CC BY
93
С трибуны Президиума ДВО РАН
Вестник ДВО РАН. 2005. № 5
Эта рубрика впервые обозначена в нашем журнале, хотя научные доклады ведущих дальневосточных ученых по приоритетным направлениям науки, обсужденные на заседаниях Президиума ДВО РАН, публиковались в нем и ранее. Доклад, который мы сегодня предлагаем вашему вниманию, прозвучал на заседании 14 апреля 2005 г.
Л.М.КОНДРАТЬЕВА
Вопросы экологической безопасности в Приамурье: выбор приоритетов
Обсуждается методология выявления экологического риска и ее практическое приложение для решения комплекса социально-экологических проблем в Приамурье, связанных с низким качеством поверхностных вод. Рассматриваются подходы к оценке экологического риска загрязнения воды органическими веществами различного происхождения. Приводится обоснование выбора приоритетных показателей качества воды и рыбы, обеспечивающих экологическую безопасность населения.
Problems of ecological safety in Priamurie: choice of priorities. L.M.KONDRATIEVA (Institute for Aquatic and Ecological Problems, FEB RAS, Khabarovsk).
This paper discusses a methodology of identification of ecological risk and its practical application for solving a complex of social-ecological problems formed in Priamurie due to low quality of surface waters. Approaches to assessment of ecological risk of water pollution by organic substances of different origin are considered. The choice of priority indices of water and fish quality providing ecological safety for human population in Priamurie is well-grounded.
Одним из приоритетов национальной экологической политики России является соблюдение экологической безопасности путем решения соответствующих проблем на региональном уровне. В Экологической доктрине России, одобренной распоряжением Правительства РФ 31 августа 2002 г. (Москва, № 1225-р), важное место отводится своевременному прогнозированию и выявлению возможных экологических угроз, включая оценку экологического риска при возникновении чрезвычайных ситуаций в результате воздействия природных и антропогенных факторов.
При создании комплексных экологических программ крайне важно выбрать обоснованные критерии оценки экологического риска, ориентированные прежде всего на предотвращение ущерба для здоровья населения. Единого мнения на этот счет у специалистов нет, в интерпретации понятия экологического риска (ЭР) преобладает главным образом географический подход. Вместе с тем ошибки в выборе приоритетных критериев для оценки негативного воздействия на природные комплексы порой приводят к необоснованным экономическим затратам, угрожают стабильности функционирования экосистем и могут служить главной предпосылкой нанесения ущерба здоровью людей.
КОНДРАТЬЕВА Любовь Михайловна - доктор биологических наук (Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, Хабаровск).
Опыт ранжирования социально-экологических проблем в различных регионах России свидетельствует о том, что наиболее трудно решаемые задачи часто связаны не только с дефицитом финансовых средств, но чаще всего с отсутствием методологии выбора приоритетов при оценке экологического риска.
Для преодоления критического положения в социально-экологической сфере важен выбор методологии исследования сложившейся ситуации. В качестве такой методологии может выступать концепция экологического риска [2], позволяющая оптимизировать взаимоотношения общества (людей) с окружающей средой при эксплуатации природных ресурсов и проведении природоохранных мероприятий.
Экологический риск и экологический мониторинг
Оценка экологического риска тесным образом связана с проведением обязательных экологических экспертиз. Экологическая экспертиза (ЭЭ) и определение экологического риска - самостоятельные подходы к оценке состояния окружающей среды, хотя в отдельных случаях они дополняют друг друга.
В Законе «Об экологической экспертизе» (1996 г.) ЭЭ определяется как оценка уровня возможных негативных воздействий намечаемой хозяйственной и иной деятельности на окружающую природную среду и природные ресурсы. Объектами ЭЭ являются проекты и технико-экономические обоснования, технологии, нормативно-техническая документация, нормативные и административные акты. Экологическая экспертиза в России - единственная узаконенная превентивная мера, способная препятствовать строительству объектов, реализации программ, нормативных актов, иных решений в ущерб экологической безопасности, а следовательно, в ущерб правам граждан [11].
На первых этапах своего формирования экологическая экспертиза трактовалась однозначно: разрешено - значит абсолютно безопасно. В настоящее время подход к ЭЭ качественно изменился. Исследования в области анализа риска технологий показали, что прежняя концепция экологической безопасности, основанная на критериях регламентации опасных химических веществ, должна уступить место концепции экологического риска [12].
Исследования ЭР проводятся в целях сохранения природных комплексов и их видового разнообразия, предотвращения деградации и восстановления нарушенных экосистем для стабильного функционирования биосферы в целом. Главными объектами ЭР являются биологические системы различного уровня организации: отдельные организмы, в том числе человек, и их ответные реакции на изменение состояния окружающей среды; структура сообществ, отдельных звеньев трофических цепей; водные и наземные экосистемы; природные мегакомплексы; биосфера.
Ответные реакции каждого из объектов экологического риска на антропогенное воздействие будут значительно различаться по временным масштабам. Некоторые реакции можно проанализировать незамедлительно или в течение одного жизненного цикла (организменный уровень). Изменения, происходящие на популяционном и экосистемном уровнях, могут происходить в течение десятилетий, столетий, а в биосферных процессах - порой в течение геологических эпох. Несмотря на это, при оценке ЭР важно учитывать все уровни возможных последствий, включая стабильность биосферы в целом и ее сохранение для будущих поколений.
Важным инструментом достижения экологической безопасности является проведение государственного экологического мониторинга. К сожалению, во многих регионах до сих пор проводится только мониторинг состояния окружающей среды, т.е. наблюдения за отдельными физико-химическими параметрами (воздуха,
воды, почв). Тогда как экологический мониторинг - это прежде всего система оперативного слежения за объектами или явлениями, обусловливающими существование всех форм жизни. Конечная его задача - не только сбор информации о состоянии окружающей среды, но и оценка и прогноз экологического риска для человека, а в дальнейшем - его минимизация путем управления с целью устойчивого социально-экономического развития региона и государства.
Введение понятия «приемлемый экологический риск» (ПЭР) предполагает социально-экологическую оправданность различных воздействий на природу ради достижения того или иного экономического эффекта. Понятие ПЭР исходит из минимизации воздействия, сохранения природного равновесия, недопущения необратимых изменений окружающей среды, деградации природных ресурсов, снижения уровня жизни и ухудшения здоровья населения [1].
Экологический риск определяет эколого-экономические императивы природопользования. В свою очередь уровень ЭР зависит от достижений научно-технического прогресса. Это касается как инструментальных приемов (оборудования) оценки негативных последствий при загрязнении окружающей среды, так и уровня наших знаний о механизмах и процессах, происходящих в природных комплексах.
Оценка и управление экологическим риском
Экологическая ситуация формируется на базе взаимодействия трех основных факторов: природных объектов, системы природопользования и уровня научно-технического прогресса. К увеличению ЭР приводят нарушения правил природопользования, отсутствие знаний о закономерностях функционирования природных экосистем и факторах, контролирующих их стабильность.
Актуальность проблемы оценки ЭР с каждым годом возрастает. Существует много трудностей при выборе приоритетов, поскольку подходы к оценке ЭР многогранны. Для того чтобы выявить приоритетные факторы риска загрязнения окружающей среды для нескольких регионов, предлагается оценка относительного (компаративного) риска [16]. Компаративный подход позволяет снизить напряженность между государствами, когда возникают трансграничные экологические проблемы. Глобальные угрозы окружающей среде выступают в качестве факторов стратегического риска, который описывается комплексом физических и социальных характеристик [14]. Наиболее важные их них связаны с распознаванием и предотвращением угроз для будущих поколений, выбором альтернативных стратегий использования природных ресурсов [13, 15]. Характеристика ЭР, как правило, базируется на двух основных элементах: оценке риска и управлении риском.
Оценка экологического риска - это научный анализ ЭР, его генезиса, выявление факторов риска и критериев их оценки, дестабилизирующих абиогенных и биогенных факторов, их комбинаций и степени опасности в конкретной ситуации.
Управление риском - это разработка и обоснование решений по минимизации последствий, подготовка нормативных актов.
Оценка и управление ЭР - две стадии единого процесса принятия решений. У них общая цель - определение приоритетов действий, направленных на минимизацию риска. Оценка ЭР строится на фундаментальных исследованиях и анализе (естественнонаучном или инженерном) конкретных экологических условий. Управление риском опирается на экономический и социальный анализы, а также на правовые механизмы, которые не используются при оценке риска. Следует подчеркнуть, что достоверность оценки риска на каждый конкретный момент времени относительна. Все подходы нуждаются в систематической корректировке
с учетом достижений фундаментальной науки, а также опыта преодоления чрезвычайных ситуаций в различных регионах.
На фоне разнообразных процессов, происходящих в экосистемах, важен правильный выбор объекта исследования, показателей его состояния. Отдельные природные компоненты обнаруживают различные темпы и степень изменчивости. Наиболее мобильные из них - радиационный фактор, гидротермические и биотические процессы (включая круговороты веществ, энергии и информации). При постоянно изменяющихся условиях обитания происходит корректировка некоторых фи-зиолого-биохимических процессов в связи с нарушением механизмов адаптации.
Кроме недостатка знаний о конкретных процессах и явлениях, поведении отдельных химических соединений, малой изученности комбинированных эффектов, на уровне оценки ЭР сказывается дефицит финансирования. Разработка стандартов и нормативов требует больших материальных затрат. Например, для проведения тестирования на канцерогенность любого соединения необходимо затратить 500 тыс. долл., использовать около 800 экспериментальных животных [12].
В России реализация государственной и региональной экологической политики идет на фоне постоянного бюджетного дефицита и потому предусматривает обязательный выбор приоритетов среди множества задач.
Выбор критериев экологического риска в Приамурье
Многие экологические проблемы Приамурья можно отнести к одной категории и объединить вокруг общего фактора - водного. Его приоритетность в Приамурье определяется тем, что от «здоровья» Амура зависит здоровье населения. Хозяйственные и экологические просчеты выражаются самым актуальным интегральным показателем - экологическим риском для здоровья населения. Сложилась проблемная социально-экологическая ситуация, когда от стабильности функционирования такой сложной природной системы, как р. Амур, зависят слаженность и взаимодействие экономической и социальной подсистем.
Выбор критериев при оценке ЭР в значительной мере определяет дальнейшие подходы к экологическому нормированию. Определение допустимых экологических нагрузок и соответствующих ограничений для антропогенных воздействий напрямую связано с решением глобальной проблемы безопасности функционирования отдельных экосистем и биосферы в целом.
Предпринимаются многочисленные попытки создания научно обоснованной стратегии управления антропогенными нагрузками. Один из таких подходов - эко-токсикологический [7]. Он базируется на выборе информативных и объективных химических и биологических критериев оценки качества окружающей среды. Химические критерии должны адекватно отражать дозу воздействия, комплексный характер загрязнения с учетом явлений синергизма и антагонизма. Химические компоненты, находящиеся в воде, определяют способы водоподготовки (питьевая вода), характер интоксикации гидробионтов всех уровней организации и степень биоконцентрирования в трофической цепи (рыба как продукт питания). Среди биологических критериев должны быть выбраны те, которые показывают ранние нарушения в наиболее чувствительных компонентах водных сообществ и их значимость для всей экосистемы в ближайшем и отдаленном будущем.
Реализация экотоксикологического подхода в Приамурье предусматривает поэтапное решение ряда фундаментальных задач.
1. Выявление неблагоприятных процессов в водной среде и обоснование химических критериев качества вод.
2. Диагностика состояния экосистемы и обоснование наиболее информативных биологических критериев, объективно отражающих состояние экосистемы и соответственно качество вод.
3. Определение критических уровней одно- или мультифакторного загрязнения вод на основе доза-эффектных зависимостей между качеством водной среды (по химическим критериям) и состоянием организмов, популяций и сообществ (по биологическим критериям).
Анализируя возможность использования этого методологического подхода для управления антропогенными нагрузками на экосистемы бассейна р. Амур, легко заметить, что на каждом из этапов возникают многочисленные трудности, связанные прежде всего с весьма ограниченным набором информации о химическом загрязнении указанных экосистем, отсутствием многолетних наблюдений за динамикой и состоянием биологических объектов. Тем не менее экологическая ситуация в Приамурье требует научного осмысления с учетом международного опыта и современного уровня знаний.
Методология ЭР позволяет «сжать» или «расширить» поток информации, сконцентрировать внимание на конкретном объекте исследования в зависимости от поставленных задач и выбрать наиболее актуальный на текущий момент из следующих:
стабильность экосистемы; качество воды различного назначения;
структура и видовое разнообразие биокомплексов (трофические связи); функционирование отдельных представителей биотических комплексов; первичная продукция (фототрофные и хемотрофные организмы); продуктивность промысловых видов (рыба, птицы, звери) и домашних животных;
самоочищающий потенциал (микробиологические процессы); здоровье человека.
Решение проблемы безопасности окружающей среды для здоровья человека в Приамурье может проводиться по двум ключевым направлениям: качество воды и качество рыбы. С позиции экосистемного подхода ясно, что органолептические и медико-токсикологические показатели качества рыбы в любом случае определяются состоянием и уровнем загрязнения среды обитания.
Рыба в качестве объекта исследования при оценке ЭР загрязненных водных экосистем может рассматриваться как фактор риска и как критерий риска - в зависимости от поставленных задач. Для здоровья человека это фактор (источник) риска, если рыба не отвечает требованиям, предъявляемым к пищевой продукции, и содержит токсичные вещества. Для водных экосистем состояние ихтиофауны является отражением многофакторного воздействия и может служить показателем (или мерой) внешнефункционального и внутрифункционального риска (рис. 1). Поэтому поиск причин изменения качества рыбы предполагает анализ факторов, влияющих как на физико-химическое состояние водной среды, так и на структурно-функциональные особенности биотического комплекса экосистемы.
Внешнефункциональный риск - это источники первичного загрязнения водных экосистем, а также ландшафтные и климатические особенности, определяющие их гидрологический и гидрохимический режимы. Внутрифункциональный риск - это прежде всего изменения в абиотическом и биотическом циклах, которые выражаются в нарушении круговорота основных макроэлементов (азота, углерода и фосфора), в снижении самоочищающей способности, во вторичном загрязнении, разрушении трофических связей за счет гибели чувствительных организмов и в ряде других внутриводоемных процессов.
Рис. 1. Рыба как объект исследования экологического риска при загрязнении водных экосистем
Наиболее сложные задачи приходится решать при выявлении внутрифункцио-нального риска, поскольку биологические системы относятся к открытым системам, характеризующимся фундаментальной неопределенностью или неоднозначностью.
Для жителей Приамурья чрезвычайно актуальна оценка риска использования загрязненных воды и рыбы, особенно зимой. При снижении биологической активности и изменении обмена веществ у рыб в зимний период снижаются защитные функции, наблюдаются наиболее выраженные ответные реакции на определенные классы веществ, в том числе на присутствие суперэкотоксикантов (полицикличес-кие углеводороды, пестициды, бифенилы, токсичные металлы). Основные факторы, определяющие особенности формирования качества воды и влияющие на метаболизм рыб в зимний период, состоят в следующем:
загрязнение более высокими концентрациями различных веществ, поступающих со сточными водами (хозяйственно-бытовые, промышленные), в связи с низким уровнем водности в период ледостава;
низкие температуры: многие вещества, которые разлагаются при температуре выше 15°С, не изменяют своих физико-химических свойств (например, летучие органические соединения сохраняют присущий им запах);
барьерная роль льда: накопление газообразных и летучих соединений за счет нарушения газового режима в период ледостава;
специфические продукты трансформации и анаэробной ферментации органических веществ, поступающих из донных осадков в водную среду.
Механизмы разложения органических веществ в водных экосистемах при низких температурах еще недостаточно изучены. Чрезвычайно важную роль для оценки риска загрязнения водных объектов в зимний период играют исследования качественного состава промежуточных продуктов разложения природных (растительные остатки) и антропогенных (ксенобиотики, нефтепродукты) органических веществ.
Не разработаны мероприятия по контролю и определению содержания в водной среде полиароматических углеводородов (ПАУ), которые поступают в водные экосистемы со сточными водами, с поверхностным стоком с территорий урбопро-мышленных комплексов, при сжигании различных видов топлива и мусора, за счет аэрогенной эмиссии во время лесных пожаров. Уже известно, что многие ПАУ отличаются высокой персистентностью, и их относят к стойким органическим загрязнителям. Однако механизмы их деструкции, трансформации, поведения и влияния на гидробионтов в зимний период, в том числе на рыб, еще не изучены.
Подходы к регламентации загрязнения окружающей среды стойкими органическими загрязнителями (СОЗ) имеют большое значение для здоровья населения. Организационные мероприятия по соблюдению экологической безопасности должны проводиться на государственном и региональном уровнях [10]. Министерством здравоохранения России рекомендовано несколько этапов региональных комплексных исследований по проблеме защиты окружающей среды и населения от воздействия СОЗ, в том числе:
1) выявление, учет источников ПАУ, пестицидов, полихлорированных бифенилов и диоксинов, ранжирование опасности ситуации на региональном и местном уровнях;
2) обеспечение мониторинга загрязнения на наиболее опасных участках, разработка скринингового метода анализа диоксинов для предварительной оценки локальных загрязнений;
3) проведение эпидемиологических и статистических исследований влияния СОЗ на здоровье населения и оценка риска на территории региона, в том числе с использованием биомониторинга;
4) разработка и осуществление системы широкой информации населения по профилактике вредного влияния СОЗ на здоровье населения.
Наиболее весомыми факторами загрязнения р. Амур стойкими органическими соединениями, в том числе хлорсодержащими пестицидами, бифенилами и ПАУ, можно считать трансграничное загрязнение Амура с сопредельных территорий Китая, выбросы от энергетических источников, транспортных средств и лесные пожары. Для обеспечения экологической безопасности крайне важно выбрать приоритетные показатели качества воды, которые будут отражать существующий риск для воспроизводства рыбных ресурсов и гарантии для предотвращения нанесения ущерба здоровью человека при выборе способов водоподготовки для централизованного водоснабжения городов Приамурья.
Междисциплинарный подход при оценке экологической ситуации на Нижнем Амуре апробирован в 2002 г. при выполнении проекта «Экологический кризис на Амуре и состояние здоровья коренных малочисленных народов Севера» при спонсорской поддержке благотворительной организации «Landesverband der Inneren Mission E.V.» (Мюнстер, Германия). В проекте принимали участие ИВЭП ДВО РАН, ИТИГ ДВО РАН, НИИ охраны материнства и детства СО РАМН, Хабаровское отделение ТИНРО, Ассоциация коренных малочисленных народов Севера Хабаровского
края, Экологический фонд «Амур». Получены результаты комплексной оценки экологического состояния р. Амур с использованием комбинированных методов биоиндикации и современных физико-химических методов (ИК- и УФ -спектроскопия, высокоэффективная жидкостная хроматография, газожидкостная хроматография, атомно-адсорбционная спектрометрия). В качестве биоиндикаторов загрязнения водной среды были использованы микроорганизмы и рыба. Для экологической и токсикологической оценки качества рыбы определяли содержание в мышечных тканях суммы летучих оснований, триметиламина, гистамина, пестицидов, ионов тяжелых металлов, а также бактериальное загрязнение мышц и жабр [3, 4, 6].
Проведенные в период ледостава комплексные исследования показали, что рыба в р. Амур на участке от Хабаровска до Комсомольска-на-Амуре загрязнена пестицидами и ионами тяжелых металлов. Эти токсиканты были обнаружены в 11 видах рыб. Содержание тяжелых металлов не превышало пищевых ПДК, кроме ртути, ее концентрации в зимний период доходили до 0,72 мг/кг. Кадмий был обнаружен только в соме (0,05 мг/кг), выловленном в протоке Аджор. Однако 5 лет назад в Амуре в районе поселков Славянка, Лидога и Найхин в зимнее время вылавливали рыбу с превышением пищевых ПДК по кадмию. Летом 2002 г. в низовье Амура отмечено максимальное загрязнение практически всей рыбы свинцом (до 0,25 мг/кг). Учитывая высокую токсичность ртути, кадмия и свинца, содержания ионов этих тяжелых металлов следует отнести к приоритетным при оценке опасности для здоровья человека.
Хлорсодержащие пестициды (ДДТ - дихлордифенилтрихлорметан, продукты его деструкции; ГХЦГ - гексахлорциклогексан, его гамма-изомер линдан) были обнаружены в различных видах рыб, выловленных в основном русле р. Амур. Содержание пестицидов в мышечных тканях зимой было выше, чем летом. Кроме хлорсодержащих пестицидов в рыбе обнаружены в значительном количестве другие высокомолекулярные неидентифицированные соединения.
Хроматографическими методами в рыбе, выловленной в основном русле р. Амур на участке от устья р. Сунгари до г. Николаевск-на-Амуре, выявлены группа низкомолекулярных спиртов, альдегиды и эфиры масляной кислоты, которые отличаются высокой летучестью. Летучие вещества придают рыбе неприятный привкус и запах, снижая ее пищевые качества и создавая проблемы при реализации рыбной продукции. Многие летучие вещества недостаточно изучены в токсикологическом плане, поэтому представляют риск для здоровья человека.
В период ледостава 2002 г. в рыбе обнаружены высокие концентрации азотистых летучих оснований (от 193 до 410 мг/кг сырой массы вещества). В свежей рыбе количество азота всех летучих оснований, как правило, не превышает 15-17 мг % (150-170 мг/кг). В рыбе с интенсивным «химическим» запахом обнаружен тримети-ламин, его содержание в зимний период было выше, чем летом, и составляло от 2,4 до 6,2 мг/кг [4]. Триметиламин является не только источником резкого запаха, он служит предшественником канцерогенных нитрозоаминов, особенно при избытке нитритов в водной среде. Согласно нормативным требованиям допустимый уровень суммы нитрозоаминов в рыбной продукции не должен превышать 0,003 мг/кг.
На основании полученных данных был сделан вывод о политоксикозе амурской рыбы, обусловленном многокомпонентным загрязнением рыбы низкими концентрациями различных веществ (см. таблицу). Изменение органолептических свойств рыбы происходит, как правило, в период ледостава при ее комплексном загрязнении хлорсодержащими пестицидами и ионами тяжелых металлов, способных вызывать нарушения в обмене веществ и снижать защитные функции ихтиофауны. Проникновение микроорганизмов в мышечные ткани в присутствии пестицидов и тяжелых металлов сопровождается образованием летучих соединений,
Комплексная оценка качества рыбы, выловленной в период ледостава 2002 г. в р. Амур (максимальные значения показателей)
Показатель качества Значения Рыба ПДК (пищевые)
Запах Интенсивный, Чебак, налим, сом, Не соответствует
резкий конь пестрый рыбному
Бактериальное обсеменение, 2000-6000 Чебак, конь пестрый, 50 000
КОЕ/г налим, сом
Триметиламин, мг/кг 2,4-6,2 Чебак, налим, сом, конь пестрый Сумма нитрозоаминов не должна превышать 0,003 мг/кг
Азот летучих оснований, мг/кг 290-410 Лещ, конь губарь 150-170
Гистамин, мг/кг 19,7-22,0 Лещ, конь губарь 100
Содержание ТМ в мышцах,
мг/кг
РЬ 0,02-0,13 Налим, конь губарь 1,0
И8 0,56-0,72 Конь пестрый, сом 0,6
2п 10,2-10,8 Сазан, краснопер 40,0
Си 1,18-1,41 Лещ, краснопер 10,0
ДДТ и его изомеры, мкг/кг 0,0623-0,0751 Краснопер, сом, конь губарь 0,3
Линдан (гамма-ГХЦГ), мкг/кг 0,0228-0,0249 Верхогляд, конь пестрый 0,03
некоторые из них не идентифицированы, поэтому их содержание не нормируется и не контролируется. Многокомпонентное загрязнение рыбы, даже низкими концентрациями токсикантов, может привести к отдаленным экологическим последствиям и снижению рыбных запасов экосистемы р. Амур.
Методом биодиагностики подтвержден высокий уровень загрязнения р. Амур азотсодержащими органическими веществами. На многих участках Нижнего Амура содержание нефтепродуктов на момент исследования превышало рыбохозяйственные ПДК. Анализ сезонного загрязнения р. Амур стойкими ПАУ, состоящими из 3-5 ароматических колец (фенантрен, бенз(а)пирен, пентафен и их гомологи), показал, что в летний период на отдельных участках реки ниже Хабаровска суммарное содержание этих токсикантов в воде было в 10 раз больше, чем зимой [3]. Это свидетельствует об увеличении в летний период числа антропогенных источников загрязнения ПАУ, в частности важную роль играют участившиеся в последнее время лесные пожары. В целом по направлению к низовью Амура содержание ПАУ увеличивается во всех пробах воды по поперечному и продольному профилям реки, что представляет реальную угрозу для жизнедеятельности различных групп гидробионтов, воспроизводства рыбных ресурсов вследствие накопления токсикантов в водных организмах, составляющих кормовую базу рыб. Следуя концепции ЭР, всю совокупность факторов, оказывающих влияние на качество рыбы, можно также считать предпосылкой потенциального экологического риска для здоровья человека. Загрязнение водных экосистем по отношению к рыбе можно рассматривать на различных классификационных уровнях риска в форме внешнефункционального риска (изменение условий обитания), внутрифункционального (изменение обмена веществ и продуктивности отдельных популяций) и индивидуального (концентрирование токсикантов в отдельных органах рыб и нарушения в метаболизме). Рыба как объект исследования может выступать в качестве критерия риска, отражающего негативные изменения в местообитаниях и нарушения в функционировании водной экосистемы. По отношению к человеку рыба является фактором экологического риска.
Предполагается, что изменение органолептических свойств у амурской рыбы может быть обусловлено несколькими причинами: загрязнением водной среды низкими концентрациями стойких органических веществ, поступающих со сточными водами (возможно, с речным стоком), которые не регистрируются традиционными методами; вторичным загрязнением при миграции из донных отложений продуктов трансформации медленно разлагаемых органических веществ природного и антропогенного происхождения; комплексом внутренних преобразований в организме рыбы (изменение обмена веществ в зимний период), а также ослаблением иммунной системы вследствие политоксикоза, вызванного низкими концентрациями аккумулированных поллютантов (пестицидов, нефтепродуктов, тяжелых металлов).
Настораживающие данные получены в лаборатории медицинской экологии ДГМУ в результате физико-химических и медико-токсикологических исследований природных субстратов (вода, донные отложения, рыба) и биопроб населения (кровь, моча, грудное молоко и плацента). Хлорорганические вещества обнаружены в воде и донных отложениях. Хлорфенолы и пестициды группы ДДТ, гекса-хлорциклогексана отмечены в рыбе. Содержание хлорорганических соединений в крови и грудном молоке обследованных женщин было в 3,6 раза больше, чем в рыбе. Бензол и его производные обнаружены в рыбе, грудном молоке и плаценте. Ге -нотоксикологические исследования (микроядерный тест) показали, что в амурской рыбе могут накапливаться вещества, обладающие мутагенным эффектом и вызывающие патологию печени. Полученные данные свидетельствуют о том, что значительному токсикологическому воздействию подвергаются дети [9].
Обобщение международного опыта, анализ накопленных в Приамурье данных и результатов междисциплинарного подхода при оценке экологической ситуации на Нижнем Амуре позволяют рекомендовать несколько приоритетных показателей качества воды и рыбы с позиций экологического риска (рис. 2). Эти показатели необходимо учитывать при подготовке социально-экологических программ и разработке стратегии экологической безопасности Дальневосточного региона.
Рассматривая экосистему р. Амур в целом как проблемную, можно предложить следу -ющие этапы оценки экологического риска при ее загрязнении различными веществами и токсичными элементами: 1) конструирование проблемы и выбор иерархического уровня для оценки риска (экосистема, биоценозы, вода, рыба);
2) обобщение теоретических знаний по проблемам загрязнения водных экосистем; 3) анализ многолетней информации о загрязнении р. Амур (сезонные тренды); 4) системный анализ выбранного объекта (части, целого); 5) концептуальная модель загрязнения (первичное и вторичное загрязнение природными и антропогенными веществами); 6) натурные исследования (мониторинг), исследование сезонной динамики загрязнения; 7) экспериментальный поиск зависимостей между интенсивностью загрязнения и функционированием гидробионтов различного уровня организации; 8) определение главных параметров и характеристик, выявление приоритетных критериев риска; 9) создание имитационной модели,
Рис. 2. Приоритетные критерии экологической безопасности Приамурья (водный фактор). ПАУ - полиаромати-ческие углеводороды, ПХБ - полихлорированные бифенилы, НА - нитрозоамины, ХОП - хлорорганические пестициды, МА - метиламины, ТМ - ионы тяжелых металлов (кадмий, ртуть, свинец)
проведение корреляционного анализа для сокращения числа наблюдаемых параметров; 10) аналитическое и эмпирическое моделирование; 11) оценка риска, прогноз, управление риском.
Приоритеты экополитики и экологической безопасности в Приамурье
Несмотря на общий спад уровня производства на Дальнем Востоке России начиная с 1991 г., в настоящее время улучшения и стабилизации экологической обстановки в Приамурье не наблюдается. Это свидетельствует о наличии негативных глубинных процессов, затронувших основы функционирования всех природных комплексов, в том числе такой крупномасштабной экосистемы, как р. Амур. Современное состояние и особенности функционирования экосистемы р. Амур обусловлены совокупностью внутриводоемных процессов, многофакторным антропогенным воздействием на структурные компоненты биосферы и нерациональным природопользованием на территории водосбора.
Особая зона риска для человека - города, где сильнее выражена деформация среды обитания. Водный фактор при этом выступает одним из главных приоритетов региональной экополитики, так как включает следующие аспекты общей безопасности: политический (трансграничное загрязнение); экономический (затраты на водоподготовку, утрата рыбных ресурсов); экологический (сохранение р. Амур как экосистемы); медицинский (здоровье населения, демография).
Экологическое благополучие в бассейне Амура, повышение качества жизни людей, экологически адаптированная экономика, обеспечение охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов могут быть достигнуты путем решения комплекса стратегических задач. Наиболее актуальные среди них - обеспечение населения безопасной водой, снижение масштабов трансграничного загрязнения р. Амур, предотвращение ущерба здоровью малочисленного коренного населения Приамурья.
Обеспечение населения качественной и безопасной водой - важнейшая из стратегических задач. В настоящее время технология водоподготовки такова, что не учитываются загрязнение р. Амур стойкими органическими веществами и их предшественниками, а также возможность их образования непосредственно в технологическом процессе. При хлорировании природных вод, загрязненных такими веществами, существует повышенный риск образования хлорсодержащих канцерогенных веществ. В то же время природоохранные службы, осуществляющие мониторинг загрязнения окружающей среды, не имеют современного аналитического оборудования для диагностики микропримесей подобных токсикантов.
Уникальность экосистемы Амура обусловлена характером территории его водосбора (несколько субъектов Российской Федерации, КНР и Монголия) и особенностями формирования общего стока, в котором принимают участие 2827 притоков различного иерархического уровня. Управление такой сложной экосистемой, как Амур, не может осуществляться без учета трансграничного воздействия на один из его базовых притоков (р. Сунгари).
При реализации бассейнового подхода к оценке ЭР основным условием для всех субъектов, занимающихся хозяйственной деятельностью на территории водосбора, является наличие согласованного перечня основных контролируемых параметров и показателей качества воды. Это особенно касается мест впадения крупных притоков, на которых в первую очередь должны быть организованы контрольные створы для определения актуальных и приоритетных на текущий период
показателей. Малая эффективность односторонней охраны биоразнообразия экосистемы Амур и снижения уровня загрязнения воды с российской стороны определяется отсутствием достоверной информации об антропогенной нагрузке на природные комплексы при освоении новых территорий на севере Китая, включая бассейн р. Сунгари и правобережье Амура [5].
В мировой практике оценка качества воды в реках, подвергающихся трансграничному загрязнению, осуществляется на основании комплексного многофункционального мониторинга на базе современных ГИС-технологий. Перспектива использования этой системы для Амура может стать реальностью только при научно обоснованном мониторинге ключевых параметров качества воды, наличии развитой службы наблюдения, расширении сети постов по основному руслу р. Амур и на базовых притоках.
Среди первоочередных задач, которые в ближайшее время необходимо решить совместными усилиями властных структур дальневосточных субъектов Российской Федерации, природоохранных служб и ученых-экологов, следует назвать задачу сохранения водной экосистемы р. Амур как среды обитания для всех живых организмов.
Следует установить содержание конкретных загрязняющих веществ, которые поступают в р. Амур с сопредельных китайских территорий, подвергающихся интенсивному освоению, и разработать специальные критерии нормирования качества природных вод в бассейнах рек Амур, Сунгари и Уссури на период критической ситуации.
Во многих странах мира (США, Канада, Великобритания, Норвегия) разработана система регламентации для каждого водного объекта, что считается экономически оправданным и экологически целесообразным. В действующих в России «Правилах охраны поверхностных вод» также предусматривается возможность разработки региональных или особых нормативов для конкретных экологических ситуаций [8].
Для обеспечения экологической безопасности коренного населения, использующего для бытовых и хозяйственных целей воду непосредственно из р. Амур, особенно важно установить природу загрязняющих веществ (ЗВ), которые могут оказывать токсикологическое воздействие на амурскую ихтиофауну и здоровье человека.
Предотвращение загрязнения природных вод Амура токсичными веществами -это также сохранение традиционной этнической системы природопользования, основанной на рыбном промысле. Для многих коренных жителей Приамурья рыба не только исторически обусловленный главный источник питания, но и единственное средство для существования и сохранения национального генофонда.
Выявление конкретных классов ЗВ позволит: провести углубленные медикоэкологические исследования, направленные на охрану здоровья населения Приамурья; раскрыть механизмы превращения ЗВ в токсичные продукты (вещества), изменяющие органолептические свойства воды и рыбы; установить влияние ЗВ на видовое разнообразие гидробионтов, составляющих кормовую базу рыбы и обеспечивающих стабильное функционирование экосистемы р. Амур; разработать рекомендации по их нормированию с целью предотвращения возможного ущерба биологическим ресурсам и здоровью населения с учетом региональной специфики формирования качества природных вод в Амуре; рекомендовать временное введение региональных нормативов оценки качества природных вод по конкретным соединениям на период согласования с китайской стороной единой системы нормирования и межгосударственного контроля качества воды в соответствии с требованиями ВОЗ.
Таким образом, качество воды в р. Амур - это приоритетный фактор устойчивого социально-экономического развития Приамурья.
Выбором водного фактора в качестве приоритетного будут определяться основные эколого-социально-экономические направления развития региона:
1) юридические и законотворческие мероприятия (региональные законы, международные соглашения и нормативно-правовые акты, регулирующие сотрудничество по сохранению биоразнообразия природных комплексов Приамурья и ограничению трансграничного поступления поллютантов);
2) разработка социально-экономических и этнических аспектов природопользования (сохранение традиционного природопользования малочисленных коренных народов Приамурья, основанного на рыбном промысле; создание охраняемых эколого-этнических территорий);
3) управление экологическими аспектами прибрежно-морского природопользования (охрана морских биологических ресурсов, организация системы экологического мониторинга Амурского лимана и сопряженных морских акваторий);
4) методическое обеспечение предотвращения и сокращения загрязнения водных ресурсов (защита источников водоснабжения в экстремальных ситуациях, обеспечение населения качественной питьевой водой, предотвращение угрозы здоровью людей при использовании рыбы, разработка методов восстановления водной среды, совершенствование технологий очистки сточных вод и др.).
Снижение уровня загрязнения воды укрепит эколого-экономические основы природопользования, создаст предпосылки для совместного межрегионального и межгосударственного управления природно-хозяйственными процессами в бассейне Амура в интересах субъектов Российской Федерации и сопредельных государств.
ЛИТЕРАТУРА
1. Абалаков А.Д. Научно-методические основы экологического риска // Экологический риск: материалы Второй всерос. конф. Иркутск: Изд-во Ин-та географии СО РАН, 2001. С. 3-6.
2. Безопасность России. Экологическая диагностика / под ред. чл.-корр. РАН В.В.Клюева. М.: Знание: Машиностроение, 2000. 496 с.
3. Кондратьева Л.М., Чухлебова Л.М., Рапопорт В.Л., Золотухина ГФ. Междисциплинарные исследования экологической ситуации на Нижнем Амуре // Современные достижения в исследованиях окружающей среды и экологии. Томск: STT, 2004. С. 52-56.
4. Кондратьева Л.М., Сиротский С.Е., Рапопорт В.Л., Чухлебова Л.М. Развитие политоксикоза у рыб реки Амур в период ледостава // Современные проблемы физиологии и биохимии водных организмов: материалы междунар. конф. Петрозаводск, 2004. С. 67-68.
5. Кондратьева Л.М. Трансграничное загрязнение и стабилизация экологической ситуации в Приамурье // Проблемы региональной экологии. 2000. № 6. С. 114—120.
6. Кондратьева Л.М., Чухлебова Л.М., Рапопорт В.Л. Экологические аспекты изменения органолептических показателей рыбы р. Амур в зимний период // Чтения памяти Владимира Яковлевича Левани-дова. Владивосток: Дальнаука, 2003. Вып. 2. С. 113-118.
7. Моисеенко Т.И. Экотоксикологический подход к нормированию антропогенных нагрузок на водоемы Севера // Экология. 1998. № 6. С. 452-461.
8. Охрана водных ресурсов и экосистем / Европ. экон. ком. Нью-Йорк: ООН, 1993. 120 с.
9. Рябкова В.А. Стойкие органические соединения, воздействие на биоту р. Амур и здоровье населения Приамурья // Регионы нового освоения: Состояние, потенциал, перспективы в начале третьего тысячелетия. Владивосток; Хабаровск: ДВО РАН, 2002. Т. 2. С. 89-92.
10. Стойкие органические загрязнители, содержащиеся в окружающей среде, их влияние на здоровье населения // Экол. вестн. России. 2002. № 9. С. 12-19.
11. Трунцевский Ю.В. Экологическое право России : учеб. пособие. М.: Изд-во ПРИОР, 1999. 112 с.
12. Хоружая Т.А. Методы оценки экологической опасности. М.: Экспертное бюро-М, 1998. 224 с.
13. Long J., Fischhoff B. Setting risk priorities: a formal model // Risk Analysis. 2000. Vol. 20 (3). P. 339-352.
14. Pollard S.J.T., Kemp R.V., Crawford M. et al. Characterizing Environmental Harm: Developments in an approach to strategic risk assessment and risk management // Risk Analysis. 2004. Vol. 24 (6). P. 1551-1560.
15. Syme G.J., Kals E., Nancarrow B.E., Montada L. Ecological risks and Community perception of fairness and justice: a cross-cultural model // Risk Аnalysis. 2000. Vol. 20 (6). P 905-918.
16. Tal A., Linkov I. Role of comparative risk assessment in addressing environmental security in the Middle East // Risk Ат^. 2004. Vol. 24 (5). P. 1243-1252.
