і рослин, а у водойми – у процесі життєдіяльності водоростей (в першу чергу синьозелених). Крім того, атмосферний азот фіксується у хімічних сполуках (наприклад, NO2, NO3 та ін.) внаслідок природних фізичних процесів (наприклад, електричні (грозові) розряди в атмосфері) або фізико-хімічних процесів, що відбуваються у технічних пристроях (наприклад, у двигунах внутрішнього згоряння) або у технологічних системах штучного синтезу (наприклад аміаку NH3). Зазначені сполуки азоту "включаються" в біотичний кругообіг : ними в процесі фотосинтезу живляться рослини, які поїдають фітофаги, внаслідок чого азот залучається до процесів синтезу і розкладу органічних речовин (наприклад білків протоплазми). 39


Вплив діяльності людей на кругообіг азоту досить суттєвий і різноманітний за своїми наслідками. Наприклад, дуже корисним є вирощування на значних площах сільськогосподарських угідь бобових культур – природних фіксаторів атмосферного азоту. Навпаки, внесення надмірної кількості азотних добрив (отриманих промисловим способом) з метою підвищення врожайності може бути шкідливим, бо призводить до накопичення нітратів і нітритів у продуктах харчування і у воді (що є небезпечним, зокрема для людей). Отже, збереженню природної циклічності кругообігу азоту сприяють внесення азотних добрив у кількостях, що відповідають природним процесам його засвоєння рослинами, і поверхня НПС, а також проведення засобів щодо антропогенної денітрофікації (тобто видалення надлишкових нітратів і нітритів). Кругообіг фосфору є важливою складовою геологічного кругообігу, бо фосфор є одним з найважливіших біогенних елементів. Він входить до складу нуклеїнових кислот, кліткових мембран ферментів, кісткових тканин, дентину. Тому забезпечення сталої циклічності біотичного кругообігу фосфору є дуже важливим. Перешкоджає цьому те, що основні запаси фосфору зосереджені у гірських породах і вкладеннях глибоко у земній корі, а на земній поверхні відчувається його дефіцит, що обмежує ріст рослин. Тому надходження фосфору в кругообіг відбувається в основному в процесі ерозії фосфатних гірських порід і відкладень (у тому числі внаслідок відкладень гуано). Деяка частина зв’язаного фосфору надходить у кругообіг унаслідок мінералізації продуктів життєдіяльності й органічних останків рослин і тварин. Зазначені фосфати надходять у наземні та водні екологічні системи, де можуть бути засвоєні рослинами. Існуючі в цих системах запаси фосфору „негайно включаються” в біологічний кругообіг, бо фосфор споживається для розбудови білків протоплазми всіх видів клітин живих організмів. Однак механізми повернення фосфору з біотичного кругообігу у великий кругообіг недостатньо ефективні, а тому не компенсують його втрат. Зокрема, досить суттєвими є втрати фосфору внаслідок вилучення його з природних екологічних систем разом з „урожаєм” сільськогосподарських угідь і рибних господарств. Отже, для відновлення врожайності сільгоспугідь слід регулярно вносити в них фосфатні добрива. Для забезпечення промислового виробництва цих добрив зв’язаний фосфор добувають з глибини земної кори. До ще більшого зменшення запасів фосфору у земній корі призводить використання фосфатів для виробництва миючих засобів. Аналіз впливу діяльності людей на кругообіг фосфору свідчить про таке: • господарча діяльність людей „сприяє” втратам „доступних” для живих організмів запасів елементарного фосфору та його сполук;

40


• вимивання зв’язаного фосфору з поверхні сільгоспугідь не компенсується його поверненням на сушу з рибою і морепродуктами (всього близько 60 тисяч тонн щорічно); • у воді, що стікає з територій міст, у 7 разів більше фосфору, ніж у воді, яка стікає із заліснених місцевостей; • дуже велика кількість фосфору та його сполук міститься у стічних водах промислових підприємств і комунального господарства. З указаних вище причин щорічно спостерігаються дефіцит фосфору на освоєних ділянках суходолу і його надмірна кількість у водоймах. З метою відмовлення (або підтримання) достатнього рівня родючості ґрунтів щорічно добувається з глибини земної кори близько двох мільйонів тонн фосфатних порід. Отже, збереження циклічності кругообігу фосфору є дуже важливим, тому що з усіх біогенних речовин, необхідних живим організмам у великих кількостях, фосфор є одним з найменш доступних на земній поверхні. Великий і біотичний кругообіги водню визначаються його унікальними хімічними властивостями. У біосфері вільний молекулярний водень Н2 і тритій Н3 мають місце у незначних кількостях. Водночас водень є найпоширенішим хімічним елементом космосу (наприклад, більше 70% маси Сонця та зірок становить (у вигляді плазми) саме водень). Оскільки водень легко входить у хімічні зв’язки з багатьма хімічними елементами, то у біосфері найчастіше мають місце хімічні сполуки водню. Найпоширенішими з них є сполуки з киснем Н2О (вода) і сполуки з вуглецем (горючі гази, нафта і нафтопродукти, кам’яне вугілля тощо). Тому кругообіги водню визначаються кругообігами води і вуглецю. При цьому слід зазначити, що найважливіші складові клітин кожного з видів живих організмів – біополімери - мають у складі своїх макромолекул атоми водню. Отже, збереження циклічності кругообігу водню є дуже важливим для функціонування живих організмів. Кругообіг кальцію – одна з головних складових великого і біотичного кругообігів. Кальцій (Са) дуже хімічно активний елемент, а тому в природі має місце в основному у вигляді хімічних сполук, які за розповсюдженням у земній корі посідають трете місце. Один з видів таких сполук – кальціфероли - регулюють обмін кальцію і фосфору в організмах і є дуже необхідними (наприклад, для нормального росту кліток). Серед кальціферонів найважливішими є вітамін D2 (міститься в незначних кількостях у продуктах рослинного походження) і вітамін D3 (міститься у сирах, вершковому маслі, жовтках яєць, печінці, у тілі риб лосося, тунця тощо). Нестача кальцію в організмі призводить до порушення обміну мінеральних речовин, а у дітей - до рахіту. Серед рослин існує ціла група кальцефілів (наприклад, таволга шестипелюсткова, європейська модрина та ін.), які добре ростуть на ґрунтах, збагачених крейдою, і, навпаки, кальцефоби – група рослин, що не можуть рости на вапняних ґрунтах 41


(сфаранговий мох, підбіла та ін.). Отже, дуже важливим є збереження природного кругообігу кальцію. Викладене вище дозволяє сформулювати такі висновки. 1. Оскільки макроелементи (кисень, вуглець, азот, водень, кальцій, фосфор) є „будівельним” матеріалом для синтезу органічних речовин видів клітин живих організмів, то збереження і відновлення їхнього природного (великого і біотичного) кругообігу – найактуальніше завдання. 2. Збереження і відновлення великого й біотичного кругообігів олігоелементів, мікроелементів і ультрамікроелементів, важливих для життєдіяльності організмів, – запорука збереження різноманітності видів і кількості особин живих організмів конкретної ділянки біосфери. 3. Багато з оліго- , мікро- і ультрамікроелементів (завдяки своїй хімічній подібності з будь-яким із макроелементів) можуть накопичуватись у живому організмі, що може згубно впливати на його життєдіяльність. 4. Особливу небезпеку становлять токсичні відходи та радіоактивні речовини, що у великих кількостях потрапляють в навколишнє середовище внаслідок господарчої діяльності людини. Наприклад, стронцій (Sr-90) за хімічними властивостями дуже схожий на кальцій, а тому потрапляє у великий і біотичний кругообіги кальцію. Водночас Sr-90 - дуже небезпечний довгоживучий радіонуклід (що утворюється внаслідок випробування ядерної зброї, радіаційних аварій або як відходи ядерного палива), який може мати канцерогенний вплив. Цезій-137 (Cs-137) - інший небезпечний продукт розпаду атому, дуже схожий за своїми хімічними властивостями з калієм. Тому Cs-137 активно циркулює ланцюгами живлення, а отже, може накопичуватися в організмі людей. Біохімічний кругообіг ртуті (Hg) майже не впливав на життєдіяльність організмів до настання індустріальної ери. В наш час розробка родовищ і їхнє промислове використання суттєво збільшує випаровування ртуті в атмосферу , а отже, й випадання її на земну поверхню і у водойми. Більше половини витрачуваної ртуті не повертається у виробництво, а тому забруднює НПС, що дуже шкодить живим організмам. Вельми небезпечним є забруднення НПС іншими важкими металами (Cd, Cu, Zn, Cr). 1.2.6. Основні відомості про спільноти живих організмів Чарльз Дарвін у роботі „Походження видів шляхом природного добору” (1859 р.) визначив як одну з найважливіших властивостей живих організмів боротьбу за існування (не тільки як боротьбу організмів між собою, але й як боротьбу організмів з неживою природою навколишнього середовища). При цьому найефективнішою „зброєю” живих організмів стали їхні різноманітні механізми пристосування до впливу існуючих у конкретному місці мешкання організму екологічних чинників. Відомо, що усім рівням організації живої матерії (молекулярному, клітинному, тка42


нинному, органному, популяційно–видовому, біогеноценотичному і біосферному) властиві такі риси: єдність хімічного складу; обмін речовин; самовідтворення (репродукція); спадковість; мінливість; ріст і розвиток; подразливість; дискретність; енергозалежність. Саме тому місцем свого мешкання особини конкретних видів живих організмів обирають ділянки біосфери – ареали, на території яких існує повний набір життєво необхідних для цих організмів макро-, оліго-, мікроі ультрамікроелементів, а також забезпечуються сприятливі умови для здійснення біотичного кругообігу речовин, росту і розвитку організмів, надходження до них енергії з НПС тощо. Оскільки не всі особини конкретного виду організмів мають шанс перемогти у боротьбі за існування, то природою передбачається їхня надмірна репродукція з метою створення сталої популяції особин. У свою чергу, спадковість і мінливість забезпечують створення достатньої кількості матеріалу для природного добору, тобто добору особин, найбільш пристосованих до конкретних умов існування в НПС, що сприяє виникненню нових форм життя, тобто нових видів організмів. Використаний у попередньому абзаці термін „ареал” (лат. аrea – площа, простір) означає ділянку земної поверхні або акваторії, яка характеризується розповсюдженістю на ній певних видів живих організмів (що пристосувалися до впливу абіотичних, біотичних і антропогенних екологічних чинників, що діють на ній). При цьому стабільне довгострокове існування конкретного виду живих організмів в межах конкретного ареалу досягається утворенням популяції цього виду. Популяція (лат. populus – народ, населення) – це сукупність різновікових особин одного виду живих організмів (що мешкають в межах конкретного ареалу), які : • обмінюються генетичною інформацією; • об’єднуються однаковими умовами існування, що є необхідними і достатніми умовами для забезпечення підтримання оптимальної чисельності особин цього виду протягом тривалого терміну. Загальними ознаками популяції конкретного виду живих організмів є : спільність ареалу заселення; морфологічна схожість особин; легкість схрещування. Однією з основних характеристик популяції є її вікова структура: у швидкоростучих популяціях значну частину становлять молоді особини; у стабільних популяціях розподіл особин за віком майже рівномірний; у вимираючих популяціях переважають особини старшого віку. Отже, популяція – це сукупність особин одного виду живих організмів, здатна до самовідновлення і відмежована від інших аналогічних сукупностей цього самого виду екологічними чи біологічними бар’єрами (що ускладнює обмін генетичною інформацією). Популяції притаманні просторова, вікова та статева структури, а також ареал розселення. Просторова структура конкретної популяції характеризується розміром „ділянки розселення” , чисельністю особин на ній, цільністю 43


розселення та константністю кількості особин на цій ділянці протягом тривалого терміну. Наприклад, простір, який довгостроково займають рослини конкретного виду, називають „популяційним полем”. Подібно до цього у тварин конкретного виду є „територія”, яку вони „контролюють” (тобто оберігають від інших особин цього самого виду або іншого виду, „мітять” і т. ін.). Особини конкретної популяції певного виду живих організмів (наприклад тварин) можуть вести на зазначеній території поодинокий спосіб життя або утворювати (залежно від співвідношення кількості особин чоловічої та жіночої статей) – сім’ю (1:1), прайди (1 : кілька), стада (кілька : багато), зграї (багато : багато). Вікова структура конкретної популяції залежить від ступеня її розвитку, екологічних умов та її стійкості. Популяції можуть бути поліциклічними (що складаються з особин різних поколінь) або моноциклічними (які складаються з особин приблизно одного покоління). Наприклад, в останні десятиріччя відбуваються зміни вікового складу популяцій людей у бік збільшення групи похилого віку. Статева структура конкретної популяції може бути сталою або змінюватися залежно від виду живих організмів, сезону року та стадії розвитку популяції. Наприклад, у черепах залежно від температури НПС виводяться самці або самиці. Ареал конкретної популяції – це ділянка земної поверхні або акваторії, у межах якої в природних умовах існує певна популяція конкретного виду живих організмів. Лінійні розміри ареалу залежать від величин радіусів індивідуальної активності конкретних видів живих організмів. Ареали конкретних популяцій можуть розширюватися чи звужуватися залежно від видів живих організмів, умов навколишнього природного середовища, сезону року, антропогенного впливу тощо. Наприклад, конкретні види рослин збільшують свій ареал за рахунок поширення плодів і насіння, у чому їм сприяють вітер, вода, птахи, тварини, комахи, освоєння нових територій людиною, розширення транспортних магістралей тощо. Завдяки життєдіяльності людей розширюють свій ареал і деякі види тварин та інших живих організмів. Наприклад, горобець гніздиться там, де є люди. Вказане стосується розширення ареалів деяких видів грибів і дроб’янок (особливо хвороботворних організмів). І, навпаки, деякі види живих організмів звузили свої ареали, зокрема, завдяки втручанню людини, наприклад, ареали конвалії, пролісків (внаслідок збирання на продаж весняних букетів), лисиць і зайців (через отруєння пестицидами). Деякі види живих організмів зовсім збідніли: залишилися тільки окремі особини або невеликі популяції. Сукупність популяцій різних видів живих організмів, ареали яких (хоча б частково) збігаються, утворює біоценоз. Біоценоз (гр. bio – життя + koinos - спільний) – це сукупність популяцій конкретних видів рослин (фітоценоз), тварин (зооценоз), грибів (мікоценоз) і мікроорганізмів (мікробоценоз), що функціонують в межах конкретної території (або акваторії), яка характеризується наявністю впливу певного набору конкретних 44


абіотичних, біотичних і антропогенних екологічних чинників. Кожний біоценоз має видову структуру (розмаїття видів живих організмів, співвідношення їх чисельності тощо). Чим ближче умови навколишнього середовища (де існує конкретний біоценоз) до оптимальних, тим багатший цей біоценоз на кількість видів живих організмів та їх чисельність. Місцем сталого функціонування конкретного біоценозу є його біотоп. Біотоп (гр. bio – життя + topos – місце) – це природний життєвий простір певного біоценозу. Таким чином, біотоп - це сукупність на певній ділянці території або акваторії абіотичних екологічних чинників, наприклад, кліматичних (кліматоп), ґрунтових (едафотоп) і т ін. У праці [13] наведено такі визначення. „Біотоп – це однорідна за умовами життя певних видів рослин або тварин (або ж для формування певного біоценозу) ділянка території або акваторії”. Зазначені умови „створюються” характерними для цієї ділянки особливостями її атмосфери, гідросфери, літосфери і педосфери, тісно зв’язаних між собою. „Біоценоз – це сукупність рослин, тварин і мікроорганізмів, яка має певний склад і певний характер взаємовідносин як між собою, так і з навколишнім середовищем”. Підкреслюючи ідею цілісності та взаємозалежності конкретного біоценозу та його біотопу, В.М. Сукачов 1944 року запропонував новий термін – „біогеоценоз”. Він дав таке визначення цього терміна: „Біогеоценоз – це ділянка земної поверхні, на площі якої біоценоз і відповідні йому частини атмосфери, літосфери, гідросфери і педосфери залишаються однорідними та мають однорідний характер взаємовідносин між ними, а тому в сукупності утворюють єдиний внутрішньо взаємообумовлений комплекс”. Пізніше (1964 року) В.М. Сукачов удосконалив формулювання цього терміна: „Біогеоценоз – це сукупність на ділянці земної поверхні однорідних природних явищ (атмосфери, гірних порід, рослинності, тваринного світу і світу мікроорганізмів, ґрунту та гідрологічних умов), яка має свою особливу специфіку взаємодії компонентів (що входять до її складу) і певний тип обміну речовинами і енергією між собою й іншими природними явищами, а також являє собою внутрішньо антагоністичну діалектичну єдність, що знаходиться у постійному русі та розвитку”. У цьому визначенні формально і по суті перекреслено відмінності між поняттями „біогеоценоз” і „фація”. Відтоді поняття „біогеоценоз” і елементарний „природний ландшафт" стали синонімами. 1.2.7. Закони екології Багатогранність зв’язків між компонентами біосфери, взаємозалежність елементів біогеоценозів природних екологічних систем, чисельні процеси їх розвитку і вдосконалення знайшли відображення у законах 45


екології , які формулюються і здобувають загальне визнання у процесі розвитку фундаментальних і прикладних досліджень. Так, 1965 року американським ученим Б. Коммонером були сформульовані перші чотири закони–приказки, які в наш час набули статусу загально визнаних законів екології. Перший закон – “ Усе пов’язане з усім ” (закон про загальний зв’язок і взаємозв’язок тіл, процесів і явищ у природі). Цей закон відображає існування величезної кількості функціональних зв’язків і взаємозв’язків у біосфері як між окремими особинами і популяціями різноманітних видів живих організмів, так і між організмами і об’єктами неживої природи. Тому будь-які зміни (наприклад, у результаті господарської або іншої діяльності людини) фізико-хімічних параметрів, які характеризують стан НПС конкретної природної екологічної системи, зразу ж передаються (через існуючі функціональні зв’язки між компонентами біосфери) живим організмам. Це примушує останніх негайно почати пристосовуватися до нових умов існування, що неодмінно призводить до зміни закономірностей подальшого розвитку біогеоценозу даної природної екологічної системи. Враховуюче викладене, суспільство повинно організувати свою діяльність таким чином, щоб не завдавати прямої чи опосередкованої шкоди: • рослинам, тваринам, грибам і мікроорганізмам природних екологічних систем; • неживим компонентам природних екологічних систем і не допускати забруднення НПС і нераціонального використання природних ресурсів. Другий закон – “ Усе повинно кудись дітися “ (закон про збереження маси речовин і енергії в НПС). Дійсно, ніщо не зникає безслідно. Та чи інша речовина (той чи інший вид енергії) в процесі реалізації циклів кругообігу речовин та енергії просто переміщується у просторі та часі, переходить з однієї молекулярної (фізичної, хімічної, біологічної) форми в іншу, впливаючи при цьому на життєві процеси живих організмів. З огляду на це суспільство повинно організувати свою господарську й іншу діяльність таким чином, щоб у біосферу не потрапляли створені людиною нові синтетичні речовини і матеріали, нові види енергії (яких раніше не існувало у природі), а також речовини, вилучені людиною з надр літосфери (яких раніше зовсім не було в біосфері або вони існували там в обмеженій концентрації). У протилежному разі ці речовини (матеріали, енергії) обов’язково будуть забруднювати атмосферне повітря, воду і ґрунти протягом неприпустимо тривалого (через відсутність відповідних редуцентів) терміну, що згубно впливає на живі організми. Третій закон – “ Ніщо не дається задарма “ (закон про ціну розвитку). Біосфера (як глобальна природна екологічна система) являє собою єдине ціле, в межах якого виграш в одному місці обов’язково пов’язаний з витратами в іншому. Все, що людство забирає у біосфери (у процесі 46


своєї господарської та іншої діяльності), воно обов’язково повинно повернути в біосферу. Згідно з указаним законом розвиток (еволюція) геосистем відбувається не тільки за рахунок навколишнього природного середовища, а й за рахунок власних якісних ресурсів геосистем. Будь-яке надбання в еволюції конкретної геосистеми обов’язково супроводжується втратою якої-небудь частини попередніх надбань і виникненням нових проблем. Відповідно до цього закону в економіці природи не існує безоплатних ресурсів. Простір, енергія, сонячне світло, вода, кисень і т. ін.(якими б „невичерпними” не вважалися їх „безплатні” запаси на планеті Земля) невідворотно оплачуються кожною геосистемою, яка їх використовує, оплачуються повнотою і швидкістю їх повернення завдяки замкненості матеріальних кругообігів біогенних елементів, енергопотоків, харчів та ін. Враховуючи викладене, суспільство зобов’язане організувати свою господарську й іншу діяльність таким чином, щоб забезпечити раціональне використання природних ресурсів, не допускаючи катастрофічного виснаження невідновних ПР і створюючи умови для ефективного поповнення запасів відновних ПР. Четвертий закон - „Природа знає краще” (закон про критерії еволюційного відбору). Головними критеріями такого відбору для конкретних спільнот живих організмів кожної з геосистем є такі: „вписаність” у глобальний біотичний кругообіг та підвищення його ефективності; заповненість усіх екологічних ніш; виключення „мертвих зон” у мережі природних функціональних взаємозв’язків (тобто наявність „повного набору” продуцентів, консументів і редуцентів). Всі живі організми в ході еволюції проходять саме такий відбір. Недарма Б. Коммонер уточнив формулювання цього закону: „Природа знає краще, що робити, а люди повинні вирішити, як зробити це по можливості найкраще”. Отже, четвертий закон попереджує людей про необхідність ретельного прогнозування результатів своєї господарської й іншої діяльності, враховуючи потенційну господарську ємність конкретних природних екологічних систем, уникати дій, які можуть завдати шкоди біосфері не тільки сьогодні, а й у віддаленому майбутньому. Серед інших загально визнаних законів екології слід відзначити: закон обмеженості ресурсів; закон константності кількості живої речовини біосфери; закон мінімуму; закон незворотності еволюції; закон толерантності; закон оптимальності; закон максимізації енергії й інформації в еволюції; закон розвитку системи за рахунок навколишнього природного середовища та ін. Закон обмеженості ресурсів „Для всіх недостатньо” сформульований В.П. Семиноженком із співавторами на підґрунті висновків з основних положень закону про константність кількості живих речовин біосфери. Згідно із указаними висновками „... значне збільшення чисельності та маси будь-яких організмів у глобальному масштабі може відбуватися 47


тільки за рахунок зменшення чисельності та маси інших організмів”. „Для всіх недостатньо”- джерело всіх форм конкуренції, суперництва і антагонізму у природі. Всередині популяції або між популяціями різних видів рослин і тварин предметом конкуренції найчастіше бувають їжа, простір, сховища, статевий партнер. У конкурентній боротьбі перемагають найбільш пристосовані до умов конкретного біогеотону організми. Закон константності кількості живої речовини біосфери (сформульований В.І. Вернадським) підкреслює, що „... загальна біомаса всіх організмів змінюється мало і залишається сталою величиною для біосфери протягом даної геологічної епохи ”. Закон мінімуму (сформулював Ю. Лібіх 1840 року) проголошував: „Речовина, кількість якої мінімальна, управляє врожаєм (зерна) і визначає величину та сталість урожаїв у часі”. Згідно з цим законом біотичний потенціал (тобто життєздатність, продуктивність організму, популяції, виду) лімітується тим із чинників НПС, який знаходиться у мінімумі, хоча всі інші умови сприятливі. Закон толерантності (сформульований В. Шеффордоном 1913 року) проголошує: “…відсутність або неможливість розвитку екологічної системи визначається не тільки нестачею, але й надлишком будь-якого екологічного чинника (наприклад, тепла, світла, води тощо) ”. Таким чином екологічні чинники НПС, які мають у конкретних умовах песимальні (тобто несприятливі як мінімальні, так і максимальні) значення, обмежують можливості існування конкретного виду організмів у даних умовах всупереч оптимальним сполученням інших окремих екологічних чинників і незважаючи на них. Закон оптимальності проголошує: “…будь-яка екологічна система з найбільшою ефективністю функціонує тільки у суворо обмежених (характерних саме для неї) просторово-часових межах”. При цьому оптимальна ефективність геосистеми завжди менша, ніж максимально можлива. Закон незворотності еволюції (сформульований Л. Долло) стверджує: ”Еволюція незворотна, бо організм (популяція, вид) не може повернутися до попереднього стану, вже здійсненого у низці його предків”. Спрямованість еволюції спільнот організмів веде до посилення симбіозу, збереження біогенних речовин, підвищення стабільності та змісту інформації. При цьому загальна стратегія розвитку спрямована на досягнення настільки широкої та різноманітної організаційної структури, яка тільки й можлива в межах, установлених доступним притоком енергії та переважними фізичними умовами існування (ґрунт, вода, клімат і т. ін.). Стратегія геосистеми – максимальний самозахист і самовідновлення. Закон максималізації енергії й інформації у процесі еволюції стверджує: “Найкращими шансами на самозбереження володіє система, яка найбільшою мірою сприяє надходженню, виробленню і ефективному використанню енергії й інформації”. 48


Водночас закон про розвиток системи за рахунок НПС попереджає: “Будь-яка геосистема може розвиватися тільки за рахунок матеріально-енергетичних та інформаційних можливостей середовища, що її оточує. Ізольований саморозвиток неможливий”. 1.2.8. Природні передумови виникнення екологічної небезпеки Сучасне ландшафтознавство [4] – це галузь (яка активно розвивається) комплексної фізичної географії. Об’єктами дослідження цієї науки є складні природні та природно-антропогенні географічні системи – ландшафти (нім. Land – земля + schaft – суфікс, який виражає взаємозв’язок, взаємозалежність). Географічний ландшафт – це однорідна за походженням, територіально цілісна ділянка земної поверхні, якісно відмінна від інших ділянок закономірною, внутрішньо зв’язаною сукупністю природних компонентів (рельєф, клімат, води, ґрунтовий та рослинний покриви тощо) і структурних особливостей. Основними завданнями ландшафтознавства є такі: • виявлення закономірностей формування, побудови, структури, функціонування, динаміки і еволюції, територіальної диференціації й інтеграції ландшафтів; • вивчення властивостей окремих ландшафтів. • дослідження взаємозв’язків між елементами і частинами ландшафтів. • дослідження змін властивостей ландшафтів, які виникають внаслідок впливу природних і антропогенних екологічних чинників. Закономірності, виявлені ландшафтознавством, являють собою теоретичну базу для розробки і планування заходів щодо раціонального використання і охорони ландшафтів як географічних систем, що містять генофонд і відтворюють природні ресурси і видове різноманіття НПС. Природні географічні системи Термін “геосистема” (гр. Ge – Земля і systema – ціле, складене з частини) запропонував 1963 року В. Б. Сочава. Згідно з його поглядами геосистема є: • матеріальною системою, яка складається із взаємозв’язаних атмосфери, гідросфери, літосфери, фітосфери, ноосфери і педосфери, різноманітні взаємозв’язки між якими відображаються у обміні речовинами, енергією й інформацією (що може бути описано як фізичні, хімічні та біологічні процеси); • відкритою динамічною системою, яка змінюється у часі (наприклад, циклічні добові та сезонні зміни тощо) і у просторі; 49


• складною просторовою неоднорідною системою, для якої характерними є процеси територіальної диференціації й інтеграції її окремих частин і елементів. Згодом (1978 року) В. Б. Сочава запропонував більш досконале формулювання: “Геосистема (як особливий клас відкритих динамічних керованих систем) – це земний простір усіх розмірностей, де окремі компоненти природи знаходяться у системному зв’язку один з одним і, як визначена цілісність, взаємодіють з космічною сферою та людським суспільством”. Таким чином, навколишнє природне середовище в масштабі планети Земля являє собою величезну кількість природних територіальних (або географічних) компонентів – геосистем. Кожна з геосистем є особливого виду матеріальною системою, яка складається із взаємообумовлених географічних компонентів (як “природних”, наприклад, материків, океанів, рівнин, річок, озер, природних спільнот рослин і тварин тощо, так і “штучних”, наприклад, штучних форм рельєфу, водосховищ, каналів, посівів, плантацій, лісопосадок і т. ін.), взаємозв’язаних у своєму просторовому розташуванні, що розвиваються у часі як частини цілого. У складній ієрархії геосистем прийнято виділяти три головних рівня їх організації: планетарний (географічна (ландшафтна) оболонка Землі); регіональний (фізико-географічні (ландшафтні) зони, країни, провінції, ландшафти); локальний (урочища і фації). Усім геосистемам (незалежно від їх рівня) притаманні такі найважливіші загальні властивості: цілісність геосистеми; здатність продуціювати біомасу; компоненти геосистеми зв’язані між собою обміном речовинами, енергією й інформацією; основними функціями геосистеми є трансформація сонячної енергії, механічне переміщення твердих речовин (під впливом сили земного тяжіння), циркуляція повітря, вологообіг, біогенний кругообіг речовин; просторова (тобто вертикальна і горизонтальна) структурованість геосистеми; часова (сезонна, добова та ін.) структурованість геосистеми; динаміка геосистеми (тобто здатність до самовідновлення після порушень, пов’язаних, наприклад, з одноразовим антропогенним впливом); еволюція геосистеми (тобто розвиток, незворотні поступні зміни її структури) та ін. Ландшафтна оболонка Землі Ландшафтна оболонка (епігеосфера) – це специфічна зовнішня оболонка Землі, що об’єднує літо-, гідро-, атмо- і біосфери. Епігеосфера [5] – найскладніша частина планети Земля, багата різноманітними видами вільної енергії. Саме в епігеосфері відбувається трансформація речовин і енергії. Тільки в ній можуть одночасно існувати і взаємопроникати речовини у твердому, рідкому та газоподібному агрегатному станах. Тут поглинається, перетворюється і накопичується променева енергія Сонця 50


та взаємодіють фізико-хімічні, біологічні та соціальні процеси, які стимулюються як сонячною, так і внутрішньоземною енергією. Саме в епігеосфері склалися умови для виникнення і розвитку життя, а згодом у процесі еволюції з’явилася людина. Епігеосфера стала середовищем проживання людей та середовищем їхньої перетворювальної виробничої діяльності. Просторова структура епігеосфери, взаємопроникнення і взаємодія її компонентів Єдність епігеосфери визначається взаємопроникненням і взаємодією її компонентів (тобто речовин, які входять до складу окремих оболонок епігеосфери - літо -, гідро -, атмо- і біосфери), що здійснюються енерго- і масообміном, який відбувається постійно. Тропосфера, гідросфера і осадкові оболонки (стратисфера) є основними структурними складовими епігеосфери. Вони розташовані у просторі відповідно до їхньої густини і надають епігеосфері ярусну будову. Четвертий компонент – “жива речовина” - не утворює самостійного ярусу або особливої оболонки. Живі організми “розсіяні” по всій епігеосфері, проникаючи у всі її яруси. У кожному ярусі або його оболонці завжди присутні речовини інших ярусів. Наприклад, гази атмосфери “проникають” у Світовий океан (їх вміст становить 1,4...2,3% за обсягом), у верхній ґрунтовий шар літосфери (їх вміст становить 23...28% за об’ємом). На долю вільної води припадає близько 3% загальної маси стратосфери і 0,3% маси тропосфери, тіла організмів майже на 80% складаються з води. Тверді речовини становлять 3,4% маси гідросфери і кілька відсотків маси живих організмів, а їх вміст в атмосфері - лише 1,2 .10-5 % її маси. Але навіть така мізерна кількість пилу суттєво впливає на властивості атмосферного повітря. Взагалі достатньо наявності незначної кількості “домішок” речовини іншого ярусу, щоб властивості конкретного структурного ярусу епігеосфери докорінно змінилися. Наприклад, дистильована вода не може бути середовищем для життя організмів. Навпаки, вода, яка містить необхідні для конкретного організму розчинені солі та гази, може стати для нього “живильною вологою”. Атмосфера, яка містить водяну пару і частки пилу, має якісно інші фізичні властивості, ніж сухе чисте повітря, і набуває здатності “порушувати” баланс сонячної енергії на поверхні Землі. В свою чергу, інертні малорухомі речовини земної кори включаються у великий і в біотичний кругообіг речовин і стають одним із джерел життя тільки тому, що вони насичені водою, газами атмосфери і залишками “живої речовини”. Організми відіграють особливо активну географічну роль, хоча їхня маса надто мала порівняно з масою всієї епігеосфери (становить приблизно одну мільйонну частину). Особливе значення організмів у перетворенні інших компонентів епігеосфери визначається їхньою надзвичайною біологічною (фізичною, хімічною) активністю, величезним різноманіттям форм і видів, високою життєздатністю в умовах епігеосфери, 51


здатністю активно розселятися. У процесі метаболізму (живлення, споживання) приводяться у переміщення в просторі величезні маси матерії та перетворюється склад усіх ярусів зовнішньої оболонки Землі. Так, наприклад, основний газовий склад атмосфери має біогенне походження: вільний кисень є продуктом фотосинтезу, азот – це значною мірою результат діяльності бактерій, що руйнують азотні сполуки земної кори. За всю історію свого існування організми “вилучили” з атмосфери багато мільярдів тонн вуглекислого газу. Органічні залишки живих організмів “започатковують” потужні шари осадкових порід, які містять вуглець. Організми значною мірою формують газовий та іонний склад вод гідросфери: вони “збагачують” їх киснем і “збіднюють” СО2 при фотосинтезі; споживають кисень і виділяють вуглекислий газ та інші гази при розкладі органічних залишків; водяні організми інтенсивно споживають з води кальцій, калій, фосфор, азот та інші хімічні елементи, а потім “відкладають” їх з донними опадами. В результаті у земну кору надходить більше біогенної речовини, ніж речовин, що поглинаються з неї організмами. Біогенне походження мають не тільки каустобіоліти (вугілля, нафта, природний газ, горючі сланці, торф, сапропеліти), але й вапняки, крейда, діатоміти. Вся осадкова оболонка Землі утворилася при прямій або опосередкованій участі організмів. Наприклад, у ґрунтовому гумусі концентруються найважливіші біогенні елементи (вуглець, азот, фосфор, сірка та ін.). Описані вище процеси взаємопроникнення речовин особливо інтенсивно відбуваються на межах “літосфера – атмосфера”, “літосфера – гідросфера”. Це стає передумовою виникнення процесів взаємопроникнення забруднюючих речовин, наприклад, за наявності забруднення атмосфери, у гідросферу і літосферу і навпаки. Найбільш інтенсивно процеси взаємопроникнення речовин (у тому числі шкідливих “забруднюючих” домішок) відбуваються у контактному шарі ярусів епігеосфери на межі “атмосфера” – “верхня частина літосфери”. Тут широко представлені частинки ґрунтів, частинки кори вивітрювання, різноманітні елементи гідросфери (поверхневі та підземні води), а також зосереджена більша (99,5%) частина “живої речовини” нашої планети. Цей контактний шар отримав назву “сфера наземних ландшафтів”. Однією з найхарактерніших особливостей цього контактного шару є його строката, мозаїчна структура (тобто його горизонтальна диференціація у просторі). Таким чином, сфера наземних ландшафтів складається з численнних геосистем регіонального і локального рівнів. Другим активним контактним шаром є межа “атмосфера” – “гідросфера”, наприклад, на межі поверхні океану з приповерхневим шаром тропосфери. Завдяки впливу сонячної радіації та повітряних мас верхній шар океанічних вод характеризується інтенсивною вертикальною і горизонтальною циркуляціями та насиченістю киснем, просяклим зеленими рослинами. Зазначене вище сприяє інтенсивному взаємопроникненню 52


речовин і, зокрема, забруднюючих речовин із атмосфери в гідросферу і навпаки. Ця частина епігеосфери одержала назву “сфера водних (океанічних і морських) ландшафтів”. За аналогією океанічне дно можна вважати “сферою підводних ландшафтів” (бо, наприклад, мікроорганізми існують навіть на глибині глибоководних впадин (глибина до 11000 м), а океанський мул є аналогом ґрунту). Тут активним контактним шаром (в якому здійснюється інтенсивне взаємопроникнення речовин, в тому числі й шкідливих забруднюючих) є межа “гідросфера” – “ літосфера”. З віддаленням від контактних шарів інтенсивність взаємопроникнення речовин зменшується. Тому зовнішні розміри епігеосфери обмежені (хоч і не різко). Наприклад, у земній корі нижня межа епігеосфери пролягає на глибині 3...5 км. Верхньою межею епігеосфери зазвичай вважають тропопаузу між тропосферою і стратосферою (бо у стратосфері немає умов для життя через несприятливий склад газів, відсутність пари, високий рівень космічних випромінювань, низьку температуру тощо). Водночас майже всі об’єкти гідросфери входять до складу епігеосфери (аж до самих глибоких впадин Світового океану). Функціонування епігеосфери - дуже нелегкий процес, що складається з багатьох взаємозв’язаних ланок. Речовини переміщуються, а енергія перетворюється в епігеосфері у вигляді кругообігів, які фактично не є замкненими. Тому невідворотними є “втрати” речовин і енергії. Більшість процесів в епігеосфері відбувається за рахунок енергії, що надходить до неї ззовні. Це: • енергія сонячного випромінювання; • енергія різноманітних видів космічного випромінювання (становить приблизно одну мільйонну частину енергії сонячного випромінювання); • геотермальна енергія (становить 0,02...0,03% енергії сонячного випромінювання); • енергетичний вплив гравітаційних полів Місяця і Сонця. Крім того, епігеосфера має великі запаси потенціальної енергі. Це: • енергія, накопичена за рахунок перетворення електромагнітного випромінювання Сонця (наприклад, унаслідок нагрівання поверхонь суходолу і океанів), енергія біомаси і т. ін.; • енергія тектонічних процесів (щорічно вивільняється (наприклад, у разі землетрусів одна десятимільйонна частина її запасів)); • “законсервована” у горючих копалинах енергія прадавніх попередніх квантів сонячного випромінювання (її запаси законсервовані у каустобіолітах, еквівалентні 1/3...1/4 частині щорічного надходження до Землі енергії сонячного випромінювання); • енергія “легкого” і “важкого” ядерного палива. Найбільш вагомим в енергопостачанні епігеосфери є внесок сонячного випромінювання. Земною поверхнею поглинається близько 67% цієї 53


енергії (інша її частина “відбивається “ у космос). Поглинута земною поверхнею енергія сонячного випромінювання витрачається на таке: • теплове випромінювання Землі; • випаровування та виділення тепла при конденсації вологи; • турбулентну теплопередачу атмосфері; • синтез біомаси і т. ін. Саме в результаті багатократного обміну енергією між поверхнею Землі (тобто поверхнею Світового океану і земної суші) й атмосферою Землі (яка утворює “особисті запаси” енергії у шарі повітря наземних і водних ландшафтів) мають місце переміщення повітряних мас і мас води у епігеосфері, що спричиняє виникнення потужних “географічних механізмів” циркуляції атмосферного повітря і кругообігу вологи. У свою чергу, приблизно по 0,1% поглинутої земною поверхнею енергії сонячної радіації витрачається на таке: • танення снігу, льоду, мерзлоти (з наступним виділенням теплової енергії при замерзанні води); • хімічне і фізичне вивітрювання речовин поверхневого шару літосфери. На синтез біомаси витрачається не менш ніж 0,1% поглинутої земною поверхнею енергії сонячного випромінювання. Більш значна її частина йде на процеси теплообміну у ґрунті й об’єктах гідросфери. Близько 0,1% від величини поглинутої енергії сонячної радіації виділяється в епігеосферу при розкладі органічних залишків організмів. Істотна частина поглинутої енергії витрачається на “забезпечення” функціонування великого кругообігу речовин. Потоки речовин у епігеосфері дуже різноманітні за своєю природою, наприклад: • переміщення різних форм матерії, які мають фізико-механічну природу; • сукупність процесів міграції хімічних елементів; • біологічний метаболізм тощо. Серед них особливе значення мають гравітаційне переміщення твердих мас у вигляді уламків, пилу, “зважених” частинок та іонів у водних розчинах. Зокрема, гравітаційне переміщення речовин відіграє найважливішу роль у перетворенні рельєфа суходолу, в утворенні осадкових порід, у взаємодії континентів і Світового океану. Наприклад, щорічно з суходолу в океан зі стоком води виносяться від 13 до 50 мільярдів тонн “зважених” твердих частинок і від 2,5 до 5,5 мільярдів тонн розчинених солей. Перші осідають безпосередньо на дні океану, а другі можуть довго залишатися у розчині або поглинаються водними залишками. У разі “участі” в описаних вище процесах твердих частинок або розчинів шкідливих речовин відбувається забруднення об’єктів гідросфери. Крім того, такі явища (зменшення маси суші переносом твердих частинок в океан, тобто денудація) є незворотними і свідчать про незамкненість ве54


ликого кругообігу речовин в епігеосфері, а отже, й про можливість “втрат” речовини в її окремих компонентах. Однак у великому кругообізі речовин літосфери є й замкнені цикли. Одним з прикладів таких циклів є пилообіг в енпігеосфері. Щорічно в атмосферу з поверхні суходолу (внаслідок вивітрювання, господарської діяльності людей, вивержень вулканів і т. ін.) надходять десятки і навіть сотні мільйонів тонн пилу. Цей пил знаходиться у повітрі (забруднюючи атмосферу, в тому числі й шкідливими речовинами) від однієї до десяти діб, після чого випадає на поверхню суходолу або в об’єкти гідросфери (забруднюючи їх у разі участі в цих процесах шкідливих речовин). Описане може бути прикладом як зворотного (у разі осідання всієї маси пилу на суходіл), так і незворотного (тобто незамкненого) кругообігу речовин. Ще одним прикладом зворотного або незворотного великого кругообігу речовин в епігеосфері є “солеобіг” між гідросферою, атмосферою і літосферою, що реалізується денудацією. Деяка кількість іонів (наприклад, Са, Na, Mg, CO3, Cl, SO4 та ін.) потрапляє (шляхом випаровування або розбризкування) з океану в атмосферу, а потім частина з них з атмосферними опадами повертається в океан, а інша випадає на суходіл (забруднюючи їх у разі участі в описаних процесах шкідливих речовин). У газообміні між атмосферою, гідросферою і літосферою основна роль належить кругообігам вільного кисню і вуглекислого газу. Їхні функції дуже різноманітні, але особливо тісно кругообіг цих речовин (а також інших газів і пари, в тому числі й шкідливих) пов’язаний з процесами біологічного метаболізму (що може спричинити забруднення шкідливими речовинами живих організмів і втрати речовин у деяких компонентах епігеосфери, що проявляється у вигляді порушення їхньої газової складової). У вологообміні між гідросферою, атмосферою і літосферою основна роль належить таким процесам: • випаровування розчинів мінеральних і органічних речовин з суходолу, океанів, морів та інших водоймищ; • випадання атмосферних опадів; • насичення вологою ґрунтів; • фільтрування води у товщі літосфери у вигляді потоків поверхневих і підземних вод; • кругообіг води у процесах метаболізму тощо. Усі ці процеси можуть супроводжуватись забрудненням компонентів епігеосфери шкідливими речовинами, а також втратами речовин. Отже, взаємопроникнення речовин з одного ярусу епігеосфери в інший (при реалізації зворотного або незворотного кругообігу) найбільш інтенсивно відбувається на межах “атмосфера – гідросфера”, “гідросфера – літосфера” і “атмосфера – літосфера”, що створює сприятливі умови для забруднення шкідливими речовинами усіх ярусів епігеосфери у разі наявності первинного забруднення одного з ярусів. Оскільки саме в 55


контактних шарах епігеосфери спостерігаються найбільші концентрації організмів (“плівки життя”, за висловом В. І. Вернадського), то вказане забруднення згубно впливає в першу чергу на “живу речовину” епігеосфери. Зовнішній і внутрішній кругообіг речовин в епігеосфері Зазначена вище незамкненість потоків речовин і енергій між компонентами епігеосфери обґрунтовує наявність в ній зовнішнього і внутрішнього кругообігів речовин. Так, існування зовнішнього кругообігу проявляється у таких процесах: • частина речовини з потоків між компонентами епігеосфери виходить за межі ландшафтної оболонки (наприклад, при “зануренні” літосфери у глибини Землі) або дисоціює у міжпланетний простір; • навпаки, в епігеосферу надходять речовини з глибин Землі (наприклад, при виверженні вулканів) або з космосу (наприклад, падіння метеоритів і космічного пилу на земну поверхню). Та все ж зовнішній кругообіг речовин дуже незначний порівняно з внутрішнім, роль якого у процесі геологічного розвитку епігеосфери невпинно зростає. При цьому найбільш інтенсивно поновлюються: • “жива” речовина (вся маса фітопланктону в Світовому океані “замінюється” в середньому за одну добу, для поновлення рослинного покриву на поверхні суходолу необхідно приблизно 150 років); • вода на поверхні суходолу і в атмосфері поновлюється в середньому протягом 10 діб, вода в річках – через 11 діб, вода у ґрунті – через 1 рік, вода в озерах – через 7 років. Водночас на “споживання” атмосферних запасів CO2 (через фотосинтез) необхідно 8...15 років, на поновлення запасів атмосферного кисню – 4000...12000 років, на транспірацію наземними рослинами запасів води Світового океану - 40000 років; на поновлення запасів пилу в атмосферному повітрі - від однієї до 10 діб. Найбільш консервативними є речовини літосфери – на “ нівелювання” материків до рівня океану необхідно кілька мільйонів років. Часова структура, динаміка і еволюція епігеосфери Значна кількість природних процесів в епігеосфері характеризується ритмічними (у часі) коливаннями, спричиненими впливом зовнішніх астрономічних факторів. Найбільш універсальне географічне значення мають регулярні добові та річні зміни в компонентах епігеосфери. Вченими більш менш точно встановлені також ритми більшої тривалості (11, 22...23, 80...90 років) в коливаннях клімату, гідрологічних процесів, льодовитості морів і, частково, біологічних процесів. В еволюції (тобто спрямованому поступному розвитку) епігеосфери відзначають деякі основні закономірності: взаємозв’язаний розвиток усіх 56


компонентів на основі посилення міжкомпонентного обміну речовинами і енергією; поступний характер розвитку; зростаюча роль біогенного чинника; посилення внутрішньої (територіальної) диференціації; нерівномірність розвитку; поєднання поступних, стадійних і ритмічних змін, які надають процесу еволюції характер висхідної спіралі; процес розвитку відбувається в умовах “боротьби” протилежних тенденцій. Крім того, серед основних закономірностей внутрішньої диференціації епігеосфери слід відзначити широтну зональність. Зональна і азональна диференціації епігеосфери Ландшафтній оболонці притаманна складна просторова диференціація, яка проявляється не тільки в ярусній будові епігеосфери (вертикальна диференціація), а й особливо яскраво – в контактних шарах (горизонтальна диференціація). Остання реалізується через величезну кількість геосистем регіонального і локального рівнів. Регіональна структура епігеосфери зумовлена такими зовнішніми чинниками: • нерівномірним “широтним” розподіленням променевої енергії Сонця (визначає зональну диференціацію); • різноманітними побудовою і рельєфом твердої поверхні літосфери (визначає азональну диференціацію). Нерівномірність розподілення сонячного випромінювання різних ділянок ландшафтної оболонки Землі виникла внаслідок: • сфероподібності нашої планети (густина потужності випромінювання закономірно зменшується в напрямках від екватора до полюсів); • добового обертання Землі навколо своєї осі (густина потужності випромінювання змінюється за добовим циклом); • нахилу земної осі до площини орбіти обертання Землі навколо Сонця (густина потужності випромінювання змінюється за сезонним циклом). Саме описана нерівномірність розподілення сонячної радіації на земній поверхні є першопричиною “широтної” (тобто “горизонтальної”) диференціації епігеосфери на ландшафтні зони, кожна з яких характеризується своєрідними тепловим режимом, циркуляцією повітряних мас, вологообміном, водним балансом і т. ін. Сучасна класифікація природно-географічних комплексів за загальними ознаками передбачає наявність на поверхні Землі таких природних зон: • арктичні й антарктичні пустелі; • тундра; • лісотундра; • океанічні луки; • тайга; 57


• змішані ліси; • широколистяні ліси; • твердолистяні та вічнозелені ліси і кущі; • лісостепи і прерії; • степи; • напівпустелі та пустелі; • савани і рідколісся; • змінно-вологі ліси; • постійно-вологі ліси; • області висотної поясності. “Зональність – універсальна географічна закономірність” [16]. Вона так чи інакше “проявляється у всіх природних процесах епігеосфери (науковцями точно встановлені зональність клімату, водного режиму, ґрунтоутворення, органічних процесів підземних вод і навіть Світового океану). “Ландшафтна зона – це частина земної поверхні, витягнута широкою смугою вздовж географічних паралелей на території одного або кількох материків, яка характеризується певним гідротермічним режимом (тобто співвідношенням тепла і вологи), певною інтенсивністю екзогенних процесів, певними кліматичними умовами, переважанням певних типів ґрунтів і рослинності, пануванням зонального типу ландшафту” [15]. Крім “широтних” зон в епігеосфері в наш час виділяють три фізикогеографічні сектори (тобто “меридіанні” зони): центральний (континентальний) і два периферійні (приокеанічні). В центральному секторі “широтна” залежність всіх основних показників “зональності” загострена, а у “периферійних” – згладжена. Азональна диференціація епігеосфери зумовлюється різноманіттям побудови та рельєфу твердої поверхні літосфери, яке виникло внаслідок тектонічного розвитку Землі. Так, відомо , що від висоти над рівнем моря залежать суттєві особливості клімату конкретної ділянки епігеосфери. Фізико-хімічні властивості гірних порід цієї ділянки визначають основні риси її водного режиму і гідромережі, мінеральне багатство ґрунтів, своєрідність форм рельєфу і т. ін. Тому найбільш яскравим прикладом азональної диференціації епігеосфери є висотна поясність (зумовлена різким зменшенням величини радіаційного балансу, а також зміною (спочатку підвищенням, а потім зменшенням) кількості опадів зі збільшенням висоти конкретної ділянки суші над рівнем моря). “Азональність така ж універсальна географічна закономірність, як і зональність” [15]. В природі будь-якої ділянки епігеосфери діалектично поєднуються як зональні, так і азональні особливості. Тому кожній із конкретних “ландшафтних зон” і кожному з конкретних “висотних поясів” (в межах яких (тобто зони і пояса) “розташована” конкретна ділянка епігеосфери) притаманні свої “індивідуальні” особливості перебігу кругообігу речовин і енергій. Отже, кожній конкретній геосистемі регіонального і локального рівнів 58


притаманні свої “індивідуальні” особливості процесів її можливого забруднення шкідливими речовинами. 1.2.9. Геосистеми регіонального рівня Наслідком впливу зональних і азональних чинників є система регіональних підрозділів епігеосфери, виділенням, систематизацією і описанням яких займається науковий напрям – фізико-географічне районування. Районування – це сукупність дій з виявлення територіальної диференціації й інтеграції ландшафтної оболонки, взаємодії суспільства та природних і соціально-економічних процесів. Підґрунтям для цього районування є вивчення процесів як диференціації, так і інтеграції природних комплексів. При цьому інтеграція природних комплексів того чи іншого рівня у більш складні геосистеми здійснюється в епігеосфері завдяки циркуляції повітряних мас, гідростоку, силовому переміщенню твердих мас, міграції рослин і тварин тощо. Морфологічними структурами епігеосистеми найвищого з регіональних рівня є фізико-географічні країни. Фізико-географічними країнами є ділянки епігеосфери, розташовані на стародавніх платформених рівнинах (наприклад Таврійські степи), плоскогір’ях, крупних орогенічних підняттях (наприклад, Карпати, Кримські гори). Кожна з фізикогеографічних країн відрізняється від іншої побудовою геологічного фундаменту, макрорельєфом, макрокліматичними особливостями (тобто співвідношенням морських і континентальних повітряних мас, ступенем континентальності, зволоженості і т. ін.), планом географічної мережі, своєю зональною структурою, а гірські країни – ще й висотною поясністю. До складу фізико-географічних країн входять фізико-географічні області. Фізико-географічні області – це крупні частини фізикогеографічних країн, що відособилися у процесі їх розвитку під впливом азональних чинників (наприклад, енейрогеничних підняттів та опускань, морських трансгресій (тобто “наступ” моря на суходіл) або регресій (тобто “відступ” моря з суходолу) тощо). Вони мають різний вік і, звичайно, чітко розрізняються між собою орографією (тобто характеристикою форм земної поверхні, наприклад, висотою, протяжністю, характером схилів тощо), характером гідрографічної мережі, кліматом, ґрунтово-рослинним покривом і т. Ін. Фізико-географічні області поділяються на (вже описані раніше) ландшафтні зони і ландшафтні підзони. Тому природні компоненти будь-якої зони (підзони) “трансформуються”, набуваючи специфічних характерних рис саме тих конкретних фізико-географічних областей, країн, секторів, де вона розташована. Частину ландшафтної зони (підзони), що “розташована” в межах однієї конкретної фізико-географічної області, називають ландшафтною провінцією (підпровінцією), тобто обмеженою, віддаленою територією. 59


Враховуючи викладене, приходимо до висновку, що основні види геосистем регіонального рівня ландшафтної оболонки Землі диференціюються (та інтегруються) відповідно до зональних (наприклад, ландшафтні зони, підзони, провінції) чи азональних (наприклад, фізикогеографічні сектори, країни, області) ознак. Отже, кожній конкретній із таких структурних складових епігеосфери притаманні свої специфічні характерні риси її функціонування. Зокрема, це стосується механізмів здійснення обміну речовинами і енергією, а значить, і особливостей можливого забруднення вказаних геосистем. На завершення слід відзначити, що найпростішою із морфологічних структурних одиниць регіонального рівня є географічний ландшафт [5]. Ця структурна територіальна одиниця епігеосфери вже не може бути диференційованою ні за зональними, ні за азональними ознаками, бо є однорідною відносно розподілу потоків сонячної радіації та відносно характеру побудови і рельєфу твердої поверхні літосфери. 1.2.10. Географічний ландшафт і геосистеми локального рівня Ландшафт – це відносно однорідна ділянка епігеосфери, яка відособилася в ході її еволюції та відрізняється від інших ділянок своєю структурою (тобто закономірним поєднанням природних тіл і явищ), характером взаємозв’язку і взаємодії між компонентами цієї геосистеми, особливостями поєднання її структурних складових. Географічний ландшафт – це генетично єдина геосистема, однорідна за зональними і азональними ознаками, яка містить в собі специфічний набір поєднаних локальних геосистем. Однорідність географічного ландшафту проявляється в єдності його твердого фундаменту, а неоднорідність ландшафту має локальний характер. Причинами вказаної неоднорідності є функціонування і розвиток самого ландшафту. Внутрішньоландшафтна неоднорідність (тобто мозаїка локальних геосистем, що входять до складу конкретного географічного ландшафту) створюється у процесі: • ерозійного розчленування рельєфу (під впливом водостоку); • заболочування лісів унаслідок розростання сфагнових мохів; • заростання озер; • вивітрювання та інших видів руйнування гірних порід; • діяльності тварин тощо. У кожному ландшафті спостерігається закономірний набір ділянок, які відрізняються одна від одної своїми ”індивідуальними” розташуваннями у рельєфі, формою, крутизною і експозицією (тобто систематизованим розміщенням) схилів і т. ін. Внаслідок перерозподілу тепла, вологи і мінеральних речовин по площі кожна з таких ділянок ландшафту відріз60


няється своїм “індивідуальним” мікрокліматом, водним і сольовим режимами і в цілому своїми ”індивідуальними” екологічними умовами. Тому на цій ділянці формуються єдині “індивідуальний” фітоценоз і тип ґрунту, а зазначені вище компоненти в сукупності утворюють елементарну геосистему – фацію. Фація (від лат. facies – обличчя) – це найменший природний територіальний комплекс, на всій площі якого зберігаються один літологічний склад порід, однаковий характер рельєфу або форм мікрорельєфу, однаковий характер зволоження, одні й ті самі мікроклімат, тип ґрунтів і біоценоз. Таким чином, фація є кінцевою ланкою фізико-географічного поділу ландшафтної оболонки Землі й водночас початковою ланкою інтеграції геосистем локального рівня в більш складні природно-географічні комплекси : географічні ландшафти; ландшафтні провінції, ландшафтні зони; фізико-географічні області; фізико-географічні країни; епігеосферу. Першим “щаблем” у зазначеній географічній інтеграції є об’єднання фацій в урочища. Урочище – це поєднана система поряд розташованих фацій, об’єднаних загальною спрямованістю фізико-географічних процесів – водного стоку, міграції хімічних елементів, денудації або акумуляції, виносу або накопичення солей і органічних речовин тощо. У таксономічному значенні урочище – це природний територіальний комплекс, який складається із систем генетично, динамічно і територіально зв’язаних фацій та їх груп (підурочищ). Урочища найбільш чітко виявляються в умовах розчленованого рельєфу з контрастними (випуклими і угнутими) формами мезорельєфу (наприклад, урочища пагорбів і улоговин), але вони формуються й на просторих вододільних рівнинах. Типові комбінації урочищ і фацій, притаманні кожному ландшафту, створюють його індивідуальну морфологію, тобто суворо “індивідуальний” внутрішній просторовий візерунок. Тому кожній фації, кожному урочищу (як і іншим різновидам геосистем) притаманні індивідуальні особливості їхнього функціонування. В першу чергу це стосується особливостей обміну речовинами і енергією, а також індивідуальних особливостей можливого забруднення кожної з таких геосистем. Оскільки всі компоненти геосистем всіх рівнів, що входять до складу ландшафтної оболонки Землі, тісно зв’язані між собою процесами функціонування (зокрема, процесами обміну речовинами і енергією), то забруднення хоча б одного ярусу будь-якої конкретної фації неминуче призводить до поширення цього виду забруднення в межах всієї епігеосфери (хрестоматійним прикладом цього є реєстрація незначного випадіння радіонуклідів на території Польщі та скандинавських країн унаслідок Чорнобильської катастрофи). 61


1.2.11. Погіршення екологічної ситуації – результат небажаної трансформації природних ландшафтів унаслідок впливу негативних екологічних чинників Негативні екологічні чинники – рушійна сила порушення структури і функціонування природних ландшафтів Усі описані раніше властивості геосистем (наприклад, їхні структура, функціонування, динаміка, еволюція тощо) найбільш повно розкриваються при вивченні саме географічних ландшафтів. В геосистемах цього рангу найяскравіше проявляються складні взаємозв’язки між вертикальними і горизонтальними потоками кругообігу речовин і енергії та відповідно двох систем внутрішніх географічних взаємозв’язків. Так, майже ідеальним об’єктом для вивчення і аналізу “вертикальних” міжкомпонентних зв’язків у географічних ландшафтах є фація. В той же час для виявлення горизонтальних (тобто міжфаціальних) географічних зв’язків необхідно вивчати ландшафт в цілому – як притаманні йому поєднані ряди фацій – від вершин вододілів до русел річок та інших водоймищ. Подібні фаціальні ряди слугують основою для дослідження, наприклад, інтеграційних процесів у геосистемах. Так, найважливіший механізм інтеграції фацій в урочища реалізується через: • гравітаційні потоки речовин, зумовлені рельєфом (зверху вниз); • деякі інші, в тому числі й біологічні, “канали” (наприклад, комарі народжуються у водоймах, а гинуть на суходолі і тим самим здійснюють горизонтальне переміщення значних мас твердих речовин, у тому числі й мікроелементів); • вітрове горизонтальне переміщення пилу, солей, спор, насіння рослин тощо. Описане може слугувати прикладом для пояснення суті еволюції як спонтанного процесу, при реалізації якого поступове кількісне накопичення нових елементів неминуче призводить до якісних змін у природних геосистемах. Отже, навіть природна еволюція географічного ландшафту може (з високою вірогідністю) призвести до трансформації його морфологічних складових, тобто до з’явлення у його складі та “розростання” якісно нових видів фацій та урочищ. У наш час причини трансформації конкретних ландшафтів поділяються на природні (зміни макроклімату в зональних і навіть планетарних масштабах, тектонічні рухи, еволюція тощо) і антропогенні (тобто зміни мікрорельєфу, мікроклімату, кількісних і якісних показників потоків речовин і енергій та ін. унаслідок впливу виробничої, побутової й іншої діяльності людей). При цьому ландшафти (які функціонують в наш час у складі епігеосфери) за ступенем їх трансформації (тобто зміни складу, взаємозв’язку і взаємодії компонентів унаслідок антропогенного впливу) поділяються на такі: 62


1. Умовно незмінені (або первісні) ландшафти. Це ландшафти, які ще не залучені до прямого господарського використання, але опосередкований вплив господарської діяльності людства “зачепив” і їх (наприклад, хоч і незначне, забруднення шкідливими речовинами ландшафтів Антарктики, високогір’я і т. ін.); 2. Слабо змінені ландшафти. Це ландшафти з екстенсивною господарською діяльністю людей (полювання, рибальство, вибіркове вирублення лісів тощо), яка “торкається” тільки окремих “вторинних” їх компонентів, а основні природні зв’язки та взаємодія їхніх основних компонентів залишаються непорушеними (наприклад, деякі ландшафти у лісах, на схилах гір та ін., що не залучені до активного господарського використання)); 3. Порушені, сильно змінені (антропогенні) ландшафти. Антропогенні ландшафти залучені до зони активної господарської діяльності людей, їхні компоненти і внутрішні зв’язки зазнали інтенсивного стихійного впливу антропогенних екологічних чинників, унаслідок чого трансформація ландшафтів відбулася в небажаному для суспільства напрямку. Виникнення антропогенних ландшафтів (тобто порушених територій) є результатом діяльності людського суспільства, яке для своїх потреб за 8 – 10 тисяч років (від початку сільськогосподарської революції до кінця XIX сторіччя) зруйнувало 20% природних екосистем, основну частину яких становили найбільш продуктивні лісові та лісостепові ландшафти. Протягом XX сторіччя було порушено ландшафти ще на 40% площі континентів. А в наш час антропогенні ландшафти становлять більш ніж 24% епігеосфери. Їх поділяють на техногенні, урбанічні, аграрні та ін. Описана вище діяльність людського суспільства є джерелом значної кількості антропогенних екологічних чинників [5]. Вплив частини таких чинників пов’язаний з господарським вилученням ресурсів і відповідним порушенням природних ландшафтів унаслідок: вирубування лісів; зорювання степів; осушення боліт; промислу рослин, риб, птахів і звірів; заміни природних комплексів штучними спорудами, комунікаціями, водосховищами, промисловими майданчиками, сельбищними зонами міського типу, звалищами, пустирями тощо. Вплив іншої частини антропогенних екологічних чинників призводить до забруднення компонентів географічних ландшафтів (атмосферного повітря, водоймищ, земельних ділянок) побічними продуктами і відходами виробництва та споживання. Вплив переважної частини антропогенних екологічних чинників проявляється у процесі застосування технічних засобів і машин у промисловості, транспорті, будівництві, видобуванні корисних копалин, аграрному секторі і т. ін. Тому такі антропогенні чинники отримали назву техногенних. Саме вплив техногенних чинників ініціює і підтримує процес трансформації природних ландшафтів у техногенні ландшафти. В наш час серед техногенних ландшафтів виділяють (за типом землекористування) такі класи антропогенних ландшафтів: 63


• сільськогосподарський (польовий, луго-пасовиський, садовий, виноградниковий, змішаний); • промисловий (кар’єрний, відвальний, териконів, промислові майданчики, звалища і полігони твердих побутових відходів); • лінійно-дорожний (автомобільних доріг, залізниць, аеродромів, нафто – і газопроводів, ліній електропередачі); • лісовий (лісові культури, вторинні ліси); • водний (крупні водосховища, середні водосховища, малі водосховища і ставки, канали); • рекреаційний (ландшафти і ландшафтні комплекси навколо санаторіїв, пансіонатів, будинків і баз відпочинку, туристичні бази, кемпінги, крупні міські та приміські парки з атракціонами, лісопарки, лугопарки, гідропарки, ландшафтно-архітектурні музеї та ін.); • сельбищний (сільський, міський садово-парковий, міський малоповерховий, міський багатоповерховий, заводський); • беллігеративний (сторожеві кургани, оборонні вали, воронки та траншеї). Процесу антропогенної трансформації ландшафтів досить активно сприяє і вплив нетехногенних антропогенних екологічних чинників, дія яких проявляється в основному в побуті та поведінці людей у природному середовищі при нетехнозованому промислі та в процесі “активного відпочинку”. Основні напрямки антропогенного (техногенного) впливу на геосистеми Результати трансформації численних природних ландшафтів унаслідок дії антропогенних екологічних чинників можна звести до таких основних напрямків техногенного впливу на геосистеми: • механічне переміщення твердого матеріалу і порушення гравітаційної рівноваги; • змінення вологообігу і водного балансу; • порушення біологічної рівноваги і біогенного кругообігу речовин; • повітряна міграція техногенних викидів; • водна міграція техногенних скидів; • техногенні змінення теплового балансу. Механічне переміщення твердого матеріалу і порущення гравітаційної рівноваги у географічних комплексах, а також посилення виносу або акумуляції твердих речовин може бути як прямим, так і опосередкованим наслідком господарської діяльності. Безпосереднє техногенне перерозподілення мас твердих речовин літосфери найбільш інтенсивно здійснюється на територіях гірничих виробок, міст, крупних інженерних споруд, а також у процесі зорювання ґрунтів, меліорації і т. ін. В результаті з’являється специфічний техногенний 64


ландшафт, який характеризується, наприклад, наявністю териконів (висотою до 300 м і площею в десятки гектарів), відвалів пустої породи (висотою 100...150 м і протяжністю 1,5...2,0 км), кар’єрів (глибиною 500...800 м і площею до кількох квадратних кілометрів), штучних рівнин (площею у сотні – тисячі гектарів), гідромереж тощо. Створення техногенних форм штучного рельефу стимулює подальші зміни у геосистем, передусім гравітаційного характеру: • пустоти, що виникають у підземних виробках, спричиняють просідання і провали земної поверхні; • терикони, відвали і кар’єри започатковують вторинні гравітаційні процеси – обвали, осипи, зсуви ґрунту; • терикони, відвали, зорені ґрунти, об’єкти іригаційної мережі зазнають змивання, розмивання, вивітрювання. Природний вологообмін і водний баланс в епіогеосфері забезпечується процесами випаровування води (в основному з поверхні різноманітних водойм),транспірації (за участі кореневої системи, стовбурів і листя рослин) та наступного випадання опадів (у вигляді снігу, граду, дощу). При цьому запаси вологи, що випали на суходіл, завдяки поверхневому водостоку і підземним водоносним системам повертаються руслами річок до макрообє’ктів гідросфери. Виникнення антропогенних ландшафтів суттєво порушило природний вологообмін і водний баланс (тобто стабільність надходження і витрат води) не тільки в межах окремих геосистем будь-якого рівня, а й у межах епігеосфери в цілому. Пояснюється це, в першу чергу, цілеспрямованим (або наслідковим) порушенням природного водостоку внаслідок: • прямого гідротехнічного режиму на водні об’єкти (наприклад , регулювання водного впливу річок; перерозподіл площ водозбору різноманітних об’єктів гідросфери; забір води на виробничі, комунально-побутові й інші потреби; створення все нових і нових водосховищ; створення систем і споруд для гідромеліорації та штучного зрошення тощо). • перетворення водного балансу на площах водозбору (які є джерелами водного постачання річок) шляхом змінення їхнього рослинного покриву, щільності їхніх ґрунтів і навіть рельєфу. Найбільш значні географічні наслідки спричиняються створенням штучних водосховищ, загальний обсяг яких сягає 5000 км³ (приблизно 13% обсягу річного стоку річок планети). Економічний ефект від створення водосховищ дуже значний: можливість отримання додаткової електроенергії від гідроелектростанцій (без витрачання невідновлюваних енергоресурсів); покращання умов судноплавства і водопостачання; полегшення умов постачання води для зрошування сільськогосподарських угідь та транспортування її на значні відстані; попередження повеней і т. ін. 65


Але створення кожного нового водосховища - це заміна раніше існуючої наземної геосистеми новим водним техногенно природним комплексом із специфічними для нього гідрохімічним і гідробіологічним режимами, внаслідок чого радикально змінюються кругообіги речовин та енергії, а отже, і всі параметри функціонування не тільки конкретних фації, урочища, а й інших геосистем більш високого рівня, зокрема через відкладення у водосховищах частини річкових наносів скорочується твердий стік, зменшується зростання дельт річок і надходження твердого матеріалу до моря. Одним з найрадикальніших способів перетворення водного балансу наземних геосистем (географічних ландшафтів) є штучне зрошення сільгоспугідь, на що витрачається до 75% обсягів води, яку забирають з річок та інших водойм. Але тільки половина цієї води витрачається раціонально (тобто транспірується культурними рослинами), інша ж втрачається внаслідок інфільтрації в каналах і непродуктивного випаровування. У ландшафтах з нестійким і недостатнім атмосферним зволоженням покращання водного балансу може бути досягнено вдосконаленням методів землеробства. Найбільш різкими є зміни водного балансу після трансформації географічного ландшафту в техногенний і особливо в урбанізований: • забудова, водонепроникне поверхневе покриття, розчищення від снігових заметів суттєво зменшують інфільтрацію та посилюють поверхневий стік; • порушення природної гідромережі підземних вод підземними спорудами і комунікаціями призводить до підйому їхнього рівня, а отже, й до підтоплення окремих територій; • відкачування частини підземних вод для промислових, комунальних і побутових потреб зменшує ґрунтове постачання водою річок. Внаслідок техногенного впливу на геосистеми виникає порушення біологічної рівноваги та біогенного кругообігу речовин. Одним з найтяжкіших наслідків трансформації природних ландшафтів у антропогенні є кардинальна перебудова їхніх біоценозів, основними причинами якої можуть стати: • випадкове занесення до ландшафтів окремих видів організмів, які знаходять для себе екологічну нішу; • свідома акліматизація або інтродукція нових организмів; • змінення екологічних умов; • нераціональне, безгосподарське використання існуючих біологічних ресурсів; • пряме знищення біоценозів з частковою заміною їх штучними спільнотами. Будь-яка перебудова біоценозу призводить до зміни не тільки його внутрішніх зв’язків, але й звязків біоценозу з абіотичними компонентами 66


геосистеми. Як і в описаних вище порушеннях гравітаційної рівноваги та водного балансу, зміна біоценозу спричиняє суттєве порушення геохімічних функцій геосистеми. Тому внаслідок знищення або перебудови рослинного покриву неминуче порушується загальний геохімічний кругообіг багатьох речовин, особливо рухомих хімічних елементів. Крім того, у випадку створення культурних біоценозів щорічно з врожаєм із ґрунту вилучаються сотні мільйонів тонн азоту, фосфору, калію та ін. Для підвищення продуктивності наступних врожаїв у ґрунт вносять велику кількість мінеральних добрив і пестицидів. Частина з цих добрив і отрутохімікатів вимивається з ґрунту дощовими та талими водами і забруднює атмосферу, гідросферу і літосферу, що шкодить живим організмам. Таким чином, порушення біологічної рівноваги можуть призвести до повної перебудови біоценозів, порушення гравітаційної рівноваги, перетворення водного балансу,теплового балансу та мікроклімату, балансу речовин у системі ґрунт - біоценоз. Частково ці порушення через стік, транспортування і акумуляцію наносів, трофічні звязки і водну міграцію хімічних елементів можуть поширюватися на геосистеми більш високих рівнів. До антропогенного забруднення епігеосфери призводить і повітряна міграція техногенних викидів. Згідно з описаним вище антропогенне переміщення твердих мас, а також антропогенні змінення природних вологообміну та біогенного кругообігу речовин навіть в межах конкретної фації (чи урочища) неминуче призводять до виникнення нового (додаткового до природного), вже техногенного, кругообігу речовин не тільки в межах тієї фації, де здійснювалися зміни, а й у сусідніх з нею геосистемах навіть більш високого рівня. Цей техногенний кругообіг речовин є одним із найспецифічніших і важкоконтрольованих виявлень антропогенного впливу на природу, який різко підвищився в епоху науково-технічних революцій і характеризується наявністю діалектичного протиріччя. З одного боку, людина опосередковано (шляхом впливу, наприклад, на інтенсивність гідростоку, денудації, інфільтрації і т. ін.) послаблює природні геохімічні процеси (зокрема, ”небажані” процеси міграції хімічних елементів) в епігеосфері, не виходячи при цьому за межі хімічних реакцій, що існують в природі. З іншого ж боку, у процесі виробництва людина створює (у результаті перегрупування атомів окремих хімічних елементів) безліч нових хімічних сполук, більшість з яких не може утворитися в природних умовах. Частина таких речовин і матеріалів призначена для безпосереднього впливу на навколишнє природне середовище, наприклад, хімічні добрива, отрутохімікати та ін. Але більшість з них потрапляє в техногенний кругообіг речовин не навмисно, а у вигляді відходів виробництва, різноманітних покидів, використаних виробів тощо. 67


За масою речовини, залученої до техногенного кругообігу, на першому місці серед хімічних елементів земної кори знаходиться вуглець, а далі йдуть кальцій, залізо, алюміній, хлор, натрій, сірка, азот, фосфор, калій, мідь, цинк та ін. Більшість з цих елементів природно концентруються у товщі планети і виносяться на її поверхню у результаті господарської діяльності людини, звідки вже потрапляють в атмосферу, ґрунт і гідросферу. Вказані хімічні елементи потрапляють у яруси епігеосфери також у результаті прямих викидів промислових газів, аерозолів, стічних вод, а також внаслідок розкладу, окислення, розмивання і т. ін. відходів, покидів і вже використаних виробів. Отже, в атмосферу (забруднюючи її) крім газів потрапляють тверді та рідкі продукти спалювання горючих речовин і пил, що утворюється підприємствами цементової, вугільної, металургійної, абразивної, гіпсової, переробної та інших промисловостей, а також пиловими бурями. Так, наприклад, в атмосферу Землі щорічно “викидається” не менше 10...15 мільярдів тонн вуглекислого газу (СО2), приблизно 200...300 мільйонів тонн чадного газу (СО), близько 300 мільйонів тонн сірчаного ангідриду (SO2), майже по 50 мільйонів тон окислів азоту та вуглецеводних сумішей і ще безліч шкідливих газоподібних сумішей. Ці промислові гази розвіюються по всій атмосфері (наприклад, деякі з них руйнують навіть озоновий шар), але “концентруються” переважно у нижньому трикілометровому шарі тропосфери, а тому (через підвищену рухомість цього шару) здатні поширюватися на відстані у кілька десятків тисяч кілометрів від місця їх викиду. Багато з них можуть вступати між собою у специфічні хімічні реакції з утворенням вторинних токсичних продуктів (наприклад, пероксиацетилнітрат, що є найбезпечнішим із майже 600 токсичних компонентів Лос–Анджеленського смогу). На відміну від промислових газів частинки промислового і природного пилу, дим, рідкі та тверді аерозолі мають масу більшу, ніж маса молекул промислових газів, а тому забруднюють в основному нижні шари тропосфери завтовшки у кілька сотень метрів. Унаслідок цього вони здатні розповсюджуватись на відстань у сотні – тисячі кілометрів від місця їх викиду, хоча найдрібніші з таких частинок місяцями “плавають” у повітрі, а тому можуть досягнути будь-якого “куточка” епігеосфери. Очищення атмосфери від промислових газів що її забруднювали, пилу, диму, рідких і твердих аерозолів відбувається внаслідок “випадіння” їх або “вимивання” атмосферними опадами, що неминуче призводить до забруднення шкідливими речовинами поверхонь наземних і водних ландшафтів , що спричиняє залучення цих забруднюючих речовин до великого і біогенного кругообігу речовин, пов’язаного з ланцюгами живлення організмів. Останнє спричиняє їх отруєння у процесах дихання та харчування. Особливою проблемою в наш час є радіоактивне забруднення атмосфери, гідросфери і літосфери внаслідок випробувань ядерної зброї (застосування боєприпасів із “збідненим” ураном) і аварій на ядерно– 68


енергетичних реакторах та інших радіаційно небезпечних об’єктах.Частина радіонуклідів (при реалізації таких подій) “випадала” навколо місць їх викиду, а інша розповсюдилась по всій епігеосфері. Наприклад , продукти ядерного вибуху 7 березня 1955 року у штаті Невада (США) вже через 5 днів були виявлені у Ленінграді, а радіоактивне забруднення ландшафтів унаслідок Чорнобильської катастрофи поширилось на територію України, Росії та Білорусі. Особлива небезпека радіоактивного забруднення географічних ландшафтів зумовлюється дією таких чинників: • високим рівнем зовнішнього іонізуючого випромінювання від радіонуклідів , що знаходяться в атмосфері або забруднюють наземні та водні ландшафти; • довгостроковою високою активністю радіоактивних ізотопів (термін напіврозпаду стронцію-90 становить 28 років , цезію-137 - 30 років, йоду-131 - 8 діб) ; • залученням радіонуклідів (що випали з атмосфери з пилом і атмосферними опадами на території наземних і водних ландшафтів) до техногенно–біогенного кругообігу речовин, який охоплює ланцюги живлення організмів, внаслідок чого виникає високий рівень внутрішнього опромінювання, що триває аж до повного виведення радіонуклідів з організму. Дуже небезпечною є водна міграція речовин техногенних викидів. Більшість забруднюючих речовин техногенних викидів у навколишнє природне середовище “проходить ” через водний цикл міграції, який охоплює такі ланцюги : випадіння речовин, що забруднюють атмосферу, з атмосферними опадами на поверхню наземних і водних ландшафтів ; поверхневий стік та інфільтрація, ґрунтовий стік і побутовий каналізаційний стік, а також стік промислових стічних вод; русловий стік до морів і океанів; циркуляція вод внутрішніх водоймищ і Світового океану. Зазвичай найбільш забрудненими шкідливими речовинами є промислові та побутові стоки, у водах яких містяться різноманітні кислоти, феноли, сірководень, аміак, а також ртуть, свинець, фтор, миш’як, кадмій та інші токсичні речовини. Чинниками прямого забруднення річок та інших водоймищ є викиди водного транспорту та відходів сплаву деревини. Крім того, вони опосередковано забруднюються: водами поверхневого стоку із поверхні сільгоспугідь (в основному добривами, отрутохімікатами та продуктами життєдіяльності сільгосптварин); водами поверхневого стоку з урбанізованих територій (в основному промисловими і побутовими відходами та покидями); ґрунтовими і підземними водами (які не повністю очистились в процесі інфільтрації). Таким чином, річки (та інші внутрішні водойми) стають природними колекторами, на дні русел яких у процесі транспортування води до внутрішніх морів і Світового океану ”відкладається ” частина забруднюючих речовин (наприклад, на дні річки Потомак у Вашингтоні шар відкладень покидей і фекалій перевищує 3 м). У воді річок унас69


лідок впливу забруднюючих речовин відбувається трансформація природних водних ландшафтів (найбільше змінюються рельєф і склад біоти). У річках відбувається також часткове самоочищення води: частина органічних забруднюючих речовин руйнується та мінералізується завдяки життєдіяльності водоростей та мікроорганізмів. На відміну від цього значно меншим є ефект самоочищення води в озерах і водосховищах, а тому ландшафти цих водоймищ більш інтенсивно трансформуються під впливом мігруючих речовин техногенних викидів.Так, підвищення в них концентрації фосфору спричиняє бурний розвиток синьо–зелених водоростей та “цвітіння” водоймищ. Кінцевим ланцюгом у водній міграції різноманітних техногенних викидів є Світовий океан. До нього доходить значна частина шкідливих речовин техногенних викидів з вод суходолу, приєднуючись до нафтопродуктів і промислових відходів, що скидаються безпосередньо до океану. Все це зумовлює прогресуюче забруднення Світового океану, що дуже небезпечно, бо процес забруднення Світового океану (який є основним джерелом надходження кисню в епігеосферу, а також постачання харчової сировини для людства, незамінною транспортною комунікацією , стабілізатором теплового балансу в епігеосфері, кухнею погоди і т. ін.) значною мірою є незворотним. Значну екологічну небезпеку створює і техногенне змінення теплового балансу. Основними техногенними чинниками зміни теплового балансу і температурного режиму в епігеосфері є такі: 1. Перетворення підстилаючої поверхні геосистеми головним чином шляхом зміни рослинного покриву та режиму зволоження (вирубання лісів, осушення боліт, створення водосховищ, облаштування штучних покриттів у містах, запилення поверхні снігу та льоду, утворення нафтової плівки на поверхні морів та океанів), що впливають на радіаційний і тепловий баланс через змінення коефіцієнта відбиття поверхні Землі й інтенсивності випаровування. 2. Техногенне тепло, яке надходить в атмосферу внаслідок виробництва енергії та становить 66% енергії, що міститься у використаному паливі. В розвинутих країнах густина теплового потоку, що надходить в атмосферу, щодоби сягає сотень тисяч кілоджоулів на квадратний сантиметр. 3. Збільшення концентрації вуглекислого газу (СО2) в атмосфері. Більшість вчених вважає це найважливішою причиною розвитку парникового ефекту, який спричинить глобальне підвищення температури в епігеосфері. 4. Збільшення кількості аерозолів в атмосфері, що, на думку провідних учених, сприяє зростанню впливу парникового ефекту. Рівень теплового забруднення епігеосфери, що існує в наш час, і стала тенденція його зростання занепокоїли не тільки провідних учених, але й всю людську спільноту. Тому згідно з Кіотськими домовленостями 70


в першу чергу провідні розвинені країни зобов’язані скоротити споживання природного палива з метою різкого зменшення кількості викидів продуктів згоряння та забезпечення стабілізації теплового балансу і температурного режиму планети. Отже, реалізація будь-якого з описаних напрямків антропогенного впливу на геосистеми неминуче призводить до зміни структури та внутрішніх і зовнішніх зв’язків природних ландшафтів, до порушення їх функціонування (зокрема до забруднення їх компонентів), а в особливо тяжких випадках - і до виникнення незворотних негативних змін у навколишньому природному середовищі, які спричиняють надзвичайні екологічні ситуації. Антропогенні забруднення Згідно з п. А.2.11 ДСТУ 2156-93 (Безпека промислових підприємств) “забруднення атмосферного повітря – це привнесення у повітря або утворення у ньому фізичних агентів, хімічних речовин чи організмів, що негативно впливають на життєдіяльність людини або завдають шкоди матеріальним цінностям і НПС”. “Забруднення поверхневих і підземних вод – це привнесення у воду або утворення в ній фізичних, хімічних чи біологічних агентів, що негативно впливають на середовище проживання або завдають шкоди матеріальним цінностям і навколишньому природному середовищу” (п. А.2.12 ДСТУ 2156-93/). “Забруднення ґрунтового покриву – це привнесення або виникнення в ґрунті нових, звичайно не характерних для нього фізичних, хімічних чи біологічних агентів або перевищення в часі, що розглядається, середнього багаторічного рівня концентрації перелічених агентів” (п. А.2.13 ДСТУ 2156-93). “Порушення поверхні землі – це сукупність різноманітних видів змін природного стану земної поверхні внаслідок техногенної діяльності та несприятливих природних процесів і явищ” (п. А.2.14 ДСТУ 2156-93). Згідно із ст. 11 Закону України “Про зону надзвичайної екологічної ситуації” “незворотні негативні зміни в навколишньому природному середовищі – це втрата, виснаження чи знищення окремих природних комплексів і ресурсів унаслідок надмірного забруднення навколишнього природного середовища, руйнівного впливу стихійних сил природи та інших чинників, що обмежують або виключають можливість життєдіяльності людини та проведення господарської діяльності в цих умовах”. При цьому як фізичні агенти (тобто фізичні антропогенні негативні чинники) можуть виступати : • рухомі машини і механізми, рухомі частини виробничого обладнання, вироби і матеріали, що переміщуються у просторі, конструкції та споруди, які руйнуються, гірські породи (матеріали), що обвалюються; 71


• підвищена запиленість та загазованість атмосферного повітря геосистем; • підвищена або знижена температура поверхонь об’єктів і матеріалів гідросфери та літосфери геосистем; • підвищена або знижена температура атмосферного повітря геосистем; • підвищений рівень шуму в компонентах геосистем; • підвищений рівень вібрацій в компонентах геосистем; • підвищений рівень інфразвукових коливань в компонентах геосистем; • підвищений рівень ультразвукових коливань в компонентах геосистем; • підвищений або знижений барометричний тиск в атмосфері геосистем та його різке змінення; • підвищена або знижена вологість атмосферного повітря геосистем; • підвищена або знижена рухомість атмосферного повітря геосистем; • підвищена або знижена іонізація атмосферного повітря геосистем; • підвищений рівень іонізуючих випромінювань в компонентах геосистем; • підвищений рівень статичної електрики в компонентах геосистем; • підвищений рівень електромагнітних випромінювань в компонентах геосистем; • підвищена напруженість електричного поля в компонентах геосистем; • підвищена напруженість магнітного поля в компонентах геосистем; • відсутність або нестача природного освітлення в компонентах геосистем; • підвищена яскравість світла в компонентах геосистем; • знижена контрастність об’єктів в компонентах геосистем; • пряма та відбита блисткість в компонентах геосистем; • підвищена пульсація світлового потоку в компонентах геосистем; • підвищений рівень ультрафіолетової радіації в компонентах геосистеми; • підвищений рівень інфрачервоної радіації в компонентах геосистем. Хімічні агенти (тобто небезпечні хімічні елементи, сполуки та речовини, які забруднюють конкретну геосистему) поділяються: 72


• за характером негативного впливу на організми - на токсичні, подразнювальні, сенсибілізуючі, канцерогенні, мутагенні, ті, що впливають на репродуктивну функцію; • за шляхами проникнення в організм (наприклад, в організм людини) – на такі: через органи дихання, кишковий тракт, шкірні покриви та слизові оболонки. Біологічні агенти включають такі біологічні об’єкти (що не є “аборигенами” конкретної геосистеми): • патогенні мікроорганізми (бактерії, віруси, реккетсії, спірохети, грибки і найпростіші); • макроорганізми (рослини і тварини). Синергетичний вплив хоча б кількох із указаних фізичних, хімічних і біологічних агентів призводить до втрати біологічного розмаїття, порушення кругообігу води, порушення кругообігу біогенних елементів, змінення потоків енергії у біосфері тощо. Значну екологічну небезпеку становить і втрата біологічного розмаїття, яка відбувається внаслідок того, що людина, освоюючи нові території, позбавляє інші види організмів простору, який вони займали. Результатом є порушення внутрішньовидової та міжвидової взаємодії, скорочення кількості “екологічних ніш” біологічних видів і популяцій, порушення всієї організації їхнього життя. Зруйнування екологічної ніші організму може призвести до змінення генетичної програми виду і сприяє розпаду генома. Згідно з теорією біологічної регуляції середовища кожний вид організмів у природних умовах здійснює певні функції з регулювання та стабілізації навколишнього природного середовища. Зникнення будь-якого з видів біоти знижує кореляцію спільнот організмів, унаслідок чого знижується поріг переходу геосистеми до нестійкого стану. Тому збереження біологічного різноманіття організмів кожного з географічних ландшафтів пов’язано з охороною природно скорельованих спільнот організмів у таких обсягах, які забезпечують регулювання та сталість функціонування навколишнього природного середовища. Порушення кругообігу води пов’язано з тим, що внаслідок зростання кількості населення і розвитку виробництва людство у великих масштабах перетворило природний рослинний покрив в агроекосистеми, міські території, об’єкти інфраструктури. Це призвело до зменшення площ, в першу чергу, лісів (на 30 - 50%) і степів, які ”виробляли” первинну біомасу. Згідно з сучасними оцінками біота суходолу ”виробляє” до 600 Гт первинної біомаси (яка майже на 90 % складається з маси води, що входить до цієї первинної біомаси). Таким чином, біота, виробляючи біомасу, зв’язує до 540 Гт води, а з урахуванням транспірації – до 54 тисяч км³ води. Така кількість води майже у п’ять разів перевищує її вміст в атмосфері та сумарний стік річок усього світу. Вважається, що біота контролює кругообіг на 70%. Тому, деформуючи і руйнуючи природні ландшафти, людина внаслідок своєї господарської діяльності суттєво впливає на кругообіг води , що призвело до значної зміни гідрологічного режиму водозбірних басейнів. У результаті сут73


тєво збільшився поверхневий стік (що спричиняє швидкий скид води та ерозійні процеси), а вологість повітря і ґрунтів зменшилась. Це сприяє зменшенню продуктивності як порушених, так і природних екологічних систем. Разом із зміненням потоків вологи на трансформованих ландшафтах змінюються і потоки твердого матеріалу та хімічних речовин. Особливо яскраво ці зміни проявляються на сільгоспугіддях: первинна продукція вирощується протягом року нерівномірно (тривалий термін рослинності відсутній); з полів водостоком вимиваються тверді частинки ґрунту, добрива і отрутохімікати (що спричиняє замулення річок та інших водойм і сприяє їхньому хімічному забрудненню); частина хімічних елементів вилучається з урожаєм. На кругообіг води і стан водних ландшафтів суттєво впливає будівництво гідроспоруд, що порушує природні екосистеми та знижує потенціал самоочищення річок, спричиняє змілення малих річок, зниження кількості та погіршення якості ґрунтових вод. Отже, деформація і зруйнування природних ландшафтів на великих територіях призвели до порушення кругообігу води, змінення водного балансу, посилення ерозійних процесів. Частина таких змін незворотна, а для призупинення інших необхідні чималі кошти. Значну екологічну небезпеку становить порушення кругообігу біогенних елементів. При “освоєнні” нових територій людина знищує біомасу природних геосистем (в першу чергу гине біомаса рослин). Наприклад, при будівництві об’єктів промисловості й інфраструктури, при містобудуванні тощо знищена рослинність мінералізується, що спричиняє загибель консументів різних рівнів (від найкрупніших тварин до мікроорганізмів). Це призводить до дуже тяжких наслідків: • втрачається біологічне різноманіття порушених ландшафтів; • в результаті мінералізації останків рослин та інших організмів в атмосферу надходять надлишки вуглекислого газу, аміаку, сірководню та інших забруднюючих хімічних сполук, а у поверхневі та підземні води додатково потрапляють розчинні форми хімічних сполук, що містять азот, фосфор та інші елементи. Не менш тяжкі наслідки трансформації природних ландшафтів у агроландшафти: • зорювання земель сільгоспугідь прискорює окисні процеси у ґрунті, що призводить до прискореної мінералізації існуючих запасів гумусу, а отже, до даткового забруднення атмосфери вуглекислим газом; • збираючи урожай з полів, людина вилучає з існуючого природного кругообігу біогенних речовин значну їхню частину (десятки відсотків їхньої вихідної маси), що може призвести до зниження наступних урожаїв; • з метою отримання високих і сталих урожаїв людина прагне замкнути розірваний кругообіг біогенних речовин у агроландшафті внесен74


ням у ґрунт хімічних добрив (що врешті-решт призводить до хімічного забруднення атмосфери, гідросфери і літосфери); • вирощуючи сільгоспкультури, людина прямо чи непрямо забруднює атмосферу парниковими газами (вуглекислий газ, метан, газоподібні сполуки азоту і т. ін.), а поверхневі та підземні води – розчинними сполуками азоту , фосфору, калію тощо. Отже, деформація та зруйнування природних ландшафтів призводить до втрати біорізноманіття, що змінює потоки речовин і енергії та посилює розбалансованість геосистем і епігеосфери в цілому. Надзвичайно небезпечним є і змінення потоків енергії у епігеосфері. Усі живі організми Землі (крім хемосинтезуючих) для свого існування споживають енергію сонячного випромінювання. Саме за рахунок сонячної енергії продуценти синтезують органічні речовини, які згодом переробляються консументами і редуцентами. Отже, людина (як один з консументів) споживає енергію сонячного випромінювання прямо (променева енергія) та опосередковано (енергія “законсервована”, наприклад, в продуктах харчування, в енергоносіях і т. ін.). У біосфері склалося чітке і стійке розподілення органічних речовин, що створюються продуцентами, між організмами різних розмірів. Основну кількість первинної біомаси епігеосфери споживають організми з розмірами менш ніж 0,1 см (тобто в основному мікроорганізми). Значно меншу частину первинної біомаси споживають організми з розмірами від 0,1 до 1,0 см (в основному це дрібні тварини та комахи). Близько 1,0% первинної біомаси споживають крупні тварини (в тому числі й людина). Крім того, людина споживає первинну біомасу опосередковано (наприклад, витрати деревини, енергоносіїв і т. ін.). За оцінками американських екологів, близько 4,0% “чистої” первинної біомаси сучасна людина споживає для харчування і близько 39% опосередковано (для задоволення своїх постійно зростаючих потреб). Водночас у процесі еволюції епігеосфери (внаслідок антропогенного впливу через трансформації та зруйнування природних геосистем) “виробництво” первинної біомаси скоротилось більш ніж на 12%. Саме це стало однією з причин трансформації процесів обміну енергією в епігеосфері. Іншою причиною порушення енергетичного балансу в ландшафтній оболонці Землі (а отже, підвищення нестійкості навколишнього природного середовища) стало зростання використання енергоносіїв через невпинне збільшення обсягів виробництва (особливо в розвинутих країнах, енергоспоживання в яких перевищує середньосвітове на 2 - 3 порядки). Оскільки додаткова енергія, яку людина отримує з енергоносіїв (у вигляді корисних копалин), врешті-решт визначає високий рівень забруднення навколишнього природного середовища, то й стабілізація епігеосфери можлива тільки шляхами скорочення використання традиційних енергоносіїв. Описані вище негаразди стали прямим наслідком інтенсивної господарської діяльності людського суспільства, заходи якої планувалися і 75


здійснювалися з “шляхетною” метою – покращання властивостей природних ландшафтів (тобто підвищення їхнього економічного потенціалу шляхом інтенсивної експлуатації, “вижимання” з них максимуму виробничих ресурсів, заселення, забудови, розорення кожного з їх шматочків тощо). В таких випадках звичайно і виникають стихійно (тобто без врахування основних закономірностей та вимог екологічної безпеки) антропогенно трансформовані ландшафти, в яких тимчасовий економічний ефект досягається за рахунок погіршення середовища проживання людей. Істинно ж “шляхетною” метою має бути створення “культурних ландшафтів”, тобто раціонально антропогенно трансформованих природних ландшафтів, в яких структура , внутрішні та зовнішні взаємозв’язки цілеспрямовано змінені на науковому підґрунті в інтересах суспільства. 1.2.12 Оптимізація структури і функцій ландшафтів Культурний ландшафт Культурному ландшафту [16] мають бути притаманні такі основні якості: • висока продуктивність та економічна ефективність; • оптимальне екологічне середовище для життя та діяльності людей. Виходячи з цих критеріїв, основними завданнями при створенні культурного ландшафту є такі: • забезпечення максимальної продуктивності відновлюваних природних ресурсів, в першу чергу біогенних; • ефективне використання відновлюваних невичерпних джерел енергії, які не забруднюють навколишнє природне середовище; • запобігання виникненню небажаних стихійних процесів як природного, так і техногенного походження (наприклад, змив ґрунту, ерозія ґрунту, заболочування, повінь, змілення річок, селі, забруднення води, повітря, ґрунту і т. ін.); • оптимізація санітарно-гігієнічних умов природного середовища (включаючи біогеохімічну ситуацію та причини виникнення природних осередків інфекційних захворювань); • забезпечення найкращих природних умов для виховання та культурного розвитку людини, а також для наукового дослідження природних комплексів; • забезпечення оптимального функціонування трансформованої геосистеми. Виконання зазначених завдань слід здійснювати, враховуючи необхідність підтримувати нормальне функціонування культурного ландшафту та всіх його складових частин, не допускаючи надмірних навантажень. 76


Принципи оптимізації структури та функцій ландшафтів Основний принцип оптимізації навколишнього природного середовища – використання і оптимізація потенційних можливостей і тенденцій розвитку, притаманних самій природі. Культурний (тобто оптимізований через антропогенний вплив) ландшафт залишається природним комплексом і тому розвивається згідно з природними законами. Отже, кожному природному ландшафту має відповідати своя модифікація культурного ландшафту,створена в результаті науково обґрунтованого впливу тільки “необхідних” антропогенних чинників. Тому основними напрямками в оптимізації геосистем є такі: 1. Повна консервація існуючого ландшафту (урочища, фації) з метою збереження їхнього природного (спонтанного) режиму функціонування шляхом повного вилучення конкретного ландшафту з господарського кругообігу. Цей напрямок доцільно і навіть необхідно реалізовувати тільки в окремих конкретних “науково цінних” ландшафтах з метою збереження “еталонів геосистем”: для вивчення закономірностей їх побудови та розвитку ; для збереження генофонду рослин, тварин і дроб’янок, притаманних цим ландшафтам; для збереження водоохоронних, ґрунтозахисних та інших властивостей зазначених ландшафтів. 2. Суворо регламентоване, переважно екстенсивне використання (у поєднанні із заходами, спрямованими на підтримання природної рівноваги) конкретних ландшафтів. При реалізації цього напрямку рекомендується впроваджувати способи господарювання, які мінімально порушують природні зовнішні та внутрішні зв’язки компонентів конкретного ландшафту (наприклад, регульоване лісокористування з вирубаннями в межах річного приросту, окультурені пасовиська і т. ін., тобто збереження проландшафту і піклування про нього). Мінімальні немеліоративні заходи щодо догляду за ландшафтом при додержанні суворих норм господарського використання природних ресурсів суттєво сприяє підвищенню потенціалу ландшафту, збільшенню приросту і покращанню якості біомаси, підтриманню сталого водостоку і збереженню якості води у річках і водоймах, покращанню санітарно–гігієнічних та естетичних властивостей ландшафту. Такі ландшафти можна віднести до категорії культурних ландшафтів, хоча запропоновані заходи не передбачають проведення докорінного перетворення ландшафтів. 3. Активний антропогенний вплив на ландшафти трансформаційними методами. Реалізація цього напрямку передбачає інтенсивне господарське використання модифікованого природного ландшафту в поєднанні з глибоким меліоративним впливом, різноманітними природоохоронними заходами, а також антропогенним спеціалізованим підтриманням рівноваги у ландшафті. Таким чином, при організації культурних ландшафтів на базі непорушених і слабопорушених природних ландшафтів основну увагу слід приділяти проведенню профілактичних заходів, спрямованих на запобі77


гання виникненню небажаних наслідків майбутнього господарського освоєння цих геосистем (наприклад, обов’язкове збереження окремих ділянок лісу з метою підтримання існуючого водного балансу та протидії можливій ерозії, дефляції і т. ін.). У численних випадках, коли культурні ландшафти будуть створюватися на місці сильно порушених господарською діяльністю геосистем, необхідно розробляти комплекс “лікувальних заходів”, спрямованих на ліквідацію або суттєве послаблення попереднього стихійного антропогенного впливу (наприклад, створення зелених зон навколо міста, рекультивація ділянок земної поверхні, зайнятих відвалами гірних порід, “закріплення” зсувонебезпечних ділянок земної поверхні, заходи з відновлення порушеної рівноваги в “джерелах” формування руйнівних процесів (селів, обвалів і т. ін.) тощо). Одним із головних завдань оптимізації ландшафту є створення якомога стійкої його модифікації. Така стійкість до господарського антропогенного впливу створюваних культурних ландшафтів (тобто їхня здатність зберігати стабільність свого балансу (водного, енергетичного і т. ін.) і здатність до самовідновлення) може бути досягнута шляхом забезпечення створення в них цілої системи різноманітних зв’язаних між собою біоценозів. У наш час це завдання вирішують: • організацією території культурного ландшафту; • регулюванням його природних функцій (тобто процесів взаємодії компонентів ландшафту). Організація території ландшафту Організація території культурного ландшафту - це науково обґрунтоване розміщення його площі з різноманітним господарським або іншим (наприклад, виробничим, сельбищним, рекреаційним, природоохоронним, комунальним, комунікаційним і т. ін.) функціональним призначенням і режимом використання в межах ландшафту з урахуванням його морфології. Мета організації території ландшафту – знайти найкраще застосування кожному його урочищу (кожній фації) або знайти для кожного виду застосування найбільш придатне урочище (або фацію). З практичної точки зору урочища і фації конкретного ландшафту є сільськогосподарськими, рекреаційними, мисливськими й іншими угіддями. Тому в організацію території конкретного ландшафту входить вирішення таких завдань: • створення оптимального набору угідь різноманітного призначення; • визначення їх раціонального розміщення, форми та розмірів, а також режимів використання необхідних заходів з їх меліорації та природоохоронних заходів.

78


Конкретні шляхи організації території даного ландшафту залежать від природної структури цього ландшафту, “соціального замовлення”, наслідків, залишених діяльністю попередніх поколінь людей. Найперший принцип організації території: всі заходи організації мають бути суворо диференційованими за типами і видами ландшафтів, тобто з урахуванням зональних і азональних особливостей, а також індивідуальної специфіки кожного ландшафту. Господарські навантаження на ландшафти слід регулювати згідно з їхньою внутрішньою структурою та стійкістю до впливу зовнішніх чинників. Наприклад, не можна допускати вирубання лісів у високогір’ях і середньогір’ях з їхнім високим гравітаційним потенціалом. У низкогір’ях допускаються тільки вибіркові, регламентовані вирубання. При цьому лісові угіддя, як правило, слід замінювати не зораними ділянками, а луками. Взагалі, перш ніж приступити до організації культурного ландшафту, необхідно розробити ландшафтногеографічний прогноз з метою детального вивчення потенціалу існуючого природного ландшафту в цілому та потенціалу кожного з його урочищ і фацій, а також для “передбачення“ можливих негативних наслідків наступного його антропогенного перетворення. При виборі остаточного рішення щодо наступної трансформації конкретного існуючого природного ландшафту у культурний ландшафт необхідно керуватися не тільки розрахунками його майбутньої економічної ефективності, але й результатами ландшафтно-географічного прогнозу. З кількох можливих варіантів такого рішення рекомендується вибрати той, який, на перший погляд, є менш економічно вигідним, але більш раціональним для збереження природної рівноваги в майбутньому культурному ландшафті. Саме такий вибір забезпечить високий рівень економічної віддачі конкретного антропогенно трансформованого ландшафту в майбутньому [16]. При цьому основними принципами організації території майбутнього культурного ландшафту мають бути такі. 1. Культурний ландшафт не повинен бути одноманітним. Саме різноманітність внутрішньої побудови (мозаїчність) трансформованого ландшафту є передумовою його майбутньої стійкості та відповідає екологічним і естетичним вимогам, хоча і не завжди відповідає найближчим економічним інтересам. 2. У культурному ландшафті не повинно бути різного роду антропогенних пусток, звалищ, “покинутих” кар’єрів та інших “незручних” земель. Всі вони мають бути рекультивованими. 3. З усіх можливих видів використання земель перевагу треба віддавати рослинному покриву земної поверхні, враховуючи його особливі функції (як продуцента) у ландшафті. Хоча найкращі угіддя необхідно використовувати для виробництва сільськогосподарської продукції, завжди слід прагнути максимально можливо збільшити площі, засаджені деревами, використовуючи для цього рекультивовані землі та частину малопродуктивних сільськогосподарських угідь. 79


4. У деяких ландшафтах, для того щоб підтримати природну рівновагу, доцільно екстенсивно та “пристосовно” використовувати земельні ділянки, бо, наприклад, природні фітоценози більш повно використовують сонячну енергію і воду, ніж культурні рослини, та за певних умов можуть бути більш економічно ефективними. При ефективному догляді за ландшафтом підтримання у спонтанному стані лісових, болотних та інших природних геосистем може дати чималу економічну вигоду і водночас буде відповідати завданням охорони природи. Так, наприклад, правильне використання лісового господарства може дати додатково щорічно значну кількість тваринного м’яса, горіхів, ягід, дикоростучих плодів, грибів тощо. Болота можуть дати значну кількість болотних ягід, м’яса дичини. Все це у поєднанні з водоохоронним значенням лісів і болот та їх роллю як місць мешкання різноманітних біологічних видів і спільнот у багатьох випадках робить збереження природних лісів і боліт більш економічно ефективним, ніж їхне антропогенна трансформація. 5. У деяких проектах організації території ландшафту необхідно передбачати повне вилучення із сфери господарського використання цілих комплексів ландшафтів, урочищ і фацій для створення заповідників, заказників, національних і природних парків та інших природних об’єктів, які підлягають особливій охороні. 6. Розробка раціональної плануючої структури культурного ландшафту повинна супроводжуватися його зовнішнім благоустроєм, підтриманням існуючих або формуванням нових високих естетичних якостей. Це завдання виконують рекультивацією порушених локальних геосистем та їх озелененням, науково обґрунтованим розташуванням різноманітних угідь, а також впровадженням заходів „ландшафтної архітектури” (наприклад, утворенням уздовж дороги лісових смуг, вилученням із цієї зони повітряних ліній електропередачі та зв’язку і т.ін.). Розташування штучних споруд, їхні розміри і архітектурний стиль, а також придорожнє оформлення повинні не погіршувати, а якомога більше покращувати естетичні якості створюваного ландшафту. 7. Найважливішою умовою науково обґрунтованої організації території ландшафту є врахування „горизонтальних зв’язків” між його морфологічними геосистемами. Так, взаємне розташування промислових підприємств сельбищних зон, зелених зон, водоймищ і т. ін. повинно узгоджуватись з переважними напрямками вітру, а також поверхневого і підземного стоків. Для запобігання виникненню вторинних гравітаційних процесів і втратам ґрунтових частинок важливо забезпечити необхідну площу лісів, і не тільки вздовж водостоків та яруг, але й особливо на водорозділах і схилах, незалежно від цінності цих земельних ділянок для інших видів господарського використання. 8. Раціональне розташування угідь, правильний режим їх використання і охорони необхідно поєднувати із заходами щодо підвищення потенціалу ландшафту, наприклад, шляхом проведення різноманітних видів меліорації. 80


Регулювання процесів функціонування ландшафту Саме безперервне підтримання і регулювання природних процесів у бажаному напрямку та на необхідному рівні відрізняє культурний ландшафт від просто порушеного. При формуванні культурного ландшафту важливо отримати не короткочасні локальні позитивні результати, а довгочасні та стійкі позитивні зміни природних функцій на значних площах. Для отримання найбільшого господарського ефекту в наш час використовують три основних природних джерела для впливу на геосистеми (рослинний покрив, водний стік і хімізацію), які відносно легко піддаються регулюванню, тісно пов’язані з усіма функціональними ланками геосистем, дозволяючи впливати на них. Функції рослинного покриву добре відомі і є постійно діючим стабілізуючим чинником. Рослинний покрив - це практично єдиний чинник, що перешкоджає як техногенному, так і природному „виносу” хімічних елементів, а тому сприяє посиленню їхнього внутрішньоландшафтного кругообігу. Розвинутий рослинний покрив посилює й інтенсивність внутрішньоландшафтного вологообміну (що підвищує виробництво біомаси) та одночасно знижує інтенсивність гравітаційних процесів. Підстилаюча поверхня утворена розвинутим рослинним покривом, позитивно впливає на мезо- і мікроклімат, на кисневий режим у ландшафті тощо. Таким чином, висока інтенсивність фотосинтезу та розвинутий зелений рослинний покрив є одним із найважливіших показників культурного ландшафту. Значення вологообміну у ландшафті переоцінити неможливо. Шляхом проведення меліорацій, тобто заходів щодо регулювання стоку, здійснюється вплив на гравітаційне перенесення твердого матеріалу, на випаровування, водну міграцію хімічних елементів, ґрунтоутворення, функціонування біоти та на біологічну продуктивність ландшафту. Але при проведенні заходів водної меліорації (тобто заходів щодо осушення або зрошення) необхідно старанно враховувати структурні та динамічні особливості кожної з конкретних геосистем, щоб запобігти виникненню небажаних наслідків. Тому водну меліорацію слід розглядати не як однобічно осушувальну або зрошувальну, а як процес двобічного регулювання водного режиму геосистем. В умовах нестійкого зволоження раціональним є проведення заходів щодо скорочення поверхневого стоку, що зумовить підвищення біологічної продуктивності геосистем. Хімізація – це спрямований вплив на геохімічний кругообіг (тобто на міграцію хімічних елементів у системі „ґрунт – рослинність”, а через неї – й на біологічну продуктивність геосистем) із застосуванням хімічних добрив, вапнування, гіпсування. До хімізації відносять також вплив на біоценози з використанням пестицидів і гербіцидів, що потребує особливої обережності через небезпеку виникнення небажаних побічних наслідків. 81


Описані вище напрямки організації території ландшафтів і регулювання процесів їх функціонування слугують підґрунтям для розробки конкретних заходів щодо антропогенної трансформації слабозмінених і антропогенних ландшафтів у культурні ландшафти (а також збереження умовно незмінених ландшафтів). Саме з метою стимулювання і підтримки описаних заходів щодо оптимізації ландшафтів в Україні впроваджено державне регулювання, нагляд і контроль у сфері екологічної безпеки. 1.2.13. Структурно-функціональна побудова організму і потреби людини Організм людини являє собою цілісну, складну і дуже динамічну систему (яка складається з величезної кількості клітин), здатну до саморозвитку, саморегуляції та самовідтворення. В організмі людини окремі клітини існують не ізольовано, а утворюють біологічні тканини і органи. Біологічна тканина є матеріальною основою забезпечення життєдіяльності організму і являє собою систему клітин і неклітинних структур, зв’язаних між собою загальною функцією, будовою і походженням. В організмі людини виділяють такі основні типи тканин: епітеліальну; сполучну; м’язову; нервову; кров; жирову тканину; репродуктивну тканину та ін. Епітеліальна тканина складається з клітин, що утворюють шкірні покриви і слизові оболонки в організмі людини. Тому основними функціями епітеліальної тканини є захист, усмоктування, секреція, сприйняття подразнень та ін. Вона може одночасно виконувати кілька різнорідних функцій. Сполучна тканина являє собою сукупність клітин, що утворюють кісткову тканину, хрящі, сухожилля, зв’язки, а також волокнисту сполучну тканину, яка з’єднує і підтримує усі інші тканини в належному стані всередині організму людини. Так, наприклад, сполучна тканина зв’язує шкіру з м’язами, утримує в належному стані в порожнинах організму залози, внутрішні органи та ін. Саме сполучна тканина заповнює пошкоджені ділянки складових організму людини, розростається, чим забезпечує протікання процесів загоєння, що постійно відбуваються. М’язова тканина являє собою цілу групу тканин організму людини, яким властива скоротливість. Розрізняють гладеньку (несмуговану) і посмуговану м’язову тканини. Посмуговану м’язову тканину, в свою чергу, поділяють на скелетну і серцеву. Нервова тканина є основним структурним компонентом нервової системи людини. До складу нервової тканини входять різноманітні види нервових клітин, які відрізняються одна від одної за формою, кількістю відростків і за функціональним призначенням (сприймання подразнень і перетворення їх у нервові імпульси, передавання нервових імпульсів, сприймання нервових імпульсів і перетворення їх у відчуття, формування нервових імпульсів “відгуків”, перетворення імпульсів “відгуків” у сигнали подразнення “виконавчих органів” тощо). 82


Кров являє собою особливого виду біологічну тканину, яка складається з клітин, подібних до клітин сполучної тканини. До складу крові входять рідина (плазма), специфічні види клітин (еритроцити і лейкоцити) і тромбоцити. Плазма є транспортним засобом для “перевезення” еритроцитів, лейкоцитів і тромбоцитів з одних частин тіла до інших. Еритроцити (червоні кров’яні тільця) крові містять гемоглобін, тобто особливий вид білка, здатний: приєднувати кисень (з альвеол легенів) і живильні речовини (із шлунково-кишкового тракту); переносити кисень і живильні речовини артеріальним кровотоком до усіх клітин організму; “віддавати” кисень і живильні речовини вказаним клітинам; “сприймати” виділену у кожній з клітин теплову енергію і “приєднувати” виділений ними вуглекислий газ і транспортувати їх до легенів венозним кровотоком; “віддавати” зазначений вуглекислий газ через альвеоли легенів через верхні дихальні шляхи в НПС. Описані властивості еритроцитів роблять їх (а отже, серцево-судинну систему і весь організм людини) дуже вразливими до впливу хімічно активних і біологічно активних домішок в атмосферному повітрі, а також до впливу домішок, що забруднюють гідросферу і літосферу, оскільки вони можуть потрапити до організму з їжею та напоями. Лейкоцити (білі кров’яні тільця) крім руху з кровотоком можуть здійснювати амебоподібний рух і проникати крізь стінки судин. Головною функцією лейкоцитів є захист організму від сторонніх частинок, які проникли у кров або у тканини організму. Лейкоцити мають здатність прямувати до місця ураження організму (при пораненнях, опіках, запалювальних процесах і т. ін.), поглинати і перетравлювати дрібні органічні частинки (мікроорганізми, відмираючі елементи тканини і т. ін.). Перетравлені рештки сторонніх частинок і відмерлі лейкоцити виводяться з організму, зокрема, через лімфатичні вузли і системи виділення. Тромбоцити (кров’яні пластинки) – це один з видів формених елементів крові, які беруть участь у процесі загустівання крові та зупинки кровотечі шляхом формування тромбу. Орган (як структурна одиниця організму людини, наприклад, серце, печінка, вухо, око і т. ін.) має певну форму і являє собою комплекс біологічних тканин, пов’язаних із загальною функцією, структурою та розвитком. Кожен орган виконує притаманну саме йому функцію, конче необхідну для підтримання життєдіяльності всього організму людини. Саме специфічна функція, притаманна конкретному органу, зумовлює переважання у ньому того чи іншого виду біологічних тканин. Так, наприклад, скелетний м’яз складається з різних видів сполучної, нервової та м’язової тканин, серед яких переважає м’язова тканина. Органи в організмі людини існують не ізольовано, а, як правило, об’єднані у так звані фізіологічні системи. Жирова тканина складається з жирових клітин і розташована в підшкірній клітковині, у сальниках та у проміжках між органами. У жировій тканині накопичуються поживні речовини (як резерв для підтримання життєдіяльності організму на випадок вимушеного голодування). 83


Фізіологічні системи органів – це сукупності органів і тканин організму людини, які анатомічно і функціонально взаємозв’язані та мають спільне походження. За цими ознаками до фізіологічних систем організму людини відносять системи: руху і опору; кровообігу; дихання; травлення; нервову; сечостатеву та ін. Для виконання спільної функції фізіологічні системи об’єднуються у функціональні системи. Функціональна система – це сукупність органів і тканин, які належать до різних анатомо-фізіологічних систем і утворень, але забезпечують певну форму діяльності організму людини. Саме функціональні системи підтримують сприятливі умови для здійснення обмінних процесів і забезпечення сталості параметрів внутрішнього середовища організму людини. При цьому до складу будь-якої функціональної системи обов’язково входить нервова система, яка регулює і об’єднує роботу всіх складових конкретної функціональної системи. Організм людини (як біологічну систему) утворюють об’єднані в єдине ціле системи органів і тканин, які регулюються спільною для них нервовою системою, з метою належного виконання основних властивостей живого організму: обміну речовинами і енергією; переміщення в просторі; здатності реагувати на зовнішні впливи; саморегулювання; розвитку; спадковості; мінливості; пристосовуваності. Нервова система виконує такі основні функції: • регулювання діяльності різних органів, систем органів і всього організму людини; • передавання інформації від органів чуття до центральної нервової системи (спинного і головного мозку); • передавання інформації про стан внутрішніх органів і систем організму до центральної нервової системи; • формування на основі зазначеної інформації у корі головного мозку відчуттів і нервових імпульсів, реакцій на зовнішні та внутрішні впливи; • здійснення (на основі сформованих відчуттів) психічної діяльності, процесів свідомості та мислення; • координування (внаслідок впливу нервових імпульсів реакцій на зовнішні та внутрішні подразнення) погодженої діяльності органів і систем органів. Описані вище функції нервової системи реалізуються за допомогою її структурних і функціональних елементів, тобто рецепторів, аферентних нервових шляхів, нервових центрів, еферентних нервових шляхів, ефекторів (кожний з яких складається з нейронів). Нейрон – спеціалізована нервова клітина, яка складається з тіла і відростків: одного довгого – аксона і кількох коротких – дендритів. Аксони проводять збудження від тіла нейрона, а дендрити – до нього. 84


Рецептор – це чутливе нервове закінчення, яке сприймає подразнення і перетворює його на нервовий імпульс (тобто поширювану вздовж нерва електрохімічну реакцію). Розрізняють такі види рецепторів: • екстерорецептори – збуджуються від подразнень з довкілля (рецептори шкіри, фоторецептори, рецептори внутрішнього вуха, рецептори слизової оболонки носа, рецептори ротової порожнини); • інтерорецептори – сприймають подразнення із внутрішнього середовища організму (рецептори внутрішніх органів, судин, порожнин); • пропріорецептори – реагують на зміну положення окремих частин тіла у просторі (рецептори м’язів, сухожиль, зв’язок, суглобних сумок). Аферентний нервовий шлях представлений відростками рецепторних нейронів і ланцюжками нейронів нервових волокон, що передають нервові імпульси від рецептора до центральної нервової системи (а саме до відповідного нервового центру або до відповідної ділянки головного мозку). Нервовий центр – це сукупність нейронів, розташованих у певному відділі центральної нервової системи, де у відповідь на надходження нервових імпульсів від рецептора формується відповідний нервовий імпульс реакції на подразнення (відповідне відчуття). Аферентний нервовий шлях – це ланцюжки нейронів, які проводять нервові імпульси реакції від центральної нервової системи до ефектора. Ефектор – це виконавчий орган (наприклад, м’язи, залози), діяльність якого змінюється адекватно до інформації нервових імпульсів реакції, що надходять до нього від центральної нервової системи з метою спричинення рефлексу. Рефлекс – це реакція організму на зміни впливів чинників зовнішнього чи внутрішнього середовища, яка здійснюється за участі центральної нервової системи у відповідь на подразнення рецепторів. Із рефлексами пов’язана будь-яка діяльність організму людини: її початок, зміна чи припинення. Рефлекси класифікують відповідно до таких ознак: • за біологічним значенням (харчові, захисні, статеві); • за типом рецепторів, що подразнюються (екстерорецептивні, інтерорецептивні, пропріорецептивні); • за характером відповідної реакції: рухові або моторні (виконавчий орган - м’яз); секреторні (ефектор – залоза); судинно-рухові (розширення кровоносних судин). За класифікацією І.П. Павлова всі зазначені рефлекси організму людини поділяються на безумовні (вроджені) й умовні (набуті у процесі життя). Реалізація того чи іншого виду рефлексу пов’язана з функціонуванням відповідного аналізатора. Аналізатор – це функціональна система, що складається з рецептора, чутливого нервового шляху і зони кори головного мозку, куди проектується той чи інший вид чутливості. 85


Зоровий аналізатор – це функціональна система, що складається з рецепторів сітчастої оболонки правого і лівого очей, зорових нервових шляхів і зон кори головного мозку, розташованих в його потиличних частинах. Зоровий аналізатор може пристосовуватись до рівня освітленості та контрастності об’єкта спостереження, але в обмеженому діапазоні. Слуховий аналізатор – це функціональна система, яка складається із екстерорецепторів (праве і ліве вуха), слухових нервових шляхів і слухових зон кори головного мозку, розташованих у верхніх скроневих закрутках. Слуховий аналізатор здатний пристосовуватися до рівня звукових коливань (у відповідних межах) та визначати напрям на джерело звукових коливань. Сильний шум на 40...60% знижує продуктивність праці. Вестибулярний апарат дозволяє визначати положення тіла людини у просторі, його переміщення і швидкість руху. Екстерорецептори вестибулярного апарата знаходяться у внутрішньому вусі правого і лівого вух. Сформовані в них нервові імпульси (несуть інформацію про положення тіла у просторі, швидкість і напрями його переміщення) надходять нервовими шляхами до відповідних відділів головного мозку, що змушує організм людини намагатися (рефлекторно) відновити природне просторове походження. Шкірний аналізатор складається з безлічі різноманітних рецепторів (які сприймають температурні подразнення, тактильні подразнення (дотик і тиск), болісні подразнення), нервових шляхів і чутливих зон, розташованих у тім’яних частинах головного мозку, де виникає відповідне відчуття. Руховий аналізатор складається з рухових рецепторів (розташованих у м’язах, сухожиллях, зв’язках і на суглобових поверхнях), нервових шляхів і чутливо-рухових зон, розташованих у лобовій частині головного мозку. Завдяки м’язовому чуттю визначаються маса і об’єм предметів, здійснюються тонкий аналіз і координація рухів. Смаковий аналізатор складається з рецепторів (розташованих у смакових цибулинах: на сосочках язика, слиновій оболонці ротової порожнини, піднебінні, глотці), спеціалізованих до сприйняття смакових відчуттів: кислого, гіркого, солодкого й солоного; нервових шляхів; смакової зони, розташованої у скроневій частині головного мозку. Нюховий аналізатор складається з рецепторів (нюхових клітин слизової оболонки верхньої частини носової порожнини), нервових шляхів і нюхової зони, розташованої у скроневій частині головного мозку. Опорно-рухова система забезпечує опору і рух у просторі всього організму людини та окремих його частин. Ця система являє собою сукупність кісток скелету і кінцівок, сполучень між ними та м’язів, які здійснюють рух. Кровоносна система забезпечує кругообіг крові в організмі людини великим і малим колами кровообігу, завдяки чому забезпечується (за участі лімфатичної системи) безперервне: 86


• постачання киснем і живильними речовинами кожної з клітин усіх органів і систем; • відведення тепла від інтенсивно працюючих у певний момент органів (шляхом нагрівання частини крові, що „проходить через них”) і використання цього тепла для підтримання життєдіяльності організму в цілому; • виведення з кожної із клітин вуглекислого газу й інших продуктів біохімічних реакцій. До складу кровоносної системи входять серце, артерії (вени та капіляри). Лімфатична система складається з лімфатичних судин і лімфатичних вузлів, заповнених лімфою. Лімфа – це рідина, що за своїм складом нагадує плазму крові, у якій у завислому стані знаходяться лімфоцити (тобто один з видів білих кров’яних тілець). Лімфа утворюється з плазми крові, яка надходить до лімфосистеми у місцях з’єднання останньої з венами кровоносної системи. Завдяки цьому і відбувається обмін речовинами між кров’ю і лімфою, яка вже безпосередньо „переносить” живильні речовини і кисень у міжклітинний простір усіх органів та „виносить” відтіля тепло і продукти біохімічних реакцій у клітинах. Лімфоцити утворюються в лімфатичних вузлах, де вони блокують та перетравлюють сторонні шкідливі частинки. Система забезпечення дихання реалізує газообмін між організмом людини та навколишнім природним середовищем. Органи системи дихання поділяються на повітряні шляхи (тобто верхні дихальні шляхи, гортань, трахея, легені) та дихальну частину (тобто альвеоли, де й відбувається газообмін). Система травлення призначена для забезпечення живлення організму людини (тобто процесу надходження до організму речовин, необхідних для його життєдіяльності). До травного тракту входять: ротова порожнина; стравохід; шлунок; кишечник; підшлункова залоза; печінка, жовчний міхур та ін. Система виділення призначена для забезпечення сталості внутрішнього середовища організму людини шляхом реалізації процесів виділення з організму надлишкових продуктів життєдіяльності через спеціальні екскреторні органи - нирки і потові залози. Шкірні покриви є зовнішньою оболонкою організму людини, яким притаманні такі основні функції: • захисна – охороняє організм від шкідливих впливів довкілля (механічних ушкоджень, проникнення мікроорганізмів і шкідливих речовин); • видільна – з потом виділяються вода, солі, продукти розпаду (сечовина та ін.), сальні залози виділяють шкірне сало, яким змащуються шкіра і волоски; • терморегулювальна – при розширенні кровоносних судин тепловіддача організму в НПС збільшується, а при їх звуженні – зменшується; • функція органу чуття – численні екстерорецептори шкірного покриву сприймають різноманітні подразнення із довкілля. 87


Потреби людини щодо забезпечення сталого функціонування її організму в НПС прийнято поділяти на біологічні потреби, потреби у діяльності та просторовому комфорті, соціально-психологічні потреби і економічні потреби. Біологічні потреби зумовлені тим, що для забезпечення сталого функціонування організму людини на конкретній ділянці епігеосфери необхідне постійне надходження до організму з навколишнього природного середовища певних асортименту і кількості природних ресурсів у вигляді харчів, високоякісних повітря і води, тепла і т. ін. Так, встановлено, що середньодобові нормативні значення потреб людини на 1 кг маси становлять: в енергетичному рівні харчів -145 кДж; у кисні повітря - 7,2 л; у питній воді - 27 мл тощо. Збіднення асортименту, погіршення якості та зменшення кількості природних ресурсів, що надходять з НПС до організму людини, призводить до виникнення екологічного дефіциту і часткового голодування. Для запобігання цим негативним явищам: • раціон харчування людей повинен узгоджуватись з даними, наведеними у табл. 1.1; Т а б л и ц я 1.1 Характеристики органічних поживних речовин Добова потреба людини Білки Структурна основа всіх М’ясо, суб- 100...125 г клітин і тканин організму, ос- продукти, при легкій нова ферментів, антитіл, хлібні злаки, роботі, гемоглобіну, багатьох гормо- горіхи, моло- до 200 г нів. Виконують низку функ- ко, яйця, риба при важкій цій, що лежить в основі всіх процесів Вуглеводи Головне джерело енергії для Овочі, фрукти, 500 г при життєдіяльності й роботи ор- борошняні ви- легкій роганізму. Входять до складу роби, цукор, боті, клітинних мембран, беруть картопля, кру- 700...1000 г участь у процесах розмно- пи при важкій ження клітин. Складають основу суглобної рідини, виконуючи функцію змащування Жири й Структурна основа всіх Тваринні жи- 100 г при інші ліпіди біологічних мембран. Вико- ри, сало, рос- легкій ронують терморегуляторну та линні олії, боті, енергетичну функції. Деякі вершкове мас- 115...165 г ліпіди є вітамінами, гормо- ло, маргарин, при важкій нами, регуляторними моле- молоко, яйця, кулами риб’ячий жир Поживна речовина

Фізіологічна роль

88

Основне джерело


• допустимий ступінь забруднення хімічними, фізичними і біологічними агентами повітря, води, харчів та інших природних ресурсів, що використовуються у процесі життєдіяльності, повинен узгоджуватись з пристосувальними можливостями організму людини[17,18,19]; • будь-які види життєдіяльності повинні здійснюватися в умовах теплового комфорту (який найлегше досягається: при величині тепловіддачі 40...75 Вт/м2; температурі повітря навколишнього середовища 18...25 оС та його відносній вологості 40...60%; швидкості руху повітря не більше 0,2 м/с і величині коефіцієнта термоізоляції одягу 0,14...0,18 град м2/Вт. Потреби у діяльності та просторовому комфорті зумовлені тим, що пересічна людина (незважаючи на різноманітність темпераментів) є дуже активною істотою. Для її нормального фізіологічного стану необхідні певний рівень діяльності, рухової активності й сприйняття пов’язаного з ними потоку інформації. Дефіцит рухомості та фізичних навантажень частіше, ніж надмірна рухливість або напружена фізична праця, призводить до захворювань. На жаль, в наш час потреба у переміщенні у просторі з метою отримання інформації поступово замінюється отриманням потоків інформації способами, не пов’язаними з фізичним навантаженням або іншим емоціональним збудженням (бо навіть поїздка на транспортних засобах тільки імітує рухливість). Взагалі для задоволення первинних біологічних потреб людини є необхідним певний просторовий мінімум. Згідно з оцінками провідних фахівців він складається: • з 250 м2 сельбищної території (житлові, службові та виробничі приміщення, дорожньо-транспортна мережа, інженерні комунікації тощо); • з 750 м2 лісів або зелених насаджень; • з 2800 м2 сільськогосподарських угідь і 3200 м2 пасовищ. Отже, цей мінімум становить для кожного жителя планети 7000 м2, але не всі з них можуть його отримати з таких причин: • населення Землі вже перевищило 6 мільярдів осіб; • густина людської популяції в межах епігеосфери змінюється в дуже широкому діапазоні; • у приміщеннях та у громадському транспорті скупченість людей багатократно зростає. Згідно з викладеним гігієнічна та психологічна критичність мікросфери конкретної людини має стійку тенденцію до зростання. Ця призводить до погіршення просторового комфорту, що може спричинити суттєве погіршення стану здоров,я людей. Соціально-психологічні потреби людей тісно пов’язані з біологічними потребами, потребами у діяльності й просторовому комфорті та мають глибокі біологічні корені в минулому. До соціально-психологічних потреб відносяться, в першу чергу, потреби в належності до біосоціальної групи родичів (починаючи з сім’ї). Наслідками цього є: 89


• потреба у визначенні свого місця у ієрархії в середині групи людей та у визначенні свого соціального статусу; • потреба у створенні сім’ї; • потреба в оволодінні основами поведінки і культури, притаманними даній спільноті людей; • потреба у набутті навичок, які визначають характер діяльності та місце суб’єкта в системі громадського розподілення праці; • потреба вибору життєвих можливостей та засобів отримання коштів і послуг; • естетичні й інтелектуальні потреби; • потреби у похвалі та заохоченні, у громадському визнанні, соціальному престижі. На цій основі виникають вже чисто соціальні потреби: моральних норм і правил спілкування між людьми; наявності певного громадського порядку і соціальної структури; наявності громадських норм, правил, законів, інститутів, які відповідають соціально-психологічним потребам і гарантують додержання прав і свобод людини, впевненості у майбутньому та можливості планування поведінки і діяльності особистості. Економічні потреби проявляються у матеріальному забезпеченні біологічних і соціальних потреб людей, які реалізуються через різноманітні засоби і предмети споживання, переважна більшість яких є товарами у широкому розумінні цього слова. В наш час поряд із забезпеченням первинних потреб людини виникла і стрімко розвивається сфера задоволення вторинних (зовсім життєво не необхідних) потреб. Матеріальне забезпечення первинних потреб сучасної людини пов’язано із значним збільшенням споживання речовин, матеріалів та енергії порівняно з їх вмістом у харчах. Вторинні потреби (як „надбудова” над первинними) спричиняють збільшення вказаних витрат на кілька порядків. Первинні потреби людини обмежені зверху, вторинні потреби потенційно безмежні. Тому сучасна економіка розвивається майже виключно за рахунок штучного формування і найповнішого задоволення саме вторинних потреб людини. Це спричиняє значні перевитрати дуже обмежених природних ресурсів і перезабруднення навколишнього природного середовища. Враховуючи викладене, приходимо до висновку, що одним із найефективніших заходів щодо забезпечення безпеки життя і здоров’я людей в Україні стало впровадження державного регулювання у сфері забезпечення екологічної безпеки.

90


Розділ 2. МІЖНАРОДНІ АСПЕКТИ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ. ЗАКОНОДАВЧА ТА НОРМАТИВНО-ПРАВОВА БАЗА Основними функціональними заходами щодо забезпечення державного регулювання, нагляду і контролю у сфері екологічної безпеки є: • міжнародне екологічне співробітництво; • створення правової бази з питань забезпечення екологічної безпеки; • державна стандартизація; • екологічна експертиза; • державний контроль і нагляд; • ліцензування окремих видів діяльності; • декларування екологічної безпеки; • екологічне страхування; • екологічний моніторинг. 2.1. Міжнародне екологічне співробітництво України Міжнародне екологічне співробітництво України базується на основних положеннях міжнародного екологічного права і міжнародної екологічної політики, основних положеннях вітчизняного екологічного права та ратифікованих Україною міжнародних договорах і зобов'язаннях. На думку фахівців, започаткувала міжнародне екологічне право Декларація (лат. deklaratio – офіційне проголошення), прийнята Стокгольмською (1972 р.) конференцією з питань оточуючого середовища (конференція – лат. confarentia – збори, нарада представників наукових організацій для обговорення певних питань). Саме 21-й принцип цієї Декларації визначив право країн на використання природних ресурсів та їх відповідальність, а також стимулював створення Програми ООН з питань стану оточуючого середовища (ЮНЕП). Були прийняті також Декларації принципів використання морського дна і дна океану та відповідних мінеральних ресурсів, що знаходяться за межами національних юрисдикцій (1970 р.) і ХІ Конвенція про морське право (1972 р.), пакет документів з космічного права, домовленості про режим діяльності в Антарктиді. 1986 року була прийнята Генеральна резолюція ООН з додатком у вигляді Декларації про право на розвиток. Наступною віхою розвитку міжнародного екологічного права стала прийнята 1989 року Резолюція Генеральної асамблеї ООН № 43/58, яка проголосила, що „зміна клімату повинна стати загальним піклуванням людства”. У розвиток цього положення Рада Організації економічного співтовариства і розвитку розробила рекомендації з ключовим принципом „забруднювач платить”, що дало поштовх для впровадження в практику принципів перестороги (наприклад, введення „мораторію на комерційний промисел китів” (1982 р., з уточненням 1990 р.), створення умов щодо забезпечення і розповсюдження екологічної інформації і т. ін.). 91


Важливою складовою міжнародного екологічного права стали розробка і впровадження процедури оцінки впливу на оточуюче середовище (ОВОС) згідно з прийнятим 1987 р. Документом ЮНЕП „Цілі та принципи ОВОС”. Процедури оцінки впливу на оточуюче середовище (ОВОС) відбувалися згідно з прийнятим 1987 р. документом ЮНЕП „Цілі та принципи ОВОС”. З ініціативи ООН на Всесвітньому екологічному форумі (лат. forum – широкі представницькі збори) в Ріо-де-Жанейро (1992 р.) головна увага спрямовулася на запобігання можливій екологічній катастрофі. Там були прийняті: Програма дій на ХХІ сторіччя, Заява про принципи відносно лісів, Конвенція (лат. conventio – договір) про зміни клімату, Конвенція про біологічне різноманіття та низка інших міжнародних угод. Визначним внеском у розвиток міжнародного екологічного права стали підписання та ратифікація (більшістю країн) Кіотських протоколів, виконання яких забезпечить різке змінення викидів діоксиду вуглецю і парникових газів і значне скорочення витрат вуглецеводневого палива. Україна підписала майже 100 найважливіших міжнародних конвенцій, протоколів, угод з питань охорони навколишнього природного середовища. Це такі документи: • Договір про заборону випробування ядерної зброї в атмосфері, космічному просторі й під водою (Москва, 1972 р.), Конвенція про заборону розробки, виробництва та накопичення засобів біологічної та токсичної зброї, їх знищення (Лондон, Москва, Вашингтон, 1972 р.), Конвенція про заборону воєнного й іншого ворожого використання засобів впливу на навколишнє середовище (Женева, 1976 р.), Конвенція про ядерну безпеку (Відень, 1994 р.); • Конвенція про запобігання забрудненню моря скидами відходів та інших матеріалів (Лондон, 1972 р.), Конвенція про захист Чорного моря від забруднення (Бухарест, 1992 р.), Конвенція про охорону навколишнього середовища басейну річки Дунай (Софія, 1994 р.); • Конвенція про транскордонне забруднення повітря на великі відстані (Женева, 1979 р.) і низки додаткових протоколів до неї (1979,1994 рр.); • Конвенція про охорону озонового шару (Відень, 1985 р.), Монреальський протокол про речовини, що руйнують озоновий шар (Монреаль, 1987 р.); • Конвенція про оперативне оповіщення у випадку ядерної аварії (Відень, 1986 р.), Конвенція про допомогу у випадку ядерної аварії або ядерної ситуації (Відень, 1986 р.) і багато інших. Становлення енвайроменталізму (світового руху з охорони НПС) як сучасної міжнародної екологічної політики фахівці пов’язують з утворенням 1968 року Римського клубу. 92


Саме за замовленням Римського клубу група вчених Массачусетського технологічного інституту виконала прогнозне дослідження за темою „Межі росту” і створила стандартну, оптимістичну і песимістичну моделі подальшого розвитку сучасної цивілізації. Аналіз цих моделей показав, що до 2030 року прогнозується поступове загострення екологічної кризи з виходом на глобальну катастрофічну ситуацію. Стурбованість такими прогнозами спонукала світову спільноту (після прийняття 1992 року на форумі в Ріо-де-Жанейро „Програми дій на ХХІ сторіччя”) сконцентрувати всю міжнародну екологічну діяльність на створенні дійових передумов для впровадження в життя стратегії сталого розвитку. Так, після конференції в Ріо-де-Жанейро була створена Комісія ООН зі сталого розвитку, яка почала надавати допомогу країнам у створенні Національних програм дій з охорони оточуючого середовища (НПДООС). Вже 1993 року під патронажем цієї комісії у Швейцарії була проведена перша Конференція міністрів з проблем довкілля за темою „Оточуюче середовище для Європи”. Україна бере активну участь у проведенні міжнародних екологічних саметів (зустрічей), конференцій, симпозіумів (нарад фахівців однієї або кількох країн з певних наукових питань) різного рівня. Зокрема, 21 - 23 травня 2003 р. у Київі була проведена V Всеєвропейська конференція міністрів навколишнього середовища „Довкілля для Європи”. На цій конференції прийнято і підписано Протокол про стратегічну екологічну оцінку (33 країни), Протокол про регістри викидів і перенесення забруднювачів (34 країни), Протокол про цивільну відповідальність та компенсацію за шкоду, завдану транскордонним впливом промислових аварій на транскордонні води (22 країни), документ „Екологічні партнерства в регіоні ЄЕК ООН : екологічна стратегія для країн Східної Європи, Кавказу та Центральної Азії”, а також ухвалено „Водну ініціативу ЄС для країн Східної Європи, Кавказу та Центральної Азії” та документ „Довкілля, вода та безпека в Центральній Азії”. Прийнято також Конвенцію про захист довкілля та сталий розвиток Карпат і Заяву щодо енергоефективності. Підсумковим документом Київської конференції стала Міністерська декларація, в якій закладено всі ухвалені рішення. Цей документ визначатиме екологічну політику в регіоні ЄБК ООН на наступні 10 років. 2.2. Законодавча база України з питань забезпечення екологічної безпеки Початком екологічного правотворення в Україні слід вважати прийняття 16 червня 1990 р. Декларації про державний суверенітет України, у спеціальному розділі „Екологічна безпека” якої знайшло відображення широке коло питань з охорони навколишнього середовища і раціонального використання природних ресурсів. 93


Конституція України проголошує, що „людина, її життя і здоров’я, честь і гідність, недоторканність і безпека є найвищою соціальною цінністю”, „кожен має право на безпечне для життя і здоров’я довкілля та на відшкодування завданих порушенням цього права збитків” (ст. 50 Конституції). Конституція встановлює також право кожної людини на інформацію про стан довкілля, якість продуктів харчування, предметів побуту і т. ін. У статті 16 Конституції України вказано, що обов’язком держави є забезпечення екологічної безпеки і підтримання екологічної рівноваги на території України, подолання наслідків Чорнобильської катастрофи, збереження генофонду українського народу. Проведення державної політики з охорони природного середовища, забезпечення екологічної безпеки та раціонального природокористування є обов’язком уряду України (ст.ст.116,119 Конституції України). Статтею 66 Конституції України встановлено, що обов’язок кожної людини – не заподіювати шкоди навколишньому природному середовищу та (або) відшкодовувати завдані НПС збитки. Основні напрямки державної політики України в галузі охорони довкілля, використання природних ресурсів і забезпечення екологічної безпеки затверджено Постановою Верховної Ради України 5 березня 1998 року, а їхній зміст деталізується у відповідних законах [10,11]. Закон України „Про охорону навколишнього середовища” (від 25.06.91 р., №1264-Xll) складається з 16 розділів і 72 статей. В преамбулі закону проголошується: „Охорона навколишнього природного середовища, раціональне використання природних ресурсів, забезпечення екологічної безпеки життєдіяльності людини є невід’ємною умовою сталого економічного та соціального розвитку України. З цією метою Україна здійснює на своїй території екологічну політику, спрямовану на збереження безпечного для існування живої та неживої природи оточуючого середовища, на захист життя і здоров’я населення від негативного впливу, зумовленого забрудненням навколишнього природного середовища, на досягнення гармонійної взаємодії суспільства та природи, на охорону, раціональне використання і відновлення природних ресурсів”. У положеннях ст. 1 Закону підкреслюється, що завданнями законодавства про охорону навколишнього природного середовища є: • регулювання відносин у сфері охорони, використання та відновлення природних ресурсів, забезпечення екологічної безпеки; • попередження і ліквідації негативного впливу господарської та іншої діяльності на НПС; • збереження природних ресурсів, генетичного фонду живої природи, ландшафтів та інших природних комплексів, унікальних територій і природних об’єктів, пов’язаних з історично-культурною спадщиною. Розділ II Закону присвячено екологічним правам і обов’язкам громадян. У ст. 9 Закону, зокрема, підкреслено, що кожний громадянин України має право на таке: „безпечне для його життя і здоров’я НПС; здійснення загального та спеціального використання природних ресур94


сів; отримання (у встановленому порядку) повної та достовірної інформації про стан НПС і його вплив на здоров’я населення; відшкодування збитків, завданих його здоров’ю та майну внаслідок негативного впливу на НПС”, тощо. Згідно з вимогами ст. 12 Закону кожний громадянин (зокрема, з метою забезпечення екологічної безпеки) зобов’язаний: • оберігати природу, охороняти, раціонально використовувати її багатства ; • здійснювати свою діяльність з додержанням вимог економічної безпеки, інших екологічних нормативів і лімітів використання природних ресурсів; • не порушувати екологічні права та законні інтереси інших суб’єктів; • вносити плату за спеціальне використання природних ресурсів і штрафи за екологічні правопорушення; • компенсувати шкоду, спричинену забрудненням або іншим негативним впливом на навколишнє природне середовище. Розділи III і IV Закону присвячені викладенню переліку повноважень центральних і місцевих органів виконавчої влади, Верховної Ради України, органів місцевого самоврядування у сфері охорони навколишнього природного середовища і, зокрема, повноважень щодо забезпечення екологічної безпеки. Наприклад, Верховна Рада України визначає повноваження місцевих рад, порядок і діяльність органів управління у сфері охорони НПС, використання природних ресурсів і забезпечення екологічної безпеки; встановлює правовий режим зон надзвичайної екологічної ситуації та статус потерпілих громадян (див. пп. „г” і „д” ст.13 Закону). Місцеві ради: забезпечують реалізацію екологічної політики України; затверджують екологічні програми та фонди для їх фінансування; організовують вивчення навколишнього середовища; дають згоду на розміщення на своїй території підприємств, установ та організацій; припиняють господарську діяльність підприємств, установ та організацій у разі порушення ними законодавства про охорону НПС. Кабінет Міністрів України та місцеві органи виконавчої влади: здійснюють заходи державної екологічної політики; забезпечують розробку заходів щодо охорони екологічних систем; координують діяльність галузевих міністерств, державних комітетів та їх місцевих підрозділів щодо охорони НПС, забезпечення екологічної безпеки, раціонального використання природних ресурсів; встановлюють і реалізують порядок розробки та затвердження екологічних нормативів, лімітів природних ресурсів, викидів і скидів забруднюючих речовин в НПС та плати за них; організовують проведення державної екологічної експертизи; організовують ліквідацію екологічних наслідків аварій, інших небезпечних явищ; забезпечують систематичне і оперативне інформування населення, підприємств, установ і організацій про стан навколишнього природного середовища. 95


Згідно з положеннями ст. 20 Закону до компетенції спеціально уповноваженого органу державного управління у сфері охорони навколишнього природного середовища та його місцевих підрозділів входять, зокрема: • здійснення комплексного управління у сфері охорони НПС; • державний контроль за використанням і охороною земель, надр, поверхневих і підземних вод, атмосферного повітря, лісів та іншої рослинності, тваринного світу, морського середовища і природних ресурсів, територіальних вод, континентального шельфу і виключної (морської) економічної зони України, а також за додержанням норм екологічної безпеки; • організація моніторингу навколишнього природного середовища, створення і забезпечення роботи екологічної інформаційної системи України; • затвердження нормативів і правил, участь у розробці стандартів щодо регулювання використання природних ресурсів та охорони навколишнього природного середовища від забруднення й інших шкідливих впливів; • здійснення державної екологічної експертизи; • видавання дозволів на поховання (складування) промислових, побутових та інших відходів, викидів шкідливих речовин у навколишнє природне середовище, на спеціальне використання природних ресурсів; • керівництво заповідною справою, ведення Червоної книги України, здійснення міжнародного співробітництва та ін. Розділ V Закону присвячено організації та здійсненню спостереження, прогнозування, обліку й інформування у сфері охорони навколишнього природного середовища, а розділ VI – організації та здійсненню екологічної експертизи. Наступними складовими Закону України „Про охорону навколишнього природного середовища” є такі: • Розділ VII. Стандартизація і нормування у сфері охорони навколишнього природного середовища; • Розділ VIII. Контроль і нагляд у сфері охорони навколишнього природного середовища; • Розділ IX. Регулювання використання природних ресурсів (загальне і спеціальне використання природних ресурсів (ПР); ПР державного і місцевого значення, додержання екологічних вимог при використанні ПР); • Розділ X. Економічний механізм забезпечення охорони навколишнього природного середовища (економічні заходи щодо забезпечення охорони НПС, фінансування заходів з охорони НПС; плата за спеціальне використання ПР, плата за забруднення НПС, плата за погіршення якості ПР, фонди охорони НПС, стимулювання у системі охорони НПС, екологічне страхування); 96


• Розділ XI. Заходи щодо забезпечення екологічної безпеки (визначення екологічної безпеки; екологічні вимоги до розміщення, проекттування, будівництва, реконструкції, введення в дію і експлуатація підприємств, споруд та інших об’єктів; охорона НПС при застосуванні засобів захисту рослин, мінеральних добрив, нафти і нафтопродуктів, токсичних хімічних речовин та інших препаратів; охорона НПС від неконтрольованого та шкідливого біологічного впливу; охорона НПС від акустичного, електромагнітного, іонізуючого й іншого шкідливого впливу фізичних чинників і радіоактивного забруднення; охорона НПС від забруднення виробничими, побутовими й іншими відходами; екологічна безпека транспортних засобів; додержання вимог екологічної безпеки при проведенні наукових досліджень, впровадженні відкриттів, винаходів, застосуванні нової техніки, імпортного обладнання, технологій і систем; вимоги екологічної безпеки відносно військових, оборонних об’єктів і військової діяльності; екологічні вимоги щодо розташування і розвитку населених пунктів); • Розділ XII. Природні території й об’єкти, що підлягають особливій охороні (система природних територій і об’єктів, які підлягають особливій охороні; природно-заповідний фонд України; курортні та лікувально-оздоровчі зони; рекреаційні зони; охорона рідкісних і тих, що знаходяться під загрозою зникнення, тварин і рослин); • Розділ XIII. Надзвичайні екологічні ситуації (зони надзвичайних екологічних ситуацій; попередження аварій і ліквідація їхніх шкідливих екологічних наслідків); • Розділ XIV. Владнання суперечок у сфері охорони навколишнього природного середовища; • Розділ XV. Відповідальність за порушення законодавства про охорону НПС; • Розділ XVI. Міжнародні відносини України у сфері охорони навколишнього природного середовища. Закон України «Про охорону атмосферного повітря» (від 16.10.91 р., №2707- XII) складається з 10 розділів і 46 статей. У преамбулі Закону записано, що «атмосферне повітря є одним із основних життєво важливих елементів навколишнього природного середовища». Цей закон спрямований на збереження сприятливого стану атмосферного повітря, його відновлення і покращання для забезпечення екологічної безпеки життєдіяльності людини, а також попередження шкідливого впливу на навколишнє природне середовище. Згідно з положеннями розд. I (ст. 1) Закону основним завданням є «регулювання відносин у сфері захисту атмосферного повітря з метою збереження, покращання та відновлення стану атмосферного повітря, попередження і зниження шкідливого хімічного, фізичного, біологічного й іншого впливів на атмосферне повітря, забезпечення раціонального ви97


користання атмосферного повітря для виробничих потреб, а також зміцнення правопорядку і законності у цій сфері». Розділ II Закону присвячено питанням стандартизації та нормування у сфері охорони атмосферного повітря (завдання стандартизації та нормування у сфері охорони атмосферного повітря; стандарти у сфері охорони атмосферного повітря; нормативи у сфері охорони атмосферного повітря; нормативи екологічної безпеки атмосферного повітря; нормативи гранично допустимих викидів забруднюючих речовин стаціонарними джерелами в атмосферне повітря та шкідливого впливу фізичних і біологічних чинників на нього; граничні нормативи утворення забруднюючих речовин, які відводяться в атмосферне повітря при експлуатації технологічного й іншого обладнання; нормативи використання атмосферного повітря як сировини основного виробничого призначення; нормативи вмісту забруднюючих речовин у відпрацьованих газах пересувних джерел і шкідливого впливу їхніх фізичних чинників). У розділі III Закону висвітлюються заходи щодо охорони атмосферного повітря (обов'язки підприємств, установ та організацій щодо охорони атмосферного повітря; регулювання викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря стаціонарними джерелами; обмеження, тимчасова заборона або припинення викидів забруднюючих речовин і шкідливого впливу фізичних і біологічних чинників на нього; регулювання рівнів шкідливого впливу фізичних і біологічних чинників на атмосферне повітря; регулювання шкідливих впливів на атмосферне повітря за відсутності нормативів; заходи щодо охорони атмосферного повітря при аварійних ситуаціях і несприятливих метеорологічних умовах; регулювання діяльності, яка впливає на погоду та клімат; заходи щодо попередження та зменшення забруднення атмосферного повітря транспортними й іншими пересувними засобами і установками і шкідливого впливу їхніх фізичних чинників; виконання вимог щодо охорони атмосферного повітря при застосуванні засобів захисту рослин, мінеральних добрив та інших препаратів; виконання вимог щодо охорони атмосферного повітря при видобуванні корисних копалин і проведенні вибухових робіт; виконання вимог щодо охорони атмосферного повітря від забруднення виробничими побутовими й іншими відходами; попередження впливу шуму). Розділ IV Закону присвячено додержанню вимог щодо охорони атмосферного повітря при проектуванні, будівництві та реконструкції промислових об'єктів (виконання вимог щодо охорони атмосферного повітря при розташуванні та розвитку міст та інших населених пунктів; санітарнозахисні зони; узгодження місць забудови, проектів будівництва і реконструкції підприємств, які впливають на стан атмосферного повітря; умови розташування, проектування, будівництва, реконструкції та введення в експлуатацію підприємств, споруд та інших об'єктів, які впливають на стан атмосферного повітря; екологічна експертиза; додержання вимог щодо охорони атмосферного повітря при використанні відкриттів, винаходів, корисних моделей, промислових зразків, раціоналізаторських про98


позицій, застосуванні нової техніки, імпортного обладнання, технології систем). У розділі V Закону висвітлюються питання регулювання відносин у сфері використання атмосферного повітря (використання атмосферного повітря як сировини основного виробничого призначення; обов'язки підприємств, установ і організацій, діяльність яких пов'язана з використанням атмосферного повітря як сировини; обмеження, тимчасова заборона використання атмосферного повітря як сировини). Розділ VI Закону характеризує економічний механізм забезпечення охорони атмосферного повітря (організаційно-економічні заходи щодо забезпечення охорони та використання атмосферного повітря; порядок установлення лімітів викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря та рівнів шкідливого впливу фізичних і біологічних чинників на нього; порядок визначення нормативів плати і стягнення платежів за забруднення атмосферного повітря та за інші шкідливі впливи на нього; плата за використання атмосферного повітря як сировини; розподілення платежів за забруднення атмосферного повітря, інші шкідливі впливи на нього і за використання атмосферного повітря як сировини). У розділі VII Закону описано основні принципи організації контролю у сфері охорони атмосферного повітря (контроль у сфері охорони атмосферного повітря; державний контроль у сфері охорони атмосферного повітря; виробничий контроль у сфері охорони атмосферного повітря; громадський контроль у сфері охорони атмосферного повітря). Розділ VIII Закону висвітлює питання організації державного обліку та моніторингу у сфері охорони атмосферного повітря. Розділ IX Закону описує різномантні види правопорушень у сфері охорони атмосферного повітря та відповідальність за них. Розділ Х Закону присвячено питанням участі України у міжнародній співпраці в сфері охорони атмосферного повітря. «Водний кодекс України» (06.06.95) складається з шести розділів і 112 статей і регулює правовідносини у сфері водокористування, встановлює статус загального і спеціального водокористування. Загальне водокористування здійснюється громадянами для забору води з водних об'єктів без застосування споруд або технічних пристроїв, купання, плавання на човнах, аматорського і спортивного риболовства. Спеціальне водокористування - це забір води з водних об'єктів із застосуванням споруд і технічних засобів або скид у водні об’єкти стічних вод. Пріоритетом спеціального водокористування є задоволення питних, господарсько-побутових, лікувальних, оздоровчих та інших потреб населення. Спеціальним водокористуванням забезпечуються також промислові, транспортно-енергетичні й інші потреби суспільства. Для централізованого водопостачання населення використовуються водні об'єкти, якість води яких відповідає нормативам екологічної безпеки водокористування. Для цього організації, які здійснюють 99


централізоване водопостачання, постійно контролюють якість води у об'єкті водозабору й у водопроводі. У документах «Водного кодексу України» визначено права і обов'язки громадян щодо використання, охорони і відтворення водних об'єктів України (зокрема, підкреслено право на безоплатне отримання інформації про якість питної води), а також порядок державного управління і контролю в галузі використання водних ресурсів, охорони і відтворення водних ресурсів, порядок розгляду суперечок, юридична відповідальність і міжнародні відносини у цій галузі. “Земельний кодекс України” (05.05.94) регулює правовідносини у сфері землекористування. Так, права і обов’язки власників землі та землекористувачів у галузі використання, охорони і відтворення земель викладено у розділі 6 “Земельного кодексу України”. Зокрема, основні обов’язки землекористувачів такі: • ефективно використовувати землю, підвищувати її родючість, застосовувати природоохоронні технології виробництва, не допускати погіршення екологічної безпеки на території внаслідок власної господарської діяльності; • здійснювати комплекс заходів щодо охорони земель; • дотримуватися режиму санітарних зон, а також територій, що особливо охороняються, і т. ін. В положеннях «Земельного кодексу України» також визначаються склад земель (7 категорій) і повноваження органів державної влади та місцевого самоврядування. “Кодекс України про надра” (27.07.04) складається з дев’яти розділів і регулює правовідносини у сфері використання надр. Згідно зі ст. 34 “Кодексу України про надра” користувачі надр зобов’язані забезпечувати: • використання надр відповідно до цілей, для яких їх надано; • повноту геологічного вивчення, раціональне, комплексне використання і охорону надр; • охорону атмосферного повітря, земель, лісів, вод, об’єктів природно-заповідного фонду, а також будівель і споруд від шкідливого впливу робіт, пов’язаних з користуванням надрами; • безпечне ведення робіт, пов’язаних з користуванням надрами; • приведення земельних ділянок, порушених при користуванні надрами, до стану, придатного для подальшого їх використання у суспільному виробництві. У положеннях Кодексу також визначено порядок організації державного контролю і нагляду і юридичну відповідальність за можливі порушення. 100


“Лісовий кодекс України” (21.01.94) складається з 10 розділів і 103 статей і регулює правовідносини у сфері лісокористування. Згідно з положеннями розділу II “Права і обов’язки лісокористувачів” лісокористувачі, зокрема, зобов’язані: • забезпечувати відтворення, охорону, захист і підвищення продуктивності лісових насаджень та посилення їхніх корисних властивостей, підвищення родючості ґрунтів, виконувати інші вимоги законодавства щодо ведення лісового господарства й використання лісових ресурсів; • вести лісове господарство, здійснювати спеціальне використання лісових ресурсів і користуватися земельними ділянками лісового фонду способами, які б забезпечували збереження оздоровчих властивостей лісів, а також створювали сприятливі умови для їх охорони, захисту, використання та відтворення; • забезпечувати охорону рідкісних видів рослин і тварин, рослинних угруповань відповідно до природоохоронного законодавства. У положеннях Кодексу також визначено систему та повноваження органів державного управління і контролю в цій галузі, основні вимоги щодо організації лісового господарства, поділ лісів на групи, юридичну відповідальність та міжнародні відносини. Закон України „Про тваринний світ” (03.03.93) складається із семи розділів і 59 статей і регулює правовідносини у сфері використання об’єктів тваринного світу. Стаття 26 Закону України “Про тваринний світ”, зокрема, зобов’язує користувачів об’єктами тваринного світу (які займаються мисливським і рибним господарством): • додержувати встановлених правил, норм, лімітів і строків використання об’єктів тваринного світу; • використовувати тваринний світ способами, що не допускають порушення цілісності природних угруповань і забезпечують збереження тварин, яких забороняється використовувати: • здійснювати комплексні заходи, спрямовані на відтворення, в тому числі штучне, диких тварин, збереження й поліпшення середовища їх перебування. У цьому законі також визначено положення щодо державного управління в цій галузі, порядок здійснення моніторингу, державного обліку і контролю, міжнародного співробітництва. Закон України “Про відходи” (05.03.98) складається з 10 розділів і 46 статей. Він визначає правові й економічні засади діяльності, пов’язаної із запобіганням утворенню відходів або зменшенням їхніх обсягів, збиранням, перевезенням, зберіганням, обробленням, утилізацією та видаленням, знешкодженням і захороненням відходів, а також відверненням негативного впливу відходів на навколишнє середовище та здоров’я людини на території України. 101


Зокрема, у ст. 14 Закону описано права громадян України у сфері поводження з відходами (всі люди мають право на безпечні для їхнього життя і здоров’я умови при здійсненні операцій з відходами). Ст. 17 Закону визначає обов’язки підприємств, установ та організацій у сфері поводження з відходами. У ст. 29 Закону описано порядок організації та проведення моніторингу місць утворення, зберігання та видалення відходів. Ст. 27 Закону присвячена заходам щодо обмеження негативного впливу відходів та запобігання йому. Закон України “Про захист людини від впливу іонізуючих випромінювань” складається з шести розділів і 24 статей. Цей закон спрямований на забезпечення захисту життя, здоров’я і майна людей від негативного впливу іонізуючих випромінювань, спричинених практичною діяльністю, а також, у випадках радіаційних аварій, шляхом виконання запобіжних і рятувальних заходів та відшкодування збитків. Зокрема, ст. 3 Закону проголошує: “Кожна людина, яка проживає або тимчасово знаходиться на території України, має право на захист від впливу іонізуючих випромінювань”. Це право забезпечується здійсненням комплексу заходів щодо попередження впливу іонізуючих випромінювань на організм людини, більшого, ніж установлені дозові межі опромінювання, компенсації за перевищення встановлених дозових меж опромінення і відшкодування збитків, спричинених унаслідок впливу іонізуючих випромінювань. Розділ II Закону “Основні дозові межі опромінювання та рівні втручання” присвячено висвітленню питань про основні дозові межі опромінювання населення і персоналу, про порядок залучення осіб до ліквідації радіаційних аварій та їх наслідків, про рівні втручання у випадку радіаційних аварій. Так, у ст. 5 Закону записано: “Основна дозова межа особистого опромінювання населення не повинна перевищувати одного мілізіверта (1 Зв=1 Дж/кг=100 бер) ефективної дози опромінювання за рік”. Згідно зі ст. 8 Закону “заходи з укриття людей застосовуються, якщо протягом перших десяти діб очікувана сукупна ефективна доза опромінювання може перевищити 5 мЗв. Тимчасова евакуація людей здійснюється у випадку, якщо протягом не більш ніж одного тижня ефективна доза опромінювання може досягнути рівня 50 мЗв. Іодна профілактика застосовується у випадку, якщо очікувана поглинута доза опромінення щитовидної залози від накопиченого у ній радіоактивного іоду може перевищити 50 мГр (1 мГр=0,1 рад)”. Інші розділи Закону присвячені висвітленню питань забезпечення захисту людини від впливу іонізуючих випромінювань (розділ III), компенсації та відшкодування збитків (розділ IV), міжнародного співробітництва у сфері захисту людини від впливу іонізуючих випромінювань (розділ V). 102


Закон України “Про забезпечення санітарного і епідеміологічного благополуччя” (24.02.1994 р., №4004-XІІ) складається із семи розділів і 51 статті. Цей закон регулює громадські відносини, які виникають у сфері забезпечення санітарного і епідеміологічного благополуччя, визначає відповідні права і обов’язки державних органів, підприємств, установ, організацій і громадян, установлює порядок організації державної санітарно-епідеміологічної служби і здійснення державного санітарно-епідеміологічного нагляду в Україні. Розділ II Закону декларує права і обов’язки громадян, підприємств, установ і організацій щодо забезпечення санітарного і епідеміологічного благополуччя. Зокрема, у ст. 4 записано, що “громадяни мають право, зокрема, на: • безпечні для здоров’я і життя продукти харчування, питну воду, умови праці, навчання, виховання, побуту, відпочинку та природне середовище; • відшкодування збитків, завданих їхньому здоров’ю внаслідок порушення підприємствами, установами, організаціями, громадянами санітарного законодавства; • достовірну та своєчасну інформацію про стан свого здоров’я, здоров’я населення, а також про існуючі та можливі чинники ризику для здоров’я”. Згідно зі ст. 5 Закону громадяни зобов’язані: • турбуватися про своє здоров’я, здоров’я та гігієнічне виховання своїх дітей, не спричиняти шкоди здоров’ю інших громадян; • брати участь у проведенні санітарних і протиепідемічних заходів; • проходити обов’язкові медичні огляди і робити щеплення в передбачених законом випадках; • виконувати розпорядження і вказівки посадових осіб державної санітарно-епідеміологічної служби при здійсненні ними санітарноепідеміологічного нагляду. Розділ III Закону присвячено висвітленню вимог щодо забезпечення санітарно-епідеміологічного благополуччя населення. Зокрема, ст. 9 Закону проголошує: “Гігієнічній регламентації підлягає будь-який небезпечний чинник фізичної, хімічної, біологічної природи, який може діяти у середовищі життєдіяльності людини…” У державному реєстрі небезпечних чинників наводяться назви небезпечних речовин і чинників, дані про їх призначення, властивості, методи індикації, біологічний вплив, ступінь небезпеки для здоров’я людини, характер поведінки в навколишньому середовищі, виробництво, гігієнічні регламенти застосування. Використання у виробництві та побуті виробів і речовин, які є носіями небезпечних чинників, допускається лише за наявності сертифіката, який засвідчує його державну реєстрацію”. 103


Крім того, у цьому розділі висвітлено питання щодо державної санітарно-епідеміологічної експертизи і її об’єктів, вимоги безпеки для життя і здоров’я населення при проектуванні, будівництві та виготовленні нових засобів виробництва і технологій, при ввезенні продукції з-за кордону і її реалізації, а також вимоги до продовольчої сировини, продуктів харчування (включаючи їх транспортування, зберігання і реалізацію), вимоги до господарсько-питного водопостачання та місць водокористування, вимоги до атмосферного повітря в населених пунктах, у виробничих та інших приміщеннях, вимоги до умов виховання та навчання, вимоги до житлових і виробничих приміщень, територій, засобів виробництва і технологій, заходи щодо забезпечення радіаційної безпеки і захисту від шкідливого впливу іонізуючих випромінювань та інших фізичних чинників, заходи щодо застосування і знешкодження хімічних речовин і матеріалів, біологічних засобів тощо. Інші розділи Закону присвячені питанням організації та забезпечення державної санітарно-епідеміологічної служби (розділ IV), державного санітарно-епідеміологічного нагляду (розділ V), відповідальності за порушення санітарного законодавства (розділ VI), міжнародних відносин у сфері забезпечення санітарного та епідеміологічного благополуччя (розділ VII). Закон України “Про пестициди і агрохімікати” (02.03.95) складається із семи розділів і 24 статей. Цей закон регулює правові відносини, пов’язані з державною реєстрацією, виробництвом, закупівлею, транспортуванням, зберіганням, реалізацією та безпечним для здоров’я людини і навколишнього природного середовища застосуванням пестицидів і агрохімікатів, визначає права і обов’язки підприємств, установ, організацій і громадян, а також повноваження органів державної виконавчої влади та посадових осіб у цій сфері. У статті 1 Закону наведено такі визначення основних термінів: • пестициди – це токсичні речовини, їх сполуки або суміші речовин хімічного чи біологічного походження, призначені для знищення, регуляції та припинення розвитку шкідливих організмів (унаслідок діяльності яких уражаються рослини, тварини, люди і спричиняються матеріальні збитки), а також гризунів, бур’янів, “забруднюючих” дерев, кущів і риб; • агрохімікати – це органічні, мінеральні та бактеріальні добрива, хімічні меліоранти, регулятори росту рослин та інші речовини, які застосовуються для підвищення родючості ґрунтів, урожайності сільськогосподарських культур і покращання якості рослинної продукції. Стаття 4 Закону визначає такі основні вимоги до пестицидів і агрохімікатів: • висока біологічна ефективність відносно цільового призначення; • безпечність для здоров’я людей і навколишнього природного середовища за умови додержання регламентів їх застосування. 104


Закон України “Про екологічну експертизу” (09.02.96) складається з дев’яти розділів і 51 статті. У цьому Законі наведено визначення терміна “екологічна експертиза”, сформульовано завдання законодавства щодо екологічної експертизи і мети екологічної експертизи – “…запобігання негативному впливу антропогенної діяльності на стан НПС і здоров’я людей, а також оцінка ступеня екологічної безпеки господарської діяльності й екологічної ситуації на окремих територіях та об’єктах”. У ст. 1 Закону подано таке визначення: “Екологічна експертиза – це вид науково-практичної діяльності спеціально вповноважених державних органів, еколого-експертних формувань та об’єднань громадян, що ґрунтується на міжгалузевому екологічному дослідженні, аналізі й оцінці передпроектних, проектних та інших матеріалів чи об’єктів, реалізація і дія яких можуть негативно вплинути або впливають на стан навколишнього природного середовища та здоров’я людей, і спрямована на підготовку висновків про відповідність запланованої чи здійснюваної діяльності нормам і вимогам законодавства про охорону навколишнього природного середовища, раціональне використання і відтворення природних ресурсів, забезпечення екологічної безпеки”. “Основними завданнями екологічної експертизи (ЕЕ) є: • визначення ступеня екологічного ризику і безпеки запланованої діяльності; • організація комплексної науково-обґрунтованої оцінки об’єктів екологічної експертизи; • встановлення відповідності об’єкта експертизи вимогам екологічного законодавства, санітарних норм, будівельних норм і правил; • оцінка впливу діяльності об’єктів екологічної експертизи на стан навколишнього природного середовища, здоров’я людей і якість природних ресурсів; • оцінка ефективності, повноти, обґрунтованості та достатності заходів щодо охорони навколишнього природного середовища і здоров’я людей; • підготовка об’єктивних, всебічно обґрунтованих висновків екологічної експертизи” (ст. 5 Закону). Згідно з положеннями ст. 7 Закону “…об’єктами екологічної експертизи є проекти законодавчих та інших нормативно-правових актів, передпроектні, проектні матеріали, документація по впровадженню нової техніки, технологій, матеріалів, речовин, продукції, реалізація яких може призвести до порушення екологічних нормативів, негативного впливу на стан навколишнього природного середовища, створення загрози здоров’ю людей. Екологічній експертизі можуть підлягати екологічні ситуації, що склалися в окремих населених пунктах і районах, а також діючі об’єкти та комплекси, що мають значний негативний вплив на стан навколишнього природного середовища та здоров’я людей…”. 105


В інших статтях і розділах Закону визначено загальні вимоги щодо проведення екологічної експертизи, її суб’єкти, форми екологічної експертизи (державна ЕЕ і її об’єкти, громадська ЕЕ, інші види ЕЕ), особливості державного регулювання і управління в галузі екологічної експертизи тощо. 2.3. Державна стандартизація Державна стандартизація з питань забезпечення екологічної безпеки проводиться на правових засадах описаних вище законодавчих актів і є підґрунтям для проведення екологічної експертизи, державного контролю і нагляду у сфері екологічної безпеки, ліцензування окремих видів діяльності, декларування безпеки промислових підприємств, сертифікації і т. ін. Державна стандартизація проводиться для встановлення вимог, норм, правил, інших обмежувальних характеристик з метою забезпечення: • безпеки продукції, матеріалів, робіт і послуг для навколишнього природного середовища, життя і здоров’я людей; • якості продукції, матеріалів, робіт і послуг відповідно до рівня розвитку науки, техніки і технологій; • єдності принципів вимірювання; • екологічної безпеки об’єктів господарювання з урахуванням ризику виникнення техногенних катастроф та інших надзвичайних ситуацій (в першу чергу - надзвичайних ситуацій техногенного і природного характеру). “Екологічна стандартизація і нормування проводяться з метою встановлення комплексу обов’язкових норм, правил, вимог щодо охорони навколишнього природного середовища, використання природних ресурсів і забезпечення екологічної безпеки” (ст. 31 Закону України “Про охорону навколишнього природного середовища”). Згідно з вимогами ст. 32 Закону “екологічні стандарти у сфері охорони навколишнього природного середовища обов’язкові для виконання і визначають: поняття і терміни; режим використання і охорони природних ресурсів; методи контролю за станом навколишнього природного середовища; вимоги щодо попередження шкідливого впливу забруднення навколишнього природного середовища на здоров’я людей; інші питання, пов’язані з охороною навколишнього природного середовища і використанням природних ресурсів”. “Система екологічних нормативів включає: • нормативи екологічної безпеки (гранично допустимі концентрації забруднюючих речовин у НПС; гранично допустимі рівні акустичного, електромагнітного, радіаційного та інших видів шкідливого фізичного впливу на НПС; гранично допустимий вміст шкідливих речовин у продуктах харчування); 106


• гранично допустимі викиди і скиди у НПС забруднюючих хімічних речовин; гранично допустимі рівні шкідливого впливу фізичних і біологічних чинників…” (ст. 33 Закону). Формою нормування антропогенних впливів на навколишнє природне середовище є екологічне нормування, яке являє собою комплекс заходів для встановлення лімітів, в межах яких допускається зміна НПС. Екологічне нормування проводиться щодо всіх небезпечних речовин (установлюють гранично допустимі концентрації (ГДК) кожної з них) і всіх небезпечних фізичних впливів (установлюють гранично допустимі рівні (ГДР) такого впливу). ГДК (або ГДР) – це максимальна концентрація конкретної шкідливої речовини (або максимальний рівень конкретного виду фізичного впливу) в НПС, при якій (або якому) ще не спостерігається прямий чи опосередкований шкідливий вплив на стан здоров’я людини. Згідно з визначенням Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ) “здоров’я – це стан повного фізичного, психічного і соціального благополуччя, а не просто відсутність захворювань або нездужання”. Отже, екологічне нормування сприяє забезпеченню і підтриманню екологічної безпеки як процесу забезпечення захищеності життєво важливих інтересів особистості, людського суспільства, природи і держави від реальних і потенційних загроз, які створюються антропогенним або природним впливом на навколишнє природне середовище. При цьому основними видами нормативно-правових документів є державні стандарти України, державні будівельні норми, санітарні норми і правила, нормативи безпеки, методики і т. ін. Так, Закон України “Про охорону навколишнього природного середовища” стимулював створення цілої низки нормативно-правових документів. Прикладами вказаних документів є такі: • “Державні санітарні правила планування та забудови населених пунктів” (затверджені наказом Міністерства охорони здоров’я України від 19.06.1996 р., №173), в яких викладено основні вимоги до проектування і будівництва населених пунктів. • Державні будівельні норми – ДБН А2,2-1-95 “Склад і зміст матеріалів оцінки впливу на оточуюче середовище (ОВОС) при проектуванні та будівництві підприємств, будівель і споруд (Основні положення проектування)”. Згідно з вимогами цього документа в матеріалах ОВОС повинні обов’язково відображуватися результати аналізу впливу пріоритетних і специфічних забруднюючих речовин (що містяться у викидах об’єктів, які проектуються) на повітряне середовище, мікроклімат, водне середовище, ґрунти, рослинний і тваринний світ, заповідні об’єкти, оточуюче соціальне середовище, оточуюче техногенне середовище, а також конкретні заходи щодо забезпечення нормативного стану навколишнього природного середовища і екологічної безпеки. Закон України “Про охорону атмосферного повітря” стимулював розробку єдиних для України нормативів екологічної безпеки атмосферного повітря, до яких належать, наприклад, гранично допустимі концент107


рації забруднюючих речовин в атмосферному повітрі та гранично допустимі рівні акустичного, електромагнітного фізичного і біологічного впливу на атмосферне повітря [8,9]. Якість атмосферного повітря – це сукупність його властивостей, яка визначає ступінь впливу фізичних, хімічних і біологічних чинників на людей, рослинний та тваринний світ, а також матеріали, конструкції та навколишнє середовище в цілому. Якість атмосферного повітря може вважатися задовільною, якщо вміст домішок в ньому не перевищує гранично допустимі концентрації. ГДК – це максимальна концентрація домішки в атмосферному повітрі, віднесена до певного терміну осереднення, яка при періодичному впливі або протягом всього життя людини не завдає їй і навколишньому середовищу в цілому прямого або опосередкованого негативного впливу, в тому числі й віддалених негативних наслідків. При цьому під прямим впливом розуміють завдання організму людини тимчасового подразнюючого впливу, який спричиняє підвищення відчуття запаху, кашель, головний біль. При накопиченні в організмі шкідливих речовин понад певну дозу можуть виникнути патологічні зміни окремих органів або організму в цілому. Під опосередкованим впливом розуміють такі зміни в навколишньому середовищі, які погіршують звичайні умови проживання: уражаються зелені насадження, збільшується число туманних днів і т. ін. Для оцінки якості атмосферного повітря встановлено дві категорії ГДК: максимальна разова (ГДКм.р) і середньодобова (ГДКс.д). ГДКм.р – основна характеристика шкідливої речовини, встановлена для попередження рефлекторних реакцій у людини (відчуття запаху, світлова чутливість, біоелектрична активність головного мозку) при короткочасному впливі атмосферних домішок. За цим нормативом оцінюються речовини, які мають запах, або ті, що впливають на інші органи чуття людини. ГДКс.д – характеристика, встановлена для попередження загальнотоксичного, канцерогенного, мутагенного та іншого впливів на організм людини. За цим нормативом оцінюються речовини, які мають властивість тимчасово або постійно накопичуватися у організмі людини. У табл. 2.1 наведено ГДК найбільш поширених забруднюючих речовин в атмосферному повітрі населених місць. Для зон санітарної охорони, курортів, місць розташування крупних санаторіїв і будинків відпочинку, а також для зон відпочинку міст ГДК встановлені на 20% меншими, ніж для житлових районів. Вплив речовин, для яких ще не встановлені ГДК, оцінюють за орієнтовним безпечним рівнем дії забруднюючої речовини (ОБРД). ОБРД – тимчасовий гігієнічний норматив для забруднюючої речовини, який встановлюється розрахунковим методом з метою забезпечення нормально-адекватного проектування промислових об’єктів. Повний (на наш час) список речовин, для яких встановлені ГДК і ОБРД, наведено у документах. 108


Т а б л и ц я 2.1 ГДК найбільш поширених забруднюючих речовин Назви забруднюючих речовин Азоту діоксид NO2 Азоту оксид NO Ангідрид сірчаний Аміак Бенз(а)пирен Тверді та рідкі аерозолі, що “зависають” у повітрі Пара свинцю та його сполук Вуглецю оксид (чадний газ) Вугільна зола ТЕС Формальдегід Хлор Нітробензол Сірчаний газ Сірководень Пил бавовни Пил нетоксичний Сажа Пара сірчаної кислоти Пара фтороводню Фенол Пара ртуті Гексахлоран Метафос Солі нікелю Двоокис селену Двоокис телуру Трихлорметан (хлороформ) Хром (шестивалентний) Хлорид заліза Фосфорний ангідрид Пара оцтової кислоти Оксид міді (хлорид міді) Ацетон Нафталін Пеніцилін

ГДКм.р, мг/м³ 0.085 0,4 0,5 0,2 0,5

ГДКс.д, мг/м³ 0.04 0,06 0,05 0,04 0,000000001 0,15

3,0 0,05 0,035 0,1 0,008 0,5 0,005 0,5 0,5 0,15 0,3 0,02 0,03 0,001 0,0015 0,15 0,2 0,35 0,003 0,05

0,0003 1,0 0,02 0,003 0,03 0,005 0,05 0,005 0,04 0,15 0,05 1,0 0,005 0,003 0,0003 0,003 0,0002 0,00005 0,00001 0,03 0,0015 0,004 0,05 0,06 0,002 0,35 0,003 0,002

Примітка. Гранично допустима концентрація – це максимальна концентрація якоїсь речовини у повітрі, воді, їжі, що не шкодить здоров’ю людини, не знижує її самопочуття та працездатність.

109


Встановлені також тимчасові ГДК забруднюючих речовин в атмосферному повітрі для дерев і кущів (табл. 2.2). Для кожного підприємства, яке проектується або вже діє (як джерело забруднення), встановлюють нормативи гранично допустимих викидів (ГДВ) забруднюючих речовин в атмосферне повітря. Значення величини ГДВ установлюють таким чином, щоб викиди шкідливих речовин від даного джерела забруднення разом з іншими джерелами не створили приземну концентрацію Сшк, що перевищує ГДК, за межами санітарнозахисної зони підприємства:

Cшк + Cф ≤ ГДВ ,

(2.1)

де Сшк – концентрація конкретної шкідливої речовини у приземному шарі атмосфери за межами санітарно-захисної зони (від підприємствазабруднювача при додержанні встановленого для нього норматива ГДВ), мг/м³; Сф – фонова концентрація цієї ж шкідливої речовини у приземному шарі атмосфери за межами санітарно-захисної зони, мг/м³. ГДК для дерев і кущів Назви забруднюючих речовин Азоту оксид (у перерахунку на NO2) Аміак Бензол Метанол Пара сірчаної кислоти (H2SO4) Сірчаний ангідрид Сірководень Тверді аерозолі (пил) Циклогексан Формальдегід Фтористі сполуки (у перерахунку на фтор)

Т а б л и ц я 2.2

ГДКм.р, мг/м³

ГДКл.с.д, мг/м³

0.04

0.02

0.1 0.1 0.2 0.1

0.04 0.05 0.1 0.03

0.3 0.008 0.2 0.2 0.2 0.02

0.02 0.08 0.05 0.2 0.003 0.005

Негативний акустичний вплив реалізується через вплив техногенного шуму на живі організми. Шум являє собою невпорядковані акустичні коливання, які досить часто перемішані з періодичними акустичними коливаннями. Основними характеристиками шуму, які визначають якісні особливості сприйняття його органами слуху людини, є інтенсивність і спектральний склад шуму. 110


Залежно від частоти акустичних коливань вони поділяються на такі: 1. Інфразвукові коливання (акустичні коливання з частотою, меншою, ніж 16 Гц). Вони не сприймаються органами слуху людини, але підвищений рівень інфразвукових коливань є небезпечним фізичним агентом. Деякі організми їх реєструють і навіть використовують для обміну інформацією в НПС. 2. Звукові коливання (акустичні коливання на частотах від 16 до 20000 Гц добре сприймаються органами слуху людини і використовуються нею для забезпечення обміну інформацією). 3. Ультразвукові коливання (акустичні коливання з частотою понад 20000 Гц). Вони не сприймаються органами слуху людини, але підвищений рівень ультразвукових коливань є небезпечним фізичним агентом. Деякі організми здатні не тільки сприймати ультразвукові коливання, а й використовувати їх для обміну інформацією в НПС. Іноді виділяють ще й гіперзвукові коливання (акустичні коливання з частотою в межах від 2 • 105 Гц). Найважливішими характеристиками акустичних коливань є також гучність звуку (яка залежить від амплітуди звукових коливань) та інтенсивність (сила) звуку Ізв (яка характеризується потужністю звукових коливань, що припадає на одиницю площі та вимірюється у ватах на квадратний метр). Акустичний вплив на НПС і об’єкти в ньому оцінюються відносною інтенсивністю звукових коливань Lр = 10 lg (Iзв/І0) , дБ (де І0 - стандартний поріг чутливості, якому відповідає пороговий стандартний звуковий тиск Р0 = 2·10-5 Па). Санітарні норми України (ГОСТ 22289-88) при визначенні допустимого рівня звуку на території житлової забудови враховують специфіку приміщень (житлові будинки, лікарні, гуртожитки і т. ін.), а також час доби. Наприклад, для житлових будинків середній допустимий рівень інтенсивності звуку (LA екв) вдень становить 55 дБ, вночі – 45 дБ , а максимально допустимий рівень (LAmax) – 70 і 60 дБ відповідно. Для територій, що прилягають до санаторіїв і лікарень, значення допустимого шумового впливу на 10 дБ нижче, а для готелів і гуртожитків на 5 дБ вище вказаних у санітарних нормах значень. Регламентуються також умови житлової забудови в зонах впливу аеропортів з підвищеним шумовим фоном тощо. Більш сильний шум (на транспортних магістралях – 85 - 92 дБ, за 200 м від залізниці – 60 дБ, за 100 м від злітно-посадкової смуги аеропортів – 110 дБ, у багатоповерхових житлових будинках (з їхніми ліфтами, вентиляторами, насосами, телевізорами, магнітофонами) – до 95 дБ) негативно впливає на органи слуху людини і її нервову систему. Постійний вплив сильного шуму знижує працездатність людини, може призвести до виникнення глухоти, неврозів та інших захворювань. Водночас абсолютна тиша пригнічує людину. 111


Отже, збереження здоров’я людини, підтримання її високої працездатності досягається тільки при суворому дотриманні вимог описаних вище санітарних норм. Сильний шум також негативно впливає на живі організми епігеосфери. Негативний вплив вібрації, тобто механічних коливань матеріальних систем (які пов’язані з акустичними інфразвуковими коливаннями), можуть погіршити стан здоров’я людей, призвести до виникнення цілої низки захворювань. Численні природні явища (урагани, передштормові явища на морі, явища, що передують виникненню землетрусів, виверження вулканів тощо) можуть стати “природними генераторами” інфразвукових коливань, що поширюються на величезні відстані та здатні спричинити вібрацію, як правило, незначною потужністю. Техногенними генераторами інфразвукових коливань і, отже, джерелами пов’язаного з ними підвищеного рівня вібрації можуть стати компресорні станції, вентилятори, вібромайданчики, кондиціонери, градирні, турбіни електростанцій, реактивні двигуни, транспортні засоби і т. ін. Підвищений рівень вібрації негативно впливає на стан здоров’я людей, викликаючи у них відчуття пришвидченого коливання внутрішніх органів, відчуття болю, синдром морської хвороби, а також відчуття тривоги і страху, що утруднюють інтелектуальну діяльність. Постійний вплив підвищеного рівня вібрацій може спричиняти захворювання на вібраційну хворобу, а раптове різке підвищення рівня вібрації – розрив внутрішніх органів. Для попередження виникнення зазначених негативних наслідків санітарними нормами України (ДСТУ EN ISO 2631-1.2004) передбачено регламентацію (тобто нормування) безпечного рівня вібрації у житлових приміщеннях за показниками віброшвидкості, віброприскорення і віброзміщення (у децибелах) у межах діапазону частот вібрації від 2 до 63 Гц з урахуванням часу доби, характеру вібрації і її тривалості. Підвищений рівень вібрації негативно впливає також на всі види живих організмів та інші об’єкти епігеосфери. Негативний вплив підвищеного рівня магнітного поля, електричного поля, електромагнітного поля і електромагнітного випромінювання може призвести до погіршення стану здоров’я людини і навіть до її загибелі. Так, наприклад, установлено, що організм людини є дуже чутливим до зміцнення напруженості магнітного поля. Так звані “магнітні бурі”, що виникають у періоди сонячної активності, спричиняють серйозні порушення у функціонуванні серцево-судинної системи й створюють небезпеку для життя і здоров’я людей. Водночас штучні магнітні поля (які створюються постійним електричним струмом) характеризуються напруженістю магнітного поля 112


(Н п о с т , А/м), величина якої значно перевищує величину Н під час “магнітних бурь” (наприклад, у процесі контактного зварювання І ≈ 1000 А, а Н п о с т = 10000 А/м). Для запобігання ураженню людей надто високим рівнем магнітного поля в Україні встановлено (ДНАОП 0.03-3.13-85) нормативну величину напруженості постійного магнітного поля поблизу установок і ліній електропередачі постійного струму (протягом робочого дня) – Ннорм = 800 А/м. Гранично допустимий рівень напруженості магнітного поля ГДРн не встановлено. Підвищена величина електричного струму створює також електростатичне поле. Електростатичне поле високої напруженості (Еест, В/м) негативно впливає на організм людини, спричиняючи цілу низку захворювань (зокрема розлад нервової системи) і навіть загибель. Для попередження такого негативного впливу в Україні встановлено (ДНАОП 0,03-3.05-77) нормативну величину напруженості електричного поля (протягом робочого дня) - Епост = 20 кВ/м, а також гранично допустимий рівень напруженості електростатичного поля – ГДР-Епост = 60 кВ/м. Підвищений рівень напруженості електростатичного поля згубно впливає на живі організми в епігеосфері. Джерелом електромагнітного поля є змінний електричний струм. Електромагнітне поле характеризується його напруженістю (Епост, В/м) і густиною потоку потужності (або інтенсивністю електромагнітного випромінювання) – Пзм, Вт/м². Хвилі, які створюються ним (що випромінюються і поширюються разом з електромагнітним полем), характеризуються частотою коливань (Гц). Саме за величиною частоти коливань електромагнітних хвиль, електромагнітні поля поділяються на електромагнітні поля промислової частоти і електромагнітні поля радіочастот. Кількість природних джерел електромагнітного поля дуже обмежена (наприклад блискавка). Водночас техногенних джерел електромагнітного поля безліч. Так, наприклад, джерелами електромагнітного поля промислової частоти (50, 60 Гц) є: лінії електропередач змінного струму з напругою 330, 500, 750, 1150 кВ; відкриті розподільчі пристрої й електроустановки змінного струму. При цьому на частоті 50 Гц небезпечним вважаються випромінювання електромагнітного поля з напруженістю більш ніж 400 кВ/м (Езмін>400 кВ/м). Тому для забезпечення захисту населення від негативного впливу електромагнітного поля (яке генерують повітряні лінії електропередач змінного струму) з обох боків електротраси встановлюються санітарнозахисні зони шириною: 20 м (при Езмін=330 кВ/м); 30 м (Езмін=500 кВ/м); 40 м (Езмін=750 кВ/м); 55 м (Езмін=1150 кв/м) (ГОСТ 12.1.002-84). Вказані санітарно-захисні зони забезпечують захист живих організмів (особливо рослин) епігеосфери. Техногенними джерелами електромагнітного випромінювання утворюються три зони впливу електромагнітного поля: ближня зона (зона 113


індукції); проміжна зона (зона інтерференції); дальня зона (хвильова зона). Зона індукції простягається від джерела випромінювання на відстань R≤λ/2π, де λ – довжина хвилі випромінювання, м. Зона інтерференції знаходиться у межах від λ/2π до 2πλ. Хвильова зона починається від R≥2πλ. З віддаленням від джерела випромінювання інтенсивність впливу електромагнітного поля загасає. У зоні індукції, де електричне (Е) і магнітне (Н) поля існують незалежно одне від одного, величина Е зменшується обернено пропорційно кубу відстані від джерела випромінювання, а величина Н – обернено пропорційно квадрату відстані. Цей же закон зберігається і у зоні інтерференції. На відміну від цього у хвильовій зоні, де співвідношення між електричною і магнітною складовими електромагнітного поля визначається співвідношенням Е=377 Н, напруженість електричного поля зменшується обернено пропорційно відстані від джерела випромінювання. Інтенсивність електромагнітного випромінювання характеризується густиною потоку енергії випромінювання, тобто кількістю енергії, що припадає на одиницю поверхні, – П, Вт/м². Для техногенного джерела електромагнітного поля інтенсивність електромагнітного випромінювання визначається співвідношенням П = Р ⋅ Q / 4πR 2 , (2.2) де P - потужність джерела випромінювання, Вт; Q - коефіцієнт підсилення антен джерела; R - відстань між антеною і точкою спостереження, м. Вплив електромагнітного випромінювання на населення залежить від потужності джерела випромінювання та його частоти, що й відображено у табл. 2.3, де наведено гранично допустимі рівні впливу електромагнітних випромінювань для населених пунктів (ДНАОП 0.033.30-96). Для захисту населення від впливу електромагнітного поля високої частоти радіостанції, телецентри, ретранслятори й інші джерела радіохвильового випромінювання потужністю більше 100 кВт повинні розташовуватися за межами населених пунктів. Якщо джерела радіохвильового випромінювання знаходяться в межах населених пунктів, то навколо них в обов’язковому порядку має бути створена санітарно-захисна зона (СЗЗ), яка складається із зони суворого режиму і зони обмеженого використання. На зовнішній межі зони суворого режиму напруженість електромагнітного поля не повинна перевищувати 20 В/м, а на зовнішній межі зони обмеженого використання - 2 В/м. У межах СЗЗ не допускається житлова забудова. Розміри СЗЗ визначаються розрахунковим методом, виходячи із сумарної потужності генераторів передавачів, висоти та коефіцієнта підсилення антенних пристроїв, рельєфу місцевості. Розрахункові розміри СЗЗ становлять від кількох сот метрів до 1-2 км. 114


Т а б л и ц я 2.3 Гранично допустимі рівні впливу електромагнітних випромінювань для населених пунктів

Діапазон електромагнітних хвиль

Електричний струм промислової частоти Довгі радіохвилі Середні хвилі

Короткі хвилі

Довжина хвилі, м

Частота, Гц

Гранично допустимі рівні за напружені- за густиною стю електро- випромінюмагнітного повання, ля, В/м Вт/м2

50

1000

>1000

<105

не нормується

1000 - 100

105-1.5•106

10

100 - 10

6•106 - 3•107

4

Ультракороткі 2 10 - 1 3•107 - 3•108 хвилі Надчастотні радіохвилі при безпере0,1 - 0,001 3•109 - 3•1010 не нормується рвному режимі генерації Надчастотні радіохвилі при імпульс- 1 - 0,001 3•109- 3•1010 не нормується ному режимі генерації

не нормується

не нормується не нормується не нормується не нормується

0,01 або 0,1 мВт/см2

0,05

Норми радіаційної безпеки України (НРБУ-97). У цьому документі визначено категорії осіб, що зазнають опромінювання: • категорія А (персонал) – особи, які постійно чи тимчасово працюють безпосередньо з джерелами іонізуючого випромінювання; • категорія Б (персонал) – особи, які безпосередньо не зайняті роботою з джерелами іонізуючого випромінювання, але у зв’язку з розташуванням робочих місць у приміщеннях і на промислових майданчиках об’єктів з радіаційно-ядерними технологіями можуть отримувати додаткове опромінювання; • категорія В – все населення. 115


У документі наведено також ліміти доз опромінювання протягом року для осіб указаних категорій. При опромінюванні людей від джерел радіоактивного випромінювання у дозах до 1 Гр підвищується ймовірність розвитку онкологічних захворювань і виникнення генетичних дефектів. Ці наслідки значно віддалені у часі від моменту опромінювання. У разі впливу великих доз опромінювання негативні наслідки проявляються швидко у формі гострої променевої хвороби першого, другого, третього або четвертого ступеня. Ліміти доз опромінювання, мЗв/год

Ліміти доз опромінювання

Ліміт ефективної дози Ліміти еквівалентної дози зовнішнього опромінювання: ● для кришталика ока ● для шкіри ● для кистей рук і стоп ніг

Т а б л и ц я 2.4

Категорії осіб, які зазнають опромінювання А Б В 20 2 1

150 500 500

15 50 50

15 50 -

Примітка. Зіверт (Зв) – одиниця вимірювання ефективної й еквівалентної дози опромінення (1 Зв= 1 Дж/кг= 100 бер)

За характером впливу на живі організми радіоактивне опромінювання поділяється на зовнішнє і внутрішнє. Зовнішнє опромінювання здійснюється від джерел, що знаходяться поза межами організмів, завдяки впливу β-частинок, 8-квантів і нейтронів, які мають високу проникну здатність. При внутрішньому опромінюванні джерелом є радіоактивні речовини, що потрапили всередину організму з їжею або з повітрям. При цьому ураження “здійснюють” не тільки β-частинки, 8-кванти і нейтрони, але й α-частинки, яким притаманний найбільш руйнівний вплив. Існуючі джерела радіоактивного опромінювання мають природне походження або створені людиною. На не забруднених радіоактивними речовинами ландшафтах основну дозу опромінювання люди отримують від природних джерел (космічні опромінювання, опромінювання від радіонуклідів літосфери, опромінювання від радону і т. ін.), які створюють так званий природний радіаційний фон. Середньорічна індивідуальна еквівалентна доза від впливу природного радіаційного фону для жителів нашої планети становить близько 2 мЗв. Для населення України за даними Міністерства охорони здоров’я цей показник становить 4,46 мЗв і має тенденцію до зростання. Так, для жителів міста Харкова 1962 року він становив 1,83 мЗв, 116


1982 р. – 4 мЗв (зростання в основному через випадання з опадами довгоживучих радіонуклідів, що потрапили в атмосферу внаслідок випробування ядерної зброї), а 1992 р. – вже 6,1 мЗв (таке зростання зумовлено, мабуть, наслідками Чорнобильської катастрофи, хоча в наш час природний радіаційний фон у Харкові становить 14 - 20 мкР/год). Дуже небезпечним природним джерелом внутрішнього опромінювання є газ радон (радон-222 і радон-220, що є продуктами розпаду радіоактивного елемента радія-226), який у 7,5 раза важчий, ніж повітря, не має ні запаху, ні кольору. Він виділяється з гірних порід, і через ґрунт потрапляє на нижні поверхи будівель, в тому числі житлових, і накопичується у ванних кімнатах, особливо при користуванні душем. За даними досліджень, проведених у 18 обласних центрах України, об’ємна активність радону-222 на перших поверхах багатоквартирних будинків становила в середньому 48 Бк/м3(1Бк (бекерель) – одиниця вимірювання активності джерел іонізуючого випромінювання), на поверхах вище першого 22 Бк/м3, а у одноповерхових будівлях і спорудах - 92 Бк/м3. Водночас за діючими в Україні нормативами гранично допустима об’ємна активність радону-222 у приміщенні будівель не повинна перевищувати 50 Бк\м3. Тому в проектах дитячих дошкільних закладів і шкіл мусять обов’язково передбачатися протирадонові заходи (зокрема провітрювання підвальних приміщень). Вплив численних антропогенних джерел радіоактивного опромінювання призводить до зростання індивідуальних і колективних доз опромінювання. За оцінками міжнародних організацій в наш час основну дозу радіоактивного опромінювання середньостатистична людина отримує під час медичних процедур: від 300 - 900 осіб з 1000 жителів проходять рентгенологічне обстеження, всі щорічно проходять флюорографію тощо. Норми діагностичного опромінювання в Україні спрямовані на те, щоб індивідуальна доза опромінювання від таких джерел не перевищувала 1 мЗв на рік. Додатковий вплив інших техногенних джерел іонізуючого випромінювання персоналу і населення в Украіні обмежується річними лімітами доз опромінювання, встановленими НРБУ-97 і Законом України “Про захист людини від впливу іонізуючих випромінювань” (на рівнях 20 і 1.0 мЗв на рік відповідно). Якість води (згідно з вимогами Водного кодексу України) - це характеристика складу і властивостей води, яка визначає її придатність для конкретного виду використання. Показники якості води поділяються на такі: ● фізичні (температура води, запах, прозорість, кольоровість, вміст „завислих” частинок); ● бактеріологічні (характеризують забрудненість води патогенними організмами);

117


● гідробіологічні (характеризують сапробність води (тобто насиченість її органічними речовинами), будову і різноманітність організмів у воді, функціональні характеристики водоймища); ● хімічні (до них відносять: розчинений кисень; хімічне споживання кисню (ХСК); біохімічне споживання кисню (БСК); водневий показник (рH); вміст у воді азоту, фосфору, а також семи головних іонів K, Na, Ca, Mg, Cl, So4, HCO3; вміст у воді небезпечних хімічних речовин). Зокрема, нормативно правовими документами України встановлено гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у питній воді (табл. 2.5) та у воді водоймищ санітарно-побутового використання (табл. 2.6). Негативному впливу забруднення ґрунту запобігає Земельний кодекс України, нормативно-правовими документами якого встановлено гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у ґрунті (табл. 2.7).

Т а б л и ц я 2.5 Гранично допустимі концентрації хімічних речовин у питній воді Речовина

ГДК, мг/л

Нітрити Нітрати Сульфати Фосфати Хлориди Фториди Ціаніди Залізо Мідь Хром-4 Хром (загальний) Миш’як (загальний) Фосфорорганічні отруйні хімікати Ефіророзчинні речовини Нафтопродукти Ацетати Форміати 2.4-діхлорфенолоцтова кислота Феноли

0 45 500 1 100 0,75 0 0,5 0,1 0,01 0,5 0,05 0,03 0,1 0,1 - 0,3 45 45 1 0,001 118


Т а б л и ц я 2.6 Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у воді водоймищ санітарно-побутового використання Речовини Мідь, цинк, нікель Аміак Хлор активний Капролактам Тетраетилсвинець Свинець Бензол Анілін Гексахлорбензол Нітрати (за азотом) Кобальт –60 Ванадій –48 Стронцій –90 Залізо Нафта (багатосірчиста) Нафта (інша) Фенол Сірководень ДДТ (пестицид) СПАР (синтетичні поверхневоактивні речовини)

ГДК, мг/л 0,1 2,0 0,0 1,0 0,0 0,1 0,5 0,1 0,05 10,0 10-8 кл/л 8•10-9 кл/л 3•10-11 кл/л 0,5 0,1 0,3 0,001 1,0 0,2

0,5

Т а б л и ц я 2.7 Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у ґрунті Речовина Бензопірен Свинець Хром Ртуть Бензол, толуол Нітрати Мідь Нікель Цинк Марганець Ванадій Кобальт Кадмій

ГДК, мг/кг 0,002 20 0,05 2,1 0,3 13 3 4 23 1500 150 5 1 119


Закінчення табл. 2.7 Речовина Сірководень Фтор Хлорофос Карбофос Хлорамін Метафос Гексахлоран Бромофос, метилстирол Поліхлорпілен Гетерофос Атразін Кальтин, лідан Сірка

ГДК, мг/кг 0,4 10 0,5 2 2 0,1 1 0,4 0,5 0,005 0,01 1 160

2.4. Екологічна експертиза Екологічна експертиза - це вид науково-практичної діяльності спеціально вповноважених державних органів, еколого-експертних формувань та об’єднань громадян, який ґрунтується на міжгалузевому екологічному дослідженні, аналізі й оцінці передпроектних, проектних та інших матеріалів чи об’єктів, реалізація і дія яких можуть негативно вплинути або впливають на стан навколишнього природного середовища та здоров’я людей і спрямовані на підготовку висновків про відповідність запланованої або здійснюваної діяльності нормам і вимогам законодавства про охорону навколишнього природного середовища, раціональне використання і відтворення природних ресурсів, забезпечення екологічної безпеки “(ст.1 Закону України “Про екологічну експертизу”) ”. Отже, екологічна експертиза (ЕЕ) - це екологічне дослідження, аналіз та оцінка результатів існуючої господарської й іншої діяльності, що негативно впливає на НПС. Тому саме екологічна експертиза спрямована на запобігання з’явленню нових, обмеження та ліквідацію існуючих джерел негативного впливу на навколишнє природне середовище та здоров’я людей. Законодавством України передбачено існування державної ЕЕ, громадської ЕЕ і додаткової незалежної ЕЕ, яка може проводитися за ініціативою зацікавлених осіб та організацій, а також за рішенням місцевих органів влади. Державній ЕЕ обов’язково підлягають всі проекти господарської й іншої діяльності, а також діючі об’єкти різноманітного призначення, які можуть завдавати шкідливого впливу на навколишнє природне середовище і стан здоров’я людей, наприклад: • проекти генеральних планів населених пунктів, промислових вузлів, схеми районного планування; 120


• техніко-економічні обгрунтування (ТЕО) і розрахунки (ТЕР), проекти на будівництво і реконструкцію, розширення, технічне переозброєння підприємств та інших об’єктів, які можуть негативно вплинути на стан НПС; • діючі підприємства та комплекси, які становлять небезпеку для навколишнього природнього середовища, тощо. Основними завданнями екологічної експертизи є такі: • перевірка відповідності господарської або іншої діяльності вимогам природоохоронного законодавства; • визначення достатності й обґрунтованості передбачених проектом заходів з охорони НПС. Реалізація проекту, що підлягає екологічній експертизі, без позитивного рішення державної ЕЕ забороняється і не може бути профінансована. 2.5. Декларування екологічної безпеки З метою отримання позитивного рішення розробник проекту повинен подати у спеціально вповноважений центральний орган з питань державної ЕЕ комплект обґрунтовуючої документації, одним з основних розділів якої є ”Оцінка впливу на навколишнє природне середовище (ОВ на НПС)”. Термін “ОВ на НПС” означає діяльність, спрямовану на виявлення і прогнозування очікуваного впливу на НПС, на здоров’я та добробут людей у разі впровадження вказаних вище проектів, а також на наступну інтерпретацію і передачу отриманої інформації. Цей термін вперше згадується в опублікованій 1975 р. роботі Міжнародного наукового комітету з НПС під назвою ”Оцінка впливу на навколишнє природне середовище (ОВ на НПС): принципи і процедури”. Цей документ упроваджено в практику в Україні. Згідно з вимогами зазначеного документа матеріали, подані на розгляд державній екологічній експертизі, повинні висвітлювати такі питання: • опис змісту та призначення проекту (діючого підприємства або території); • місце реалізації проекту та його екологічні параметри; • оцінка всіх видів впливу (у разі реалізації проекту) на навколишнє природне середовище; • вплив проекту на добробут населення; • вплив проекту на флору і фауну; • вплив проекту на взаємозв’язок між компонентами навколишнього природного середовища; • вплив проекту на пам’ятники культури та ін.; • аналіз достатності заходів, передбачених проектом, щодо усунення шкідливих впливів на НПС; • загальний висновок про доцільність реалізації проекту. 121


При цьому перелічені питання деталізуються за часом і маштабом. Так, за часом встановлено такі інтервали: у період будівництва; після завершення будівництва; через кілька десятиріч експлуатації об'єкта. Передбачаються також три види просторових масштабів впливу на НПС: території безпосереднього впливу; території безпосереднього сусідства; більш великі території (в окремих випадках - цілі континенти і навіть вся епігеосфера). Таким чином, розділ "Оцінка впливу на навколишнє природне середовище" є, по суті, своєрідним декларуванням екологічної безпеки. До комплекту обґрунтовуючої документації обов'язково додаються матеріали організованих завчасно "громадських слухань" та інших видів громадського обговорювання матеріалів проекту. У разі позитивного рішення державної екологічної експертизи оформлюється "Екологічний паспорт підприємства" (об'єкта, території). Сучасний екологічний паспорт (розробляється згідно з вимогами ГОСТ 17.0.004-90) - це нормативно-технічний документ, який містить у собі дані щодо використання конкретним підприємством первинних і вторинних ресурсів і виявленого впливу виробництва на НПС. У екологічному паспорті відображаються відомості стосовно впливу на НПС усіх елементів підприємства, які подаються за такою схемою: • відомості про застосовані на підприємстві технології; • кількісні й якісні характеристики використовуваних ресурсів, сировини, палива, енергії та ін. (тобто всього, що підприємство споживає); • кількісні характеристики продукції, що виробляється; • кількісні й якісні характеристики викидів, скидів, відходів, а також забруднюючих хімічних речовин і забруднюючих фізичних і біологічних агентів. 2.6. Державний контроль і нагляд Згідно з вимогами ст. 34 Закону України "Про охорону навколишнього природного середовища" основним завданням контролю у сфері екологічної безпеки є забезпечення дотримання вимог законодавства про охорону навколишнього природного середовища всіма державними органами виконавчої влади, органами місцевого самоврядування, підприємствами, установами і організаціями незалежно від форм власності та подпорядкування, а також громадянами. В Україні функціонує державний і громадський контроль стану екологічної безпеки. Державний контроль здійснюється спеціально вповноваженим контрольним органом виконавчої влади з питань охорони НПС (та його місцевими підрозділами), органами місцевого самоврядування й іншими спеціально вповноваженими органами. Державному контролю підлягають питання забезпечення екологічної безпеки в процессі використання і охорони: земель; поверхневих і підземних вод; атмосферного повітря; лісів та іншої рослинності; тваринного світу; морського середо122


вища і природних ресурсів територіальних вод, континентального шельфу та виключної (морської) економічної зони України; природних територій і об'єктів, що підлягають особливій охороні (див. ст. 35 Закону). Громадський контроль стану екологічної безпеки здійснюють громадські інспектори охорони НПС згідно з вимогами спеціального Положення. Державний нагляд за дотриманням вимог законодавства з питань забезпечення екологічної безпеки здійснює Генеральний прокурор України та підпорядковані йому органи прокуратури. 2.7. Ліцензування окремих видів діяльності Ліцензування окремих відів діяльності здійснюється з метою проведення єдиної державної політики у сфері охорони навколишнього природного середовища, раціонального використання природних ресурсів і забезпечення екологічної безпеки. Дозвіл (ліцензія) на здійснення конкретного виду діяльності видає пошукачам спеціально вповноважений з питань охорони навколишнього природного середовища центральний орган державної виконавчої влади (та його підрозділи) за наявності комплекту відповідної обґрунтовуючої документації (зокрема, позитивного рішення державної екологічної експертизи). Цей же орган видає ліцензії на спеціальне використання природних ресурсів загальнодержавного значення. Ліцензії на спеціальне використання природних ресурсів місцевого значення видають органи місцевого самоврядування (див. ст. 15 Закону України "Про охорону навколишнього природного середовища"). 2.8. Екологічне страхування Згідно з вимогами ст. 49 Закону "Про охорону навколишнього природного середовища" в Україні здійснюється “добровільне і обов'язкове державне (та інші види) страхування громадян та їх майна, майна і доходів підприємств, установ і організацій на випадок шкоди, спричиненої внаслідок забруднення навколишнього природного середовища і погіршення якості природних ресурсів". Порядок здійснення екологічного страхування встановлюється законодавством України. 2.9. Екологічний моніторинг 2.9.1. Загальні положення Екологічний моніторинг (від лат. monitor – спостерігаючий, той, що спостерігає, попереджує) – це система спостереження (у просторі (тобто в масштабах епігеосфери чи геосистем регіонального або місцевого рівня) та у реальному часі) і контролю за станом навколишнього 123


природного середовища, яка дозволяє виявити змінення стану біосфери під впливом людської діяльності з метою розробки і впровадження ефективних заходів щодо охорони природи і забезпечення раціонального використання природних ресурсів та екологічної безпеки. Основними напрямками діяльності при здійсненні екологічного моніторингу є: • спостереження за негативними екологічними чинниками, які впливають на стан навколишнього природного середовища, і за станом НПС; • оцінка фактичного стану НПС; • прогнозування майбутнього стану НПС (що може виникнути внаслідок впливу негативних екологічних чинників) та оцінка цього стану. Таким чином, екологічний моніторинг – це система спостережень, оцінки і прогнозування стану навколишнього природного середовища, яка функціонує з метою організаціїї керування якістю НПС шляхом розробки і впровадження ефективних природоохоронних заходів. Отже, екологічний моніторинг являє собою багатоцільову інформаційну систему, основними завданнями якої є: • спостереження за станом НПС; • оцінка і прогнозування її стану; • визначення ступеня антропогенного впливу на навколишнє природне середовище; • виявлення негативних екологічних чинників такого впливу. Згідно із зазначеними завданнями функціональна схема сучасної системи екологічного моніторингу може бути подана у вигляді, зображеному на рис. 2.1. Ця система, з одного боку, потребує знання закономірностей зміни стану навколишнього природного середовища (внаслідок антропогенного впливу), наявності методики і можливостей проведення числових розрахунків, а з другого боку, спрямованість прогнозування значною мірою визначає структуру і склад системи спостереження. Таким чином, прогнозування майбутнього стану НПС слід здійснювати на базі визначення основних закономірностей функціонування системи «суспільство – людина – природа». Таку інформацію здобувають у процесі постійного цілеспрямованого функціонування розгалуженої системи спостереження за станом НПС. У свою чергу, на основі інформації про майбутній стан НПС і передбачення його можливих змін стає можливою розробка необхідних рекомендацій щодо забезпечення гармонізації взаємодії людини та навколишнього природного середовища, впровадження у діяльність суспільства ощадливого ставлення до природи і її ресурсів. 124


Блок спостереження за фактичним станом НПС

Блок оцінки фактичного стану НПС

Блок прогнозування майбутнього стану НПС

Блок оцінки прогнозованого стану НПС

Блок розробки і реалізації заходів щодо регулювання якості НПС

Рис. 2.1. Функціональна схема системи екологічного моніторингу Таким чином, інформаційна система екологічного моніторингу щодо антропогенного змінення стану НПС є складовою частиною системи управління якістю НПС через гармонізацію взаємодії людського суспільства з навколишнім природним середовищем. Саме тому інформація про фактичний стан НПС і тенденції його змінення має бути покладеною в основу розробки заходів щодо охорони природи, а також враховуватись при плануванні розвитку економіки. В свою чергу, результати оцінки існуючого та прогнозованого станів навколишнього природного середовища дозволяють уточнити вимоги до організаційної структури і функціонування системи спостереження за фактичним станом НПС. Описане вище реалізується у вигляді систем глобального (в межах конкретної держави) і локального (в межах конкретного ландшафту, урочища, фації) екологічного моніторингу. Так, наприклад, в Україні створено Державну систему моніторингу навколишнього природного середовища «з метою забезпечення збору, обробки, збереження і аналізу інформації про стан НПС, прогнозування його змін і розробки науково обґрунтованих рекомендацій для прийняття ефективних управлінських рішень» щодо запобігання негативним змінам довкілля та дотримання вимог екологічної безпеки (ст. 22 Закону України «Про охорону навколишнього природного середовища»). 125


Згідно з «Положенням про Державну систему моніторингу довкілля» (затвердженим Постановою КМУ від 30.03.98 р., № 391) вказана система є відкритою інформаційною системою, пріоритетами функціонування якої є: «захист життєво важливих інтересів людини і суспільства; збереження екосистем; відвернення кризових змін екологічного стану довкілля і запобігання виникненню надзвичайних екологічних ситуацій». В наш час до складу Державної системи моніторингу довкілля України входять: підсистема медико-гігієнічного моніторингу; підсистема моніторингу водного басейну; підсистема моніторингу повітряного басейну; підсистема моніторингу геологічного середовища; підсистема моніторингу ґрунтів. Головним завданням медико-гігієнічного моніторингу є здобування інформації для розробки ефективних практичних заходів у галузі охорони навколишнього природного середовища, спрямованих на запобігання впливу негативних екологічних чинників на здоров'я населення. Зараз чисельність населення України становить майже 47 млн осіб, тобто близько 0.6% жителів планети. Водночас в Україні видобувається майже 5% світового обсягу мінеральних ресурсів. Саме внаслідок таких величезних обсягів видобування та функціонування багатовідходних технологій щорічна кількість забруднень, що припадає на 1 км. кв. площі держави, у 6.5 раза більша, ніж у США, і в 3.2 раза більша, ніж у державах Євросоюзу. З метою запобігання шкідливому впливу хімічних, фізичних і біологічних негативних чинників на здоров'я людей в Україні впроваджено гігієнічне нормування, яким установлюються: • гранично допустимі концентрації для хімічних речовин і сполук (в атмосферному повітрі населених пунктів – понад 500, у воді водоймищ – більше 1000, у ґрунтах – більше 30, в повітрі виробничих приміщень – більше 1500, у харчових продуктах – понад 100); • гранично допустимі рівні негативних фізичних чинників (близько 100); • допустимі дози (ДД) інших інгредієнтів у компонентах НПС (понад 50). Надзвичайна важливість здійснення моніторингу водного басейну зумовлена таким: • об'єкти гідросфери є складовими частинами епігеосфери, які тісно зв'язані з іншими її компонентами і процесами (наприклад, процесами кругообігу речовин, енергії й інформації, що забезпечують підтримання стаціонарного стану біосфери, та ін.); • водний басейн є джерелом питної води для людей і тварин, а гідравлічні потоки є засобом підтримання життєдіяльності рослин і мікроорганізмів. 126


Водночас основними джерелами антропогенного тиску на водний басейн (що катастрофічно погіршують якість поверхневих і підземних вод, води річок, озер, водосховищ, морів і навіть Світового океану) є: • безпосередні скиди в нього стічних вод (які в наш час становлять близько 5% обсягу всього водного стоку і «поставляють» у водний басейн додатково до 20% шкідливих речовин); • надходження великої кількості забруднювачів з дощовими і ґрунтовими водами. Отже, структура і функціонування сучасної підсистеми моніторингу водного басейну повинні забезпечити здобування інформації, необхідної для такого: • вирішення стратегічних екологічних завдань з реалізації ресурсоохоронної політики; • впровадження екологічно обґрунтованих господарських рішень щодо покращання якості води; • вирішення проблем регіонального і районного водокористування; • оптимізації розміщення підприємств-забруднювачів; • виявлення першочергових водоохоронних завдань та виключення кризових явищ; • розробки ефективних практичних заходів у сфері забезпечення екологічно безпечного водокористування. Основним завданням моніторингу повітряного басейну є здобування інформації (шляхом збирання, обробки і узагальнення даних про параметри атмосферного повітря) з метою: визначення небезпечних рівнів забруднення і виявлення «критичних» об'єктів із забруднення повітряного басейну; відпрацювання стратегії та тактики щодо ефективного управління якістю повітряного басейну; розробки і здійснення практичних заходів, спрямованих на «оздоровлення» атмосферного повітря. Безпосередні викиди у повітряний басейн України в наш час поділяють на стаціонарні та рухомі джерела забруднень. Аналіз результатів моніторингу повітряного басейну свідчить про те, що в структурі забруднень від стаціонарних джерел найбільша частина припадає на підприємства енергетики (32%), металургії (27%), вугільної (23%), нафтогазової (5%), харчової (3%), хімічної та нафтохімічної промисловості та будівельної галузі (2%). Зараз контроль стаціонарних джерел здебільшого спрямовується на виявлення наявності та концентрації 39 видів забруднюючих речовин (в тому числі й важких металів), а основна увага зосереджується на реєстрації найбільш розповсюджених забруднень пилом, діоксидами сірки, вуглецю, азоту тощо. Налагоджується також контроль за рівнями забруднення атмосферного повітря фізичними і біологічними агентами. За останні п'ять років викиди від стаціонарних джерел скоротилися майже на 45%. 127


На відміну від цього викиди від рухомих джерел постійно зростають, а їхня кількість досягла 25% загального обсягу забруднень атмосферного повітря. Майже половина з них – це оксиди вуглецю, 32% - вуглеводи, а 18% - оксиди азоту та ін. Надзвичайна важливість організації та проведення моніторингу геологічного середовища України зумовлена тим, що його сучасний стан формувався в основному залежно від характеру й інтенсивності інженерно-господарської діяльності суспільства. Це підтверджується на прикладі територій України, пов'язаних з галузями гірничодобувної, хімічної, переробної промисловостей, а також об'єктами меліорації, інтенсивного ведення сільського господарства, промислового і житлового будівництва. Надмірний техногенний вплив у цих районах (корінна зміна режимів стоку і дренажу, інтенсивна розробка родовищ, численні заходи меліорації, забруднення хімічними, фізичними і біологічними агентами) за останні 20…30 років призвели до підвищення еколого-геологічного напруження і погрожують вичерпністю їхньої екологічної ємності. Так, наприклад, лише через нераціональне ведення тільки поливних меліорацій більш ніж 500000 гектарів сільськогосподарських угідь втратили свою продуктивність. Інтенсивне відкачування шахтних вод призвело до формування депресивних зон-лійок у водоносних горизонтах, які використовуються для господарсько-питного водоспоживання. Через надмірне поверхневе забруднення суттєво погіршилась якість підземних вод. Створення штучних водоймищ і збільшення водного стоку малих річок зумовило розвиток підтоплення значних територій (у Донбасі – понад 30%, а у Поліссі – майже 70%). Виникла небезпека підвищеного забруднення поверхневих і підземних вод унаслідок фільтрації з місць зберігання хімічних добрив і засобів захисту сільськогосподарських рослин, з відстійників, накопичувачів шлаків і твердих відходів, а також при виникненні аварійних ситуацій на об'єктах промисловості й енергетики. В Україні виявлено більш ніж 70 видів проявів різних згубних для НПС і самого існування людей небезпечних геологічних процесів. Більш ніж 320 міст України (з 429 міст) потребують інженерного захисту, бо вони підтоплені, знаходяться під гравітаційним впливом, розташовані на просадочних ґрунтах. У районах інтенсивної господарської діяльності виявлено понад 2500 зсувів ґрунту, близько 3000 проявів карстових процесів. Враховуючи викладене, основними ланками створюваної підсистеми моніторингу геологічного середовища (особливо в районах розміщення об'єктів з високим аварійним ризиком і високим рівнем впливу на літосферу, наприклад АЕС), згідно з дослідженнями Є.П. Буравльова, мають бути: • геохімічна, зумовлена надходженням до повітряного і водного середовища стабільних і нестабільних радіоактивних елементів, для яких геологічне середовище по закінченні міграції стає довгостроковим «депо»; 128


• гідрогеологічна, необхідна для оцінки змін режиму підземних вод у зоні впливу АЕС, включаючи витікання з комунікацій, вплив інфільтрації; • інженерно-геологічна, необхідна для виявлення локальних змін водно-фізичних і фізико-механічних властивостей ґрунтів основи з оцінкою стану масиву порід і процесів, які відбуваються в межах тепло- і вологоперенесення; • геофізична, необхідна для оцінки змін теплових, електричних, радіаційних та інших фізичних полів та їх зв'язку з процесами, які відбуваються у геологічному середовищі; • інженерно-сейсмологічна, необхідна для узагальнення впливу напруженого стану масиву порід, пов'язаного з навантаженням об'єктів АЕС сейсмічними чинниками та довгостроковими процесами із змінами геологічного середовища; • гідрогеологічна, зумовлена впливом зарегульованості поверхневого стоку, конструкцією ставків-охолоджувачів, змінами тепло- і водоперенесення в зонах забудови та перепланування місцевості; • ландшафтна, необхідна для виявлення зміни основних поверхневих форм рельєфу і їх стійкості при взаємодії з об'єктами АЕC у межах їхнього впливу. Саме такий склад підсистеми моніторингу геологічного середовища, на думку Є.П. Буравльова, дозволить отримати весь обсяг інформації, необхідної для розробки ефективних практичних заходів щодо підтримання сталого стану геологічного середовища та запобігання проявленню небезпечних геологічних процесів у районах розташування об’єктів з високим аварійним ризиком. Надзвичайна важливість сучасної організації моніторингу ґрунтів України зумовлена стійкою тенденцією погіршення стану ґрунтового покриву внаслідок надмірної інтенсифікації землеробства, постійного зростання ступеня забруднення ґрунтів тощо. Так, за останні три десятиріччя в Україні було виявлено: зростання на 25% площ ерозованих земель; зменшення в середньому на 0,3% вмісту гумусу; збільшення гідролітичної кислотності чорноземів; затоплення великих площ заплавних земель, де в ряді місць спостерігається підйом ґрунтових вод. Актуальність удосконалення структури і функціонування підсистем моніторингу ґрунтів визначається: • необхідністю підтримання ґрунтів у стані здатності до регуляції циклів біофільних елементів; • важливістю контролю за процесами ґрунтоутворення з метою запобігання негативним явищам (дегуміфікації, ерозії, переущільненню, підтопленню, засоленню і т. ін.) • необхідністю підвищення родючості ґрунтів шляхом застосування сучасних методів меліорації та хімізації. 129


При цьому особливу увагу слід приділяти саме агроекологічному моніторингу як єдиній підсистемі контролю, діагностики і прогнозування агроекологічного стану освоєння під сільськогосподарське виробництво ландшафтів і прилеглого природного середовища з метою розробки управлінських рішень, спрямованих на запобігання розвитку негативних явищ і підвищення біопродуктивності земельних угідь. Кінцевою метою агроекономічного моніторингу є створення збалансованих, екологічно безпечних і високопродуктивних агроландшафтів на основі відтворення родючості ґрунтів, впровадження адаптованого землеробства, меліорації земель без порушення при цьому важливих біосферних функцій ґрунтового покриву. Тому в наш час основними завданнями агроекологічного моніторингу є такі: • впровадження науково обґрунтованої мережі пунктів спостереження за еколого - та ресурсовідновлювальними функціями агроландшафтів; • постійне здобування, обробка та накопичення інформації за регламентованим набором показників, що характеризують агроекономічний стан земельних ресурсів; • аналіз і оцінка інформації щодо діагностики і прогнозу змін агроекологічного стану земель на найближчу і віддалену перспективи; • імітаційне моделювання і розробка оптимізованих управлінських рішень у вигляді нормативних актів, технологій, проектів та іншого щодо напрямків і способів використання земель та їх трансформації, способів відвернення кризових екологічних і економічно-господарських ситуацій тощо. 2.9.2. Методи і засоби спостереження Згідно з класичними уявленнями навколишнє середовище нашої планети сформувалося з літосфери, гідросфери і атмосфери (як абіотичних компонентів НПС), еволюція яких привела до виникнення стаціонарного стану вказаних компонентів, що стало підґрунтям для розвитку і формування „живої” компоненти біосфери. Поява людини і екологічно нераціональна господарська діяльність суспільства неминуче призвели до порушення стаціонарного стану відносин між компонентами НПС, а отже, й до його змінення. В наш час надмірні антропогенні навантаження на навколишнє природне середовище загрожують виникненням згубних для життя людей трансформацій біосфери. Тому основним завданням блоків спостереження за фактичним станом НПС кожної з підсистем Державної системи моніторингу довкілля стали: 130


• виявлення й ідентифікація хімічних, фізичних і біологічних агентів, що забруднюють атмосферу, гідросферу і літосферу, а також джерел забруднення; • визначення значень концентрацій, рівнів і доз указаного забруднення на конкретних ділянках епігеосфери; • виявлення форми, геометричних розмірів, просторового розташування і тенденцій поширення таких зон забруднення у просторі та часі; • виявлення якісних і кількісних параметрів негативних змін у компонентах НПС на ділянках біосфери, що опинилися під впливом указаних зон забруднення. Зазначені вище компоненти навколишнього природного середовища складаються з хімічних речовин і хімічних сполук і зв’язані між собою кругообігами речовин (що можуть знаходитись в агрегатному стані твердої речовини, рідини або газу) і енергій (у формі механічних коливань, електромагнітних випромінювань тощо) природного і (або) антропогенного походження. Так, наприклад, ґрунти є трифазною системою, складовими якої є: тверді речовини геологічних порід; рідини, тобто ґрунтові води з розчиненими в них мінеральними і органічними речовинами; гази атмосферного повітря і ті, що виділяються редуцентами. Природні води являють собою рідину, забруднену розчиненими в ній мінеральними і органічними речовинами та твердими і газовими нерозчинними домішками. В свою чергу, атмосферне повітря являє собою трифазну систему, складовими якої є механічна суміш „вихідних газів чистого повітря”, забруднена „шкідливими” газами, рідкими і твердими аерозолями. Отже, об’єктами спостереження (контролю) за фактичним станом НПС можуть бути гомогенні (однорідні, ті, що виявляють однакові властивості) або гетерогенні (неоднорідні, ті, що складаються з різних за складом і властивостями частин) системи. Наприклад, досліджуване атмосферне повітря є гомогенною системою, якщо воно забруднене газоподібними антропогенними домішками , які мають дисперсність менше 0,01 мкм. У випадку ж, коли атмосферне повітря забруднене антропогенними (або природними) димом чи аерозолями (з дисперсністю від 0,01 до 1 мкм), його відносять до гетерогенних систем. Гетерогенною системою є й атмосферне повітря, забруднене пилом, твердими і рідкими частинками дисперсністю більш ніж 1 мкм. В свою чергу, гомогенними системами є: розчинені у воді солі, луги, кислоти, добрива, радіонукліди та інше (з дисперсністю менше 0,01 мкм); розчинені у воді продукти відмирання грибів, бактерій, водоростей, а також радіоколоїди, феноли, альдегіди, спирти, пестициди та інші (з дисперсністю від 0,01 до 0,1 мкм); розчинені в ґрунтовій воді хімічні речовини, а також сорбовані (тобто поглинуті) ґрунтами солі, луги, кислоти, радіонукліди та інше (з дисперсністю менше 0,1 мкм). Водночас прикладами гетерогенних систем є: нерозчинні у воді складові ґрунту, гумусові речовини та інше (з дисперсністю від 0,1 до 1,0 мкм), а також завислі у воді нерозчинні пестициди, суспен131


зії, емульсії та піни, частинки ґрунту, піску та інші (з дисперсністю більше 1 мкм); ґрунти , забруднені шламами (мулами і порошками, що випадають в осаді) і пульпами (тобто сумішами твердих частинок, завислих у рідині) з дисперсністю від 0,1 до 1 мкм; ґрунти, забруднені пилом (з дисперсністю від 0,1 до 103 мкм) антропогенного та природного походження; ґрунти, забруднені твердими відходами, подрібненими породами і хімічними речовинами (з дисперсністю більше 103 мкм) антропогенного походження. Найбільш поширені в наш час методи спостереження (контролю) за станом навколишнього природного середовища поділяються на контактні методи контролю, дистанційні методи контролю, методи біотестування (тобто біологічні та біохімічні методи контролю). Контактні методи спостереження реалізують переважно аналіз зразків речовини або вимірювання параметрів механічних коливань і електромагнітних випромінювань безпосередньо у зонах можливого антропогенного забруднення. Ці методи дозволяють визначити наявність як окремих хімічних елементів і хімічних сполук, так і цілі групи хімічних елементів у зразках, що аналізуються. Розрізняють якісний і кількісний аналізи. Мета якісного аналізу – визначити, які саме хімічні елементи чи їх сполуки (коливання, випромінювання) містяться у зоні можливого забруднення. Кількісний аналіз дає можливість визначення концентрації окремих хімічних елементів і сполук у відібраних зразках (або величини відповідних параметрів коливань чи випромінювань). У наш час існує ціла низка автоматизованих систем спеціальних контрольних приладів для здійснення кількісного і якісного аналізів атмосферного повітря на конкретній (обмеженій за розмірами) ділянці зони можливого забруднення. Так, наприклад, сучасні автоматизовані системи контролю забруднення повітря (АСКЗП) здатні вирішувати такі завдання: • автоматизоване спостереження та реєстрація концентрацій забруднюючих речовин; • аналіз отриманої інформації з метою визначення фактичного стану забруднення повітряного басейну; • прийняття екстрених заходів щодо протидії забрудненню; • прогнозування можливого рівня забруднення; • уточнення і перевірка розрахунків розсіювання шкідливих домішок; • розробка рекомендацій щодо покращання стану НПС. АСКЗП розрахована на вимірювання концентрацій у повітрі однією або кількома одночасно хімічними сполуками: S02; СО; NOx; O3; CmHn; H2S; NH. Вона дозволяє також визначити: концентрацію у повітрі завислих частинок; вологість і температуру повітря; напрямок і швидкість вітру. 132


АСКЗП може функціонувати на рівнях підприємства-забруднювача, міста, регіону і держави, для чого до її складу входять центральна станція (з потужним електронно-обчислювальним комплексом) і периферійні станції у місцях розташування джерел забруднення. Частота реєстрації результатів вимірювання – від трьох разів на добу до 60 разів на годину. В Україні спостереження за рівнем забруднення атмосфери здійснюється з використанням постів спостереження, розташованих у павільйонах або на спеціально обладнаних автомобілях. Встановлено три категорії постів спостереження: стаціонарні, маршрутні, пересувні (підфакельні). Стаціонарний пост призначений для безперервної реєстрації вмісту забруднюючих речовин або регулярного відбору проб повітря для наступного аналізу. Для виявлення довгострокових змін вмісту в повітрі основних і найбільш поширених забруднюючих речовин виділяють опорні стаціонарні пости. Маршрутний пост призначений для регулярного відбору проб повітря у фіксованій точці місцевості при спостереженнях, які проводяться за допомогою спеціального обладнання автомобіля – лабораторії. Пересувний (підфакельний) пост призначений для відбору проб повітря під димовим факелом з метою виявлення зони впливу даного джерела забруднення. Спостереження проводяться з використанням автомобіля – лабораторії. Підфакельні пости переміщуються згідно із зміною напрямку факелу (під впливом вітру) і зупиняються для здійснення вимірювань на відстанях 0,5, 1, 2, 3 і 10 км від межі санітарно-захисної зони (або джерела забруднення) з підвітряного боку. Стаціонарні та маршрутні пости розміщуються у місцях, які вибирають на основі попереднього аналізу забруднення атмосфери, як правило, у центральній частині населеного пункту, у житлових мікрорайонах з різними типами забудови на територіях, що прилягають до транспортних магістралей з найбільшою інтенсивністю руху. Їх розміщують в межах круга з радіусом 0,5 - 2 км від низьких джерел забруднення і з радіусом 2 – 3 км від високих джерел. Мінімальна кількість постів спостереження (за критерієм мінімальних витрат при заданій похибці вимірювань) залежить від чисельності населення у населеному пункті: при чисельності населення до 50000 осіб – 1 пост; до 100000 осіб – 2 пости; 100000 - 200000 осіб – 2-3 пости; 200000 - 500000 осіб – 3 - 5 постів; більше 500000 осіб – 5 - 10 постів; більше 1000000 осіб – 10 - 20 стаціонарних і маршрутних постів. При цьому стаціонарні пости розміщуються на відстані 0,5 - 1,0 км один від одного. Безперервний контроль вмісту шкідливих речовин в атмосферному повітрі району розташування поста здійснюється з використанням газоаналізаторів типу УГ-2, ТХ-2 та ін., принцип роботи яких базується на лінійно-колористичному методі аналізу. Його суть полягає в тому, що при „прокачуванні” атмосферного повітря через індикаторні трубки таких газоаналізаторів змінюється забарвлення індикаторного порошку поглина133


ча. При цьому довжина забарвленого шару цього поглинача пропорційна концентрації досліджуваної шкідливої речовини у повітрі. Газоаналізатор типу УГ-2 дозволяє визначити наявність та концентрацію 16 різних газів і парів. Термохімічні аналізатори типу ТХ-2 застосовуються для аналізу наявності та концентрації горючих компонентів газових сумішей. З їх допомогою можна визначити концентрацію більш ніж 100 назв горючих газів парів та їх сумішей. Для відбору проб повітря (з метою наступного дослідження у стаціонарній лабораторії) найчастіше використовують електроаспіратори, до складу яких входять: • ротаційний насос з електроприводом (тривалість роботи якого «управляється» за допомогою реле часу; • ротаметрів (тобто посудин, поглиначів і фільтрів) для зберігання проб забрудненого повітря; • регулюючих вентилів тощо. Установлено такі режими відбору проб атмосферного повітря: разовий, тривалістю 20 - 30 хвилин, і дискретний, при якому в один ротаметр через однакові проміжки часу протягом доби відбирають проби атмосферного повітря у місці розташування поста спостереження. Контроль контактними методами якості води річок, озер, водосховищ, ставків та ін. з метою виявлення наявності та значень основних параметрів забруднення водойм фізичними, хімічними, біологічними агентами здійснюють лабораторії обласних центрів з гідрометеорології шляхом відбору проб води у спеціально визначених пунктах. Пункти контролю якості води водойм і водостоків України за призначенням поділяють на чотири категорії. Пункти контролю якості води першої категорії призначають: у районах міст з населенням понад 1 млн жителів; у місцях нересту і зимівлі особливо цінних видів промислових організмів; у регіонах повторних аварійних скидів забруднюючих речовин у середовище з високою концентрацією водних організмів; у регіонах організованого скиду стічних вод, де спостерігається високий рівень забруднення води. Пункти контролю якості води другої категорії призначають: у районах міст із населенням від 0,5 до 1 млн жителів; у місцях нересту і зимівлі особливо цінних видів промислових організмів; на важливих для рибного господарства ділянках річок; у місцях організованого скиду дренажних стічних вод зрошувальних територій та промислових стічних вод; у місцях перетинання річками державного кордону України; у регіонах із середнім забрудненням води. Пункти контролю якості води третьої категорії призначають: у регіонах міст із населенням менш ніж 0,5 млн жителів; на замикальних ділянках великих і середніх річок; у гирлах забруднених приток великих річок і водойм; у районах організованого скиду стічних вод, де спостерігається високий рівень забруднення води. 134


Пункти контролю четвертої категорії призначають на незабруднених ділянках водойм і водостоків, а також на водоймах і водостоках, що знаходяться на території державних заповідників і природних національних парків. Для кожного з пунктів контролю складається перелік показників якості поверхневих вод і призначається періодичність їх контролю. Зараз в Україні продовжується робота з формування служби моніторингу ґрунтів, яка буде проводити контроль якості ґрунтів контактними методами - шляхом взяття і наступного лабораторного аналізу проб ґрунтів на 2700 постійних пунктах контролю. Ці пункти контролю повинні проводити контроль динаміки основних ґрунтоутворювальних процесів як у природних умовах, так і в умовах антропогенного навантаження, для чого вони розміщуються у лісах, заповідниках, на еталонних природних об`єктах з високим рівнем використання ґрунтів, а також у звичайних агрогосподарствах. Дистанційні методи спостереження за станом довкілля. Поряд з цілеспрямованими роботами з регістрації в компонентах довкілля конкретних видів забруднювачів та їх джерел (що здійснюються контактними методами контролю) дуже актуальним є спостереження за потоками цих забруднювачів і спричиненими цими потоками змінами навколишнього природного середовища. Таке спостереження реалізується дистанційними методами контролю, засоби якого розміщуються (переважно) на літаках і супутниках землі. Перевагами дистанційних методів контролю є: достатня чутливість систем і приладів, що реалізують дистанційні методи контролю, яка дозволяє здійснювати одночасний контроль на великих ділянках епігеосфери; швидкість аналізу отриманих результатів; можливість селективної реєстрації окремих скупчень локальних забруднень та їх координатної прив`язки; можливість реєстрації змін стану довкілля; виявлення ізоліній концентрацій та інших параметрів забруднень тощо. Дистанційні методи контролю стану атмосферного повітря здійснюються з використанням комплектів спеціального обладнання носіїв, в яких реалізуються: • методи резонансного комбінового розсіювання або ділярної абсорбції. • методи лазерної абсорбції, радіометрії та спектроскопії сонячного випромінювання тощо. Дистанційні методи контролю за станом водного басейну можуть реалізовуватися у пасивному і активному режимах. Пасивні методи (наприклад, для реєстрації нафтових забруднень поверхні моря) потребують наявності на борту носія систем і приладів, що фіксують теплове випромінювання від забруднених ділянок морської поверхні. Активні методи базуються на радіолокаційному зондуванні товщ води (наприклад, зондування в ультрафіолетовому діапазоні дозволяє виявляти форму, 135


геометричні розміри і просторове розташування скупчень локальних гетерогенних забруднень) у природних водоймах і водостоках. Для дистанційного контролю стану ґрунтів застосовується багатозональна кінозйомка, яка передбачає «фотографування» однієї й тієї ж ділянки поверхні кінокамерами, чутливими до різних піддіапазонів спектру. Результат кінозйомки у кожному із вказаних піддіапазонів «відбиває» суворо визначені прикмети і властивості ґрунтового покриву. Застосовуються також фотоелектронна і радіолокаційна зйомки земної поверхні. Отже, бортовий апаратурний комплекс носія повинен включати різноманітні системи і прилади для дистанційного контролю стану довкілля. Тому, наприклад, на національному космічному апараті СІЧ-1м встановлено: • багатозональні сканувальні пристрої МСУ-Е і МСУ-М; перший здійснює зйомку земної поверхні смугою 48 км (із роздільною здатністю 34 х 24 м) у спектральних інтервалах 0,5…0,7 мкм, 0,7…0,8 мкм і 0,8…1,0 мкм, другий – смугою 1900 км (із роздільною здатністю 34 х 24 м) у спектральних інтервалах 0,46…0,61 мкм, 0,54…0,73 мкм, 0,66…0,89 мкм, 0,76…1,1 мкм; • радіолокатор бічного огляду (РЛБО) зі смугою охоплення 450 км (із роздільною здатністю на місцевості 1300…2500); • НВЧ - радіометр зі смугою охоплення 550 км і роздільною здатністю 2500 м. Біологічні та біохімічні методи контролю за станом довкілля. В сучасних системах і приладах, що реалізують контактні та дистанційні методи контролю за станом довкілля, широкого застосування набули хімічні, фізико-хімічні та фізичні методи аналізу забруднюючих речовин і енергій. В наш час найбільш поширеним серед хімічних є титрометричний (об`ємний) і гравіметричний методи аналізу забруднюючих хімічних елементів та їх сполук. Фізико-хімічні методи дозволяють за результатами хімічних реакцій визначати фізичні характеристики (оптичну густину, електропровідність, окислювально-відновний потенціал), які залежать від вмісту конкретних забруднюючих речовин у компонентах НПС. Найбільш поширеними серед фізико-хімічних є фотометричні, хроматографічні й електрохімічні методи аналізу. Сучасні фізичні методи включають спектральний аналіз, полум’яневу фотометрію, мас-спектрометрію, метод ядерного магнітного резонансу, радіометричні методи аналізу, рентгеноспектральний аналіз, люмінесцентний аналіз тощо. Отже, в процесі функціонування вказаних систем і приладів об`єктами дослідження є речовини, механічні коливання і електромагнітні випромінювання, що забруднюють компоненти НПС. На відміну від цього основу біологічних і біохімічних методів дослідження становлять реакції рослин, тварин і мікроорганізмів на дію певного негативного антропогенного чинника. Це відкриває широкі можливості для дослідження негативних змін у живих організмах на різних рівнях: 136


зміни активності ферментів, зміни проникності мембран та інших органел клітини, зміни окремих органів і систем у цілому і навіть негативні зміни в популяціях і екосистемах. При цьому тест-об`єктами стають конкретні живі організми, що дає змогу використовувати результати досліджень для визначення динаміки зміни стану конкретних ділянок НПС. Наприклад, для визначення стану поверхневих природних вод використовують численні методи біотестування, при реалізації яких, зокрема, вивчають: зміну статичного стану пиявки медичної на динамічний; виживання та плодючість дафнії «магна»; біолюмінесценсію окремих видів бактерій тощо. 2.9.3. Оцінка впливу на довкілля Оцінювання - це діяльність, комплекс процедур і прийомів щодо отримання оцінки. За Ожеговим, оцінка - це думка оцінювача про цінність, рівень або значення кого-небудь чи чого-небудь, тобто об`єкта оцінювання. Під оцінкою антропогенного впливу на навколишнє природне середовище зазвичай розуміють діяльність, спрямовану на визначення результатів «вторгнення» в біогеофізичне середовище антропогенних хімічних, фізичних і біологічних агентів і пов`язаний з цим вплив з боку суспільства на стан НПС, здоров`я та благополуччя людей. Найбільш розповсюдженим методом оцінки стану навколишнього природного середовища як в Україні, так і за рубежем є порівняння вмісту різних забруднюючих речовин (механічних коливань, електромагнітних полів і випромінювань тощо) в компонентах ландшафтів з гранично допустимими концентраціями цих речовин (гранично допустимими рівнями коливань і випромінювань), установленими чинними нормативно-правовими документами. ГДК, в свою чергу, лежать в основі розрахунків гранично допустимих викидів і скидів, величини яких на практиці повинні забезпечити дотримання екологічних нормативів. Оцінюють не тільки фактично існуючий, але й прогнозований стан НПС. 2.9.4. Прогнозування можливих наслідків антропогенного впливу Однією з найважливіших стадій екологічного моніторингу є саме прогнозування можливих наслідків антропогенного впливу на довкілля та розробка (на основі цього прогнозу) ефективних природоохоронних заходів. Географічний прогноз (від гр. prognosis - передбачення) - це наукова розробка уявлень про природні географічні системи майбутнього, про їх корисні властивості та різноманітні змінні стани, у тому числі зумовлені непередбачуваними результатами діяльності людини. 137


Прогноз - це науково обґрунтоване передбачення, що дає випереджувальну інформацію про розвиток певних явищ і процесів у майбутньому. Тому слід «передбачати» (якомога точніше і на можливо більший термін) екологічні наслідки антропогенного впливу на НПС. Необхідними етапами прогнозування можливих екологічних наслідків антропогенного впливу є такі : • побудова моделі досліджуваного екологічного процесу; • формулювання обмежень, які характерні для досліджуваного процесу в термінах побудови моделі; • формулювання мети дослідження; • інтерпретація моделі до реального екологічного процесу. Модель - це імітація того чи іншого екологічного процесу, явища, яка дозволяє робити прогнози. Під терміном «моделювання» розуміють вивчення екологічних процесів за допомогою лабораторних, натурних і математичних моделей. Вихідна модель досліджуваного екологічного процесу може бути вербальною (опис словами) або графічною, що описує фізичні процеси досліджуваного процесу графіками. Така модель є неформалізованою. Для подальшого дослідження екологічного процесу необхідно таку фізичну модель формалізувати, тобто створити математичну модель (яка описує екологічний процес за допомогою математичних формул), а вже останню перетворити в інформаційну комп`ютерну модель. Для здійснення прогнозу саме інформаційну комп`ютерну модель і слід досліджувати замість реального екологічного процесу. Враховуючи викладене, роботу зі створення моделі, адекватної майбутньому розвитку реального екологічного процесу, необхідно поділити на такі етапи: • продуціювання гіпотез щодо структури можливих форм функціональних зв`язків у досліджуваному екологічному процесі; • складання вербальної фізичної моделі цього процесу; • складання варіантів математичної моделі вказаного процесу; • створення інформаційної комп`ютерної моделі досліджуваного екологічного процесу на основі його математичної моделі; • реалізація інформаційної моделі на комп`ютері та дослідження отриманих результатів; • аналіз можливих причин невідповідності отриманих результатів і ефектів реального екологічного процесу, що спостерігається; • корегування гіпотез і складання нових варіантів фізичної, математичної та інформаційної моделей. Слід розуміти, що створення «точної» моделі неможливе. Але, не маючи можливості розрахувати і передбачити детальну поведінку екологічних процесів, все ж можна прогнозувати деякі «середні» характеристики екологічних процесів з точністю, що дивно збігається з існуючою реальністю. 138


Розділ 3. ДЕРЖАВНА СИСТЕМА УПРАВЛІННЯ ЕКОЛОГІЧНОЮ БЕЗПЕКОЮ 3.1. Державна політика щодо екологічної безпеки Після прийняття на Всесвітньому екологічному форумі у Ріо-деЖанейро (1992 р.) “Програми дій на ХХІ сторіччя” вся міжнародна діяльність сконцентрувалася на створенні передумов для втілення в життя принципів сталого розвитку. Це зумовило необхідність обов’язкової реалізації у сфері екологічної політики більшості держав (особливо у Європі) таких основних принципів, як сталий розвиток, забезпечення екологічної безпеки, “забруднювач платить”, обов’язкове право громадськості на інформацію, обов’язкове право громадськості на участь у прийнятті рішень з питань охорони навколишнього природного середовища. Основою для формування сьогоднішньої екологічної політики України став прийнятий Верховною Радою 05.03.1998 р. документ “Основні напрямки державної політики України в галузі охорони довкілля, використання природних ресурсів та забезпечення екологічної безпеки”, який складається з восьми розділів. У першому розділі документа викладено основні відомості щодо сучасного екологічного стану довкілля, стану охорони і використання окремих видів природних ресурсів окремими галузями господарювання, визначено основні економічні механізми, за допомогою яких здійснюються безпосередньо природокористування та регіональна екологічна політика. У другому і третьому розділах визначено основні пріоритети охорони НПС і раціонального використання природних ресурсів, а також стратегію і тактику розвитку виробничого і природоресурсного потенціалу. Розділ четвертий документа присвячено висвітленню основних заходів щодо збалансованого використання та відновлення основних видів ПР (водних, земельних, корисних копалин, рослинного і тваринного світу, атмосферного повітря і т. ін.). У п’ятому і шостому розділах визначено основні етапи і механізми реалізації програми дій у галузі охорони НПС, раціонального ПР і у сфері подальшого вдосконалення екологічного законодавства. Сьомий розділ документа присвячено висвітленню механізму застосування норм і вимог екологічної експертизи, а восьмий – удосконаленню міжнародної співпраці з питань забезпечення екологічної безпеки. Сучасна екологічна політика України реалізується у сферах нагляду, координації, планування, екологічного контролю, обліку, прогнозування, стандартизації та нормування, видачі ліцензій та лімітів на природокористування, ведення державних природоресурсних кадастрів, Червоної книги тощо. При цьому основними напрямками реалізації державної екологічної політики України (що дозволяє ефективно вирішувати зазначені завдання) є організація і проведення: 139


• державного екологічного моніторингу; • державної екологічної експертизи; • державної екологічної стандартизації та нормування; • державного регулювання у сфері забезпечення санітарної безпеки і санітарного й епідеміологічного благополуччя населення; • державного регулювання у сфері забезпечення екологічного інформування населення і залучення громадськості до участі у прийнятті рішень з питань охорони навколишнього природного середовища. Оскільки основними причинами виникнення екологічної небезпеки довготермінового характеру є забруднення НПС фізичними, хімічними, біологічними агентами, іншими чинниками порушення ландшафтів, а також наслідки надзвичайних ситуацій, то в Україні реалізуються основні напрямки подолання вказаних негараздів: • компенсаційний (розробка і впровадження заходів щодо відшкодування збитків втрат, а також виплати за несприятливі умови проживання населення); • превентивний (розробка і впровадження заходів щодо подолання наслідків імовірних НС, а також заходів щодо мінімізації впливу вже існуючих джерел небезпеки). 3.2. Управління екологічною безпекою в Україні У преамбулі Закону України “Про охорону навколишнього середовища” записано: “...Забезпечення екологічної безпеки життєдіяльності людини – невід’ємна умова сталого економічного і соціального розвитку України. З цією метою Україна здійснює на своїй території екологічну політику, спрямовану на збереження безпечного для існування живої та неживої природи навколишнього середовища, на захист життя і здоров’я населення від негативного впливу, зумовленого забрудненням навколишнього природного середовища, досягнення гармонійної взаємодії суспільства і природи, на охорону, раціональне використання і відновлення природних ресурсів”. “Забезпечення екологічної безпеки і підтримання екологічної рівноваги на території України, подолання наслідків Чорнобильської катастрофи – катастрофи планетарного масштабу, збереження генофону українського народу є обов’язком держави” (ст. 6 Конституції України). Саме така екологічна політика забезпечує реалізацію гарантованого ст. 50 Конституції України права кожного “...на безпечне для життя і здоров’я навколишнє середовище...”. Основними організаційними принципами забезпечення екологічної безпеки в Україні (згідно з положеннями ст. 3 Закону) є: • пріоритетність вимог екологічної безпеки, обов’язковість додержання екологічних стандартів, нормативів, лімітів, використання природ140


них ресурсів при здійсненні господарської, управлінської й іншої діяльності; • гарантування екологічної безпеки середовища для життя і здоров’я людей; • упереджувальний характер заходів щодо охорони навколишнього природного середовища; • екологізація матеріального виробництва на основі комплексності рішень з питань охорони НПС, використання і відновлення природних ресурсів, широке впровадження новітніх технологій; • збереження просторового і видового різноманіття та цілісності природних об’єктів і комплексів; • науково обґрунтоване узгодження екологічних, економічних і соціальних інтересів суспільства на основі поєднання міждисциплінарних знань екологічних, соціальних, природничих і технічних наук і прогнозування стану НПС; • обов’язковість екологічної експертизи; • гласність і демократизм при прийнятті рішень, реалізація яких впливає на стан НПС, формування у населення екологічного світогляду; • науково обґрунтоване нормування впливу господарської й іншої діяльності на НПС; • стягнення плати за забруднення НПС і погіршення якості ПР, компенсація збитків, спричинених порушенням вимог законодавства; • вирішення питань охорони НПС і використання ПР з урахуванням антропогенної порушеності територій, синергетичного впливу чинників, які негативно впливають на екологічну обстановку; • поєднання заходів стимулювання і відповідальності у справі охорони НПС; • вирішення проблем охорони НПС на основі широкого міждержавного співробітництва. Згідно з положеннями ст. 16 Закону “Управління охороною НПС (зокрема, екологічною безпекою) являє собою здійснення у цій галузі функцій спостереження, дослідження, екологічної експертизи, контролю, прогнозування, програмування, інформування та іншої виконавчо-розпорядчої діяльності”. Метою управління у сфері екологічної безпеки (ЕБ) є реалізація законодавства, контроль за додержанням вимог ЕБ, забезпечення проведення ефективних комплексів заходів з охорони НПС, раціонального використання ПР, досягнення узгодженості дій державних і громадських організацій у сфері охорони НПС. В Україні передбачено державне і громадське управління екологічною безпекою. Державне управління ЕБ здійснюють Кабінет Міністрів України (КМУ), Рада Міністрів Автономної Республіки Крим (РМАРК), обласні 141


державні адміністрації міст Києва і Севастополя, виконавчі органи місцевого самоврядування. Спеціально вповноваженим центральним органом виконавчої влади з питань охорони навколишнього природного середовища, екологічної безпеки, а також гідрометеорологічної діяльності є Міністерство охорони навколишнього природного середовища України (Мінприроди України). Згідно з “Положенням про Міністерство охорони навколишнього природного середовища України” основними завданнями Мінприроди України є: • забезпечення реалізації державної політики у сфері охорони навколишнього природного середовища, раціонального використання, відтворення і охорони природних ресурсів (земля, поверхневі води, атмосферне повітря, ліси, тваринний і рослинний світ і природні ресурси територіальних вод, континентального шельфу і виключної (морської) економічної зони України), проведення моніторингу навколишнього природного середовища, поводження з відходами, небезпечними хімічними речовинами, пестицидами і агрохімікатами, екологічної та в межах своєї компетенції радіаційної безпеки, а також гідрометеорологічної діяльності; • здійснення комплексного управління та регулювання у сфері охорони навколишнього природного середовища, раціонального використання природних ресурсів (крім надр), забезпечення екологічної та в межах своєї компетенції радіаційної безпеки; • здійснення державного контролю за додержанням вимог законодавства про охорону навколишнього природного середовища, раціональне використання природних ресурсів (крім надр), екологічну та в межах своєї компетенції радіаційну безпеку, поводження з відходами. Згідно з положеннями ст. 6 Закону з метою проведення ефективної та цілеспрямованої діяльності України щодо організації та координування заходів з охорони навколишнього природного середовища, забезпечення екологічної безпеки, раціонального використання і відтворення природних ресурсів на перспективу розробляються державні, міжнародні, міждержавні, регіональні, місцеві й інші територіальні екологічні програми”. Тому Мінприроди України: • розробляє і реалізує загальнодержавні й інші програми з охорони НПС, забезпечення екологічної безпеки, з відтворення і охорони ПР, а також гідрометеорологічної діяльності, сприяє розробленню регіональних програм і координує їхнє виконання; • координує діяльність центральних і місцевих органів виконавчої влади у сфері охорони НПС, відтворення і охорони ПР, забезпечення екологічної безпеки; 142


• здійснює державний контроль за додержанням нормативів, правил, норм, лімітів, квот у сфері використання і охорони ПР, вимог екологічної безпеки; • організовує та здійснює державну екологічну експертизу. Відповідно до вимог ст. 7 Закону “Підвищення екологічної культури суспільства і професійної підготовки фахівців забезпечується загальною обов’язковою комплексною освітою та вихованням у сфері охорони НПС, в тому числі у дошкільних дитячих закладах, в системі загальної середньої, професійної та вищої освіти, підвищення кваліфікації та перепідготовки кадрів. Екологічні знання є обов’язковою кваліфікаційною вимогою для усіх посадових осіб, діяльність яких пов’язана з використанням ПР і призводить до впливу на НПС”. В Україні проводяться (див. ст. 8 Закону) систематичні комплексні наукові дослідження НПС і ПР з метою розробки наукових основ їхньої охорони і раціонального використання, забезпечення екологічної безпеки, координацію яких здійснюють Академія наук України і відповідні міністерства. Тому Мінприроди України: • сприяє екологічній освіті й екологічному вихованню громадян, здійснює співробітництво з природоохоронними об’єднаннями громадян, затверджує положення про громадський контроль у сфері охорони НПС; • реалізує єдину науково-технічну політику у сфері охорони НПС, відтворення і охорони ПР, забезпечення екологічної безпеки, бере участь у формуванні національної системи науково-технічної інформації, виступає державним замовником науково-дослідних робіт з питань, що належать до його компетенції; • для розгляду наукових рекомендацій утворює науково-технічну раду, до роботи в якій залучаються провідні вчені, фахівці-практики, представники зацікавлених центральних і місцевих органів виконавчої влади і органів місцевого самоврядування: • організовує в межах своїх повноважень проведення моніторингу навколишнього природного середовища (Постановою КМУ № 391 1998 р.; як суб’єкти проведення екологічного моніторингу крім Мінприроди України визначені: МНС, Міністерство охорони здоров’я, Міністерство агрополітики, Міністерство будівництва і архітектури, Держкомітет водного господарства, Держкомітет земельних ресурсів, Держкомітет лісового господарства); • забезпечує збереження біологічного та ландшафтного різноманіття, ведення Червоної книги України та Зеленої книги України, забезпечує ведення державного кадастру рослинного і тваринного світу, бере участь у веденні державного водного кадастру; • здійснює міжнародне співробітництво у сфері охорони НПС, раціонального використання ПР, забезпечення екологічної безпеки тощо. 143


Постановою Кабінету Міністрів України від 17 листопада 2001 року № 1520 у складі Мінприроди України утворено Державну екологічну інспекцію. Держеколінспекція є урядовим органом державного управління, який діє у складі Мінприроди і йому підпорядковується. Основними завданнями Держеколінспекції є: • участь у межах своєї компетенції у реалізації державної політики у сфері охорони НПС, раціонального використання ПР, поводження з відходами, небезпечними хімічними речовинами, пестицидами і агрохімікатами, екологічної та радіаційної безпеки; • здійснення державного контролю за додержанням вимог законодавства про охорону НПС, раціональне використання ПР (крім надр і лісів), екологічну та в межах своєї компетенції радіаційну безпеку, поводження з відходами. Начальник Держеколінспекції за посадою є головним державним інспектором України з охорони НПС, а його перший заступник і заступник – відповідно першим заступником і заступником головного державного інспектора України з охорони НПС. Начальники структурних підрозділів Держеколінспекції і їх заступники за посадою є старшими державними інспекторами України з охорони НПС, головні та провідні спеціалісти – державними інспекторами України з охорони НПС. Мінприроди України і Держеколінспекція для виконання покладених на них завдань в установленому порядку утворюють такі територіальні органи: • республіканський комітет з питань екології та природних ресурсів і структурний підрозділ Держеколінспекції; • в областях і містах Києв і Севастополь – державні управління з питань екології та природних ресурсів і структурні підрозділи Держеколінспекції; • в містах і районах областей – відповідні структурні підрозділи при виконавчих органах місцевого самоврядування. На об’єктах господарювання можуть утворюватися відповідні структурні підрозділи (або посади окремих фахівців) з питань екології та природних ресурсів. 3.3. Гармонійний розвиток в Україні Основу розвитку людського суспільства становить система з трьох груп чинників НПС: природних, виробничих, соціальних. Тому мета забезпечення сталого процвітання людства може бути досягнута шляхом успішного вирішування таких груп конкретних завдань : • екологічних (тобто забезпечення здоров`я і сталого продовження людського роду як біологічного виду); • соціальних (тобто забезпечення духовного розвитку людини); 144


• економічних (тобто забезпечення виробництва предметів добробуту і послуг, достатніх для вирішення екологічних і соціальних завдань). При цьому матеріальною базою для вирішення завдань щодо забезпечення людства предметами і послугами матеріального добробуту, поліпшення біологічного здоров`я і духовного розвитку людей є ресурси, енергія й інформація навколишнього природного середовища. Саме тому В.І. Вернадським було висунуто ідею «розумного» перетворення існуючого НПС у ноосферу. На сучасному етапі ідея ноосфери трансформувалася в ідею гармонізації взаємодії суспільства і природи з метою забезпечення сталого гармонійного розвитку. На думку Г.О. Білявського і Л.І. Бутченко, гармонійний розвиток - це такий розвиток (у системі «суспільство - природа»), який не виводить глобальну цивілізацію за межі господарської ємності біосфери, не викликає у біосфері процесів руйнування, деградації та виникнення не придатних для життя людини умов. Єдиним засобом збереження придатного для життя людини довкілля в глобальних масштабах є відновлення угруповань природної біоти не в межах мізерних площ заповідників, а на великих територіях земної поверхні. Відновлення природних екосистем в обсязі, який потрібен для повноцінного регулювання навколишнього природного середовища, і збереження цих екосистем на рівні, не нижчому від критичного, - головна мета перехідного періоду до збалансованого екологічно безпечного розвитку. Пакет офіційних документів щодо стратегії переходу України до гармонійного розвитку визначає такі основні завдання у сфері забезпечення екологічної безпеки: • всебічний розвиток екологічної освіти; • гарантування екологічної безпеки ядерних об`єктів і радіаційного захисту населення та довкілля, зведення до мінімуму негативного впливу наслідків аварії на Чорнобильській АЕС; • удосконалення екологічного законодавства; • поліпшення екологічного стану річок України, зокрема басейну р. Дніпро, та якості питної води; • стабілізація та поліпшення екологічного стану в містах і промислових центрах, особливо Донецько-Придніпровського району; • будівництво нових і реконструкція діючих потужностей очисних споруд промислових газів, стічних і каналізаційних вод; • запобігання забрудненню Чорного і Азовського морів і поліпшення їхнього екологічного стану; формування збалансованої системи природокористування і екологізації технологій у промисловості, енергетиці, будівництві, сільському господарстві й на транспорті; • збереження біологічного та ландшафтного розмаїття, розвиток природозаповідної справи. 145


При цьому розробку і впровадження конкретних заходів щодо забезпечення екологічної безпеки слід здійснювати у суворій відповідності до вимог законів екології (див. підрозд. 1.8) і таких законів природокористування. 1. Закон обмеженості (вичерпності) природних ресурсів: “Всі природні ресурси (і природні умови) планети Земля обмежені, а тому для людини не існує невичерпних ПР”. 2. Закон обмеженості енергоспоживання: “Енергетику тропосфери не можна збурювати більше ніж на тисячні частини енергії сонячного випромінювання, що поглинається атмосферою і земною поверхнею” (тобто на величину, що не перевищує потужності сонячного випромінювання, яка витрачається на здійснення фотосинтезу в епігеосфері). Для здійснення фотосинтезу щомиті в епігеосфері “витрачається” 1011 кВт потужності сонячного випромінювання в той час, як атмосферою і земною поверхнею поглинається близько 1014 кВт. Такі “витрати” (10-3 або 0.1%) енергії сонячного випромінювання на здійснення фотосинтезу вже стали “звичними” для біосфери Землі в ході її еволюції і не порушують сталих функціональних зв’язків в компонентах епігеосфери. В наш час світове енергоспоживання перевищує 1010 кВт, тобто щільно наблизилось до межі, перевищення якої загрожує виникненням екологічної кризи. 3. Закон основного обміну: “Екологічні системи ”працюють” з ефективністю не більше ніж 30% (тобто їх коефіцієнт корисної дії (ККД) не перевищує 0.3), інша частина енергії витрачається на здійснення обміну речовинами і енергіями з НПС”. У таких геосистемах внутрішній обмін речовинами й інформацією перевищує зовнішній обмін, а енергетичні процеси спрямовані від входу до виходу. 4. Закон зростання наукоємності економічного суспільного розвитку: “Для постіндустріального суспільства мають бути характерними найвища значущість адекватної інформації та наукоємні галузі господарства”. 5. Закон обмеження зростання енерговитрат на людину: “Для послаблення загрози виникнення екологічної кризи необхідно переходити на нові, менш енерговитратні технології”. 6. Закон м’якого управління природними процесами: “Управління має бути системним і враховувати вимоги законів екології”. 7. Закон максимуму: “На даній конкретній ділянці епігеосфери при існуючих природних умовах екологічна система може продуціювати біомасу і мати біологічну продуктивність, не вищу, ніж продуктивність її найбільш продуктивних елементів у їх ідеальному сполученні”. Подальше стимулювання продуктивності екосистеми призводить до зруйнування її структур. Тільки природні екосистеми забезпечують стабільність, сталість і надійність глобальної біосфери і її крупних підрозділів. Максимальний ефект може бути отриманий при взаємному сприятливому сполученні природних геосистем і геосистем, трансформованих людиною. 146


8. Закон про неможливість усунення відходів і побічних впливів виробництва: “У будь-якому господарському циклі відходи, що утворюються, і побічні ефекти, які виникають, принципово не можуть бути усунені. Вони можуть бути лише переведені з однієї фізико-хімічної форми в іншу або переміщені у просторі”. Але очищення і переміщення забруднюючих речовин у просторі здатні принести дуже малий загальний ефект, бо це призведе до значного зростання енерговитрат. Указані заходи корисні локально, але слід пам’ятати, що на регіональному і глобальному рівнях у тривалому інтервалі часу вони неефективні, бо виграш в одному місці компенсується програшем в іншому. Проблема може бути вирішена тільки зниженням тиску суспільства на навколишнє природне середовище, наприклад, через депопуляцію і більш економне використання природних ресурсів. Чим раціональніше підхід до використання природних ресурсів і навколишнього природного середовища, тим менше витрат буде необхідно для успішного розвитку: “Екологічне завжди економне”. Це один із базисних принципів охорони навколишнього природного середовища, бо збереження природних ресурсів вигідне у соціальній та економічній сферах, сприяє підвищенню рівня екологічної безпеки, а також вивільняє час для кардинального вирішення демографічних проблем. З цих позицій “гармонійний розвиток – це така модель соціально-економічного розвитку, при якій досягається задоволення життєвих потреб нинішніх поколінь людей без того, щоб майбутні покоління були позбавлені такої можливості через вичерпання природних ресурсів і деградацію навколишнього природного середовища”. При цьому слід розуміти, що навіть широке впровадження ресурсозберігаючих та енергозберігаючих технологій, мінімізації виробів, методів ефективної утилізації відходів, впровадження сучасних ефективних очисних споруд і пристроїв стають вже недостатніми для відвернення можливої екологічної кризи. Економічне зростання повинно відбуватися за рахунок підвищення продуктивності праці із скороченням числа зайнятих у виробництві та бути спрямованим на збереження здоров’я і збільшення тривалості життя людей. На перший план має виходити наукоємне виробництво. Домінуючим повинно ставати виробництво інформації, технічних знань, які реалізуються потім у вигляді новітньої техніки. Отже, для втілення в життя планів гармонійного розвитку України потрібні генетично, фізично і психічно здорові, інтелектуально розвинені люди, які живуть в оздоровленому, екологічно безпечному навколишньому природному середовищі. Значним резервом щодо зменшення споживання природних ресурсів, зниження ступеня забруднення навколишнього природного середовища та підвищення рівня екологічної безпеки в Україні може стати різке зниження виробництва товарів для задоволення вторинних (зовсім життєво не необхідних) потреб людини. 147


Частина II. ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННА БЕЗПЕКА Розділ 4. НАДЗВИЧАЙНІ СИТУАЦІЇ І ЇХ ВПЛИВ НА ЖИТТЄДІЯЛЬНІСТЬ НАСЕЛЕННЯ УКРАЇНИ 4.1. Основні положення Державним нормативним документом [7] установлено такі терміни і визначення. Надзвичайна ситуація (НС) — це порушення нормальних умов життя та діяльності людей на об'єкті або території, спричинене аварією, катастрофою, стихійним лихом або іншою небезпечною подією, яка призвела (може призвести) до загибелі й ураження людей і (або) значних матеріальних втрат. Аварія — це небезпечна подія техногенного характеру, що створює на об'єкті, території або акваторії загрозу для життя та здоров'я людей і призводить до руйнування (або іншого пошкодження) будівель, споруд, обладнання, транспортних засобів, до порушення виробничого або транспортного процесу або завдає шкоди довкіллю. Катастрофа — це великомасштабна аварія або інша подія, що призводить до тяжких трагічних наслідків. Стихійне лихо (небезпечне природне явище) — це подія природного походження або результат діяльності природних процесів, які за своїми інтенсивністю, масштабом поширення й тривалістю можуть уражати людей, об'єкти економіки та довкілля. Зона надзвичайної ситуації — це окрема територія, де склалася надзвичайна ситуація. Загальними ознаками НС є: наявність або загроза загибелі (ураження) людей; значне погіршення умов їхньої життєдіяльності; заподіяння економічних збитків; істотне погіршення стану довкілля. Відповідно до причин походження подій, що можуть зумовити виникнення НС на території України, розрізняють надзвичайні ситуації техногенного, природного, соціально-політичного та воєнного характеру. Виникнення надзвичайних ситуацій техногенного характеру (код сфери виникнення 10000) можуть зумовити: транспортні аварії та катастрофи (10100); пожежі та неспровоковані вибухи (10200); аварії з викидом (загрозою викиду) сильнодіючих отруйних речовин (10301), біологічно небезпечних (10302) або радіоактивних (10500) речовин; наявність у навколишньому середовищі шкідливих речовин у концентраціях, що перевищують гранично допустиму концентрацію (10400); раптове руйнування будівель і споруд (10600); аварії на електроенергетичних системах (10700); аварії на системах життєзабезпечення (10800); аварії на системах зв'язку і телекомунікаціях (10900); аварії на очисних спорудах (11000); гідродинамічні аварії (11100). 148


Причинами виникнення надзвичайних ситуацій природного характеру (20000) можуть бути: небезпечні геологічні явища (20100); небезпечні метеорологічні явища (20200); небезпечні гідрологічні морські (20300) і прісноводні (20400) явища; пожежі в природних екосистемах (20500); інфекційні захворювання людей (20600); отруєння людей (20700); інфекційні захворювання сільськогосподарських тварин (20800); масова загибель диких тварин (20900); ураження сільськогосподарських рослин хворобами та шкідниками (20950). Надзвичайні ситуації соціально-політичного характеру (30000) пов'язані з протиправними діями терористичного і антиконституційного спрямування: збройні напади, захоплення й утримання важливих об'єктів або реальна загроза вчинення таких акцій (30100); замах на керівників держави та народних депутатів України (30200); напад, замах на членів екіпажу повітряних суден або швидкісних морських (річкових) суден, викрадення (або спроба викрадення), знищення (або спроба знищення) таких суден, захоплення заручників з числа членів екіпажу або пасажирів (30300); встановлення вибухового пристрою в громадському місці, установі, організації, на підприємстві, в житловому секторі, на транспорті (30400); зникнення або викрадення з об'єктів зберігання, використання, переробки та під час транспортування вогнепальної зброї (30501), боєприпасів (30502), бронетехніки (30503), артозброєння (30504), вибухових матеріалів (30505), радіоактивних речовин (30506), сильнодіючих отруйних речовин (30507), наркотичних речовин, препаратів і сировини (30508); виявлення застарілих боєприпасів (30600); аварії на арсеналах, складах боєприпасів та інших об'єктах військового призначення з викидом уламків реактивних і звичайних снарядів (30700). Надзвичайні ситуації воєнного характеру пов'язані з наслідками застосування зброї масового ураження або звичайних засобів ураження, під час яких виникають вторинні чинники ураження населення внаслідок зруйнування атомних і гідроелектричних станцій, складів і сховищ радіоактивних і токсичних речовин і відходів, нафтопродуктів, вибухівки, транспортних та інженерних комунікацій тощо. Інакше кажучи, надзвичайним ситуаціям воєнного характеру притаманні не тільки наслідки впливу на населення, економіку та довкілля України первинних уражальних чинників зброї масового ураження або звичайних засобів ураження, а й негативні наслідки спровокованих ними надзвичайних ситуацій техногенного характеру, пов'язаних з транспортними аваріями та катастрофами, пожежами та вибухами, аваріями з викидом небезпечних хімічних речовин, біологічно небезпечних речовин, радіоактивних речовин, руйнуванням будівель і споруд, аваріями на електроенергетичних системах, системах життєзабезпечення, системах зв'язку і телекомунікацій, аваріями на очисних спорудах і гідродинамічними аваріями. Слід також зазначити, що виникнення перелічених аварій і катастроф може бути також ініційовано впливом уражальних чинників багатьох видів небезпечних природних явищ, а також деяких видів надзвичайних ситуацій соціально-політичного характеру. 149


Залежно від територіального поширення, обсягів заподіяних втрат і збитків, обсягів фінансових, матеріальних і технічних ресурсів, необхідних для їхньої ліквідації, надзвичайні ситуації поділяються на чотири рівні (загальнодержавний, регіональний, місцевий і об'єктовий). Рівень конкретної НС визначають за певними ознаками (табл. 4.1). У Положенні про класифікацію надзвичайних ситуацій визначаються також несприятливі побутові та нестандартні ситуації як такі, що виникають у побуті та виробничій сфері, не набули масштабу надзвичайної ситуації, але являють собою загрозу життю та здоров’ю людей або заподіяння матеріальних збитків. 4.2. Надзвичайні ситуації, що можуть виникнути на території України Україна — суверенна держава, територія якої має загальну площу 605 295 квадратних кілометрів і протяжність із заходу на схід 1316 кілометрів, а з півночі на південь - 893 кілометри. Загальна протяжність кордонів України – 6 500 кілометрів, у тому числі морських - 1 050 кілометрів. Населення України становить майже 47 млн чоловік. Середня густота населення України становить 85,7 чоловіка на один квадратний кілометр, а найбільша — 202 чоловіка на один квадратний кілометр (Донецька область). За адміністративно-територіальним поділом до складу держави Україна входять Автономна Республіка Крим і 24 області. В Україні 445 міст (у тому числі два міста загальнодержавного підпорядкування — міста Київ і Севастополь), з них п'ять міст мають населення більше 1000000 чоловік (Київ, Дніпропетровськ, Донецьк, Одеса, Харків) і шість міст — понад 500000 чоловік (Запоріжжя, Кривий Ріг, Луганськ, Львів, Маріуполь, Миколаїв). Для організації ефективного виконання завдань цивільної оборони (від впливу уражальних чинників воєнного характеру) встановлено групи міст і категорії об'єктів економіки. Так, Постановою Кабінету Міністрів певні міста України залежно від їх політичного і адміністративного значення або від важливості розташованих у них об'єктів віднесено до певної групи заходів цивільної оборони (до особливої, першої, другої або третьої груп). У свою чергу, об'єкти економіки України віднесено до певної категорії заходів цивільної оборони (об'єкти особливої важливості, об'єкти першої, другої, третьої категорій). Слід зазначити таке: якими б тяжкими не були наслідки вірогідних надзвичайних ситуацій воєнного характеру, та вже зараз народ України потерпає від негативного впливу уражальних чинників НС техногенного, природного і, деякою мірою, соціально-політичного характеру. Таких ситуацій в Україні зареєстровано:

150


151

Рівень НС

Загальнодержавний

НС поширилась або може поширитись на тери- -----торію інших держав НС поширилась (може поширитись) на теритоцих регіонів рію двох або більше регіонів України -----------------------------------------------------------------------

Територіальне поширення НС

Обсяги необхідних для ліквідації НС фінансових, матеріальних і технічних ресурсів перевищують власні можливості

------

-----понад 300 ----------понад 100

понад 10 ----------понад 5 ----------------

------

------

------

------

----------понад 50000 ----------понад 10000 ------

------

Порушено нормальні умоЗагинуло, Постраждало, ви життєдіяльосіб осіб ності більш ніж на 3 доби, осіб

Рівень надзвичайних ситуацій

------

---------------понад 25000 понад 25000 понад 25000 понад 150000

------

Збитки від НС перевищують мінімальний розмір заробітної плати

Т а б л и ц я 4.1


Рівень НС

Регіональний

Місцевий

Об'єктовий

152

НС поширилась (може поширитись) на територію двох цих районів або більше районів (міст обласного значення) ----------------------------------------НС вийшла за межі потенційно небезпечного об'єкта (ПНО), цих ПНО загрожує довкіллю, сусіднім населеним пунктам, інженерним спорудам ----------------------------------------НС не вийшла за -----межі ПНО ---------------------

Територіальне поширення НС

Обсяги необхідних для ліквідації НС фінансових, матеріальних і технічних ресурсів перевищують власні можливості

до 20 ------

-----------

-----від 20 до 50 -----------

1-2 ----------------

------

------

------

------

-----від 50 до 100 -----------

------

Постраждало, осіб

від 3 до 5 ----------------

------

Загинуло, осіб

-----------

------

----------від 100 до 1000 ------

------

----------від 1000 до 10000 ------

------

Порушено нормальні умови життєдіяльності більш ніж на 3 доби, осіб

-----500 - 2000

------

----------понад 5000 понад 2000

------

----------понад 5000 понад 15000

------

Збитки від НС перевищують мінімальний розмір заробітної плати

Закінчення табл. 4.1


• 1997 року - 1902 (внаслідок впливу уражальних чинників загинуло 750 осіб, постраждало 2820 осіб); • 1998 року - 2117 (загинуло 948 осіб, постраждало 4499 осіб); • 1999 року - 1725 (загинула 541 особа, постраждало 2473 особи); • 2000 року - 1736 (загинуло 523 особи, постраждало 1944 особи); • 2001 року - 726 (загинуло 561 осіб, постраждало 2200 осіб); • 2002 року - 362 (загинуло 419 осіб, постраждало 1734 особи); • 2003 року - 313 (загинуло 388 осіб , постраждало 2063 особи); • 2004 року - 286 (загинуло 412 осіб , з них 50 дітей, постраждало 2330 осіб, з них 1508 дітей); • 2005 року - 368 (загинуло 456 осіб, з них 64 дитини, постраждало 1580 осіб, з них 779 дітей); • 2006 року – 364 (загинуло 463 особи (з них 47 дітей), постраждало 1046 осіб, з них 371 дитина). Особливо тяжкими були наслідки надзвичайних ситуацій техногенного характеру, яких зареєстровано: 2004 року - 156 НС; 2005 року - 212 НС; 2006 року – 207 НС (загинуло 354 особи (34 дитини), постраждало 284 особи). Основними причинами виникнення великої кількості техногенних аварій і катастроф і збільшення негативного впливу надзвичайних ситуацій природного характеру в Україні є: • послаблення механізму державного регулювання безпеки у виробничій сфері, зниження сталості виробництва щодо аварій внаслідок тривалої структурної перебудови економіки; • недосконалість законодавчої бази, що в нових економічних умовах не забезпечує стійкості функціонування виробництва, стимулювання заходів щодо зменшення ризику виникнення надзвичайних ситуацій, пом'якшення їхніх наслідків, а також відповідальності власників об'єктів підвищеної небезпеки за додержанням режиму діяльності; • технічна складність виробництва, великий обсяг транспортування, зберігання й використання небезпечних (шкідливих) речовин, матеріалів і виробів, накопичення відходів виробництва, що є загрозою для населення та довкілля; • зношеність основних виробничих фондів, особливо на підприємствах хімічного комплексу, нафтогазової, металургійної та гірничодобувної промисловості, одночасне зниження, а у деяких випадках і припинення оновлення цих фондів; • зниження вимогливості й ефективності роботи органів державного нагляду за станом техногенно-екологічної безпеки; • зниження кваліфікаційного й професійного рівня персоналу об'єктів підвищеної небезпеки. Основними причинами, що зумовлюють виникнення НС в Україні, залишаються: 153


• постійне зростання антропогенного впливу на НПС й аномальні прояви небезпечних природних процесів; • незадовільний стан виробничих об’єктів ; • незадовільне дотримання вимог безпеки та низька технологічна дисципліна на виробництвах, ігнорування вимог пожежної безпеки й інших норм і стандартів у промисловості, будівництві, комунальному господарстві, транспорті та в інших галузях.

4.2.1. Вірогідні надзвичайні ситуації техногенного характеру Згідно з Положенням про класифікацію надзвичайних ситуацій основними причинами виникнення НС техногенного характеру (код сфери виникнення 10000) можуть бути: • транспортні аварії та катастрофи (10100); • пожежі та неспровоковані вибухи (10200); • аварії з викидом (загрозою викиду) небезпечних хімічних речовин на об'єктах економіки (10300); • наявність у навколишньому середовищі шкідливих речовин з концентрацією, що перевищує гранично допустиму концентрацію цих речовин (10400); • аварії з викидом (загрозою викиду) радіоактивних речовин (крім аварій на транспорті) (10500); • раптове руйнування будівель і споруд (10600); • аварії на електроенергетичних системах (10700); • аварії на системах життєзабезпечення (10800); • аварії на системах зв'язку та телекомунікацій (10900); • аварії на очисних спорудах (11000); • гідродинамічні аварії (11100). Транспортні аварії та катастрофи. Відповідно до вимог Положення про класифікацію надзвичайних ситуацій до основних причин виникнення НС техногенного характеру, спричинених транспортними аваріями та катастрофами (10100), віднесено: • аварії товарних потягів (10101); • аварії пасажирських потягів, потягів метрополітену (10102); • аварії вантажних суден, у тому числі нафтоналивних (10103); • аварії (катастрофи) пасажирських суден (10104); • авіаційні катастрофи в аеропортах і населених пунктах (10105); • авіаційні катастрофи поза аеропортами та населеними пунктами (10106); • аварії транспорту на мостах, у тунелях, на залізничних переїздах (10107); • аварії на транспорті з викидом (загрозою викиду) біологічно небезпечних речовин (БНР) (10108); 154


• аварії на транспорті з викидом (загрозою викиду) радіоактивних речовин (РР) (10109); • аварії на транспорті з викидом (загрозою викиду) небезпечних хімічних речовин (НХР) (10110); • аварії, в які потрапили керівники держави та народні депутати України (10111); • катастрофи на міському електротранспорті (10112); • катастрофи на автомобільному й іншому транспорті (10113). Транспортом України щорічно перевозяться понад три мільярди пасажирів і більш ніж 900 мільйонів тонн вантажів (серед них близько 15% небезпечних вантажів). При цьому частина вантажів, що перевозяться залізничним транспортом, становить 60%, автомобільним - 26%, річковим і морським — близько 13%, авіаційним — майже 1%. Водночас ступінь зносу транспортних засобів постійно зростає і зараз становить понад 50%, велика кількість транспортних засобів підлягає списанню, а оновлення транспортних засобів здійснюється надто повільно. Так, за останні роки різко знизились темпи оновлення основних фондів залізничного транспорту, в той час як: • ступінь зносу пасажирських вагонів перевищив 60%; • підлягають списанню майже 50% електропоїздів і 35% дизельних поїздів; • більше 16% залізничних колій знаходяться в аварійному стані, а ще 20% з них необхідно терміново замінити; • стан спеціальних технічних засобів щодо забезпечення безперебійної експлуатації залізничного транспорту оцінюється як незадовільний. Зазначене є причинами виникнення численних аварій при перевезенні пасажирів і вантажів залізничним транспортом. Особливо небезпечними для населення України бувають наслідки таких аварій при перевезенні небезпечних вантажів (зокрема НХР). Різко знизився рівень безпеки при перевезенні вантажів і пасажирів морським, річковим транспортом (бо середній вік суден перевищує 25 років, зовсім не будуються нові судна, несвоєчасно і не в повному обсязі проводиться відновлювальний ремонт, знизився рівень кваліфікації екіпажів), а також авіаційним транспортом (тут майже щорічно виникають крупні авіаційні катастрофи). На дорогах України щоденно відбуваються десятки – сотні автомобільних аварій і катастроф, в яких гинуть і одержують травми сотні людей. 2005 року в Україні виникла 51 така НС (з них одна - загальнодержавного рівня, дві - регіонального рівня, 12 - місцевого рівня, 36 - об'єктового рівня). Внаслідок впливу уражальних чинників цих НС загинуло 144 особи, а постраждала 181 особа. 155


2006 року в Україні виникло 48 надзвичайних ситуацій техногенного характеру, спричинених транспортними аваріями та катастрофами (з них одна - загальнодержавного рівня, одна – регіонального рівня, 11 - місцевого рівня та 35 – об'єктового рівня). Від впливу уражальних чинників цих НС загинуло 126 осіб, а 130 осіб постраждало. Пожежі та неспровоковані вибухи. Згідно з Положенням про класифікацію надзвичайних ситуацій основними причинами виникнення надзвичайних ситуацій техногенного характеру, пов'язаних з пожежами та неспровокованими вибухами (10200), можуть бути: • пожежі (вибухи) в спорудах, на комунікаціях і технологічному обладнанні промислових об'єктів (10201); • пожежі (вибухи) на об'єктах розвідки, видобування, переробки, транспортування та зберігання легкозаймистих, горючих, а також вибухових речовин (10202); • пожежі (вибухи) на транспорті (10203); • пожежі (вибухи) на шахтах, підземних і гірничих виробках (10204); • пожежі (вибухи) в будівлях і спорудах громадського призначення (10205); • пожежі на радіаційно, хімічно та біологічно небезпечних об'єктах (10206). Пожежа — це неконтрольований процес горіння поза межами спеціально відведеного вогнища, який супроводжується інтенсивним виділенням тепла, світла, диму та небезпечних хімічних речовин (в першу чергу - чадного газу). Вплив уражальних чинників пожежі (тобто теплового випромінювання пожежі, задимлення території та хімічного забруднення небезпечними хімічними речовинами) на людей призводить до їх ураження і навіть загибелі: • від впливу теплового випромінювання пожежі на шкірних покривах і слизових оболонках людей можуть виникнути опіки, а органи зору можуть бути пошкодженими; • хімічне забруднення оточуючого середовища небезпечними хімічними речовинами (НХР) може викликати отруєння людей; • задимлення території може призвести до порушення роботи системи дихання людей і до опіку слизових оболонок дихальних шляхів, а також до утруднення орієнтації цих осіб у просторі поблизу від вогнища пожежі через зниження прозорості атмосфери та подразнення органів зору і верхніх дихальних шляхів. Вплив зазначених уражальних чинників первинної пожежі на матеріальні об'єкти може викликати їхнє спалахування (з наступним виникненням стійкого горіння) або інші види пошкодження. При пожежах реалізується дифлаграційне горіння (швидкість розповсюдження полум'я становить 2 - 7 м за секунду). 156


Вибух — це дуже швидке горіння (тобто вибухове або детонаційне), у процесі якого швидкість розповсюдження полум'я становить 103 або 10 м/с відповідно. Уражальними чинниками вибуху є повітряна ударна хвиля, теплове випромінювання вибуху, задимлення території, хімічне забруднення НХР. Вплив цих уражальних чинників на людей призводить до їх ураження або загибелі. Внаслідок впливу цих чинників руйнуються, спалахують і одержують інші види пошкоджень матеріальні об'єкти. Таким чином, виникнення пожеж або неспровокованих вибухів спричиняє значні соціальні втрати і економічні збитки. В Україні діє понад 1200 пожежо- та вибухонебезпечних об'єктів господарювання, на яких виробляється, перероблюється, використовується або зберігається понад 13600000 тонн твердих, газоподібних або рідких вибухо- і пожежонебезпечних речовин. Переважна більшість таких об'єктів розташована в центральних, східних і південних регіонах держави. Щоденно транспортом України перевозиться декілька десятків тисяч тонн таких речовин. Територією України проходять численні газо- та нафтопроводи. У декількох регіонах держави експлуатуються нафто- та газопромисли, вугільні шахти, у тому числі надкатегорійні за метаном та вибухонебезпечним вугільним пилом. Усе це різко підвищує ризик виникнення пожеж і неспровокованих вибухів. Тому не дивно, що в Україні кожну годину у вогні гине одна людина, а близько 20 осіб одержують опіки й інші ураження. Щорічні збитки від пожеж (вибухів) становлять мільярди гривень. 2005 року в Україні виникло 92 таких НС (з них 60 - місцевого рівня, 32 - об'єктового рівня). Внаслідок впливу уражальних чинників цих НС загинуло 184 особи, а постраждало 60 осіб. 2006 року в Україні виникло 87 надзвичайних ситуацій техногенного характеру, спричинених пожежами та неспровокованими вибухами (з них одна - загальнодержавного рівня, три - регіонального рівня, 60 - місцевого рівня та 23 - об'єктового рівня). Від впливу уражальних чинників цих НС загинуло 219 осіб, а постраждало 137 осіб. Аварії з викидом (загрозою викиду) небезпечних хімічних речовин. Основними причинами виникнення надзвичайних ситуацій техногенного характеру, спричинених аваріями з викидом (загрозою викиду) небезпечних хімічних речовин (10300), можуть бути: • аварії з викидом (загрозою викиду), утворенням та розповсюдженням небезпечних хімічних речовин (НХР) під час виробництва, переробки, зберігання або захоронення (10301); • аварії з викидом (загрозою викиду) біологічно небезпечних речовин (БНР) на підприємствах промисловості та в науково-дослідних установах (10302). За даними Міжнародного регістру у світі в промисловості, сільському господарстві та побуті використовується близько шести мільйонів шкідливих хімічних речовин і сполук. Понад 60 тисяч цих речовин і спо157


лук виробляється та використовується у великих кількостях. Більше п'ятисот з них є небезпечними хімічними речовинами. НХР і більшість БНР є різновидами шкідливих речовин. Згідно з ГОСТ 12.1.007-76 "Шкідлива речовина — це речовина, яка при контакті з організмом людини у випадку порушення вимог безпеки та гігієни праці може викликати раптове погіршення здоров'я (як у процесі контакту з цією речовиною, так і у віддалені терміни життя теперішнього і наступних поколінь), що виявляється сучасними методами". Шкідливі речовини утворюють шкідливі домішки у повітрі робочої зони, в атмосферному повітрі населених пунктів та оточуючого середовища, у воді джерел водопостачання й інших водоймищ, у ґрунті. Тому шкідливі речовини можуть акумулюватися рослинами й тваринами. Вони можуть знаходитись в агрегатному стані газів, парів, рідин, аерозолів, твердого тіла. Основними шляхами проникнення шкідливих речовин в організм людини є дихальна система, шлунково-кишковий тракт, шкірні покриви та слизові оболонки. Подальше розповсюдження шкідливих речовин в організмі людини аж до окремої клітини здійснюється кровоносною системою. За характером фізіологічного впливу шкідливі речовини поділяють на загальнотоксичні (спричиняють отруєння всього організму), сенсибілізуючі (діють як алергени), подразнювальні (подразнюють верхні дихальні шляхи та слизові оболонки очей), канцерогенні, мутагенні й такі, що впливають на репродуктивну функцію. Ступінь можливого ураження людини від впливу шкідливих речовин визначається дозою цих речовин, що потрапили в її організм за певний час. Наприклад, летальна доза (LD50), яка спричиняє смерть у 50% випадків отруєння людей добре відомими речовинами (що потрапили всередину організму людини за 0,5 ... 2,5 години), становить: для спирту етилового – 10 мг/кг маси тіла людини; для кухонної солі - 4,0 г/кг; для калійної селітри - 3,5 г/кг; для морфію - 0,9 г/кг; для фенолбарбіталу - 0,115 г/кг; для дусту ДДТ - 0,113 г/кг; для миш'яку - 0,014 г/кг; для нікотину - 0,001 г/кг; для діоксину – 10 мг/кг; для бутуліну - нового токсину 10,8 мг/кг. Тому з урахуванням ступеня токсичності, фізико-хімічних властивостей та шляхів проникнення в організм людини встановлюють гранично допустимі концентрації (ГДК) шкідливої речовини у повітрі (воді): "Гранично допустима концентрація шкідливої речовини у повітрі робочої зони — це концентрація, яка при щоденній (крім вихідних) роботі протягом восьми годин або при іншій тривалості роботи, але не більше 41 години на тиждень, протягом усього робочого стажу не може викликати захворювань або відхилень у стані здоров'я, які виявляються сучасними методами досліджень у процесі роботи або у віддалені терміни життя теперішнього і наступних поколінь" (ГОСТ 12.1.007-76). У ГОСТ 12.1.005-88 наведено відомості про ГДК, клас небезпеки і агрегатний стан для 646 конкретних шкідливих речовин, а також про ГДК і клас небезпеки для 57 конкретних аерозолів переважно фіброгенної дії. 158


Згідно з ГОСТ 12.1.007-76 за ступенем небезпеки впливу на організм людини шкідливі речовини поділяють на чотири класи: • клас перший — надзвичайно небезпечні речовини (ГДК<0,1 мг/м3); • клас другий — високонебезпечні речовини (ГДК=0,1...1,0 мг/м3); • клас третій — помірно небезпечні речовини (ГДК> 1,0...10,0 мг/м3); • клас четвертий — малонебезпечні речовини (ГДК > 10,0 мг/м3). Шкідливі речовини першого, другого, третього (а іноді й четвертого) класів небезпеки (що широко застосовуються у промисловості й інших галузях економіки), які при викиді (розливі) в оточуюче середовище можуть викликати хімічне забруднення повітря (водоймищ, ґрунту) з уражальними концентраціями, відносять до НХР. Об'єкт господарювання, при аварії або зруйнуванні якого може утворитися зона хімічного забруднення НХР , у якій може відбутися ураження людей, тварин і рослин, називається хімічно небезпечним об'єктом (ХНО). Постановами Кабінету Міністрів України регулярно затверджується перелік діючих хімічно небезпечних об’єктів (ХНО) України. Термін "аварія на хімічно небезпечному об'єкті" означає порушення технологічних процесів на виробництві, пошкодження трубопроводів, резервуарів, сховищ, транспортних засобів, що призводять до викидів (розливів) НХР в навколишнє середовище у кількостях, які можуть викликати масове ураження людей і тварин. Під зруйнуванням хімічно небезпечного об'єкта розуміють результат катастрофи або стихійного лиха, які призвели до повної розгерметизації усіх резервуарів і пошкодження технологічних комунікацій хімічно небезпечного об'єкта. На території України розташовано 1776 ХНО, на яких виробляються або використовуються у промисловому виробництві небезпечні хімічні речовини. Найбільш небезпечними з них є 149 об'єктів, у тому числі 74 об'єкти першого ступеня хімічної небезпеки (у зону можливого хімічного забруднення (МХЗ) НХР кожного з них потрапляє понад 75 тисяч чоловік) і 75 об'єктів другого ступеня хімічної небезпеки (у зону МХЗ НХР кожного з них потрапляє 40 — 75 тисяч чоловік). Крім того, є ще 1132 об'єкти третього ступеня хімічної небезпеки (у зону МХЗ НХР кожного з них потрапляє до 40000 чоловік) та 495 об'єктів четвертого ступеня небезпеки (у кожного з них зона МХЗ НХР не виходить за межі території об'єкта або його санітарно-захисної зони). Найпоширенішими НХР є хлор, аміак і різні види кислот. Підсумковий запас небезпечних хімічних речовин на підприємствах України становить 260 тисяч тонн, у тому числі хлору - 9,2 тисячі тонн, аміаку - 170,5 тисячі тонн. Крім того, по території восьми областей України (Запорізької, Дніпропетровської, Донецької, Луганської, Миколаївської, Одеської, Харківської, Херсонської) проходить аміакопровід Тольятті - Одеса протяжністю 1022,7 кілометра, у кожному кілометрі якого міститься 55 тонн аміаку. 159


Цей аміакопровід має такі характеристики: робочий тиск у аміакопроводі - 830 кПа, охоронна зона - 50...60 метрів, санітарна зона – 1...2 кілометри. Згідно з результатами класифікації за хімічною небезпекою той або інший ступінь хімічної небезпеки надано 391 адміністративнотериторіальній одиниці (АТО) (тобто області, місту, міському або сільському району), з них: • перший ступінь — 210 АТО (бо до їхньої зони МХЗ НХР потрапляє більше 50 відсотків населення цих АТО); • другий ступінь — 60 АТО (бо до їхньої зони МХЗ НХР потрапляє від З0 до 50 відсотків населення цих АТО); • третій ступінь — 121 АТО (бо до їхньої зони МХЗ НХР потрапляє від 10 до З0 відсотків населення цих АТО). У випадку катастроф на ХНО України (із зруйнуванням резервуарів і технологічних мереж), а також аварій при транспортуванні НХР можливе утворення зон хімічного забруднення загальною площею понад 70000 квадратних кілометрів на територіях, де мешкає понад 24000000 чоловік. Крім того, ХНО, розташовані у суміжних з Україною державах (Білорусі, Росії, Польщі, Словакії, Румунії), небезпечні для населення і територій кількох регіонів нашої держави. 2005 року в Україні сталася одна надзвичайна ситуація техногенного характеру, спричинена аварією з викидом (загрозою викиду) НХР об'єктового рівня. У результаті впливу уражальних чинників цієї надзвичайної ситуації загиблих і постраждалих не було. Протягом 2006 року в Україні виникло 4 такі надзвичайні ситуації об'єктового рівня. Від впливу уражальних чинників цієї НС постраждало шість осіб. Наявність у навколишньому середовищі шкідливих речовин з концентрацією, що перевищує значення величин гранично допустимої концентрації (ГДК). Основними причинами виникнення надзвичайних ситуацій техногенного характеру, пов'язаних з наявністю у навколишньому середовищі шкідливих речовин з концентрацією, що перевищує їх ГДК (10400), можуть бути: • наявність у ґрунті шкідливих речовин з концентрацією понад ГДК (10401); • наявність в атмосферному повітрі шкідливих речовин з концентрацією понад ГДК (10402); • наявність в поверхневих водах шкідливих речовин з концентрацією понад ГДК (10403); • наявність в питний воді шкідливих речовин з концентрацією понад ГДК (10404); • наявність у підземних водах шкідливих речовин з концентрацією понад ГДК (10405). 160


Виникнення цих надзвичайних ситуацій, як правило, відбувається внаслідок серйозних порушень вимог природоохоронного законодавства України з боку керівництва та персоналу об'єктів господарювання. Протягом 2005 року в Україні виникло 13 таких НС (з них дві– місцевого рівня, 11 – об'єктового рівня). Внаслідок впливу уражальних чинників цих надзвичайних ситуацій загиблих і уражених не було. 2006 року в Україні сталося 9 таких надзвичайних ситуацій (з них одна НС – місцевого рівня та вісім НС – об'єктового рівня). Від впливу уражальних чинників цих надзвичайних ситуацій загиблих і постраждалих не було. Аварії з викидом (загрозою викиду) радіоактивних речовин (РР). Основними причинами виникнення надзвичайних ситуацій техногенного характеру, спричинених аваріями з викидом (загрозою викиду) радіоактивних речовин (10500), можуть бути: • аварії на атомних електростанціях, атомних енергетичних установках виробничого або дослідницького призначення з викидом (загрозою викиду) радіоактивних речовин (10501); • аварії з викидом (загрозою викиду) РР на підприємствах ядернопаливного циклу (10502); • аварії з джерелами іонізуючого випромінювання, включаючи ядерно-паливний цикл (10503); • аварії з радіоактивними відходами (РАВ), які не виробляються атомними електростанціями (10504); • ядерні та радіологічні аварії за межами України із загрозою забруднення території Україні (10505). Аварія з викидом радіоактивних речовин — це аварія на радіаційно небезпечному об'єкті, яка спричинила викид (розлив) РР за межі встановлених захисних бар'єрів і (або) в результаті якої потужність дози іонізуючого випромінювання перевищує встановлені норми, а тому загрожує життю та здоров'ю людей і довкіллю. Аварії з викидом РР призводять до радіоактивного забруднення, тобто забруднення земної поверхні, атмосферного повітря, джерел водопостачання, водоймищ, продуктів харчування, харчової сировини, кормів, поверхонь будівель, споруд, виробничих приміщень, технологічних об'єктів, радіоактивними речовинами у кількості, що перевищує рівень, встановлений стандартами, нормами та правилами радіаційної безпеки. Типовими радіаційно небезпечними об'єктами (РНО) є: атомні електростанції (АЕС); підприємства, що виготовляють ядерне паливо; підприємства з переробки відпрацьованого ядерного палива та поховання радіоактивних відходів; науково-дослідні та проектні організації, які працюють з ядерними реакторами; ядерні енергетичні установки на засобах транспорту; підприємства, установи й організації, що використовують у виробництві, медичній практиці та в науково-дослідній роботі радіоактивні речовини (РР) та препарати, в результаті чого одержують у процесі виробництва або іншого використання РР радіоактивні відходи (РАВ) тощо. 161


Зараз на території України діють чотири АЕС (Чорнобильська АЕС припинила роботу 15.12.2000 р.) - Рівненська, Хмельницька , Південноукраїнська, Запорізька, два дослідницьких ядерних реактори й понад 8000 підприємств та організацій, що використовують РР і створюють РАВ. Незважаючи на те, що в світі (у тому числі й в Україні) розроблено та впроваджено аварійно безпечні технології, спеціальні правила техніки безпеки та контролю за виробництвом, транспортуванням, використанням радіоактивних речовин, все ж неможливо ні зараз, ні в близькому майбутньому повністю виключити можливість виникнення на РНО аварій з викидом РР в оточуюче середовище. При цьому найбільшу небезпеку становлять аварії на АЕС (усього в світі сталося понад 150 таких аварій і тільки за останні два десятиріччя — більше 100). Так, наприклад, глобальною за масштабами стала катастрофа на Чорнобильській АЕС 1986 року, внаслідок якої тільки в Україні було забруднено різними радіонуклідами більше 3420 км2 (на 640 км2 неможлива життєдіяльність), постраждало кілька мільйонів осіб. Значну потенційну небезпеку для населення на території України становлять Смоленська АЕС, Курська АЕС, Нововоронезька АЕС, Калінінська АЕС (Росія), Ігналінська АЕС (Литва) і АЕС, розташовані в Болгарії, Угорщині, Чехії, Словаччині. В Україні знаходяться два дослідницьких ядерних реактори (у містах Київ і Севастополь) та одна критична збірка (м. Харків), на якій призупинено роботу. Ці реактори є РНО і становлять значну загрозу, бо, наприклад, на Київському реакторі вже були аварії з викидами РР у 1960, 1969 та 1970 роках. Основними виробниками радіоактивних відходів в Україні є: АЕС (накопичено понад 70000 м3 РАВ); більш ніж 8000 медичних, наукових, промислових підприємств, установ і організацій, що використовують у своїй діяльності радіоактивні речовини (накопичено понад 500 м3 РАВ, що зберігаються на міжобласних спеціалізованих комбінатах (у Київській, Донецькій, Одеській, Харківській, Дніпропетровській, Львівській областях) державного об'єднання "Радон"; зона відчуження Чорнобильської АЕС (понад 1,1 млрд/м3 РАВ). У Дніпропетровській, Кіровоградській та Миколаївській областях працюють підприємства з видобутку та переробки уранових руд. В Україні дуже розвинуте використання джерел іонізуючого випромінювання (ДІВ) за всіма напрямками господарської та наукової діяльності (зараз використовується більше 100000 ДІВ). Раптове руйнування будівель і споруд. Головними причинами виникнення надзвичайних ситуацій техногенного характеру, спричинених раптовим руйнуванням будівель і споруд (10600), можуть бути: • руйнування елементів транспортних комунікацій (10601); • руйнування будівель і споруд виробничого призначення (10602); • руйнування будівель і споруд громадського призначення (10603). 162


Відомо, що розрахунковий термін експлуатації мостів, шляхопроводів, віадуків та інших елементів транспортних комунікацій становить З0...40 років. В Україні тільки мостів зараз експлуатується більше 17000, а третина з них побудована ще до 1961 року. Майже всі із зазначених елементів транспортних комунікацій не мають відповідного нагляду, їхній технічний стан практично не контролюється. Дуже багато недоліків в експлуатації будівель і споруд виробничого та громадського призначення. Тільки в основних галузях промисловості України (насамперед в будівлях і спорудах чорної металургії, вугледобувної, хімічної, нафтогазової, машинобудівної, суднобудівної промисловостей, а також на об'єктах енергетики) зараз експлуатується понад 35 млн тонн несучих металевих конструкцій. Майже всі вони мають значну фізичну зношеність, в їх утриманні немає належного порядку, тобто не проводяться регулярно інженерна діагностика їхнього стану, виконання завчасного попереджувального ремонту, а також порушуються правила експлуатації цих будівель і споруд. Усе це неминуче призводить до щорічного зростання кількості аварій, пов'язаних з раптовим руйнуванням будівель і споруд. Результати розслідування таких аварій свідчать про те, що основними їх причинами є: низька якість проектів і виконання будівельних робіт; порушення технологічної дисципліни; значний фізичний знос основних фондів підприємств з виробництва будівельних конструкцій; забудова значної кількості земельних ділянок із складними інженерногеологічним умовами; недостатня кваліфікація персоналу дослідних, проектних і будівельних установ і організацій; недостатній контроль з боку відповідних органів державного нагляду. Наприклад, у процесі проведених за останні роки обстежень технічного стану будівель і споруд тільки в системі Мінвуглепрому виявлено 380 об'єктів, а в системі Міносвіти — 22 об'єкти (навчальні корпуси університетів, інститутів тощо), подальша експлуатація яких неможлива. Протягом 2005 року в Україні виникло сім таких НС (з них одна - регіонального рівня, три - місцевого рівня, три - об'єктового рівня). Від впливу уражальних чинників цих надзвичайних ситуацій загинуло п’ять осіб, а постраждало дві особи. 2006 року в Україні сталося 15 надзвичайних ситуацій, спричинених раптовим руйнуванням будівель і споруд (з них чотири - регіонального рівня, три - місцевого рівня та вісім - об'єктового рівня). Внаслідок цих НС загинуло 9 осіб і постраждало 3 особи. Аварії на електроенергетичних системах. Основними причинами виникнення надзвичайних ситуацій техногенного характеру, спричинених аваріями на електроенергетичних системах (10700), можуть бути: • аварії (без викиду РР) на атомних електростанціях (10701); • аварії на гідроелектростанціях (10702); • аварії на теплових електростанціях (10703); 163


• аварії (без викиду РР) на атомних електроенергетичних станціях (10704); • аварії на інших електроенергетичних станціях (10705); • аварії на електроенергетичних мережах (10706); • вихід з ладу транспортних електричних контактних мереж (10707); • порушення стійкості або поділ об'єднаної енергосистеми України на частини (10708). Електроенергетичні системи України дуже зношені. Так, понад 80% енергоблоків теплових електростанцій уже вичерпали розрахунковий ресурс, а майже половина з них вичерпала навіть граничний ресурс. Значний знос мають також енергоблоки атомних електростанцій і гідроелектричних станцій. Не в кращому стані знаходяться також і електроенергетичні мережі України, бо майже 50000 км цих мереж введені в експлуатацію ще до 1970 року і вже майже вичерпали свій розрахунковий ресурс. Хронічна нестача потужностей електрогенеруючих систем і надмірне споживання електроенергії призвели до зниження частоти електричного струму в електроенергетичних системах до критичної, що створило реальну загрозу виникнення поділу об'єднаної енергосистеми України на частини. Тому цілком природним є щорічне виникнення великої кількості зазначених вище аварій на електроенергетичних системах України. Суттєво погіршують технічний стан електроенергетичних систем України численні випадки зруйнування елементів цих систем від впливу небезпечних природних явищ. Так, наприклад, протягом 2005 року внаслідок поєднання випадіння дощу та мокрого снігу з мінусовою температурою та від поривів вітру руйнувалися лінії електропередач, контактні електромережі та ін., внаслідок чого було знеструмлено тисячі населених пунктів у 23 областях України. 2005 року сталося 18 таких НС (з них одна - регіонального рівня, дві - місцевого рівня, 15 - об'єктового рівня). Від впливу уражальних чинників цих НС загиблих і постраждалих не було. 2006 року в Україні виникло 12 надзвичайних ситуацій (в тому числі 11 інцидентів на АЕС), спричинених аваріями на електроенергетичних системах (з них одна - місцевого рівня та 11 - об'єктового рівня). Загиблих і постраждалих не було. Аварії на системах життєзабезпечення. Основними причинами виникнення надзвичайних ситуацій техногенного характеру, спричинених аваріями на системах життєзабезпечення, можуть бути: • аварії на каналізаційних системах з масовими викидами забруднюючих речовин (10801); • аварії на теплових мережах (у системах гарячого водопостачання) в холодну пору року (10802); 164


• аварії в системах забезпечення населення питною водою (10803); • аварії на комунальних газопроводах (10804); • аварії на магістральних газопроводах (10805); • аварії на нафтопроводах і продуктопроводах (10806). Хоча рівень забезпеченості населення централізованим водопостачанням, каналізацією, опаленням, гарячою водою та газопостачанням все ще не відповідає сучасним вимогам (наприклад, ті, що проживають у містах, забезпечені централізованим водопостачанням на 100%, а каналізацією – на 94%, населення селищ міського типу - на 94% (57%), а населення сіл - на 20% (3%) відповідно), все ж Україна має дуже розгалужену мережу систем життєзабезпечення. Так, наприклад, протяжність магістральних газопроводів становить 35200 км, магістральних нафтопроводів — 3900 км, продуктопроводів — 3300 км. Їхню роботу забезпечують близько 90 нафтоперекачувальних і понад З0 газоперекачувальних компресорних станцій. Зараз системи життєзабезпечення України знаходяться у досить критичному стані. Наприклад, понад 25% водопровідних мереж і споруд вже вичерпали встановлений термін експлуатації, майже 22% мереж перебуває в аварійному стані, вичерпали встановлений термін експлуатації 25% насосних станцій та майже 50% насосних агрегатів, а плановопопереджувальний ремонт виконується на 73%. У системах каналізації вичерпали встановлений термін експлуатації понад 25% мереж і майже 10% насосних станцій та 48% насосних агрегатів, а плановопопереджувальний ремонт виконується лише на 50%. Понад 4790 км магістральних газопроводів вичерпали встановлений ресурс, а більш ніж 15000 км з них піддаються впливу інтенсивної корозії металевих труб (через неякісні та зношені антикорозійні покриття). Щорічна потреба в оновленні та реконструкції газотранспортної системи становить понад 500 км, а фактично виконується капітальний ремонт менш ніж 50 км магістральних газопроводів. Нині з метою визначення можливості подальшої експлуатації підлягає обстеженню 344870 об'єктів комунального господарства (уже визнано непридатними близько 900 об'єктів і 4370 км інженерних мереж), а також 15300 об'єктів підприємств Держнафтогазпрому (з них 344 вже визнано непридатними). Усе це призводить до масового виникнення надзвичайних ситуацій техногенного характеру, спричинених аваріями на системах життєзабезпечення. 2005 року виникло 28 таких НС (з них три - регіонального рівня,10 місцевого рівня, 15 - об'єктового рівня). Внаслідок впливу уражальних чинників цих НС загиблих і постраждалих не було. 2006 року в Україні сталося 32 таких НС (з них одна – загальнодержавного рівня, п’ять – регіонального рівня, 13 - місцевого рівня, 13 - об'єктового рівня). Загиблих і постраждалих не було. 165


Аварії на системах зв'язку та телекомунікацій. Основними причинами виникнення надзвичайних ситуацій техногенного характеру, спричинених аваріями на системах зв'язку та телекомунікацій (10900), можуть бути: • руйнування проводів, кабелів, антенних та інших пристроїв передачі інформації; • руйнування опор повітряних ліній зв'язку, антенних пристроїв, інших видів спеціальних будівель і споруд; • пожежі (вибухи) на телефонних, телеграфних, ретрансляційних, комутаційних станціях, приймальних і передавальних центрах; • вихід з ладу технологічного обладнання внаслідок конструктивно-виробничих недоліків, порушень встановлених регламентів технічної експлуатації, помилок персоналу експлуатації цих систем та ін. Саме зазначені вище причини щорічно призводять до виникнення значної кількості таких НС. Аварії на очисних спорудах. Основними причинами виникнення надзвичайних ситуацій техногенного характеру, спричинених аваріями на очисних спорудах (11000), можуть бути: • аварії на очисних спорудах стічних вод з масовим викидом забруднюючих речовин (11001); • аварії на очисних спорудах промислових газів (11002). В Україні існує досить розгалужена система очисних споруд стічних вод і промислових газів. Однак значна зношеність основних фондів цих споруд, порушення правил їх експлуатації стають причиною щорічного виникнення значної кількості аварій на очисних спорудах, що призводить до забруднення атмосферного повітря, водоймищ, ґрунту. До цього додаються численні випадки навмисного порушення вимог природоохоронного законодавства України. Так, наприклад, зараз в Україні кожну добу без попереднього очищення у водойми скидається близько 250 м3 стічних вод. У результаті цього майже половина питної води, що подається комунальними водопроводами, має підвищену загальну жорсткість, підвищений вміст заліза, марганцю, фтору, нітратів, аміаку та ін. Значно погіршують стан джерел водопостачання України також регулярні надходження в них отруйних та інших небезпечних речовин унаслідок скидання міських і промислових стічних вод, зливових стоків із забудованих територій, з територій промислових підприємств, з сільськогосподарських угідь, а також унаслідок аварій на водопровідних і каналізаційних мережах. В останні роки суттєве забруднення навколишнього середовища і джерел водопостачання спричиняють аварії на очисних спорудах іноземних держав, зокрема Румунії. Протягом 2005 року зареєстровано дві НС на очисних спорудах стічних вод (одна - регіонального рівня і одна - об’єктового рівня), 2006 року одна регіонального і одна - місцевого рівнів. 166


Гідродинамічні аварії. Основними причинами виникнення надзвичайних ситуацій техногенного характеру, спричинених гідродинамічними аваріями (11100), можуть бути: • прориви гребель (шлюзів) з утворенням хвиль прориву та катастрофічних затоплень (11101); • прориви дамб з утворенням проривного паводку (11102); • аварійне спрацювання водосховищ гідроелектричних станцій (ГЕС) у зв'язку з загрозою прориву гідроспоруди (11103). В Україні побудовано понад 1000 водосховищ об'ємом, що перевищує 1000000 м3, та площею водного дзеркала більше 1000000 га, а також близько 24000 ставків значним об'ємом. Для обладнання цих гідроспоруд побудовано десятки тисяч гребель, споруджено десятки тисяч кілометрів дамб (наприклад, тільки вздовж берегів Канівського водосховища споруджено 373 км дамб, а вздовж берегів Дніпровського каскаду ГЕС — 611 км), тисячі водопропускних і водорегулюючих споруд. Усі ці штучні греблі, дамби, шлюзи, інші водопропускні та водорегулюючі споруди, а також природні греблі є потенційними техногенно небезпечними об'єктами України. При їх зруйнуванні або прориві може виникнути катастрофічне затоплення місцевості або проривний паводок, що може призвести до загибелі людей, пошкодження та зруйнування будинків, споруд та ін. Основними вірогідними причинами виникнення катастрофічного затоплення можуть бути: землетруси, лавини, урагани, обвали, зсуви ґрунту; перелив води через гребінь греблі внаслідок великої повені; втрата міцності й раптове зруйнування греблі; порушення правил техніки безпеки при експлуатації гідродинамічної споруди тощо. На ріках України споруджено близько 200 великих гребель. Тільки на Дніпрі розташовано шість великих ГЕС, водосховища яких мають об'єм понад 43,8 км3 та загальну площу дзеркала понад 698 тис. га. Тому ймовірність виникнення значних за площею зон можливого катастрофічного затоплення (ЗКЗ) на території нашої держави дуже велика. В Україні зонами небезпеки катастрофічного затоплення є 12 гідровузлів і 16 водосховищ, при зруйнуванні гребель, дамб і водовідвідних пристроїв яких можливе виникнення катастрофічного затоплення: • у Київській і Чернігівській областях та у місті Києв - від Київського водосховища; • у Кіровоградській і Полтавській областях - від Кременчуцького водосховища; • у Черкаській області - від Канівського водосховища; • у Дніпропетровській області - від Дніпродзержинського водосховища; • у Запорізькій області - від Кременчуцького і Дніпродзержинського водосховищ; • у Херсонській області - від Каховського водосховища; 167


• у Донецькій області - від Червонооскільського, ПлебанБильського, Павлопольського, Старобешівського, Волинцевського, Харківського, Ольхівського, Зуєвського, Карлівського та Старо-Кримського водосховищ; • у Вінницькій області - від водосховищ Ладиженської ГРЕС і Дністровської ГАЕС; • у Закарпатській області - від Теребовля-Рикського гідровузла; • в Івано-Франківській області - від Бурштинського та Ріжнятівського водосховищ; • у Чернівецькій області - від водосховищ Новодністровської ГЕС; • в Одеській області - від водосховищ Ладиженської ГРЕС; • у місті Севастополь - від Чорноріченського водосховища. У цілому під дію катастрофічного затоплення може підпасти територія України майже у 7000 км2 з населенням приблизно 1,8 мільйона чоловік. Може бути затоплено 529 міст та інших населених пунктів, з них 18, які віднесені до особливої та першої груп із заходів цивільної оборони, у тому числі міста Київ, Дніпропетровськ, Запоріжжя, Херсон, Кременчук, Дніпродзержинськ, Новомосковськ, Миколаїв, Нова Каховка, Світловодськ. Близько 350 промислових підприємств одержать сильні та повні зруйнування, будуть виведені з ладу лінії електропередачі та зв'язку, значної шкоди зазнає електроенергетика. Буде порушено транспортне сполучення, особливо через річку Дніпро, де з 19 мостів можуть зберегтися тільки два залізничних (у містах Неданчич і Херсон) і один автомобільний міст (у місті Канів). Найбільш негативні наслідки очікуються від катастрофічного затоплення при зруйнуванні гідровузлів гідроелектростанцій (ГЕС) і Ладиженської ГРЕС. У системі Дніпровського каскаду ГЕС центральне місце за регулюючими та накопичувальними властивостями і за впливом на нижчерозташовані гідровузли посідає Кременчуцький гідровузол, який буде приймати всю воду у випадку зруйнування Київського і Канівського гідровузлів. Тому при його зруйнуванні відбудеться зруйнування всіх нижчерозташованих гідровузлів.

4.2.2. Вірогідні надзвичайні ситуації природного характеру Основними причинами виникнення в Україні надзвичайних ситуацій природного характеру (код сфери виникнення 20000) можуть бути: • небезпечні геологічні явища (20100); • небезпечні метеорологічні явища (20200); • небезпечні гідрологічні морські явища (20300): • небезпечні гідрологічні прісноводні явища (20400); • пожежі в природних екологічних системах (20500); • інфекційна захворюваність людей (20600); • отруєння людей (20700); 168


• інфекційні захворювання сільськогосподарських тварин (20800); • масові отруєння сільськогосподарських тварин (20850); • масова загибель диких тварин (20900); • ураження сільськогосподарських рослин хворобами та шкідниками (20950). Протягом 2006 року виникло 137 НС природного характеру (з них три – державного рівня, 10 - регіонального рівня, 40 - місцевого рівня і 84 - об'єктового рівня). Внаслідок цих НС загинуло 74 особи і постраждало 750 осіб. До небезпечних геологічних явищ (20100) віднесено: • землетруси (20101); • виверження грязьових вулканів (20102); • зсуви (20103); • обвали, осипи (20104); • осідання (провал) земної поверхні (20105); • карстові провали (20106). Землетруси. Землетрус — це сейсмічне явище, яке виникає у результаті раптових зміщень та розривів у корі та більш глибоких шарах Землі. Це явище спричиняє пружні коливання (сейсмічні хвилі), що поширюються у земній корі в усіх напрямках і спостерігаються як поштовхи. Місце, з якого виходять сейсмічні хвилі, називають центром землетрусу, а розташовану над ним ділянку земної поверхні — епіцентром землетрусу. Поштовхи (тобто сейсмічні хвилі) переміщуються від центру землетрусу в усіх напрямках. Із збільшенням відстані від центру землетрусу поступово зменшується інтенсивність сейсмічної хвилі. Кількість поштовхів і проміжки часу між ними можуть бути різними. Інтенсивність землетрусів (тобто "амплітуди" поштовхів) вимірюється за 8-бальною шкалою Ріхтера. За останні роки Україна, як і ряд інших європейських держав, для вимірювання інтенсивності землетрусу стала використовувати 12-бальну міжнародну шкалу МЗК-64. На території України найбільш сейсмонебезпечними областями є Закарпатська, Івано-Франківська, Тернопільська, Чернівецька, Одеська і Автономна Республіка Крим. Так, на Закарпатті зареєстровано осередки землетрусів з інтенсивністю шість-сім балів за шкалою Ріхтера у районах Тереблі, Буштина, Ужгорода, Мукачева, Виноградова. У минулому епіцентри землетрусів силою п'ять-сім балів були також зареєстровані у районах Кам'янка-Бугська (Львівська область), Залещина (Тернопільська область), Долина (Івано-Франківська область). Сейсмонебезпечність Одеської області зумовлена осередками землетрусів у масиві гір Вранча та Східних Карпат у Румунії, де за останнє сторіччя зареєстровано кілька десятків землетрусів з інтенсивністю сім-вісім балів. На південному узбережжі Криму за останні два сторіччя зареєстровано майже 200 землетрусів з інтенсивністю чотири-сім балів. Зовсім недавно виділено Південно-Азовську сейсмоактивну зону, де 1987 року було за169


реєстровано кілька землетрусів інтенсивністю п'ять-шість балів. Навіть у платформній частині України виділено кілька потенційних сейсмонебезпечних зон з інтенсивністю можливих землетрусів з силою чотири-шість балів. Уражальним чинником землетрусу є його сейсмічна ударна хвиля, дія якої призводить до різноманітних руйнувань, загибелі та травмування людей. Внаслідок землетрусу можуть виникати пожежі, вибухи, аварії з викидом радіоактивних і небезпечних хімічних речовин та ін. 23 листопада 2006 року відбувся землетрус у Закарпатті. Інтенсивність струшувань у епіцентрі сягала п’ять-шість балів за шкалою MSK-64. Внаслідок землетрусу були виявлені пошкодження будівель у Берегівському і Мукачівському районах. Виверження грязьових вулканів. Виверження вулкану — це небезпечне геологічне явище, зумовлене проникненням лави з глибин Землі на її поверхню. Основними наслідками виверження вулканів можуть бути: • лавові потоки (ці потоки складаються з розплаву гірських порід, розігрітих до температури 900...1000°С, що переміщуються по схилах кратера вулкану із швидкістю від декількох сантиметрів до декількох кілометрів за годину); • викиди тефри (тобто уламків застиглої лави більш давніх вивержень і уламків гірських порід); • вулканічні грязьові потоки (тобто виверження грязьових вулканів), які складаються з лавових потоків і тефри, змішаних з водою; • вулканічні повені (тобто потоки води, які утворюються внаслідок бурхливого танення снігу і льодовиків від виверження вулкану); • пекуча вулканічна хмара (тобто суміш розжарених газів, тефри, а також парів ртуті); • утворення цунамі (при виверженні вулканів на морському дні). Цунамі — це довгі потужні морські хвилі, які утворюються внаслідок підводних землетрусів, вивержень вулканів або зсувів ґрунту на морському дні. Цунамі може виникати у вигляді поодиноких хвиль великої руйнівної сили або цілої серії таких хвиль з інтервалами в одну годину і більше. Для України найбільш вірогідним є виверження грязьових вулканів у Карпатах. Зсуви — це сповзаюче зміщення під впливом сил земного тяжіння великих мас ґрунту (або гірських порід) без втрати контакту з нерухомою основою на більш низький гіпсометричний рівень, яке може бути зумовлене як природними, так і антропогенними причинами. Основними природними причинами виникнення зсувів є: збільшення крутизни схилів; підмивання їх основи морською або річковою водою; сейсмічні поштовхи та ін. До антропогенних причин виникнення зсувів відносять: руйнування схилів при прокладанні доріг (та інших видів інженерних споруд) з надмі170


рним виносом ґрунту; вирубання лісів; неправильне застосування заходів агротехніки в процесі обробки сільськогосподарських угідь, розташованих на схилах, тощо. До 80% випадків зсувів пов'язано з діяльністю людини. У наш час зсуви найчастіше виникають на перезволожених ділянках території при крутизні схилів 10° і більше, а на перезволожених глиняних ґрунтах зсуви можуть виникати навіть при крутизні схилів п'ять-сім градусів. За глибиною залягання шару ґрунту, що сповзає, зсуви поділяються на поверхневі (до 1 м), дрібні (до 5 м), глибокі (до 20 м). Відповідно до виду матеріалу сповзаючого шару розрізняють кам'яні (граніт, гнейс) та ґрунтові (глина, пісок, гравій) зсуви. За потужністю (тобто за обсягом сповзаючого шару ґрунту) зсуви класифікують на малі (до 10000 м3), великі (до 1000000 м3) та дуже великі (понад 1000000 м3). Швидкість руху зсуву становить від 0,06 м/рік до 3,0 м/с. Найчастіше виникають зсуви видавлювання розміром до 5 км і зсуви-потоки, зсуви спливання, а у Кримських горах трапляються блокові та лінійні зсуви довжиною 0,5...2,5 км і шириною 0,3...1,5 км. За останні десятиріччя кількість зсувонебезпечних ділянок зросла більш ніж у п'ять разів майже в усіх областях України. Найчастіше зсуви виникають у Закарпатській, Івано-Франківській, Чернівецькій, Миколаївській, Одеській, Харківській, Дніпропетровській, Хмельницькій областях, а також у Криму та на території Донбасу (всього зафіксовано понад 140000 зсувів). Протягом 2006 року в Україні виникло 12 таких НС (з них п’ять – регіонального рівня, сім – місцевого рівня). Від впливу уражальних чинників зсувів загиблих і постраждалих не було, але сума збитків перевищила 40 млн гривень. Обвали і осипи. Обвал — це відривання та падіння великих мас гірських порід. У процесі падіння ці величезні маси подрібнюються і скочуються з схилів і круч в урвища. Причини виникнення обвалів поділяються на природні й антропогенні. Основними причинами природного походження обвалів є послаблення зв’язаності гірських порід у горах, на берегах морів і на обривах річкових долин під впливом вивітрювання, підмивання, розчинення. Виникненню обвалів через причини природного походження сприяють специфічна геологічна будова обвалонебезпечних місцевостей, наявність зон дроблення гірських порід і тріщин на схилах. Майже 80% випадків виникнення сучасних обвалів мають антропогенне походження і виникають, як правило, внаслідок порушення правил виконання робіт під час облаштування гірничих розробок та інших видів будівництва. Осип — це нагромадження ґрунту або щебеню, що утворюється біля підніжжя схилів унаслідок обвалів або абразії (тобто процесу руйнування хвилями прибою берегів морів, озер і водосховищ). Найчастіше обвали і осипи з трагічними наслідками виникають в зонах Карпатських і 171


Кримських гір, а абразійний процес найпоширенішим є на Чорноморському узбережжі та на берегах Азовського моря (у цих місцевостях швидкість абразії становить 1,3...4,2 м/рік). Осідання (провал) земної поверхні, карстові провалля. Провали земної поверхні являють собою випадки раптового просідання ґрунту в підземні пустоти, які утворилися внаслідок господарської діяльності людини або різного виду геологічних процесів. Провали земної поверхні антропогенного походження характерні для областей України, де інтенсивно проводиться (або проводилось) видобування корисних копалин або будівельних матеріалів у шахтах, рудниках, інших видах гірничих розробок. Провали земної поверхні геологічного походження найчастіше виникають у місцях розташування карсту. Карст (карстові явища) — це процес розчинення та вимивання гірських порід (вапняників, доломітів, гіпсу, кам'яної солі) підземними водами, внаслідок чого утворюються підземні пустоти та печери. Карстові процеси розвиваються майже на 60% території України. Особливу небезпеку становлять ділянки відкритого карсту, які мають значну площу (наприклад, у Волинській області — 594 км2, у Рівненській області — 214 км2, а у Хмельницькій області — аж 4235 км2). Саме на цих ділянках найчастіше виникають карстові провалля у вигляді великих за розмірами тріщин, вирв, колодязів, воронок тощо, куди майже миттєво провалюються не тільки люди й транспортні засоби, але й цілі будівлі та споруди. Підвищенню вірогідності виникнення раптового провалу земної поверхні може сприяти виведення з експлуатації та залишення без нагляду шахт, рудників, гірничих виробок, а також навіть осушення місцевості. 2005 року в Україні виникло чотири такі НС (з них одна - місцевого рівня, три - об'єктового рівня). Від впливу уражальних чинників цих НС загинула одна особа і постраждало чотири особи. 2006 року в Україні виникло дві надзвичайні ситуації природного характеру, спричинені осіданням (проваллям земної поверхні), обидві місцевого рівня). Від впливу уражальних чинників цих НС загиблих і постраждалих не було. Небезпечні метеорологічні явища. Згідно з Положенням про класифікацію надзвичайних ситуацій основними причинами виникнення надзвичайних ситуацій природного характеру, спричинених небезпечними метеорологічними явищами (20200), можуть бути: • сильний вітер, включаючи шквали та смерчі (20201); • сильні пилові бурі (20202); • крупний град (20203); • дуже сильний дощ — злива (20204); • дуже сильний снігопад (20205); • сильне налипання (відкладення) мокрого снігу (20206); • сильна ожеледь (20207); • снігові замети (20208); 172


• сильна хуртовина (20209); • дуже сильний мороз (20210); • дуже сильна спека (20211); • сильний туман (20212); • засуха (20213); • заморозки (20214); 2005 року в Україні виникло 24 такі НС (з них дві - загальнодержавного рівня, шість - регіонального рівня, 13 - місцевого рівня, три - об'єктового рівня). Від впливу уражальних чинників цих НС загинула одна особа, постраждалих не було. Протягом 2006 року виникло 21 НС метереологічного характеру (з них три – державного рівня, чотири – регіонального рівня, 10 – місцевого рівня і 4 – об’єктового рівня), внаслідок яких загинула одна людина, а матеріальні збитки перевищили 500 млн гривень. Сильний вітер, шквали, смерчі. Вітер — це рух повітря відносно земної поверхні. Сила вітру визначається за сімнадцятибальною шкалою і залежить від швидкості вітру: • 0 балів (0 м/с) — штиль; • 1 бал (0,9 м/с) — тихий вітер; • 2 бали (2,4 м/с) — легкий вітер; • З бали (4,4 м/с) — слабкий вітер; • 4 бали (6,7 м/с) — помірний вітер; • 5 балів (9,3 м/с) — свіжий вітер; • 6 балів (12,3 м/с) — сильний вітер; • 7 балів (15,5 м/с) — міцний вітер; • 8 балів (18,9 м/с) — дуже міцний вітер; • 9 балів (22,6 м/с) — буря (шторм); • 10 балів (26,4 м/с) — сильна буря (сильний шторм); • 11 балів (30,5 м/с) — жорстока буря (жорстокий шторм); • 12 балів (34,8 м/с) — ураган; • 13 балів (39,2 м/с) і 14 балів (43,8 м/с) — сильний ураган; • 15 балів (48,6 м/с), 16 балів (53,5 м/с) і 17 балів (58,6 м/с і більше) — жорстокий ураган. Сильний вітер — це вітер із швидкістю понад 25 м/с (тобто більше 9 балів), який за руйнівною силою може зрівнятися з землетрусом. Шквал — це раптове (як правило, короткочасне) збільшення швидкості вітру (до З0...70 м/с), що водночас супроводжується зміною його напрямку. Під час бурь та ураганів іноді виникають смерчі. Смерч — це висхідний спірально-вихровий потік повітря, що утворюється між грозовою хмарою та земною поверхнею. Він має вигляд вирви або хобота, майже вертикальну вісь, поперечний переріз розміром у 5...10 км (іноді до 15 км), висоту 4...5 км (іноді до 15 км). Обертальна (проти годинникової стрілки) швидкість руху повітря всередині "хобота" пере173


вищує 200 м/с, унаслідок чого величина тиску повітря всередині "хобота" значно менша (на З0...85 кПа), ніж величина атмосферного тиску повітря навколишнього середовища. Саме це призводить до того, що смерч "всмоктує" із земної поверхні пил, грунт, рослини, тварин, різноманітні предмети (навіть зруйновані ним конструктивні елементи будівель і споруд) та "переносить" їх на досить великі відстані. Смерч переміщується вздовж земної поверхні за невизначеною траєкторією з середньою швидкістю 50...60 км/год (іноді - до 240 км/год). Вітри зі швидкістю понад 25 м/с бувають щорічно майже на всій території України, а найчастіше - в Донбасі, Азово-Чорноморському басейні, Карпатах і в Криму. На всій території України можуть виникати й шквали. Так, наприклад, не рідше ніж один раз за три-п'ять років шквали відбуваються у Вінницькій, Волинській, Дніпропетровській, Донецькій, Житомирській, Кіровоградській, Київській, Одеській, Львівській, Харківській, Херсонській областях і в Криму. Смерчі найчастіше (один-два рази на рік) виникають на території Запорізької та Херсонської областей і в Криму. Сильні пилові бурі. Ураганні та штормові вітри на територіях з підвищеною ерозією ґрунтів та у зораних степах можуть призвести до виникнення пилових бурь, під час яких на значні відстані "переносяться" великі маси частинок ґрунту та піску, бо висота підйому пилу та піску становить 1,0...1,5 км (може досягати 2...З км). У результаті цього небезпечного явища виводяться з ладу сільськогосподарські угіддя, пошкоджуються, руйнуються та засипаються будинки, споруди, дороги та ін., гинуть та одержують травми люди. Сильні пилові бурі виникають у різних районах України щорічно, найчастіше - у степовій зоні. У зимово-весняний період у центральних і південних областях відбуваються сніжно-пилові бурі. Дуже сильний дощ (злива). Серед різних видів стихійного лиха в Україні найбільш часто виникають сильні дощі (зливи). Злива — це дощ такої сили, коли за одну хвилину випадає більше одного міліметра опадів. Зливи спостерігаються щорічно в усіх регіонах України, але найчастіше вони бувають у Карпатах і горах Криму. Випадіння великої кількості опадів за короткий час може нанести значні збитки сільському господарству, а також ініціювати виникнення таких небезпечних явищ, як селі, зсуви, підтоплення, повені тощо. В теплий період року сильні дощі можуть супроводжуватися градом. Буває також випадіння сухого граду. Крупний град. Град — це вид атмосферних опадів у вигляді шматочків льоду, форма яких суттєво відрізняється від сферичної. Здебільшого градини мають розміри 5,0...5,5 мм, але в окремих випадках - градини розмірами до 130 мм і масою до одного кілограма. Найчастіше град випадає в горах Криму та Карпатах. В інших регіонах України кількість днів з випадінням граду, як правило, не перевищує двох-трьох за рік. У 40% випадків випадіння таких опадів спостерігається дрібний інтенсивний град. Крупний град найчастіше випадає в Автономній Республіці 174


Крим, у Полтавській, Чернівецькій, Тернопільській областях у період з кінця серпня до середини вересня, трохи рідше — у Сумській, Луганській, Запорізькій, Одеській та Херсонській областях. Град завдає великої шкоди сільському господарству, промисловим об'єктам, об'єктам житлового сектора, комунальним мережам і спорудам, іноді травмує людей. Значні градобиття крім зазначених вище територій трапляються також на Волині, Поділлі, у Приазов'ї, в Донбасі. Дуже сильний снігопад, сильна хуртовина, снігові замети. Сильний снігопад — це випадіння великої кількості снігу за короткий термін. Сильна хуртовина — це поєднання сильного снігопаду з сильним поривчастим вітром (або із шквалами). Снігові заноси утворюються внаслідок випадіння великої кількості снігу під час сильних снігопадів і хуртовин. Сильні снігопади трапляються щороку в Карпатах, а також у лісостеповій і степовій зонах України. Так, наприклад, щорічно у січні - лютому (а іноді й у березні) в Івано-Франківській, Львівській та Закарпатській областях під час сильного снігопаду випадає до 100 мм опадів (у той час як у інших регіонах України кількість снігових опадів становить 20...З0 мм). Сильні снігопади та хуртовини спостерігаються значно рідше на територіях: • Автономної Республіки Крим, Вінницької, Київської, Чернівецької та Черкаської областей (в середньому один раз за три роки); • Запорізької, Дніпропетровської, Сумської, Тернопільської, Рівненської областей; • Миколаївської та Чернігівської областей (в середньому один раз за п'ять років). Сильні снігопади, хуртовини та снігові заноси завдають великої шкоди економіці України, становлять значну загрозу життю та здоров'ю людей. Дія уражальних чинників цих небезпечних явищ призводить до пошкодження або зруйнування окремих елементів об'єктів господарювання і об'єктів першочергового життєзабезпечення населення, а в окремих випадках - і до зупинки всіх видів транспорту на тривалий час, бо, наприклад, окремі снігові замети сягають висоти триповерхового будинку. Сильне налипання (відкладення) мокрого снігу, сильна ожеледь. При опадах у вигляді мокрого снігу спостерігається його інтенсивне налипання (відкладення) на гілках дерев, проводах, повітряних лініях електропередач, повітряних лініях зв'язку, контактних електромережах та ін., що призводить, як правило, до обриву цих проводів і навіть до зруйнування опор цих ліній та інших споруд. Ожеледь — це намерзання переохолоджених крапель дощу, туману, а також мокрого снігу на гілках дерев, конструктивних елементах будівель і споруд, на проводах повітряних ліній електропередач, повітряних ліній зв'язку, повітряних контактних мереж тощо. Сильна ожеледь виникає при незначному зниженні температури повітря (до температури нижче 0 °С) під час дощу, випадіння мокрого снігу, при інтенсивному ту175


мані. Сильна ожеледь триває від 12 годин до кількох діб і супроводжується обривом проводів повітряних ліній електропередачі (ліній зв'язку, контактних електромереж та ін.), зруйнуванням опор цих ліній, окремих елементів будівель і споруд, травмуванням і навіть загибеллю людей. При намерзанні крапель дощу, туману, мокрого снігу на земній поверхні, дорогах та інших транспортних комунікаціях виникає ожеледиця. Виникнення ожеледиці призводить до масових аварій транспортних засобів, руйнування окремих видів споруд, загибелі та травмування людей. Сильна ожеледь (і ожеледиця) можуть виникати на території всіх регіонів України в період з листопада до березня. Найбільша вірогідність її виникнення припадає на грудень - січень і збігається з переміщенням на територію України теплих південних або західних циклонів. При цьому товщина обмерзань перевищує 35 мм. Найчастіше сильна ожеледь (і ожеледиця) виникає на території Донецького кряжу, Приазовської, Волинської та Подільської височин, а також Криму. Дуже сильний мороз. У зимовий період в Україні бувають дуже сильні морози, коли температура навколишнього середовища становить мінус 30 °С і нижче. Особливо часто такі морози мають місце в Луганській, Сумській, Харківській та Чернігівській областях, а в гірських районах Карпат дуже часто спостерігається температура повітря нижче мінус 35 °С. Різке раптове зниження температури навколишнього середовища призводить до втрат у сільському господарстві, порушує роботу підприємств і транспорту, спричиняє пошкодження трубопровідних комунікацій, зледеніння та розриви повітряних ліній електропередач, ліній зв'язку, контактних електромереж, а також обмороження і навіть загибель людей. Дуже сильна спека, посуха, суховії. Сильна спека — це збереження температури навколишнього середовища понад 30 °С протягом тривалого часу. Посуха — це довгострокова відсутність опадів при високій температурі та низькій вологості повітря навколишнього середовища. Суховії — це вітри з високою температурою та низькою відносною вологістю повітря. Спека, посухи та суховії досить часто спостерігаються майже на всій території України. Так, наприклад, сильна спека з температурою повітря навколишнього середовища вище 30 °С буває щорічно у степовій зоні, а в деякі роки температура повітря тут перевищує 40 °С. Рідше таке явище спостерігається в зонах Полісся та лісостепу. Спека призводить до значних втрат у сільському господарстві, порушує роботу промисловості та транспорту, провокує погіршення здоров'я та зниження працездатності людей, а іноді спричиняє їх загибель. Посухи в Україні виникають досить часто, але як, правило, мають локальний характер, і тільки в окремі роки охоплюють до З0...50% території України. Найчастіше посухи виникають на півдні степової зони. У результаті посухи вичерпуються запаси вологи у ґрунті, що призводить 176


до зниження та загибелі врожаю. Знижується також ресурс джерел водопостачання. Найбільшого впливу суховіїв зазнають степова зона та частково зона лісостепу. Суховії посилюють вплив посухи, бо від їхньої дії посилюється випаровування вологи з ґрунту. Це призводить до посилення інтенсивності ураження сільськогосподарських рослин і збільшення втрат врожаю. Сильний туман. Сильний туман — це небезпечне метеорологічне явище, яке характеризується високою концентрацією аерозолів води в атмосферному повітрі на окремих ділянках території, що погіршує видимість і створює значні перешкоди для роботи різних видів транспорту, а також сприяє підвищенню забруднення приземного шару повітря шкідливими речовинами. Сильні тумани бувають майже на всій території України, як правило, в холодну пору року (з жовтня до травня). Найчастіше вони виникають в гірських районах Криму та Карпат, а в деякі роки - і на південному березі Криму. Кількість днів з туманами щорічно тут становить близько 100 (з сильними туманами до 80). У районах Донецького кряжу, Приазовської, Волинської, Подільської та Придніпровської височин кількість днів з туманами щороку становить близько 80 (з них до З0 днів з сильними туманами). На рівнинній території України (а саме у південній частині степової зони) щорічна кількість днів з туманами досягає З0 (з них 10 - 20 днів з сильними туманами). Небезпечні гідрологічні морські явища. Згідно з Положенням про класифікацію надзвичайних ситуацій до небезпечних гідрологічних морських явищ (20300) віднесено : • сильне (високе) хвилювання у морі та водосховищах (20301); • високі або низькі рівні моря (20302); • сильний тягун у портах (20303); • ранній льодостав або припай (20304); • відрив прибережного льоду (20305); • швидке обледеніння суден (20306); • інтенсивний льодохід (20307). Усі зазначені вище небезпечні явища щорічно виникають на Чорному і Азовському морях і майже на кожному водосховищі України. Сильне хвилювання моря стає причиною численних катастроф пароплавів та інших плавзасобів, що супроводжуються численними людськими жертвами та значними матеріальними втратами. Під постійною загрозою зруйнування внаслідок штормів знаходяться розміщені у береговій зоні житлові будинки, курортні комплекси, інженерні комунікації, сільськогосподарські угіддя. Одноразові збитки від впливу сильних штормів тільки на узбережжі Чорного і Азовського морів перевищують 0,5 млрд гривень. Уздовж берегів Чорного і Азовського морів досить регулярно повторюються небезпечні підйоми та спади рівня води у морі, які стають причиною численних транспортних аварій або затоплення прибережної зо177


ни, яке супроводжується значними соціальними і економічними втратами. Дуже великої шкоди наносять також : • сильний тягун у портах (тобто потужний спрямований потік води, що «захоплює» кораблі й інші плавзасоби і «викидає» їх на портові споруди й інші перепони, внаслідок чого вони руйнуються та виникають численні жертви); • ранній льодостав або припай (тобто раптове з'явлення льоду в прибережній зоні, яке утруднює або робить неможливим підхід до порту та місць швартування); • відрив прибережного льоду і ранній льодохід (що призводять до ускладнення умов судноводіння та підвищення ризику виникнення транспортних аварій і катастроф); • швидке обледеніння суден (що суттєво утруднює або робить неможливим керований рух кораблів та інших плавзасобів, а іноді призводить до затоплення суден). Небезпечні гідрологічні прісноводні явища. Відповідно до Положення про класифікацію надзвичайних ситуацій небезпечними гідрологічними прісноводними явищами (20400) є такі : • високі рівні води, тобто повені та паводки (20401); • маловоддя (20402); • зажери (20403); • затори (20404); • селі (20405); • низькі рівні води (20406); • ранній льодостав і поява льоду на судноплавних водоймах і річках (20407); • підвищення рівня ґрунтових вод, тобто підтоплення (20408); • снігові лавини (20409). Повінь — це затоплення значної частини суходолу внаслідок різкого підвищення рівня води у річках (тобто паводку) відносно звичайного рівня (тобто ординару). Виникнення повені можуть спричинити: тривалі рясні дощі; інтенсивне танення снігу (льоду); вітрові нагони води з моря до гирла річок; зажери і затори та ін. Затори — це перекриття русла річки торосистим льодом (у період льодоходу), що спричиняє значний підйом рівня води. Зажери — це перекриття русла річки підводним льодом, що утворює льодовий корок і викликає підйом рівня води. Річки на значній території нашої держави характеризуються паводковим режимом стоку. Особливо паводконебезпечними є регіони Карпат і Криму. В цих регіонах щорічно виникає шість-сім повеней. Водночас найвірогіднішими зонами можливого виникнення повеней є такі : • у західних регіонах — басейни Верхнього Дністра (площа можливого затоплення 100... 130 тисяч гектарів) і річок Тиса, Прут, Західний 178


Буг з їхніми притоками (площа можливого затоплення 20...25 тисяч гектарів у кожному з цих басейнів); • у північних регіонах — басейни річок Прип'ять (площа можливого затоплення 600...800 тисяч гектарів) і Десна з їхніми притоками; • у східних регіонах — басейни річки Сіверський Донець з притоками, річок Псел, Ворскла, Сула та інших приток Дніпра; • у південному та південно-західному регіонах — басейни приток нижнього Дунаю, річки Південний Буг та її приток. Надто високі рівні води властиві річкам Дніпро, Дністер, Дунай та Сіверський Донець. Як правило, повені формуються дуже швидко (від кількох годин до двох-трьох діб) і тривають сім - двадцять (а іноді й більше) діб. Тому в результаті повеней затоплюються численні населені пункти, значні площі територій промислових підприємств і сільськогосподарських угідь, що призводить до значних матеріальних втрат і людських жертв. Значної шкоди економіці завдають маловоддя та різке зниження рівня води у руслі річок відносно ординару. Внаслідок цих небезпечних явищ утруднюється або зовсім припиняється судноплавство, знижуються дебіт джерел водопостачання, а також рівень ґрунтових вод, що призводить до зниження врожайності сільськогосподарських культур. Сель — це стрімкий, великої руйнівної сили грязьовий потік, що складається з води та змішаних з нею крихких і ламких гірських порід, а також глини, піску, ґрунту. Основними причинами виникнення селю, як правило, бувають: сильні зливи; інтенсивне танення снігу та льоду; прорив гребель або дамб водоймищ; землетруси; виверження вулканів; антропогенні чинники. Основними антропогенними чинниками, що сприяють виникненню селів, є такі: вирубання лісів; деградація ґрунтів на схилах унаслідок господарської діяльності людини; підривання (із застосуванням вибухових речовин) гірських порід, наприклад, при влаштуванні доріг та інших комунікацій; влаштування гірничих виробок або кар'єрів та ін. Виникнення та розвиток селю проходять у три етапи: нагромадження в майбутніх руслах селевого потоку значних мас крихких і ламких гірських порід, глини, піску, ґрунту; вивільнення значних мас води, які перемішуються з твердими матеріалами й у вигляді грязьового потоку прямують уздовж русла; розповсюдження грязьового потоку в долинах. Середня швидкість переміщення селевого потоку становить два-десять метрів за секунду. Об'єм селів сягає сотень тисяч - мільйонів кубічних метрів. Окремі уламки, що переміщуються у селевому потоці, мають геометричні розміри 3...4 м і масу 100...200 тонн. Висота переднього фронту селевого потоку може досягати 25...З0 м. Таким чином, цілком природно, що селевий потік руйнує будь-які будівлі, споруди, комунікації та ін., які опинилися на його шляху, травмує або вбиває людей, затоплює населені пункти, території підприємств, сільськогосподарські угіддя, а також місцеві предмети. Площа зон можливого ураження від впливу селів в Україні становить до 25% її території. В Криму площа цих зон становить 9% території, 179


у Закарпатській області — 40%, у Чернівецькій області — 15%, у ІваноФранківській області — 33%. Найбільша небезпека виникнення та розповсюдження селів існує в басейнах річок Черемош, Дністер, Тиса, Прут. До великих економічних збитків і суттєвого зростання ризику виникнення транспортних аварій і катастроф призводять ранній льодостав і поява льоду на судноплавних водоймах і річках. Дуже поширеними в Україні стали такі небезпечні явища, як підвищення рівня ґрунтових вод (в основному через зменшення обсягу їх споживання) та спричинене ним підтоплення території. Підтоплення значних територій викликане також цілою низкою причин антропогенного походження. Серед них найважливішими є такі : • втрати води із водонесучих комунікацій; • неорганізований поверхневий стік; • ліквідація або суттєве погіршення фільтраційних властивостей природних дренажних систем (ярів, балок, русел невеликих річок тощо); • зменшення випаровування внаслідок асфальтування значних за площею земельних ділянок; • баражний ефект фундаментів будівель і споруд, трас підземних колекторів, тунелів тощо; • гідротехнічне будівництво, яке призвело до перерозподілу річкового стоку та перекриття природних шляхів дренування ґрунтових вод; • будівництво зрошувальних систем для сільськогосподарських угідь при несвоєчасному введенні в дію штучних дренажних систем. Зазначене вище призводить до значних економічних втрат, а також до таких екологічно небезпечних наслідків : • забруднення шкідливими речовинами підземних вод, поверхневих вод і ґрунтів; • збільшення вологості та погіршення санітарного стану територій; • засолення й заболочування ґрунтів; • вимокання зелених насаджень; • ініціювання таких небезпечних явищ, як зсуви, провали земної поверхні, обвали, карст та ін. Негативними наслідками підвищення рівня ґрунтових вод і підтоплення є також деформація будівель і споруд (що підвищує ризик виникнення їхнього раптового зруйнування) і зниження врожайності сільськогосподарських рослин. Зараз в Україні підтоплюється більш ніж 15% території (тобто понад 800000 гектарів земель). У зонах підтоплення знаходяться більше 240 міст і селищ міського типу. Підтоплено майже 138000 приватних садиб. Відбулося підтоплення величезних площ Придніпров'я (бо внаслідок будівництва низки великих гідроспоруд на Дніпрі рівень води в річці піднявся на 2,5...12 м). У зоні впливу Кременчуцького водосховища відбулося підтоплення близько 50% площ. У зоні впливу Північно-Кримського каналу 180


підтоплено 96000 гектарів, Каховської зрошувальної системи — 5100 гектарів, Каланчанської зрошувальної системи — 9100 гектарів. До руйнування будівель і споруд, елементів потенційно небезпечних об'єктів, доріг, мостів, інших інженерних комунікацій і систем життєзабезпечення та завалювання їх сніговою масою, до знищення лісових масивів і завдання значних збитків сільському господарству, до численних людських жертв може призвести схід снігових лавин. Снігова лавина — це раптовий швидкий зсув великої маси снігу та (або) льоду стрімкими схилами гір, який загрожує життю та здоров'ю людей, завдає шкоди об'єктам економіки та довкіллю. Висока небезпека сходу снігових лавин характерна для деяких районів Кримських і Карпатських гір. Тут можуть сформуватися снігові лавини об'ємом від декількох десятків до декількох мільйонів кубічних метрів снігу. Швидкість руху таких лавин може досягати 100 м/с, а сила удару лавини становить 10...200 т/м2. 2005 року в Україні виникло дев'ять таких НС (з них три - регіонального рівня, чотири - місцевого рівня, дві - об'єктового рівня). Від впливу уражальних чинників цих НС постраждалих не було. 2006 року в Україні виникло чотири надзвичайні ситуації, спричинені гідрологічними небезпечними явищами (з них одна - регіонального рівня, три - місцевого рівня). Від впливу уражальних чинників цих НС загинула одна особа. Пожежі в екологічних природних системах. Згідно з Положенням про класифікацію надзвичайних ситуацій до пожеж в екологічних природних системах (20500) віднесено : • лісові пожежі (20501); • пожежі степових і хлібних масивів (20502); • торф'яні пожежі (20503); • підземні пожежі горючих копалин (20504). Пожежа — це неконтрольований процес горіння поза межами спеціально відведеного вогнища, який супроводжується інтенсивним виділенням тепла, світла, диму та небезпечних хімічних речовин (у першу чергу - чадного газу). Вплив уражальних чинників пожежі (тобто теплового випромінювання пожежі, задимлення території та виділення НХР) на людей призводить до їх ураження і навіть загибелі, а саме: • вплив теплового випромінювання пожежі спричиняє виникнення опіків шкірних покривів і слизових оболонок, а також пошкодження органів зору людей; • висока концентрація небезпечних хімічних речовин у зоні пожежі спричиняє сильне (іноді навіть смертельне) отруєння людей; • при задимленні територій: значно погіршується прозорість атмосфери, внаслідок чого утруднюється орієнтація людей в просторі навколишнього середовища; дим витісняє кисень з зони дихання, внаслідок чого люди починають рефлекторно дихати частіше та глибше, що збіль181


шує ступінь отруєння їхнього організму; вдихання повітря, забрудненого гарячим димом (при температурі 45°С і більше) призводить до виникнення опіків слизових оболонок верхніх дихальних шляхів; дим подразнює слизові оболонки очей і верхніх дихальних шляхів, внаслідок чого люди втрачають працездатність і стають неспроможними протидіяти впливу уражальних чинників пожежі. Вплив зазначених уражальних чинників пожежі на матеріальні об'єкти призводить до їх займання (а потім і стійкого горіння) й інших видів пошкодження. Тому наслідками пожеж завжди бувають значні економічні збитки та великі, а іноді й трагічні людські жертви. Лісові пожежі, пожежі степових і хлібних масивів, торф'яні пожежі, підземні пожежі горючих копалин — це різні види стихійного поширення вогню, що вийшов з-під контролю людини, у лісах, степах, сільськогосподарських угіддях, торф'яниках, шахтах, підземних виробках та ін. Виникнення цих видів пожеж спричиняється, головним чином, з вини людей, а в деяких випадках - впливом природних чинників (блискавка під час грози, вулканічна діяльність, самоспалахування та ін.). Майже 50 % лісів України - це хвойні ліси, найнебезпечніші у пожежному відношенні. В результаті проведених у минулому широкомасштабних робіт з протидії суховіям і пиловим бурям було створено розгалужену систему лісових смуг і лісових насаджень. Наприклад, тільки сосновими насадженнями заліснено сотні тисяч гектарів. Так, загальна площа хвойних лісів, розташованих у Житомирській, Київській, Чернігівській, Рівненській, Львівській та Волинській областях, становить 3837 тисяч гектарів. Дуже багато хвойних лісів також у Херсонській, Миколаївській, Луганській, Донецькій, Полтавській, Харківській областях і в Автономній Республіці Крим. Ці хвойні ліси зараз досягли критичного у пожежному відношенні віку (15 - 40 років). Тому не дивно, що в Україні щорічно виникає понад 3500 лісових пожеж, унаслідок яких знищується понад 5000 гектарів лісів. Найбільш пожежонебезпечними є лісові насадження в північних і східних регіонах, де щорічно виникає 37... 40% усіх лісових пожеж відповідно, найчастіше - у сухі літні дні, коли відносна вологість атмосферного повітря становить З0...40%. Залежно від характеру горіння, швидкості розповсюдження вогню та масштабів пошкодження лісу розрізняють чотири види лісових пожеж: низові, верхові, підземні (торф'яні або ґрунтові) та пожежі дуплястих дерев. Найбільш поширеними (на них припадає до 80% з усіх пожеж) є лісові низові пожежі. Низові лісові пожежі виникають у випадку згоряння хвойного підліску, живого надґрунтового (чагарників, напівчагарників, трав'янистих рослин, моху, лишайника тощо) та мертвого (опалого листя, сушняку, хмизу, бурелому, гнилих пеньків) покривів, розташованих на висоті до 1,5...2,5 м. При низових пожежах полум'я сягає у висоту до 50 см і розповсюджується зі швидкістю 100...200 м/год (а при сильному вітрі — зі швидкістю до 1000 м/год на рівнині та до 3000 м/год на схилах). 182


Верхові лісові пожежі виникають із низових. При верхових пожежах горять не тільки надґрунтові живий і мертвий покриви, а й нижні яруси та крони дерев. Висота полум'я становить 100 м і більше, а швидкість розповсюдження пожежі - 8...25 км/год. У таких випадках лісова пожежа може поширюватись на відстань у декілька сотень кілометрів. За величиною площі, що охоплена пожежею, встановлено шість класів лісових пожеж: перший - загоряння (0,1...0,2 га); другий — мала пожежа (0,3...2,0 га); третій - невелика пожежа (2,1...20 га); четвертий — середня пожежа (21...200 га); п'ятий — велика пожежа (201...2000 га); шостий — катастрофічна пожежа (понад 2000 га). Але без супроводу низових пожеж верхові пожежі тривати довго не можуть. Внаслідок низових і верхових лісових пожеж (або самостійно) виникають підземні лісові пожежі, тобто пожежі у торф'яниках. Торф'яні пожежі можуть виникати й на торфовищах, що утворилися з опалих дерев і листя на місцях, де раніше росли буйні ліси. Торф'яні пожежі характеризуються дуже значною тривалістю. Полум'я рідко виходить на поверхню. Такі пожежі супроводжуються підвищеним задимленням території й інтенсивним виділенням НХР. Торф'яні пожежі дуже важко локалізувати та загасити, бо вони поширюються на значні площі у невизначених напрямках, а при вигорянні торфу утворюються підземні пустоти, куди провалюються люди й техніка, залучені до боротьби з пожежами. Оскільки площа лісів і торф'яників в Україні становить більше 10000000 гектарів (з них 31% розташовано у північних регіонах, 17% — у східних, 10% — у південних, 8% - у південно-західних і 32% - у західних регіонах), то лісові та торф'яні пожежі є найпоширенішими з пожеж у природних екологічних системах. Але дуже великої шкоди та значних соціальних втрат завдають економіці також пожежі в степових і хлібних масивах і підземні пожежі паливних копалин. 2005 року в Україні виникло сім таких НС (всі – об'єктового рівня). Від впливу уражальних чинників цих НС загиблих і постраждалих не було. 2006 року в Україні виникло вісім надзвичайних ситуацій, пов'язаних з пожежами в природних екологічних системах (усі – об'єктового рівня). Інфекційні захворювання людей. Згідно з Положенням про класифікацію надзвичайних ситуацій до інфекційної захворюваності людей (20600) віднесено: • окремі випадки екзотичних та особливо небезпечних інфекційних хвороб (20601); • групові випадки небезпечних інфекційних хвороб (20602); • епідемічний спалах небезпечних інфекційних хвороб (20603); • епідемію (20604); • пандемію (20605); • інфекційні захворювання людей невиявленої етіології (20606). 183


Термін "інфекція" означає зараження (тобто проникнення всередину організму людини) хвороботворними мікроорганізмами, які є збудниками конкретних інфекційних захворювань. Серед інфекційних захворювань найпоширенішими на всій території України є : дифтерія, кашлюк, правець, поліомієліт, кір, епідемічний паротит, гострі кишкові інфекційні хвороби тощо. Особливо небезпечними інфекційними хворобами є чума, натуральна віспа, холера, сибірська виразка, епідемічний сипний тиф, туляремія, сап та інші. Екзотичними інфекційними захворюваннями є такі, що характерні для віддалених від України держав (наприклад, розташованих у Азії, Африці, Північній або Південній Америці): аліфорнійський енцефаліт, ку-лихоманка, південноамериканський тип бластомікозу, п'ятниста лихоманка скелястих гір, геморагічна пропасниця, вірус Західного Нілу, вірус Укуніємі, ВІЛ-інфекція та інші. Через інтенсифікацію міжнародних зв'язків України з країнами, де розповсюджені ці хвороби, вже сталося завезення на територію нашої держави багатьох видів збудників екзотичних небезпечних інфекційних хвороб. Зараз в Україні є активно діючі природні осередки збудників таких небезпечних інфекційних хвороб: туляремії (у 23 областях), лептоспірозу (в усіх регіонах), ВІЛ-інфекції (в усіх регіонах), сибірської виразки (у 16 областях), кулихоманки (у дев'яти областях), кліщового енцефаліту (у восьми областях), геморагічної пропасниці (у десяти областях), вірусу Західного Нілу (у семи областях), каліфорнійського енцефаліту (у семи областях), вірусу Укуніємі (у шести областях). Існують епідеміологічні свідчення про утворення на території України новоареалів псевдотуберкульозу, лістеріозу, хвороби Лайма та природних осередків інших збудників небезпечних інфекційних хвороб. Епідемія — це значне розповсюдження будь-якого інфекційного захворювання серед населення району, міста, регіону. Епідемічний спалах — це раптовий інтенсивний початок процесу розвитку епідемії на конкретній ділянці території країни. Пандемія — це епідемія, що охопила значну частину населення країни, групи країн або континенту. Інфекційні захворювання невиявленої етіології — це небезпечні інфекційні захворювання, причини й умови виникнення яких (зокрема мікроорганізмів-збудників) не вдалося встановити. Зазначені вище інфекційні захворювання людей в Україні спричиняють надто великі соціальні й економічні втрати. 2005 року в Україні виникло 34 таких НС (з них дві – регіонального рівня, дві - місцевого рівня, 30 - об'єктового рівня). Від впливу уражальних чинників цих НС загинуло три особи, постраждало 535 осіб (у тому числі 214 дітей). 2006 року в Україні виникло 25 надзвичайних ситуацій, спричинених інфекційними захворюваннями людей (з них дві - регіонального рівня, 184


13 - місцевого рівня; 10 - об'єктового рівня). Внаслідок впливу уражальних чинників цих НС загинула одна та постраждало 517 осіб (в тому числі 207 дітей). Отруєння людей. Згідно з Положенням про класифікацію надзвичайних ситуацій основними причинами виникнення НС, пов'язаних з отруєнням людей (20700), є такі : • отруєння людей у результаті споживання продуктів харчування (20701); • отруєння людей у результаті споживання води (20702); • окремі випадки отруєння людей токсичними й іншими речовинами (20703); • групові випадки отруєння людей токсичними й іншими речовинами (20704); • масові випадки отруєння людей токсичними й іншими речовинами (20705). Отруєння людей — це раптове (як правило, гостре) захворювання людей, в організм яких потрапила отруйна речовина. За статистикою в Україні найбільша кількість таких надзвичайних ситуацій пов'язана з отруєнням людей харчовими продуктами, а також токсичними й іншими речовинами. 2005 року в Україні виникло 39 таких НС (з них одна - загальнодержавного рівня, 23 - місцевого рівня, 15 - об'єктового рівня). Від впливу уражальних чинників цих НС загинуло 85 осіб, постраждало 728 осіб. 2006 року в Україні виникло 34 надзвичайні ситуації, спричинені отруєнням людей (з них одна - регіонального рівня, 10 - місцевого рівня, 23 - об'єктового рівня). Внаслідок впливу уражальних чинників цих НС загинуло 68 осіб, а постраждало 227 осіб. Інфекційні захворювання та масові отруєння сільськогосподарських тварин. Згідно з Положенням про класифікацію надзвичайних ситуацій до основних причин виникнення НС природного характеру, спричинених інфекційними захворюваннями сільськогосподарських тварин (20800), віднесено : • окремі випадки екзотичних та особливо небезпечних інфекційних хвороб (20801); • ензоотії (20802); • епізоотії (20803); • панзоотії (20804); • інфекційні захворювання сільськогосподарських тварин невиявленої етіології (20805). Найбільш небезпечними інфекційними захворюваннями сільськогосподарських тварин є: ящур, чума великої рогатої худоби (ВРХ), чума свиней, сибірська виразка, віспа овець, сап, бруцельоз, меліондоз, хвороба Гамборо, хвороба Марека, туберкульоз ВРХ, лейкоз ВРХ, лептоспіроз, сальмонельоз, коров'ячий сказ та ін. 185


Зараз в Україні найбільш поширеними в усіх регіонах є: туберкульоз і лейкоз великої рогатої худоби, сказ, класична чума свиней, лептоспіроз, різні види сальмонельозу, хвороба Марека, хвороба Гамборо тощо. Щорічно спостерігаються випадки масових отруєнь сільськогосподарських тварин (20850). Ензоотія -— це постійне існування природного осередка збудників інфекційного захворювання сільськогосподарських тварин у будь-якій конкретній місцевості. Епізоотія — це одночасне інфекційне захворювання значної частини сільськогосподарських тварин (яке перевищує рівень звичайної захворюваності) на даній території. Панзоотія — це епізоотія, що охопила значні кількості сільськогосподарських тварин країни, групи країн або континенту. 2005 року в Україні виникло вісім таких НС (з них одна - загальнодержавного рівня, сім - об'єктового рівня). Від впливу уражальних чинників цих НС постраждало 24 особи. Протягом 2006 року з 19 НС, пов’язаних з інфекційною захворюваністю і отруєнням сільськогосподарських тварин, 15 НС спричинені поодинокими захворюваннями на сказ і сибірську виразку великої рогатої худоби; мали місце також падіж 53 голів великої рогатої худоби через масове захворювання на емфізематозний сказ, отруєння 12 тис. курчат, отруєння 130 голів свиней. Досить часто в Україні виникають надзвичайні ситуації природного характеру, спричинені масовою загибеллю диких тварин (20900) через нестачу кормів або внаслідок небезпечних метеорологічних і гідрологічних явищ, отруєння та ін. Ураження сільськогосподарських рослин хворобами та шкідниками. Згідно з Положенням про класифікацію надзвичайних ситуацій до основних причин виникнення НС природного характеру, пов'язаних з ураженням сільськогосподарських рослин хворобами і шкідниками (20950), віднесено : • панфітотію (20951); • прогресуючу епіфітотію (20952); • хвороби сільськогосподарських рослин невиявленої етіології (20953); • масове розповсюдження шкідників (20954). Епіфітотія — це одночасне зараження значної частини якогось виду сільськогосподарських рослин на території району або регіону патогенними мікроорганізмами (збудниками захворювань рослин). Панфітотія — це епіфітотія, що охопила значну частину якогось виду сільськогосподарських рослин на території країни, групи країн, континенту. 186


Практично на території кожного з регіонів України періодично виникають у посівах зернових епіфітотії мучнистої роси, бурої листкової іржі, фузаріозу, сажкових та інших хвороб. Майже щорічно на плантаціях овочевих культур реєструються випадки виникнення епіфітотії фітофторозу й інших специфічних інфекційних захворювань сільськогосподарських рослин. Щорічно фіксуються масові спалахи розвитку дуже небезпечних шкідників: клопа-черепашки (знищує посіви озимої пшениці та деякі види ягідних культур); колорадського жука, капустянки й інших шкідників овочевих культур. 4.2.3. Вірогідні надзвичайні ситуації соціально-політичного характеру Згідно з Положенням про класифікацію надзвичайних ситуацій основними причинами виникнення НС соціально-політичного характеру (30000) можуть бути: • збройні напади, захоплення і утримання важливих об'єктів або реальна загроза вчинення таких акцій (30100) щодо: органів державної влади (30101); дипломатичних і консульських установ (30102); правоохоронних органів (30103); телерадіоцентрів і вузлів зв'язку (30104); військових гарнізонів (30105); державних закладів (30106); атомних електростанцій або інших об'єктів атомної енергетики (30107); • замах на керівників держави та народних депутатів України (30200); • напад, замах на членів екіпажу повітряного або швидкісного морського (річкового) судна, викрадення (або спроба викрадення), знищення (або спроба знищення) таких суден, захоплення заручників з числа членів екіпажу або пасажирів (30300); • встановлення вибухового пристрою в громадському місці, установі, організації, підприємстві, житловому секторі, на транспорті (30400); • зникнення або викрадення з об'єктів зберігання, використання, переробки та під час транспортування: вогнепальної зброї (30501); боєприпасів (30502); бронетехніки (30503); артозброєння (30504); вибухових матеріалів (30505); радіоактивних речовин (30506); небезпечних хімічних речовин (30507); наркотичних речовин, препаратів і сировини (30508); • виявлення застарілих боєприпасів (30600); • аварії на арсеналах, складах боєприпасів та інших об'єктах військового призначення з викидом уламків реактивних і звичайних снарядів (30700). 2005 року в Україні виникло 27 таких НС (з них одна - регіонального рівня, 12 - місцевого рівня, 14 - об'єктового рівня). Від впливу уражальних чинників цих НС загинуло 42 особи, а постраждало 42 особи. 187


2006 року в Україні виникло 20 надзвичайних ситуацій соціальнополітичного характеру (з них одна - регіонального рівня, 11 - місцевого рівня, 8 - об'єктового рівня). Від впливу уражальних чинників цих НС загинуло 35 осіб, а постраждало 12 осіб. 4.2.4. Вірогідні надзвичайні ситуації воєнного характеру Протягом останніх десятиріч у світі проведено значну роботу щодо зниження рівня військового протистояння. Чималий внесок у цю справу зробила і наша держава. Україна успадкувала від СРСР третій за величиною у світі ядерний потенціал: 176 міжконтинентальних балістичних ракет (1240 бойових головок) і 40 стратегічних бомбардувальників (600 бойових блоків крилатих ракет). Юридично закріпивши свою участь у договорі "Старт-1" та приєднавшись до Договору про нерозповсюдження ядерної зброї, Україна інтенсивно провела процеси роззброєння і стала без'ядерною державою. Проте в інших державах світу ще збереглися велика кількість ядерних боєприпасів, величезні запаси хімічної та бактеріологічної зброї. Останнім часом зростає кількість країн, що мають ядерну зброю. Багато країн продовжують інтенсивне оснащення своїх збройних сил сучасними ефективними засобами ураження. Враховуючи зазначене вище та беручи до уваги геополітичне становище України, ще не можна виключити можливість виникнення надзвичайних ситуацій воєнного характеру на території нашої держави (навіть при збройному конфлікті між третіми країнами). При цьому чим вище категорія об'єкта і група міста, де він розташований, тим більша вірогідність того, що можливі надзвичайні ситуації воєнного характеру в районі розташування цього об'єкта будуть пов'язані із застосуванням зброї масового ураження, зокрема ядерної зброї. Ядерною зброєю є зброя, енергія уражальної дії якої виділяється при ядерних реакціях поділу або синтезу. Ядерними боєприпасами є ядерні бойові частини ракет, авіаційні ядерні бомби, артилерійські ядерні снаряди, а засобами їхньої доставки — ракети, авіаційні й артилерійські комплекси відповідно. Застосування ядерної зброї передбачається для масового ураження людей, знищення або руйнування політичних і адміністративних центрів, великих промислових центрів і районів, вузлів комунікацій, інших економічно важливих об'єктів, споруд, техніки. Уражальними чинниками ядерної зброї є ударна хвиля (у повітрі, у ґрунті, у воді), світлове випромінювання, проникаюча радіація, радіоактивне зараження, електромагнітний імпульс. Уражальна сила вибуху ядерного боєприпасу залежить від потужності боєприпасу, виду вибуху (підземний (підводний), наземний, повітряний або висотний), типу ядерного заряду (атомні боєприпаси, термоядерні боєприпаси, нейтронні боєприпаси). Потужність ядерного боєприпасу характеризується тротиловим еквівалентом (тобто масою хімічної вибухової речовини тротилу, 188


енергія вибуху якого еквівалентна енергії вибуху даного ядерного боєприпасу) і вимірюється у тоннах. За потужністю ядерні боєприпаси поділяються на понадмалі (з тротиловим еквівалентом менше 1 тис. т), малі (1...10 тис. т), середні (10...100 тис. т), великі (100 тис. т ...1 млн т) і понадвеликі (більше 1 млн т). Згідно з положеннями діючої Концепції забезпечення надійного ураження військово-економічного потенціалу і людських резервів для знищення важливих промислових центрів передбачається нанесення ядерних ударів зі щільністю 10...15 кт/км2 (а у позаміській зоні - зі щільністю 2...3 кт/км2). При цьому точку прицілювання й потужність ядерного боєприпасу необхідно вибирати з таким розрахунком, щоб у результаті одного ядерного вибуху були зруйновані всі (або принаймні більшість) важливі об'єкти, які розташовані у даному промисловому центрі. Хімічна зброя — це зброя масового ураження, дія якої ґрунтується на токсичних властивостях деяких хімічних речовин. До хімічної зброї належать бойові отруйні речовини (БОР) і засоби їх застосування і доставки до цілі. Бойові отруйні речовини — це хімічні сполуки, здатні уражати людей і тварин на великих площах, проникати в споруди, спричиняти хімічне зараження місцевості, водоймищ і об'єктів. Засобами застосування і доставки до цілі БОР можуть бути ракети, авіаційні бомби, артилерійські снаряди і міни, хімічні фугаси, а також виливні авіаційні прилади (ВАП). Уражальним чинником хімічної зброї є хімічне зараження поверхні землі, атмосфери, водоймищ і різноманітних об'єктів БОР. Найважливішими принципами використання хімічної зброї є несподіваність нападу і масовані хімічні удари перш за все по містах і важливих промислових об'єктах. Хімічну зброю передбачається застосовувати головним чином у сполученні з іншими засобами ураження, що буде призводити до комбінованих уражень людей. Бактеріологічна зброя — це спеціальні боєприпаси та бойові прилади, споряджені біологічними засобами, а також засоби застосування й доставки до цілі цих боєприпасів і приладів. Бактеріологічна зброя призначена для масового ураження людей, сільськогосподарських тварин, посівів сільськогосподарських культур, псування харчів, фуражу, деяких видів обладнання та матеріалів і підриву таким чином військовоекономічного потенціалу. Основою бактеріологічної зброї є біологічні засоби — хвороботворні мікроорганізми (бактерії, віруси, рекетсії, грибки) і отрути (токсини), що виробляються деякими видами бактерій. Уражальним чинником бактеріологічної зброї є бактеріологічне зараження поверхні землі, атмосфери, водоймищ і різноманітних об'єктів біологічними засобами. Як бактеріологічні боєприпаси можуть використовуватись авіаційні бомби, касети, контейнери, розпилювальні прилади, боєприпаси реактивної артилерії, бойові частини ракет тощо. Надзвичайні ситуації воєнного характеру можуть виникати й при застосуванні інших сучасних ефективних засобів ураження (наприклад, 189


боєприпасів об'ємного вибуху, запалювальних боєприпасів, високоточної зброї та ін.) для знищення важливих об'єктів або їх окремих елементів. Боєприпаси об'ємного вибуху — це боєприпаси, принцип дії яких ґрунтується на фізичному явищі детонації, що виникає у суміші горючих газів з повітрям. Як заряд у таких боєприпасах застосовуються летючі вуглецеводневі сполуки (рідкі рецептури), що мають високу теплотворну здатність: окис етилену, пропилнітрат, перекис оцтової кислоти, діборан та ін. Цей заряд у спеціальному боєприпасі доставляється у точку прицілювання, де за допомогою спеціальних пристроїв розпилюють рідку рецептуру відповідної летючої вуглецеводневої сполуки, утворюючи аерозолі. Завдяки високій інтенсивності випаровування зазначеної сполуки у цьому місці за декілька секунд утворюється хмара газоповітряної суміші з діаметром у декілька десятків метрів. За допомогою спеціальних детонаторів цю хмару підривають у декількох місцях. У результаті вибуху за декілька десятків мікросекунд температура у зоні детонації досягає 2500...3000 °С і утворюється потужна повітряна ударна хвиля (надлишковий тиск у межах зони детонації становить близько 10000 кПа), яка розповсюджується зі швидкістю 1500...3000 м/с. Так, при масі рідкої рецептури 450 кг дія ударної хвилі об'ємного вибуху еквівалентна дії ударної хвилі вибуху ядерного боєприпасу з потужністю 10 т. Потрапляючи у замкнуті об'єми через відчинені вікна (або вентиляційні отвори) будівель і споруд, газоповітряні суміші опиняються у більш сприятливих умовах для розвитку детонаційного процесу і тому більш ефективно руйнують несучі конструкції цих будівель і споруд. Таким чином, боєприпаси об'ємного вибуху є засобом ураження людей, техніки і обладнання на відкритій місцевості, зруйнування будівель і споруд, знищення рослинності та посівів сільськогосподарських культур та ін. При цьому основними уражальними чинниками боєприпасів об'ємного вибуху є повітряна ударна хвиля, теплове випромінювання та забруднення навколишнього середовища небезпечними хімічними речовинами. Засобами доставки боєприпасів об'ємного вибуху до цілі можуть бути авіаційні комплекси. Запалювальні боєприпаси призначені для утворення великих пожеж, знищення людей, будівель і споруд, складів матеріально-технічних засобів, нафтосховищ, обладнання, засобів транспорту та ін. Основу запалювальних боєприпасів становлять запалювальні речовини і суміші: запалювальні суміші на основі нафтопродуктів (напалми); металізовані запалювальні суміші (пірогелі); терміт і термітні сполуки; звичайний або пластифікований фосфор. Основними типами запалювальних боєприпасів є авіаційні запалювальні бомби і баки, а також касети, споряджені запалювальними бомбами, та вогневі фугаси. Уражальними чинниками запалювальних боєприпасів є теплове випромінювання, задимлення території та забруднення навколишнього середовища небезпечними хімічними речовинами. Численні види високоточної зброї призначені для гарантованого знищення (або виведення з ладу) добре захищених об'єктів та їх мало190


розмірних елементів з мінімальними витратами. До високоточної зброї належать керовані авіаційні бомби, керовані ракети класу "повітря - поверхня", протирадіолокаційні керовані ракети, системи залпового вогню з ракетами, що оснащені головками самонаведення на ціль, тощо. Якісною відзнакою зазначених видів високоточної зброї (які оснащуються фугасними, кумулятивними або бетонобійними зарядами) є дуже мала величина кругового вірогідного відхилення боєприпасу від атакованого об'єкта (не перевищує кількох десятків сантиметрів). У наш час у локальних воєнних конфліктах все частіше застосовуються новітні "екзотичні" засоби ураження (наприклад, боєприпаси з використанням збідненого урану, графітові боєприпаси та ін.). На завершення слід відзначити таке. Тільки протягом 2004 року до рятувальних і аварійно-відновлювальних робіт з ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій техногенного та природного характеру залучалося понад 32 тисячі осіб і більш ніж 6600 одиниць техніки. Зважаючи на це, на засіданні Колегії Міністерства України з питань надзвичайних ситуацій та у справах захисту населення від наслідків Чорнобильської катастрофи як одне з основних завдань на 2005 рік було визначено "прогнозування та попередження надзвичайних ситуацій техногенного і природного характеру". До рятувальних і аварійновідновлювальних робіт з ліквідації наслідків НС, що сталися в Україні 2005 року, залучалося понад 25 тисяч осіб і 6 тисяч одиниць техніки. Постановою Кабінету Міністрів України від 22 серпня 2000 року № 1313 було затверджено Програму запобігання та реагування на надзвичайні ситуації техногенного і природного характеру на 2000 - 2005 роки, метою якої є комплексне розв'язання проблеми захисту населення і територій від надзвичайних ситуацій техногенного і природного характеру в інтересах безпеки окремої людини, суспільства, національного надбання і довкілля. 4.3. Вимоги законів України та нормативних документів щодо забезпечення техногенної та природної безпеки Згідно з положеннями Концепції захисту населення і територій у разі загрози та виникнення надзвичайних ситуацій рівень національної безпеки не може бути достатнім, якщо в загальнодержавному масштабі не буде вирішено завдання захисту населення, об'єктів економіки, національного надбання від впливу уражальних чинників надзвичайних ситуацій техногенного, природного, соціально-політичного та воєнного характеру. Загрози життєво важливим інтересам громадян, держави, суспільства поділяються на зовнішні та внутрішні. Зовнішні загрози безпосередньо пов'язані з безпекою життєдіяльності населення і держави у разі: — розв'язання сучасної війни або локальних збройних конфліктів; 191


— виникнення глобальних техногенно-екологічних катастроф за межами України (на Землі або в навколоземному просторі), які можуть спричинити негативний вплив на населення і територію країни. Внутрішні загрози пов'язані з надзвичайними ситуаціями техногенного та природного характеру або можуть бути спровоковані протиправними діями терористичної й антиконституційної спрямованості. Зазначені загрози створюють небезпеку для життєдіяльності населення та функціонування об'єктів економіки України. Зокрема, загроза виникнення або виникнення надзвичайних ситуацій техногенного характеру (в разі реалізації різних видів аварій і катастроф) створює техногенну небезпеку. Загроза виникнення або виникнення надзвичайних ситуацій природного характеру (у разі реалізації будь-якого з видів небезпечних природних явищ) створює природну небезпеку. Слід зазначити, що техногенну небезпеку створюють також ті надзвичайні ситуації техногенного характеру, які можуть бути спричинені: • надзвичайними ситуаціями воєнного характеру; • деякими видами надзвичайних ситуацій природного характеру (наприклад, тими, що виникають при реалізації небезпечних геологічних явищ, небезпечних метеорологічних явищ, небезпечних гідрологічних морських і прісноводних явищ та ін.); • деякими видами надзвичайних ситуацій соціально-політичного характеру (наприклад, напад, замах на членів екіпажу повітряного або швидкісного морського (річкового) судна, встановлення вибухового пристрою на підприємстві або на транспорті, виявлення застарілих боєприпасів тощо). Відповідно до вимог Закону України "Про захист населення і територій від надзвичайних ситуацій техногенного та природного характеру" забезпечення техногенної та природної безпеки (тобто забезпечення захисту населення, об'єктів економіки і національного надбання держави від негативного впливу уражальних чинників надзвичайних ситуацій) розглядається як невід'ємна частина державної політики національної безпеки і державного будівництва, як одна з найважливіших функцій Кабінету Міністрів України, Ради Міністрів Автономної Республіки Крим, місцевих державних адміністрацій, виконавчих органів місцевого самоврядування, керівництва підприємств, установ та організацій незалежно від форм власності та підпорядкованості. Основними принципами забезпечення техногенної та природної безпеки є: • пріоритетність завдань, спрямованих на рятування життя та збереження здоров'я людей і довкілля; • безумовне надання переваги раціональній і привентивній безпеці; • вільний доступ до інформації щодо захисту населення і територій від надзвичайних ситуацій техногенного та природного характеру; 192


• особиста відповідальність і піклування громадян про власну безпеку, неухильне дотримання ними правил поведінки та дій у надзвичайних ситуаціях; • відповідальність у межах своїх повноважень посадових осіб за дотримання вимог Закону; • обов'язковість завчасної реалізації заходів, спрямованих на запобігання виникненню надзвичайних ситуацій техногенного та природного характеру і мінімізацію їх негативних психосоціальних та економічних наслідків; • урахування економічних, природних та інших особливостей територій і ступеня реальної небезпеки виникнення надзвичайних ситуацій техногенного та природного характеру; • максимально можливе ефективне і комплексне використання наявних сил і засобів, призначених для запобігання виникненню надзвичайних ситуацій техногенного та природного характеру і реагування на них. Серед основних завдань захисту населення, об'єктів економіки і довкілля в першу чергу слід відзначити такі : • розроблення і реалізація нормативно-правових актів, додержання державних технічних норм і стандартів з питань забезпечення природно-техногенної безпеки та захисту населення і територій від наслідків надзвичайних ситуацій; • забезпечення готовності органів управління, сил і засобів до дій із запобігання виникненню надзвичайних ситуацій або з ефективної ліквідації їх наслідків; • розроблення та забезпечення реалізації заходів щодо запобігання виникненню надзвичайних ситуацій; • збирання і аналітичне опрацювання інформації про надзвичайні ситуації; • прогнозування і оцінка екологічних і соціально-економічних наслідків вірогідних надзвичайних ситуацій, визначення на основі прогнозу потреби в силах, матеріально-технічних і фінансових ресурсах; • здійснення державної експертизи, нагляду та контролю у сфері захисту населення і територій. При цьому техногенно-природна безпека досягається: • здійсненням заходів у сфері державного регулювання, нагляду та контролю за станом захисту населення і територій; • розробленням і здійсненням профілактичних заходів щодо запобігання виникненню надзвичайних ситуацій техногенного та природного характеру; • розробленням і здійсненням профілактичних заходів, спрямованих на зменшення шкоди і втрат у разі виникнення надзвичайних ситуацій, а також заходів щодо ефективної ліквідації їхніх негативних наслідків; 193


• впровадженням заходів з підвищення сталості функціонування технічних і технологічних систем, транспортних засобів та об'єктів економіки в цілому на всіх стадіях розробки і реалізації відповідних проектів, управлінських рішень тощо. З огляду на викладене вище пропонуються такі визначення термінів "техногенна безпека" і "природна безпека". Техногенна безпека — це такий стан промислового підприємства (виробничого та/або транспортного процесу, технічної системи, технічного пристрою, промислового виробу та ін.), при якому негативні наслідки аварії техногенного походження (або тієї, що ініційована впливом уражальних чинників надзвичайних ситуацій природного, соціальнополітичного або воєнного характеру) не підпадають під визначення надзвичайної ситуації загальнодержавного, регіонального, місцевого або об'єктового рівня, а ризик виникнення такої аварії не перевищує значення величини прийнятного ризику. Природна безпека — це такий стан об'єкта економіки (виробничого та (або) транспортного процесу, технічної системи, технічного пристрою, промислового виробу тощо), основних фондів інфраструктури, транспорту, житлово-комунального господарства міст та інших населених пунктів адміністративно-територіальної одиниці, при якому негативні наслідки від впливу уражальних чинників вірогідних небезпечних природних явищ не підпадають під визначення надзвичайної ситуації загальнодержавного, регіонального, місцевого або об'єктового рівня.

194


Розділ 5. ПРОГНОЗУВАННЯ ЕКОЛОГІЧНИХ І СОЦІАЛЬНО-ЕКОНОМІЧНИХ НАСЛІДКІВ НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЙ 5.1. Основні положення Одним з основних завдань цивільного захисту є «прогнозування і оцінка соціально-економічних наслідків надзвичайних ситуацій» (ст. 5 Закону України «Про правові засади цивільного захисту»). Прогнозування екологічних і соціально-економічних наслідків надзвичайних ситуацій (НС) – це завчасне визначення можливого перебігу подій (що призводять до людських і матеріальних втрат і погіршення стану довкілля) на території досліджуваного об’єкта економіки у разі виникнення конкретних НС з метою встановлення потреби в силах, засобах, матеріальних і фінансових ресурсах, необхідних для забезпечення запобігання виникненню вказаних надзвичайних ситуацій або для мінімізації й ефективної ліквідації їхніх можливих наслідків. Основними етапами прогнозування є завчасне визначення і відображення: • переліку надзвичайних ситуацій техногенного (природного, соціально-політичного і воєнного) характеру, що можуть виникнути на території досліджуваного об’єкта або поширюватись на неї; • можливої величини ризику виникнення кожної з цих надзвичайних ситуацій; • результатів виявлення і оцінки очікуваної оперативної обстановки, що може виникнути на території досліджуваного об’єкта у разі реалізації кожної з таких надзвичайних ситуацій (для зручності виконання цієї роботи очікувану оперативну обстановку поділяють на інженерну, пожежну, радіаційну і хімічну). Прогнозування починають із складання документа «Характеристика досліджуваного об’єкта», в якому слід відобразити основні відомості щодо: • кліматичних, геологічних, метеорологічних і гідрологічних умов, особливостей географічного ландшафту, а також характеристик інших об’єктів економіки, інфраструктури і соціально-побутового призначення в районі розташування досліджуваного об’єкта; • функціонального призначення, основних виробничих факторів, техногенного обладнання, особливостей розташування та конструктивного виконання будівель і споруд, чисельності виробничого персоналу і т. ін. кожного з елементів досліджуваного об’єкта. Документ «Перелік надзвичайних ситуацій, які можуть виникнути на території досліджуваного об’єкта» виконують на окремих аркушах паперу з використанням інформації, викладеної у розділі «Надзвичайні ситуації і їх вплив на життєдіяльність населення України» та у описаній вище «Характеристиці досліджуваного об’єкта». Цей документ 195


складається з чотирьох розділів «Перелік надзвичайних ситуацій техногенного характеру – НСТХ» («… природного характеру – НСПрХ», «…соціально-політичного характеру – НССПХ», «…воєнного характеру – НСВХ» відповідно), кожний з яких слід виконувати за таким алгоритмом: «де саме (на якому елементі) може виникнути конкретна НС → назва події, що може спричинити виникнення цієї НС, → номер коду сфери виникнення такої НС». Для цього треба по черзі досліджувати кожний з конкретних елементів досліджуваного об’єкта, послідовно зіставляючи можливі причини виникнення НСТХ, НСПрХ, НССПХ і НСВХ з основними відомостями про конкретний елемент. Наприклад, НСТХ спричинені: • транспортними аваріями (катастрофами) (10100), що можуть виникнути тільки на тих елементах, на території яких знаходяться автомобілі (потяги, пароплави, літаки і т. ін.); • пожежами (10200), що можуть виникнути на тих елементах, на території яких знаходяться (можуть бути) «запаси» горючих речовин (сумішей); • неспровокованими вибухами (10200), що можуть виникнути на тих елементах, на території яких знаходяться (можуть бути) «запаси» хімічних вибухових речовин, вибухонебезпечні суміші або апарати (системи), що працюють під тиском; • аваріями з викидом небезпечних хімічних речовин (10301), що можуть виникнути на тих елементах, на території яких знаходяться (можуть бути або можуть поширитись на неї) «запаси» небезпечних хімічних речовин; • аваріями з викидом радіоактивних речовин (10500), що можуть виникнути на тих елементах, на території яких знаходяться (можуть поширитись на неї) «запаси» радіоактивних речовин; • раптовим руйнуванням будівель і споруд (10600), що можуть виникнути на тих елементах, на території яких знаходяться вказані будівлі (споруди) тощо. У свою чергу, НСПрХ можуть виникнути на тих об’єктах, які розташовані на територіях, схильних до проявлення небезпечних геологічних явищ (20100), небезпечних метеорологічних явищ (20200), небезпечних гідрологічних морських (20300) і прісноводних (20400) явищ, пожеж у природних екологічних системах (20500) тощо. НССПХ можуть виникнути на тих об’єктах, на території яких можлива реалізація: замаху на керівників держави і народних депутатів України (30200); викрадення (знищення) повітряних суден, захоплення заручників з числа членів екіпажу і пасажирів (30300); встановлення вибухових пристроїв (30400); викрадення вогнепальної зброї та боєприпасів (30500) тощо. НСВХ можуть виникнути на тих об’єктах, на території яких через їхню економічну і оборонну важливість можуть застосовуватися (або по196


ширюватись на неї в результаті застосування) зброя масового ураження або сучасні ефективні засоби ураження (наприклад, високоточна зброя, бетонобійні боєприпаси, запалювальна зброя тощо). Визначення можливої величини ризику виникнення надзвичайних ситуацій. Причиною виникнення НСТХ може бути аварія (катастрофа) на конкретному технічному пристрої через відмову будь-якої з його деталей (вузлів) або внаслідок помилки персоналу при використанні цього пристрою за призначенням і (або) помилки персоналу при його технічній експлуатації. В наш час розрізняють такі види відмов деталей (вузлів): відмови приробки; відмови через зношуваність або старіння; раптові відмови. Виникненню перших двох видів відмов деталей (вузлів) можна запобігти шляхом проведення передексплуатаційного «прогону» на стендах (полігонах) і шляхом регулярного виконання підготовок до польоту, регламентних робіт, технічних обслуговувань і т. ін. відповідно. Запобігти ж виникненню раптових відмов деталей принципово неможливо (можна знизити тільки величину ймовірності їх виникнення Рвин.відм шляхом підвищення «надійності» кожної з конкретних деталей (тобто шляхом підвищення рівня опороздатності кожної з таких деталей хоч і раптовим, але розрахунковим «навантаженням») і т. ін.). Аналогічно помилки персоналу поділяються на помилки через недостатню навченість; помилки внаслідок порушення регламентів використання за призначенням і регламентів технічної експлуатації; випадкові помилки. Виникненню перших двох видів помилок можна запобігти підвищенням якості навчання і суворості поопераційного контролю відповідно. Запобігти ж виникненню випадкових помилок персоналу принципово неможливо, бо вони є результатом раптової непередбачуваної зміни психічного стану працівника (можна знизити тільки величину ймовірності їх виникнення Рвин.пом.перс шляхом проведення професійного відбору, спеціальних тренувань та інших організаційно-психологічних заходів). Враховуючи викладене, мінімально можливе значення ризику виникнення конкретної надзвичайної ситуації техногенного характеру RНС гран.конкр за рік дорівнює мінімально можливій величині ймовірності виникнення аварії на конкретному технічному пристрої РАВ конкр.min (розрахованій за умов виникнення аварії тільки внаслідок раптової відмови будь-якої з його деталей або внаслідок випадкової помилки персоналу). Роботу з визначення можливої величини RНС гран.конкр за рік рекомендується виконувати у такій послідовності: • визначення і відображення функціональної схеми техногенного пристрою (з використанням інформації технічної й експлуатаційної документації цього пристрою), аварія на якому може спричинити виникнення НСТХ; • визначення (з використанням зазначеної функціональної схеми) і відображення «дерева причин і небезпек» досліджуваної НСТХ; 197


• визначення (з використанням указаного «дерева…») і відображення аналітичних співвідношень для розрахунку можливої величини RНС гран.конкр за рік; • визначення і відображення результатів розрахунку; при цьому рекомендується приймати значення величин Ррапт.відм (для кожної з деталей цього пристрою) і Рвип.пом.перс (для кожної з осіб) такими, що дорівнюють: – 10-3 – для сертифікованих технічних пристроїв; – 10-2 – для несертифікованих технічних пристроїв, з моменту виготовлення яких пройшло не більше десяти років; – 10-1 – для несертифікованих технічних пристроїв, з моменту виготовлення яких пройшло більше десяти років. У свою чергу, при визначенні можливої величини ризику виникнення вірогідних для досліджуваного об’єкта надзвичайних ситуацій природного, соціально-політичного і воєнного характеру вважають, що величина RНС таких надзвичайних ситуацій завжди перевищує прийнятну величину ризику (тобто RНСконкр > 10-6 за рік). При цьому параметри уражальних чинників НСПрХ, НССПХ і НСВХ можуть перевищувати на 20 % максимальні історично відомі параметри таких НС. Виявлення і оцінку здійснюють з використанням спеціальних бланків «Картка очікуваної (інженерної, пожежної, радіаційної чи хімічної) обстановки, що може виникнути на території (назва досліджуваного об’єкта), у результаті (назва події, що призведе до виникнення НС, основні класифікаційні ознаки цієї НС)», на яких відображено план досліджуваного об’єкта і план оточуючої місцевості, починаючи з попереднього оформлення кожного з бланків. Основними операціями з виявлення очікуваної (інженерної, пожежної, радіаційної чи хімічної) обстановки є виникнення і відображення (з використанням тактичних знаків і пояснювальних написів): • назви первинного уражального чинника конкретної НС; • місця розташування і основних характеристик джерела цього чинника; • форми, геометричних розмірів і просторового розташування зовнішніх меж зон можливого ураження (наприклад, зон повних, сильних, середніх і слабких зруйнувань, або зон суцільних і окремих вторинних пожеж, або зони радіаційної небезпеки і зон помірного, сильного, небезпечного та надзвичайно небезпечного радіоактивного забруднення, або зони хімічного забруднення відповідно); • можливого ступеня негативного впливу уражального чинника на елементи досліджуваного об’єкта (наприклад, повне, сильне, середнє чи слабке зруйнування конкретних елементів, або місця виникнення вторинних пожеж, або ділянки території, об’єкта, які будуть забруднені радіоактивними чи небезпечними хімічними речовинами тощо з позначенням інтенсивності цього забруднення). 198


Основними операціями з оцінки очікуваної (інженерної, пожежної, радіаційної чи хімічної) обстановки є визначення і відображення (з використанням пояснювальних написів): • можливих величин загальних і санітарних втрат персоналу об’єкта (населення); • можливої величини втрати основних фондів і можливої величини збитків; • можливого рівня конкретної НС; • переліку невідкладних робіт у зоні надзвичайної ситуації, які необхідно буде провести для ліквідації її наслідків (з позначенням обсягів кожної з цих робіт, а також сил і засобів, необхідних для її виконання). Далі наведено зразки документів, які оформлюються у процесі прогнозування екологічних і соціально-економічних наслідків надзвичайних ситуацій, що можуть виникнути на території конкретного досліджуваного об’єкта або поширюватись на неї (дослідження проводиться на прикладі умовного об’єкта – Павлівський авіаційний завод). 5.2. Характеристика досліджуваного промислового об’єкта Павлівський авіаційний завод (ПАЗ) розташований у Петрівському районі на східній околиці міста Павлівськ. Місто Павлівськ – це центр Павлівської області та крупний промисловий центр (на околицях міста Павлівськ розташовано 15 промислових підприємств). Постановою Кабінету Міністрів України м. Павлівськ віднесено до першої групи міст України щодо заходів цивільного захисту. Місцевість на території Павлівської області рівнинна (має незначний ухил (і=0,001) на південь). Пануючі вітри – північні. Середньорічна швидкість пануючих вітрів Vсер.пан= 7 м/с. Середньорічна кількість опадів (до 350 мм дощів і до 580 мм снігу) і кліматичні умови на території Павлівської області збігаються з кліматичними умовами центральних областей України. За останні три роки на території області спостерігалися шквали з поривами вітру до 32…35 м/с, сильні снігопади, снігові замети, дуже сильний мороз, засуха, зливи, сильні налипання мокрого снігу. Протягом останніх 100 років на території області спостерігалися сім землетрусів із силою у п’ять – сім балів (за шкалою MSK). До 20% території підтоплюється, є зсувонебезпечні ділянки. Річка Павлівка схильна до виникнення весняних паводків. Павлівський авіаційний завод за планом повинен виробляти чотири транспортних літаки типу АН-70 на місяць. Постановою КМУ завод віднесено до підприємств першої категорії щодо заходів цивільного захисту. На Плані авіаційного заводу (рис. 5.1) відображено його основні елементи: 199


200

Рис. 5.1. План авіаційного заводу і оточуючої місцевості


1 – стоянка автомобілів-заправників (вона заасфальтована, на ній одночасно можуть розміщуватись до трьох автомобілів-заправників, у цистернах яких може знаходитися до Qав.гас, кг, авіаційного гасу в кожній; найбільша працююча зміна – 3 чол., вартість ОФ – 200 тис. грн); 2 – стоянка літаків (вона бетонована, на ній одночасно можуть розміщуватись до трьох літаків Ан-70; найбільша працююча зміна – 30 чол., вартість ОФ – 800 тис. грн); 3 – будівля літно-випробувальної станції (ЛВС) (будівля цегляна одноповерхова висотою 8 м, має покрівлю з дерев’яних елементів, покритих шифером; двері та рами вікон виготовлені з дерева, пофарбованого в темний колір; у цій будівлі розташовано обладнання для перевірки функціонування систем літака та двигуна; найбільша працююча зміна – 72 чол., вартість ОФ – 1000 тис. грн); 4 – компресорна (призначена для вироблення стиснутого повітря з надлишковим тиском 500 кПа для технологічних потреб заводу; будівля цегляна двоповерхова висотою 12 м, має покрівлю з дерев’яних елементів, покритих шифером; двері та рами вікон виготовлені з дерева, пофарбованого в темний колір; у будівлі розташовано компресор, ресивер місткістю 1000 м3 стиснутого повітря; найбільша працююча зміна – 25 чол., вартість ОФ – 1000 тис. грн); 5 – котельня (призначена для вироблення гарячої води (для опалення та санітарних потреб) і пари для технологічних потреб; будівля цегляна висотою 12 м, димова труба має висоту 30 м; двері та рами вікон виконані з металу; підлоги цементовані; покрівля із залізобетонних елементів, покритих руберойдом; найбільша працююча зміна – 15 чол., вартість ОФ – 3000 тис. грн); 6 – газгольдер (це резервне джерело газопостачання заводу являє собою споруду висотою 6 м на залізобетонних опорах; у цистерні газгольдера міститься qпр, кг, зрідженого пропану; найбільша працююча зміна – 2 чол., вартість ОФ – 1000 тис. грн); 7 – цех остаточного складання літаків (будівля висотою 30 м, виконана із залізобетонних елементів, має металевий каркас; покрівля виконана із залізобетонних елементів, покритих руберойдом; у цеху змонтовано кранове обладнання вантажопідйомністю до 100 т, стапелі тощо; на малярній дільниці знаходяться лаки, фарби та 800 кг розчинника – ацетону; ворота, двері та рами вікон виконані з металу; найбільша працююча зміна – 300 чол., вартість ОФ – 10000 тис. грн); 8 – механічний цех (будівля цегляна одноповерхова висотою 8 м, має покрівлю з дерев’яних елементів, покритих шифером; ворота, двері та рами вікон виготовлені з дерева, пофарбованого в темний колір; основним технологічним обладнанням є верстати середні з ЧПК; основними комунально-енергетичними та технологічними мережами є електрокабелі, закріплені до стін і підлоги, трубопроводи стиснутого повітря на естакадах; найбільша працююча зміна – 300 чол., вартість ОФ – 10000 тис. грн); 201


9 – трансформаторна підстанція закритого типу (будівля цегляна одноповерхова висотою 6 м, має покрівлю із залізобетонних плит, покритих руберойдом; вентиляційні жалюзі та двері виконані з металу; в будівлі розташовано знижувальні трансформатори, розподільне та комутаційне обладнання; найбільша працююча зміна – 2 чол., вартість ОФ – 500 тис. грн); 10 – агрегатно-складальний цех (призначений для складання фюзеляжу, крил літака); будівлю висотою 30 м виконано із залізобетонних елементів, що мають металевий каркас, покрівлю – із залізобетонних елементів, покритих руберойдом; у цеху змонтовано кранове обладнання вантажопідйомністю до 50 т, стапелі тощо; ворота та рами вікон виконані з металу; найбільша працююча зміна – 300 чол., вартість ОФ – 10000 тис. грн; 11 – цех агрегатів (призначений для виготовлення агрегатів систем літака); будівля цегляна одноповерхова висотою 8 м, має покрівлю з дерев’яних елементів, покритих шифером; ворота, двері та рами вікон виготовлені з дерева, пофарбованого в темний колір; у цеху є дільниця штампування деталей вибухом, де за кожну зміну витрачається 10 кг амоніту; на дільниці гальванічних покрить зосереджено до 10000 кг розчинів небезпечної хімічної речовини - хлорціану хромистого; на дільниці дефектоскопічного контролю розташовано п’ять гамма-дефектоскопів, кожний з яких містить 100 г U235; найбільша працююча зміна – 300 чол., вартість ОФ – 10000 тис. грн; 12 – газопровід (підключається до комунальної мережі м. Павлівськ, а також до газгольдера); являє собою стальний трубопровід діаметром 250 мм, заглиблений на 20 см, вартість ОФ – 3000 тис. грн); 13 – теплотраса; складається із стальних трубопроводів діаметром 350 мм для транспортування гарячої води та пари, заглиблених на дві глибини промерзання ґрунту, вартість ОФ – 5000 тис. грн; 14 – трубопровід стиснутого повітря (стальний трубопровід діаметром 350 мм на залізобетонній естакаді висотою 1,5 м, призначений для транспортування стиснутого повітря від компресорної до цехів заводу; найбільша працююча зміна – 2 чол.; вартість ОФ – 3000 тис. грн; 15 – будівля заводоуправління; триповерхова цегляна будівля висотою 16 м має покриття з металевих елементів; знаходиться в стадії реконструкції; в будівлі заплановано спорудження вбудованого сховища класу А-ІІІ на 150 місць; найбільша працююча зміна – 150 чол., вартість ОФ – 5000 тис. грн; 16 – автомобільна заправна станція транспортного цеху (АЗС контейнерного типу місткістю 50 т бензину типу А-76); найбільша працююча зміна – 133 чол., вартість ОФ – 3000 тис. грн; 17 – склад вибухівки (призначений для зберігання 1000 кг амоніту); залізобетонна заглиблена споруда, вартість ОФ – 600 тис. грн; 18 – підземні електрокабелі, вартість ОФ – 400 тис. грн; 202


19 – огорожа (виконана із залізобетонних елементів, розташованих по периметру території заводу); вартість ОФ – 300 тис. грн; 20 – злітно-посадкова смуга, бетонована, довжиною 2500 м; вартість ОФ – 3000 тис. грн. Усі інші КЕМ і ТМ на території заводу виконані в підземних тунелях і закільцьовані. На них передбачено автоматичне вимкнення пошкоджених ділянок. Для основних цехів заводу передбачено по два вводи кожного з джерел енергопостачання. Резервних джерел енергопостачання завод не має. Через територію заводу проходить колія до залізничної станції Павлівськ. Під’їзні дороги до заводу та проїзди на його території заасфальтовані. На заводі споруджено десять сховищ класів А-ІІІ і А-IV (№ 1, 2 – окремо стоячі, № 3 - 10 - вбудовані), в яких можна заховати одночасно 1500 чоловік. Фактичний час підготовки сховищ не перевищує нормативного, але у сховищі №7 вийшла з ладу система фільтровентиляції, а у сховищі №10 тимчасово розміщено унікальне обладнання. Система оповіщення забезпечує своєчасне доведення сигналів цивільного захисту до працівників заводу. Весь виробничий персонал пройшов навчання правилам дій за сигналами цивільного захисту. На складі цивільного захисту об’єкта є 3200 комплектів протигазів ЦП-5 та інші штатні засоби цивільного захисту. Всього на заводі працює 3036 чоловік, найбільша працююча зміна - 1636 чоловік. На відстані трьох кілометрів від території заводу розташовано Павлівський хімічний завод, сировиною для якого є хлор (загальні запаси хлору на заводі – 300 т, у найбільш ненадійній технологічній системі міститься Мхлор, т, хлору. Біля території ПХЗ на річці Павлівка споруджено його технологічне водосховище. У сусідній області на відстані Д км на північ від території Павлівського авіаційного заводу працює атомна електростанція з чотирма ядерно-енергетичними реакторами типу РБМК-1000. На плані місцевості відображено: 21 – магістральний газопровід (стальний наземний трубопровід діаметром 600 мм; відстань між автоматичними відсікачами становить 1500 м); 22 – комунальний газопровід (заглиблений стальний трубопровід діаметром 350 мм); 23 – водопровід (заглиблений стальний трубопровід діаметром 350 мм); 24 – каналізаційна мережа (заглиблений трубопровід діаметром 500 мм); 25 – повітряні лінії електропередач високої напруги – ЛЕП-300; 26 – комунальна теплотраса (заглиблений стальний трубопровід діаметром 400 мм); 27 – залізничні колії; ТЕЦ – теплоелектроцентраль; ПАЗ – Павлівський авіаційний завод; ПХЗ – Павлівський хімічний завод; ОС – очисні споруди. 203


5.3. Перелік надзвичайних ситуацій, які можуть виникнути на території Павлівського авіаційного заводу або поширюватись на неї Документ виконувати на окремих аркушах паперу з використанням інформації, викладеної у розділах «Надзвичайні ситуації і їх вплив на життєдіяльність населення України» і «Характеристика досліджуваного об’єкта», за таким алгоритмом: «де → назва події, що може спричинити виникнення НС, → її номер коду сфери виконання». Перелік надзвичайних ситуацій техногенного характеру: 1. На стоянці автомобілів-заправників, транспортна аварія – 10100. 2. На стоянці автомобілів-заправників, пожежа – 10200. 3. На стоянці літаків, авіаційна катастрофа – 10100. 4. На стоянці літаків, пожежа – 10200. 5. В будівлі ЛВС, пожежа – 10200. 6. В будівлі ЛВС, раптове руйнування будівлі – 10600. (Далі викласти інформацію відносно інших НС техногенного характеру, які можуть виникнути на кожному з 20 основних елементів заводу або поширюватись на них). Перелік надзвичайних ситуацій природного характеру: 1. На території заводу, землетрус – 20100. 2. На території заводу, зсув ґрунту – 20100. (Далі викласти інформацію щодо можливих НС природного характеру, які можуть поширюватись на територію заводу). Перелік надзвичайних ситуацій соціально-політичного характеру: 1. На території заводу, замах на керівників держави або народних депутатів України – 30200. 2. На території заводу, викрадення повітряного судна, захоплення заручників з числа членів екіпажу і пасажирів – 30300. 3. На території заводу, встановлення вибухового пристрою – 30400. (Далі викласти інформацію щодо можливих НС соціальнополітичного характеру, які можуть виникнути на території заводу). Перелік надзвичайних ситуацій воєнного характеру: 1. На території заводу, застосування високоточної зброї. 2. На території заводу, застосування запалювальної зброї (далі викласти інформацію щодо інших можливих НС воєнного характеру, які можуть виникнути на території заводу). Виконавець ______________________________________________ (прізвище, ініціали, особистий підпис, дата) 5.4. Визначення можливої величини ризику виникнення надзвичайної ситуації - RНС гран .конкр , спричиненої неспровокованим вибухом газгольдера

За даними технічної й експлуатаційної документації газгольдера типу ГСТЗ-35/50 розроблено його спрощену (з метою полегшення засво204


єння методики визначення величини RНС гран .конкр ) функціональну схему, відображену на рис. 5.2. З використанням указаної функціональної схеми розроблено “дерево причин і небезпек” (рис. 5.3), яке ілюструє можливі варіанти виникнення на території Павлівського авіаційного заводу надзвичайної ситуації техногенного характеру, спричиненої неспровокованим вибухом газгольдера. При цьому обов’язковою умовою виникнення НСТХ-10201 є реалізація неспровокованого вибуху газгольдера. Останній може виникнути тільки у разі одночасного несанкціонованого утворення в одному і тому ж місці (тобто в районі розташування газгольдера) і хімічнооднорідної вибухонебезпечної горючої суміші (ХОГС) і досить потужного джерела запалювання (ДЗ).

Рис. 5.2. Спрощена функціональна схема газгольдера Утворення вибухонебезпечної ХОГС можливе у разі “витікання” з газгольдера й інтенсивного випаровування зрідженого пропану і змішування цих парів з киснем атмосферного повітря. Описане може реалізуватися внаслідок або несанкціонованої розгерметизації всього газгольдера (через випадкову помилку персоналу при його використанні за призначенням), або через несанкціоновану розгерметизацію будь-якої з його систем СІ, СІІ чи СІІІ (через раптову відмову будь-якої з деталей цих систем або через випадкову помилку персоналу з технічної експлуатації цих систем). 205


206

Рис. 5.3. Спрощене «дерево причин і небезпек» для НСТХ, спричиненої вибухом газгольдера


У свою чергу, несанкціоноване виникнення джерел запалювання може реалізуватися або внаслідок випадкової помилки персоналу при використанні газгольдера за призначенням, або внаслідок виникнення несанкціонованого розряду статичних зарядів у системі захисту СIV чи несанкціонованого електричного розряду (наприклад, унаслідок короткого замикання) у системі управління СV, через раптову відмову будь-якої з їх деталей або через випадкову помилку персоналу при технічній експлуатації цих систем. При цьому причинно-наслідкові функціональні зв’язки між елементами «дерева причин і небезпек» слід позначати символами: • «і» - у разі, якщо конкретний «наслідок» виникає тільки при одночасній реалізації кількох певних «причин»; • «або» - у разі, якщо для виникнення конкретного «наслідку» достатньо реалізації хоча б однієї з кількох вірогідних «причин». Саме з використанням указаних функціональних зв’язків між елементами «дерева причин і небезпек» складаються аналітичні співвідношення для розрахунку можливої величини RНС гран.конкр у вигляді системи рівнянь, членами яких є символи ймовірностей реалізації конкретних «причин» (Рпом.перс.використ, Рпом.перс.техн.експл) і символи ймовірностей виникнення конкретних «наслідків» (Рвив, Ррозр, Ррозг, Рутв.ХОГС, Рутв Дзап, Рвиб). При складанні описаних вище рівнянь рекомендується застосовувати : • положення «теореми про помноження ймовірностей», якщо функціональні зв’язки між відповідними елементами «дерева причин і небезпек» позначені символами «і-і»; • положення «теореми про підсумовування ймовірностей», якщо вказані функціональні зв’язки позначені символами «або-або»: |RНС гран.конкр| = |Рвиб|, (5.1) (5.2) Рвиб = Рутв. ХОГС•Рутв.Дзап, Рутв.ХОГС = РОК•(Рпом.перс.використ+Ррозг СІ + Ррозг СІІ + Ррозг СІІІ), (5.3) Ррозг СІІ = Рвив СІ +Рпом.перс.техн.експл СІ , (5.4) Рвив СІ = Рр.відм ДІ1+ Рр.відм ДІ2, (5.5) (5.6) Ррозг СІІ = Рвив СІІ = (5.7) (5.8) Ррозг СІІІ = Рвив СІІІ = (5.9) Рутв. Дзап = Ррозг СІV + Ррозг СV + Рпом.перс.використ, (5.10) (5.11) Ррозг СІV = Рвив СІV + Рпом.перс.техн.експл СV , Рвив СІV = (5.12) (5.13) Ррозг СV = Рвив СV = (5.14) Підставляючи до цих рівнянь рекомендовані у підрозд. 5.1 значення величин Рпом.перс.використ, Рр.відм і Рпом.перс.техн.експл, визначають можливу величину ризику виникнення конкретної НСТХ - RНС гран.конкр за рік. 207


5.5. Виявлення і оцінка очікуваної інженерної обстановки, що може виникнути на території досліджуваного об’єкта у результаті вибуху газгольдера Робота виконується з використанням стандартного бланка «Картка очікуваної (інженерної, пожежної, радіаційної чи хімічної) обстановки, що може виникнути на території (назва об’єкта) у результаті (назва та місце події, що призведе до НС)», у такій послідовності: • попереднє оформлення бланка; • визначення та відображення назви первинного уражального чинника; • визначення та відображення місця розташування і основних характеристик джерела цього уражального чинника; • визначення та відображення форми, геометричних розмірів і просторового розташування зовнішніх меж зон можливих повних, сильних, середніх і слабких зруйнувань; • визначення та відображення можливого ступеня зруйнування кожного з елементів досліджуваного об’єкта; • визначення та відображення можливої величини втрати основних фондів (ОФ); • визначення та відображення можливої величини загальних (Мзаг, чол.) і санітарних (Мсан, чол.) втрат виробничого персоналу (населення); • визначення та відображення можливої величини збитків від НС (Зб); • визначення та відображення можливого рівня надзвичайної ситуації; • визначення та відображення переліку невідкладних робіт у зоні НС з позначенням обсягів кожної з цих робіт. При цьому відображення результатів указаних операцій здійснюється з використанням тактичних знаків (синього кольору відповідної форми) і пояснювальних написів (чорним кольором креслярським шрифтом). Попереднє оформлення бланка передбачає дописування у відповідні «пробіли» заголовка бланка (рис. 5.4) пояснювальних написів: «інженерної»; «Павлівського авіаційного заводу»; «неспровокованого вибуху газгольдера – 10201 (зріджений пропан – 27000 кг), RНС гран.конкр = … за рік». Крім того, у рамку «Виконавець» слід дописати прізвище, ініціали, особистий підпис і дату виконання документа. Визначення та відображення назви первинного уражального чинника. Первинним уражальним чинником неспровокованого вибуху є повітряна ударна хвиля. Тому на вільній від інших зображень ділянці Плану місцевості бланка «Картки…» слід дописати пояснювальний напис у вигляді (див. рис. 5.4): «первинний уражальний чинник – повітряна ударна хвиля». 208


209

Рис. 5.4. Результати прогнозування інженерної обстановки

Картка очікуваної інженерної обстановки, що може виникнути на території Павлівського авіаційного заводу в результаті вибуху газгольдера


Визначення та відображення місця розташування і основних характеристик джерела уражального чинника. Джерелом повітряної ударної хвилі є центр вибуху хмари газоповітряної вибухонебезпечної суміші, яка утворюється в районі розташування газгольдера (елемент 6 на Плані авіаційного заводу «Картки …») у разі його несанкціонованої розгерметизації. Тому місце розташування джерела первинного уражального чинника відображають з використанням тактичного знака «Епіцентр вибуху» (у вигляді круга синього кольору з діаметром 5 мм), який наносять на умовне позначення елемента 6 на Плані авіаційного заводу. Поряд з цим тактичним знаком виконують пояснювальний напис у вигляді дробу (у чисельнику якого записують назву горючої речовини (зріджений пропан) і її масу (27000 кг), а у знаменнику – астрономічний час («Ч») і дату («Д») можливого виникнення НС): зріджений пропан − 27000 кг ». « Ч−Д

Визначення та відображення форми, геометричних розмірів і просторового розташування зовнішніх меж зон можливих повних, сильних, середніх і слабких зруйнувань. Оскільки можливий неспровокований вибух газгольдера відбуватиметься на відкритому майданчику, то повітряна ударна хвиля буде розповсюджуватися в межах верхньої напівсфери від центру вибуху у всіх напрямках в однакових умовах. Тому для наземних об’єктів зовнішні межі зони можливих повних зруйнувань (де надлишковий тиск у фронті повітряної ударної хвилі ∆Рп.у.х становить 50 кПа), зони можливих сильних зруйнувань (∆Рп.у.х =30 кПа), зони можливих середніх зруйнувань (∆Рп.у.х =20 кПа) і зони можливих слабких зруйнувань (∆Рп.у.х=10 кПа) мають форму концентричних кіл з центрами в епіцентрі вибуху. Враховуючи викладене, рекомендується відображати зовнішні межі зон можливих повних, сильних і середніх зруйнувань за допомогою тактичних знаків у вигляді концентричних кіл синього кольору (з радіусами R50, R30 і R20 відповідно), у розриві яких чорним кольором слід виконати пояснювальні написи – «50», «30» і «20» відповідно. Тактичний знак синього кольору для відображення зовнішньої межі зони можливих слабких зруйнувань складається з дуг кола з радіусом R10 довжиною (за хордою) 15 мм і «зубців» (висота і основа яких дорівнюють 4 мм, а вістря спрямовані до епіцентру вибуху). Згідно з вимогами ЄСКД пояснювальні написи «50», «30», «20» і «10» слід виконувати у «розривах» дуг тактичних знаків зовнішніх меж зон можливих повних, сильних, середніх і слабких зруйнувань, які необхідно розташовувати на одному і тому ж промені від епіцентру вибуху на периферію. Вказаний промінь рекомендується орієнтувати таким чином, щоб пояснювальні написи не «затінювали» іншу інформацію (наприклад, у північно-західному напрямку). Самі ж дуги зовнішніх меж зон можливих зруйнувань слід відображати тільки в межах Плану авіаційного заводу «Картки …» (тобто виходити 210


за межі умовного зображення огорожі заводу (19) забороняється). При цьому значення величин R50, R30, R20, і R10, м, визначаються з використанням таких співвідношень: (5.15) R50 = 4,23 rІ, (5.16) R30 = 5,69 rІ, (5.17) R20 = 7,29 rІ, (5.18) R10 =11,28 rІ, rІ = 1,75 ⋅ 3 qпр , (5.19)

(5.20) rІІ = 1,7 rІ, де R50, R30, R20, R10 – радіуси зовнішніх меж зон можливих повних, сильних, середніх і слабких зруйнувань відповідно, м (вважають, що в межах кожної з цих зон надлишковий тиск у фронті повітряної ударної хвилі зменшується за лінійним законом); rІ, rІІ – радіуси зовнішніх меж зони детонаційної хвилі та зони дії продуктів вибуху відповідно, м (зовнішні межі вказаних зон на Плані авіаційного заводу не відображають, але при прогнозуванні можливого ступеня зруйнування елементів заводу обов’язково враховують, що надлишковий тиск у фронті повітряної ударної хвилі зменшується за лінійним законом від 2000 до 1350 кПа (у зоні детонаційної хвилі) і від 1350 до 300 кПа (у зоні дії продуктів вибуху); qпр – маса «запасів» зрідженого пропану, що містяться у газгольдері, кг. Слід також зазначити, що відображення зовнішніх меж зон можливих повних, сильних, середніх і слабких зруйнувань на Плані авіаційного заводу «Картки …» необхідно здійснювати з урахуванням масштабу цього Плану (1:5000). Визначення та відображення можливого ступеня зруйнування кожного з елементів авіаційного заводу здійснюють шляхом почергового виконання (стосовно кожного з елементів) комплексу таких операцій: • визначення конкретного (найбільшого з можливих) значення величини надлишкового тиску повітряної ударної хвилі в районі «розташування» чергового елемента заводу (Рел max), кПа (величину Рел max визначають за «місцем розташування» конкретного елемента відносно зовнішніх зон повних, сильних, середніх і слабких зруйнувань, використовуючи їх як своєрідну «лінійку»); • визначення типу і основних характеристик будівлі (споруди) конкретного досліджуваного елемента з використанням інформації розділу «Характеристика досліджуваного об’єкта»; • визначення з використанням табл. 5.1 (за даними про величину Рел max, кПа, тип і характеристики будівлі конкретного досліджуваного елемента) можливого ступеня зруйнування цього елемента; • відображення зазначеного ступеня зруйнування конкретного досліджуваного елемента за допомогою тактичних знаків синього кольору у вигляді: двох нахилених прямих, що перетинають одна одну, довжиною 10 - 15 мм кожна – у разі повного зруйнування; овалу (нахилена велика вісь якого має довжину 10 - 15 мм) з поперечними рисками (довжини яких 211


і відстань між ними становлять 3-4 мм) – у разі сильного зруйнування; двох взаємно паралельних нахилених прямих (довжиною 10 - 15 мм) з поперечними рисками (довжиною 3-4 мм) – у разі середнього зруйнування; однієї нахиленої прямої (довжиною 10 - 15 мм) з поперечними рисками (довжиною 3-4 мм) – у разі слабкого зруйнування. Указані тактичні знаки потрібно «наносити» на умовне зображення (на Плані авіаційного заводу «Картки …») конкретного досліджуваного елемента. При цьому (згідно з вимогами ЄСКД) необхідно зберігати одну й ту ж величину кута нахилу зазначених прямих. Слід також відзначити таке: при слабкому зруйнуванні будівлі (споруди) пошкоджується її дах, руйнується заповнення вікон і дверей, починають руйнуватися ненесучі перегородки між окремими приміщеннями, частково руйнується штукатурне покриття, а тому в цих приміщеннях люди можуть отримати травми, поранення і навіть загинути, а обладнання і майно можуть бути пошкодженими; при середньому зруйнуванні будівлі (споруди) до ознак слабкого зруйнування додається повне зруйнування даху будівлі, повне зруйнування ненесучих перегородок, часткове зруйнування несучих стін і перекриттів, повне зруйнування штукатурного покриття (внаслідок чого в будівлі може виникнути пожежа через пошкодження електромережі), тому в цих приміщеннях люди можуть загинути або отримати травми, поранення, опіки і отруєння чадним газом, а обладнання та майно - зруйнування та пошкодження; при сильному зруйнуванні будівлі (споруди) від неї залишаються тільки пошкоджені несучі конструкції першого й іноді другого поверхів, все інше перетворюється на уламки будівельних конструкцій, що утворюють завал, тому люди гинуть або отримують тяжкі травми, поранення, опіки й отруєння та ще й опиняються під завалом, а обладнання та майно руйнуються; при повному зруйнуванні вся будівля (крім підвальних приміщень) перетворюється в уламки будівельних конструкцій, які утворюють завал, тому люди гинуть, отримують тяжкі травми, поранення, опіки і отруєння, опиняються під завалом, а обладнання та майно руйнуються. Місця можливого виникнення завалів відображають на Плані авіаційного заводу за допомогою тактичного знака синього кольору у вигляді нахиленої прямої довжиною 10 - 15 мм, який наносять біля умовного позначення будівлі (споруди), де прогнозується сильне або повне зруйнування. Поряд з тактичним знаком завалу виконують пояснювальний напис у вигляді дробу (у чисельнику якого вказують висоту завалу Нзав, м, а Н зав . у знаменнику – його довжину Дзав, м, і ширину Шзав, м): Д зав − Ш зав При цьому величини висоти, довжини і ширини можливого завалу визначають з використанням співвідношень: (5.21) Нзав ≤ 0,5 Нбуд, (5.22) Дзав = Дбуд + Нбуд, (5.23) Шзав = Шбуд + Нбуд, де Дбуд, Шбуд і Нбуд – довжина, ширина і висота будівлі, м (на місці якої прогнозується утворення завалу).. 212


Т а б л и ц я 5.1 Ступені зруйнування елементів (залежно від величини ∆Рф, кПа)

слабке

Руйнування середнє сильне

20…40

40,1…50

50,1…60

більше 60

20…30

30,1…40

40,1…50

більше 50

8…15

15,1…25

25,1…35

8…12

12,1…20

20,1…30

7…13

13,1…25

25,1…35

8…12

12,1…15

15,1…20

15…20

20,1…30

30,1…40

30…40

40,1…60

60,1…70

100…140

140,1…180

180,1…220

120…300

300,1…1000

1000,1..2000

300…400

400,1…1500

1500,1..2000

100…150

150,1…200

200,1…300

Заглиблені КЕМ (водопровід, теплотра100…400 са, каналізація, газопровід)

400,1…1000

1000,1..1500

Найменування елементів Масивні промислові будівлі з металевим каркасом і крановим обладнанням вантажопідйомністю 60…100 т Масивні промислові будівлі з металевим каркасом і крановим обладнанням вантажопідйомністю 20…50 т Будівлі цегляні одно-, двоповерхові Будівлі цегляні багатоповерхові Котельні

Залізобетонні огорожі Газгольдери та наземні резервуари Трансформаторні підстанції закритого типу Захисні споруди класу А-IV Шосейні дороги з асфальтовим покриттям Злітно-посадкові смуги (бетоновані) Залізничні колії

213

повне

більше 35 більше 30 більше 35 більше 20 більше 40 більше 70

більше 220 більше 2000

більше 2000 більше 300

більше 1500


Закінчення табл. 5.1

Найменування елементів слабке Трубопроводи на металевих і залізо- 20…30 бетонних естакадах Кабельні підземні 200…300 лінії Кабельні наземні 10…30 лінії Повітряні ЛЕП ви25…30 сокої напруги Автоцистерни та 20…30 вантажні автомобілі Транспортні літаки 7…8 на стоянці

Руйнування середнє сильне

повне

30,1…40

40,1…50

більше 50

300,1…600

600,1…1000

30,1…50

50,1…60

більше 60

30,1…50

50,1…70

більше 70

30,1…55

55,1…65

більше 65

8,1…10

10,1…15

більше 15

більше 1000

Повні, сильні (а іноді й середні) зруйнування будівель (споруд, трубопроводів, підземних кабелів і повітряних ліній) можуть спричинити виникнення аварій, які супроводжуються виникненням вторинних НСТХ внаслідок вторинних: вибухів (пожеж) – 10200; аварій з викидом НХР – 10301; аварій з викидом РР – 10500 тощо. Результати такого прогнозу відображають на Плані заводу «Картки…» шляхом виконання поряд з будівлею, трубопроводом, електрокабелем, конкретним видом комунально-енергетичних (КЕМ) або технологічних (ТМ) мереж, де прогнозується повне, сильне чи середнє зруйнування, пояснювального напису у вигляді номеру коду сфери виникнення відповідної вторинної НСТХ. Визначення та відображення кількості можливих аварій на конкретних видах КЕМ і ТМ здійснюється з використанням співвідношення N ав. конкр КЕМ (ТМ ) = l повн ⋅ с повн + l сильн ⋅ ссильн + l сер ⋅ ссер , (5.24) де Nав.конкр.КЕМ(ТМ) – кількість аварій, прогнозованих на конкретному виді КЕМ чи ТМ (наприклад, на газопроводі, теплотрасі, трубопроводі стиснутого повітря, електрокабелі та ін.); lповн, lсильн, lсер – довжина ділянки конкретної КЕМ чи ТМ (яка за прогнозом може отримати повне, сильне чи середнє зруйнування), км; сповн, ссильн, ссер – коефіцієнти, величина яких залежить від ступеня зруйнування досліджуваної ділянки конкретної КЕМ і ТМ (сповн = 12 ав./км, ссильн = 6 ав./км, ссер = 4 ав./км). Результати такого розрахунку округляють до більшого цілого числа та відображають на вільній від інших зображень ділянці Плану місцевості «Картки…» у вигляді пояснювального напису, наприклад: «Nав.газопр = =…ав.»; «Nав.труб.стисн.пов = …ав.»; «Nав.підз.каб = …ав.». 214


Визначення та відображення можливої величини втрати основних фондів (ОФ) унаслідок первинної НСТХ. Визначення можливої величини втрати ОФ рекомендується виконувати з використанням співвідношення Втрати ОФ =

(∑ ВОФ )⋅ 1,0 + (∑ ВОФ повн

сильн

)⋅ 0,7 + (∑ ВОФ )⋅ 0,4 + (∑ ВОФ )⋅ 0,2 ,(5.25) сер

МЗП

слаб

де ΣВОФповн, ΣВОФсильн, ΣВОФсер, ΣВОФслаб – сумарні вартості основних фондів, тис. грн, елементів заводу, які за прогнозом отримають повні, сильні, середні та слабкі зруйнування відповідно; МЗП – мінімальна заробітна плата, тис. грн. Результати такого розрахунку рекомендується відображати на вільній від інших зображень ділянці Плану місцевості «Картки…» з використанням пояснювального напису у вигляді: «Втрати ОФ =…». Визначення та відображення можливої величини загальних (Мзаг, чол.) і санітарних (Мсан, чол.) втрат виробничого персоналу (населення). Результати впливу повітряної ударної хвилі на людей, що знаходяться поза межами будівель і споруд, залежать від величини надлишкового тиску у фронті повітряної ударної хвилі: при ∆Рф > 100 кПа люди гинуть; при ∆Рф = 60…100 кПа люди гинуть або отримують тяжкі травми; при ∆Рф = 40…60 кПа люди отримують ураження середньої тяжкості, а при ∆Рф = 20…40 кПа – легкі ушкодження. На відміну від цього людей, що знаходяться в будівлях і спорудах, уражає не тільки вплив надлишкового тиску і швидкісного натиску повітряної ударної хвилі, а й уламки зруйнованих будівельних конструкцій, теплове випромінювання й хімічне забруднення вторинних пожеж. Тому до санітарних втрат відносять кількість тих осіб, які внаслідок впливу повітряної ударної хвилі та спричинених нею зруйнувань і пожеж можуть отримати травми, поранення, опіки, отруєння чадним газом. Санітарні втрати разом із загиблими становлять загальні втрати (Мзагибл = Мзаг - Мсан). Можливу величину загальних і санітарних втрат рекомендується визначати з використанням таких співвідношень: (5.26) Мзаг = 1,0ΣNповн+0,8ΣNсильн+0,12ΣNсер+0,08ΣNсл, (5.27) Мсан = 0,3ΣNповн+0,2ΣNсильн+0,09ΣNсер+0,03ΣNсл, де ΣNповн, ΣNсильн, ΣNсер, ΣNсл – сумарна кількість осіб виробничого персоналу найбільшої працюючої зміни, що можуть знаходитись у будівлях (спорудах), де прогнозується повне, сильне, середнє і слабке зруйнування відповідно, а також на відкритих ділянках території, що «потрапляють» у відповідні зони зруйнувань, чол. Результати таких розрахунків слід відобразити на вільній від інших зображень ділянці Плану місцевості «Картки…» з використанням пояснювальних написів у вигляді: «Мзаг = … чол.», «Мсан = … чол.». Визначення та відображення можливої величини збитків унаслідок надзвичайної ситуації. Згідно з вимогами «Тимчасової методики оцінки збитків від наслідків надзвичайних ситуацій природного і техногенного характеру» (за215


тверджено Постановою КМУ від 15.02.2002 р., №175) оцінку можливих збитків (Зб) рекомендується виконувати з використанням співвідношення (5.28) Зб = Втрати ОФ+(ΣВтр р+ΣВдп+ΣВвп)/МЗП, де ΣВтр р – сумарні втрати від вибуття трудових ресурсів, тис. грн; ΣВдп – сумарні втрати на допомогу з поховання загиблих, тис. грн; ΣВвп – сумарні втрати на виплату пенсій утриманцям загиблих, тис. грн; МЗП – розмір мінімальної зарплати за місяць, тис. грн. У свою чергу, (5.29) ΣВтр р = WсанМсан+Wзагибл(Мзаг - Мсан), (5.30) ΣВдп = Wдоп.пох (Мзаг - Мсан), (5.31) ΣВвп = Wпенс 12міс(18 - Вдит) Nдіт(Мзаг - Мсан), де Wсан – витрати на лікування одного ураженого (рекомендується прийняти Wсан = 9міс Wз/псер), тис. грн; Wзагибл – розмір одноразової допомоги сім’ї загиблого (рекомендується прийняти Wзагибл = 5років 12міс Wз/псер), тис. грн; Wдоп.пох – розмір допомоги на поховання одного загиблого (рекомендується прийняти Wдоп.пох = 4 МЗП), тис. грн; Wпенс – розмір щомісячної пенсії утриманцям загиблого внаслідок втрати годувальника (рекомендується прийняти Wпенс = Wз/псер/ (Nдит+1)), тис. грн; Вдит – вік дитини загиблого (рекомендується прийняти Вдит = 8 років); Nдит – кількість дітей загиблого (рекомендується прийняти Nдит = 2); Wз/псер – середня заробітна плата працівників досліджуваного об’єкта за місяць, тис. грн (рекомендується прийняти Wз/псер = 2 МЗП). За таких умов співвідношення (5.28) можна перетворити до вигляду (5.32) Зб = Втрати ОФ+18 Мсан+288(Мзаг - Мсан). Визначення та відображення можливого рівня надзвичайної ситуації. За значеннями величин Мзагибл = (Мзаг - Мсан), чол., Мсан, чол., Зб, 1/МЗП, визначають поодинокі рівні надзвичайної ситуації з використанням даних табл. 1.1. За підсумковий рівень надзвичайної ситуації приймають найвищий зі вказаних поодиноких. Саме його відображають на вільній від інших зображень ділянці Плану місцевості «Картки …» за допомогою пояснювального напису у вигляді: «Рівень НС - …». Визначення та відображення переліку і обсягу невідкладних робіт у зоні НС. Відповідно до вимог розділу «Ліквідування надзвичайних ситуацій» перелік та обсяг невідкладних робіт у зоні НС, спричиненої вибухом газгольдера, рекомендується відобразити на зворотному боці бланка «Картки …» за таким зразком. Перелік та обсяг невідкладних робіт у зоні НС 1. Розвідка ділянок робіт рятувальників (пділ) і визначення безпечруху рятувальників них маршрутів (пмаршр) (пділ=пмаршр=пповн+псильн+псер+псл, тобто кількість елементів досліджуваного об’єкта, які за прогнозом отримають повне, сильне, середнє чи слабке зруйнування). 2. Локалізація та гасіння вторинних пожеж, що можуть виникнути на ділянках робіт рятувальників або маршрутах руху рятувальників (ппож= =пповн+псильн+псер). 216


3. Локалізація аварій на газових, електроенергетичних, водопровідних, каналізаційних, технологічних КЕМ і ТМ (пав=Σ Nав.конкр.КЕМ і ТМ). 4. Пошук уражених (пур=Мзаг,чол.) матеріальних і культурних цінностей і діставання їх з-під завалів, з пошкоджених, палаючих будівель (споруд), із задимлених, загазованих приміщень. 5. Надання негайної медичної допомоги людям, що отримали травми, поранення, опіки, отруєння і т. ін., та евакуація їх до лікувальних закладів (пНМД=Мсан,чол.). 6. Організоване виведення (вивезення) персоналу (населення) з небезпечних місць у безпечні райони (пвивед=МНПЗ - Мзаг,чол.). 7. Укріплення (або обрушення) конструкцій, що загрожують обвалом. 8. Ремонт і відновлення пошкоджених (зруйнованих) КЕМ і ТМ, а також захисних споруд (прем= Σ Nав.конкр.КЕМ і ТМ+Nзр.зах.спор). 9. Виявлення та знешкодження вибухонебезпечних предметів. 5.6. Виявлення і оцінка очікуваної пожежної обстановки, що може виникнути на території досліджуваного об’єкта у результаті пожежі на стоянці автомобілів-заправників Робота виконується з використанням стандартного бланка «Картка очікуваної (інженерної, пожежної, радіаційної чи хімічної) обстановки, що може виникнути на території (назва досліджуваного об’єкта) у результаті (назва та місце виникнення події, що призведе до НС; основні класифікаційні ознаки цієї НС)» у такій послідовності: • попереднє оформлення бланка; • визначення та відображення назви первинного уражального чинника; • визначення та відображення місця розташування і основних характеристик джерела цього уражального чинника; • визначення та відображення форми, геометричних розмірів і просторового розташування зони горіння первинної пожежі та зовнішніх меж зони можливих суцільних вторинних пожеж і зони можливих окремих вторинних пожеж; • визначення та відображення можливих окремих вторинних пожеж; • визначення та відображення можливої величини втрати основних фондів (ОФ); • визначення та відображення можливої величини загальних (Мзаг,,чол.) і санітарних (Мсан,чол..) втрат виробничого персоналу (населення); • визначення та відображення можливої величини збитків (Зб) від НС; 217


• визначення та відображення можливого рівня надзвичайної ситуації; • визначення та відображення переліку невідкладних робіт у зоні НС з позначенням обсягів кожної з цих робіт. При цьому відображення результатів указаних операцій здійснюється з використанням тактичних знаків (червоного кольору відповідної форми) і пояснювальних написів (чорним кольором креслярським шрифтом). Попереднє оформлення бланка передбачає дописування у його відповідні «пробіли» (рис. 5.5) пояснювальних написів: «пожежної»; «Павлівського авіаційного заводу»; «пожежі на стоянці автомобілівзаправників – 10203 (авіаційний гас Q, кг), RНС гран.конкр ≥ 10-6 за рік». Крім того, у рамку «Виконав» слід дописати прізвище, ініціали, особистий підпис і дату виконання документа. Визначення та відображення назви первинного уражального чинника. Первинним уражальним чинником (що створює пожежну обстановку) є теплове випромінювання первинної пожежі. Тому на вільній від інших зображень ділянці Плану місцевості «Картки …» слід дописати пояснювальний напис у вигляді: «первинний уражальний чинник – теплове випромінювання». Визначення та відображення місця розташування і основних характеристик джерела первинного уражального чинника. Джерелом теплового випромінювання є зона горіння (ЗГ) первинної пожежі, місце розташування якої (елемент 1 на Плані авіаційного заводу «Картки …») позначають з використанням тактичного знака «Центр займання» у вигляді круга діаметром п’ять міліметрів червоного кольору. Поряд з цим тактичним знаком виконують пояснювальний напис у вигляді дробу (у чисельнику якого записують назву горючої речовини («авіаційний гас») та її масу («Q, кг»), а у знаменнику – астрономічний час («Ч») і дату («Д») можливого виникнення НС): «

авіаційний гас − Q, кг ». Ч−Д

Визначення та відображення форми, геометричних розмірів і просторового розташування зони горіння первинної пожежі та зовнішніх меж зони можливих суцільних вторинних пожеж у зоні можливих окремих вторинних пожеж. Зоною горіння первинної пожежі є ділянка простору, де відбуваються фізико-хімічні реакції сполучення горючої речовини з окисником (як правило, з киснем атмосферного повітря), які супроводжуються, зокрема, інтенсивним тепловим випромінюванням. У фазі стійкого горіння первинної пожежі горизонтальний перетин факелу полум’я у ЗГ за формою, геометричними розмірами і просторовим розташуванням цілком збігаються з відповідними параметрами горизонтального перетину «запасів» горючої речовини. При виникненні первинної пожежі на стоянці автомобілів-заправників (елемент 1 на Плані авіаційного заводу «Картки …») найтяжкішими наслідками такої НСТХ 218


219

Рис. 5.5. Результати прогнозування пожежної обстановки

Картка очікуваної пожежної обстановки, що може виникнути на території Павлівського авіаційного заводу в результаті пожежі на стоянці автомобілів-заправників


будуть у разі несанкціонованого «розливу» авіаційного гасу з цистерн автомобілів-заправників на горизонтальну поверхню стоянки «калюжі запасів горючої речовини» у формі круга радіусом rзап, м, глибиною 0,05 м (внаслідок впливу сил поверхневого натягу). Тому зону горіння такої первинної пожежі рекомендується прогнозувати у формі круга (з центром у місці розташування тактичного знака «Центр займання») радіусом rзап, м, величину якого визначають з використанням співвідношення r = Q π ⋅ ρ ⋅ 0 ,05 ,

(5.33)

де Q – загальна маса «запасів» горючої речовини, кг (Q = 120000 кг); ρ – густина горючої речовини, кг/м3 (для авіаційного гасу ρ = 800 кг/м3). Описану зону горіння первинної пожежі відображають з використанням тактичного знака «ЗГ» у вигляді кола (із штрихових дуг червоного кольору), внутрішнє «поле» якого заштриховане нахиленими паралельними прямими червоного кольору. При цьому геометричний розмір тактичного знака відображають з урахуванням масштабу Плану авіаційного заводу. Саме навколо зони горіння первинної пожежі утворюється зона можливого ураження тепловим випромінюванням (тобто електромагнітним випромінюванням в інфрачервоному, видимому і ультрафіолетовому діапазонах) – ЗМУтепл.випр, в межах якої: • люди можуть майже миттєво отримати опіки (першого ступеня, якщо інтенсивність (густина) теплового випромінювання Ітепл.випр = =30…60 кВт/м2, другого ступеня – при Ітепл.випр = 60…150 кВт/м2, третього ступеня – при Ітепл.випр = 150…220 кВт/м2 або четвертого ступеня – при Ітепл.випр > 220 кВт/м2); • на матеріальних об’єктах, виконаних з використанням горючих речовин (матеріалів), можуть виникнути вторинні пожежі у разі виконання співвідношення Ітепл.випр.конкр.об ≥ Іпорог.ГРконкр, де Ітепл.випр.конкр.об – інтенсивність теплового випромінювання первинної пожежі в районі розташування конкретного матеріального об’єкта, кВт/м2, Іпорог.ГРконкр – порогове значення інтенсивності теплового випромінювання, при якій спалахує конкретна горюча речовина (матеріал), кВт/м2. Тому в межах ЗМУтепл.випр виділяють: • зону можливих суцільних вторинних пожеж (де вторинні пожежі виникають майже на всіх матеріальних об’єктах), на зовнішній межі якої Ітепл.випр = 30 кВт/м2; • зону можливих окремих вторинних пожеж (де вторинні пожежі виникають тільки на окремих матеріальних об’єктах), на зовнішній межі якої Ітепл.випр = 10 кВт/м2.

220


Форми зовнішніх меж зони можливих суцільних вторинних пожеж і зони можливих окремих вторинних пожеж збігаються з формою ЗГ (тобто вони є концентричними колами з центрами у місці розташування тактичного знака «ЦЗ»), а величини їхніх радіусів Rсуц, м, і Rокр, м, відповідно рекомендується визначати з використанням співвідношень Rсуц ≤ 0 ,5 ⋅ Q ⋅ НТконкр 2 π ⋅ 30 ⋅ 10 3 ⋅ Т виг ,

(5.34)

Rокр ≤ 0 ,5 ⋅ Q ⋅ НТконкр 2 π ⋅ 10 ⋅ 10 3 ⋅ Т виг ,

(5.35)

де НТконкр – теплотворна здатність конкретної горючої речовини, Дж/кг (табл. 5.2); Твиг – термін вигоряння «запасів» конкретної горючої речовини, с. Значення величини Твиг, с, рекомендується визначати з використанням співвідношення Твиг = НшаруГР/Vлін,

(5.36)

де НшаруГР – глибина шару горючої речовини, мм (для досліджуваної пожежі на стоянці автомобілів-заправників при розливі авіаційного гасу на асфальтоване покриття стоянки); НшаруГР = 0,05 м = 50 мм); Vлін – лінійна швидкість вигоряння конкретної горючої речовини, мм/с. Теплотворна здатність Назва горючих речовин (матеріалів) Гас (в тому числі авіаційний) Бензин Нафта (дизельне паливо) Мазут Природний газ (метан, бутан, пропан) Ацетон Етиловий (метиловий) спирт

Т а б л и ц я 5.2 НТ, Дж/кг 50,0·106 47,9·106 41,9·106 39,9·106 36,0·106 28,8·106 27,3·106

Зовнішні межі зони можливих суцільних вторинних пожеж і зони можливих окремих вторинних пожеж рекомендується відображати з використанням тактичних знаків у вигляді, наприклад, концентричних кіл (з радіусами Rсуц і Rокр) червоного кольору, у розриві яких виконано пояснювальні написи «30» і «10» відповідно, обов’язково враховуючи масштаб Плану авіаційного заводу. Визначення та відображення можливих місць виникнення окремих вторинних пожеж здійснюються шляхом виконання таких операцій: ● визначення значення величини Ітепл.випр.конкр.ел, кВт/м2, теплового потоку, що випромінює конкретний елемент досліджуваного об’єкта за 221


Т а б л и ц я 5.3 Значення величин швидкості вигоряння Назви горючих речовин (матеріалів) Бензин Гас Ацетон Сірковуглець Мазут Етиловий спирт Метиловий спирт Нафта (дизельне паливо) Мастила (масла)

Vлін, мм/с 0,075 0,06 0,055 0,036 0,037 0,042 0,035 0,027 0,025

місцем «розташування» цього елемента відносно зовнішніх меж зони можливих суцільних вторинних пожеж і зони можливих окремих вторинних пожеж (вважаючи, що інтенсивність теплового випромінювання первинної пожежі змінюється в межах зони можливих окремих вторинних пожеж (від 30 до 10 кВт/м2) майже за лінійним законом, а в межах зони можливих суцільних вторинних пожеж – обернено пропорційно квадрату відстані від тактичного знака «ЦЗ» до конкретного елемента і завжди перевищує 30 кВт/м2); • визначення значення Іпорог.ГРконкр (за даними табл. 5.4) для конкретного елемента досліджуваного об’єкта з використанням інформації про горючі речовини (матеріали) цього елемента, наведеної у «Характеристиці досліджуваного промислового об’єкта». Указаний конкретний елемент може спалахнути, і на ньому може виникнути окрема вторинна пожежа у разі виконання співвідношення Ітепл.випр.конкр.ел ≥ Іпорог.ГРконкр. Т а б л и ц я 5.4 Порогові величини інтенсивності (густини потоку потужності) теплового випромінювання

Назви горючих речовин (матеріалів)

Технічний картон (папір) Бавовняні тканини (волокна) темного кольору Брезент кольору хакі Дерматин темного кольору Тканини для оббивки 222

Іпорог.ГРконкр, кВт/м2, залежно від терміну випромінювання 3 хв 5 хв 15 хв 18,0 15,2 10,8

11,0

9,7<