4.3. Методология ОВОС

По Ю. Г. Пузаченко к основным характеристикам хозяйственной деятельности, учет которых крайне необходим для составления ОВОС, относятся:

1) пространственно-временная структура непосредственно используемых видов ресурсов и интенсивность их использования (в качестве ресурса может рассматриваться и физическое пространство, необходимое для размещения объекта проектирования);

2)   энергетическая мощность объекта (потребление энергии в единицу времени);

3)   проектируемое время жизненного цикла производства;

4) интенсивность и изменчивость во времени и пространстве производства вещественно-энергетических отходов (выбросов, потерь) и их структурные пространственно-временные характеристики;

5)   компоненты природной среды (переменные), непосредственно     подвергающиеся воздействию в результате прямого использования ресурсов и отходов.

Важнейшие параметры природной среды (ландшафтов, речных бассейнов и других используемых моделей пространственной организации территории):

• естественный энергетический уровень — радиационный баланс и показатели структуры теплового баланса — затраты энергии на испарение (LЕ/К), турбулентный теплообмен с атмосферой (Р/К);
• естественный водный баланс и показатели структуры водного баланса (коэффициент стока, соотношение поверхностного и подземного стока);
• естественный баланс вещества (приход вещества с атмосферными осадками, соотношение твердой фазы стока на входе и на  выходе)
• естественный (нормальный) биогеохимический фон (показатели емкости и скорости биологического круговорота веществ);
• биологическая продуктивность ландшафтов;
• КПД фотосинтеза естественного растительного покрова;
• естественная (нормальная) сложность (био- и ландшафтного разнообразия) на различных иерархических уровнях пространственной организации;
• прогнозируемый энергетический уровень и тепловой баланс (структура теплового баланса, отношение радиационного баланса к суммарной солнечной радиации — КД2);
• прогнозируемый водный баланс;
• прогнозируемый биогеохимический фон;
• прогнозируемый уровень структурной сложности (био- и ландшафтного разнообразия);
• собственные частоты динамики основных переменных;
• характерное время самовосстановительных процессов;
• оценка стационарности и факторов, ответственных за стационарность.

Оценка стационарности показывает, насколько стабильна система и что именно определяет эту стабильность.

Методы ОВОС. В основе составления ОВОС лежит, прежде всего), эмпирическое обобщение данных (типовая схема) о влиянии технического (инженерного) объекта на окружающую территорию. При этом используется вся совокупность частных и общих методов географических, инженерно-геологических, экологических исследований (полевых и камеральных). Они дополняются математическими методами, моделированием процессов, построением ГИС и т.д.

На этапе создания ОВОС проектируемых объектов на первый план выступает прогнозирование — это процесс получения данных о возможном состоянии исследуемого объекта и природно-антропогенных ландшафтов в зоне его влияния на заданный период времени. Прогноз — результат прогнозных исследований. ОВОС включает не только физико-географический, но и инженерно-геологический, экономический, социальный прогнозы. Географическое прогнозирование— самостоятельная учебная дисциплина и междисциплинарное научное направление. Поэтому мы ограничимся самыми общими соображениями по данному вопросу*.

Методы прогнозирования делятся на интуитивные (экспертные) и формализованные (фактографические). Экспертные оценки применяются в случае, если об объекте оценивания нет достоверных сведений и неизвестны количественные зависимости между прогнозируемыми процессами и явлениями. Экспертные оценки применяют при построении ранжированных шкал оценок воздействия, они могут быть качественными, количественными, либо воздействие выстраивается по мере убывания или возрастания и выявляются сопутствующие ему состояния компонентов, ландшафтов, социума других видов деятельности и т.д. Экспертные оценки широко применяют при анализе альтернативных решений, определении неопределенности экологического риска и отдаленных последствий воздействия.

Среди прогнозных методов отметим экстраполяцию и метод прогнозирования по аналогиям. Экстраполяция применяется при наличии статистических рядов (пространственно-временных рядов).

Наибольшее развитие в 70-80-е годы XX в. в прогнозировании получил метод географических аналогий, особенно при прогнозировании последствий создания крупных водохранилищ и мелиоративных систем. Прогнозирование по аналогии предусматривает экстраполяцию закономерностей, найденных на существующих объектах, на проектируемые при условии сходства природных условий двух районов и технологии производства. Метод географических аналогий, по существу, представляет совокупность методов (картографического, геохимического, геофизического, расчетных и др.), использование которых подчинено одному стратегическому замыслу. Объектом прогноза выступают природно-территориальные комплексы, интегрированные потоками вещества, энергии и информации от технического объекта в геотехническую систему.

Прогнозирование по аналогиям позволяет: 1) определить размеры зон и поясов влияния технического сооружения на отдельные компоненты ПТК и на природные комплексы в целом; 2) наметить основные тенденции в изменении отдельных компонентов природы по сезонам года и в зависимости от специфики функционирования технического объекта; 3) выявить временные стадии развития процесса влияния. Это в свою очередь создает основу для проведения оценки (природной, экологической, экономической, технологической, социальной) последствий.

Различают, как минимум, пять основных взаимодополняющих методов проведения ОВОС. К числу часто применяемых относятся системы измеряемых природных параметров (характеристик). Причинно-следственные связи между возможными воздействиями на объекты устанавливаются матричным методом. Широко распространен метод сопряженного анализа карт, позволяющий определять и демонстрировать масштабы распространения воздействия. Хорошо зарекомендовала себя система потоковых диаграмм, описывающая природные системы как сложные структуры массообмена.

Матричный метод оценок воздействия. При применении метода оценки воздействия объектов на природную среду используют различные типы матриц:

1.   Перечни типов воздействий, простые контрольные списки.

2. Списки объектов, испытывающих влияние и изменяющихся под воздействием, простые контрольные списки.

3. Простейшие причинно-следственные матрицы, устанавливающие взаимодействие типов воздействия и объектов, испытывающих их.

4.   Сложные матрицы экологических последствий хозяйственной деятельности и обратных реакций.

Перечни типов воздействия, либо списки компонентов природной среды, изменяющихся под воздействием, служат основой простых и сложных контрольных листов. На базе контрольных листов геологической службой США разработан ряд причинно-следственных матриц, в частности матрица Л. Леопольда, предназначенная для оценки воздействия самых разнообразных проектов, которая дает наглядное представление о структуре взаимодействий. Однако она выявляет лишь первичные изменения в природе и не позволяет проследить всю цепь сложных взаимодействий. В строках матрицы перечислено 88 компонентов природной среды, а в столбцах приведено 100 типов воздействия. В случае если определенный процесс, связанный с осуществлением проекта, вызывает изменение того или иного компонента среды, отмечается соответствующая клетка в матрице, фиксирующая таким образом взаимодействие. Число возможных взаимодействий 8 800, по на практике для любого проекта оно колеблется от 25 до 50.

В более сложных матрицах проводится ранжирование интенсивного воздействия (придается вес или балл интенсивности) и по значимости изменений в экосистемах (определяется значимость изменения под воздействием объекта, испытывающего воздействие).

Применяют четыре типа матриц, которые позволяют выявить и паленные последствия воздействий. На рис. 5 приведены четыре типа матриц: от простых — воздействие на компоненты природы — до более сложных, позволяющих проследить распространение изменений в природе (цепные реакции) и обратное влияние измененной природы па деятельность общества (X + Н), а также последствия этого влияния, т.е. распространение последствий в обществе (Н + X) и цепные реакции в деятельности человека.

Совместный анализ карт впервые был использован Я. Мак Хартом, который применил совмещение схем на кальке для оценки воздействия на среду. Суть метода заключалась в том, что исследуемая территория делилась на участки (исходя из топографических характеристик, типов землепользования и т.п.) и по каждому участку собиралась информация о компонентах окружающей среды и потенциальных воздействиях на них. Для каждого из показателей и для каждого варианта проекта вычерчивались схемы на кальке, совмещением которых выявлялись как интенсивность нарушений среды, так и факторы природного и социально-экономического характера, затрудняющие осуществление проекта. С помощью метода совмещения оценивались воздействия линейных сооружений (автодорог, линий ЛЭП и т.п.), определялось свободное пространство для застройки, обосновывались границы охраняемых территорий, регионов со сложной экологической ситуацией. В настоящее время картографические методы применяют для определения географического охвата ОВОС, т.е. определения пространства и масштаба воздействия. Пространственно-временные рамки воздействия устанавливают с учетом интенсивности воздействия в рамках ландшафтной, бассейновой организации территории или ее административного деления.

Территориальной оценочной ячейкой может быть выбрана иерархическая ландшафтная единица, соответствующая масштабу картографирования, при крупномасштабных исследованиях — урочище, группа урочищ, при более мелком масштабе — ландшафт, ландшафтный район. При этом могут быть использованы любые ландшафтные классификации, как традиционные морфологические, классические ландшафтно-геохимические, так и типологические (группировки ландшафтных единиц по экологическому потенциалу, ценности и значимости, по ответной реакции на воздействие, по типу хозяйственного использования, по типам антропогенных нарушений и т.д.).

При экологическом проектировании использования водных ресурсов, гидротехнических сооружений, обустройства нефтяных месторождений оценивание производится в рамках бассейновой организации территории. Географический охват ОВОС ограничивается водоразделами бассейнов определенных порядков.

Оценочные ячейки также можно выявить при наложении сетки бассейнов и административного деления на ландшафтную структуру территории, в итоге вычленяется интегральная территориальная единица оценивания, для которой можно производить различные виды оценивания, от природных до социальных, производя балансовые и прогнозные построения.

Метод потоковых диаграмм и сетевых графиков. Для определения первичных изменений и цепи их следствий применяется также метод сетей, или ступенчатая матрица, разработанная Дж. Соренсеном. Метод предполагает составление перечня разных вариантов землепользования и характерных для них типов воздействий. Далее определяются связанные с этими воздействиями первоначальные изменения состояния отдельных компонентов природной среды (в данном примере — изменение стока воды в эстуарий) и последующие, вызванные уже нарушениями в природной среде (например, сокращение популяций рыб). В отличие от матрицы взаимодействия компонентов этот метод наглядно показывает не только направление, но и сущность связей разного порядка между компонентами природной среды. Он дает возможность проследить за динамикой воздействий, т.е. показать возможные изменения как во время сооружения, так и после завершения строительства объекта. Но при увеличении числа анализируемых показателей метод становится громоздким и сложным для анализа. Поэтому его применение возможно для проектов с ограниченным числом воздействий. Недостаток метода заключается также в учете изменений лишь элементов природной среды.

Интересны попытки использования метода сетей для количественных оценок воздействий на основе концепции потоков энергии. Был построен график сетей связей между компонентами природной среды с указанием направления и величины потоков энергии (в килокалориях, децибелах, для радиации — в кюри). Воздействия проекта оценивались на основе изменений в энергетических потоках, влияющих на первичную продуктивность экосистемы. Для оценки воздействия на окружающую среду используются также математические модели, в том числе имитационные, отражающие количественные зависимости между воздействиями и позволяющие рассматривать социальные и природные системы как непрерывно развивающиеся и изменяющиеся. Сравнительно давно известны модели, описывающие загрязнение отдельных компонентов природной среды, например воздуха (расчеты приземных концентраций вредных примесей), модели распространения загрязнения в воде, например модели разлива нефти в океане.

Но этот вид моделирования находится в первоначальной стадии развития, что связано с недостаточной изученностью нарушенных экосистем. В существующих моделях акцент делается, как правило, на один компонент экосистемы. В более сложных моделях, разрабатываемых для целых экосистем, недостаточно полно учитываются социально-экономические показатели, поскольку введение дополнительных данных делает модели неуправляемыми. Тем не менее на будущее этот подход рассматривается как весьма перспективный.

Завершающим этапом составления ОВОС выступает собственно оценка прогнозируемых изменений в природной среде и их последствий. Выше мы говорили о пяти основных нормах состояния ландшафтов, которые определяются формами хозяйственного использования территории (см. гл. 3). Оценка всегда предполагает соотнесение установленных или прогнозируемых состояний показателей с нормами состояния отдельных компонентов ландшафта либо ландшафта в целом.

Выделяют пять последовательных видов (этапов) оценивания экологических последствий от функционирования ГТС и производственных объектов: природную оценку, специальную природную, технологическую, экономическую и социальную, к которой относится и оценка социальной совместимости.

1. Природная оценка. Ее сущность заключается в соотнесении прогнозируемых изменений в свойствах ландшафтов (процессах) с теми же процессами и свойствами зональных аналогов вне сферы антропогенного воздействия, инвариант которого описывается количественной вещественно-энергетической моделью.

Природная оценка заключается в сравнении прогнозируемых изменений конкретных параметров ландшафта с пространственной или временной изменчивостью тех же показателей — климатических, гидрологических, ботанических, почвенных, геохимических. Например, для оценки прогнозируемых изменений метеорологических элементов в зоне влияния крупных водохранилищ можно использовать критерий DP/s, где DP — изменение метеорологического элемента (температуры или влажности воздуха, осадков, скорости ветра и т.д.), а s— среднее квадратическое отклонение того или иного показателя во времени. В качестве критерия для природной оценки изменений можно использовать отношение изменения индикатора (параметра) к пространственной изменчивости этого показателя, например между соседними подзонами тайги.

Главное в природной оценке — данное явление оценивается по этому же явлению, вне сферы воздействия. Например, при обосновании и построении ранжированных шкал ландшафтно-геохимических оценок оценивание производится по отношению к природному фону, геохимическим характеристикам зональных ландшафтов и т.д. Оценка природно-экологических потенциаюв загрязнения проводится по отношению к худшим и лучшим условиям миграции загрязнений, к оптимальной самоочищающей способности почв и т.д.

2. Специальная природная оценка. Для природных процессов, которые не жестко формализованы, в ряде случаев проведение природной оценки первого вида затруднительно. В таком случае целесообразно оценивать изменение одних показателей состояния ландшафтов (скорости ветра, глубины залегания фунтовых вод, влажности почв, атмосферных осадков и т.д.) в сравнении с изменением других, тоже природных показателей (изменением биологической и сельскохозяйственной продуктивности лесов, лугов, пашни, прохождением растениями фенологических фаз и т.д.)- Преобразования в границах природно-территориальных комплексов в зонах влияния геотехнических систем и производственных объектов следует рассматривать как интегральную оценку новых факторов формирования ландшафтов. Итак, специальная природная оценка — это оценка изменения природных характеристик по отношению к другим. Проведение природной оценки дает возможность из всего многообразия процессов и явлений, которые претерпевают преобразование в зонах влияния, отобрать для последующей технологической оценки наиболее существенные и важные.

3. Технологическая оценка. Существует многообразие технологических оценок вне и в сфере техногенного воздействия. Это специальные виды оценивания, для некоторых из них разработаны нормативы, по отношению к которым и производится оценка. Она может быть качественной по принципу хорошо-нейтрально-плохо, но чаще всего определяется превышением над нормативом. Например, экологическая оценка технологий, которая является разновидностью технологической оценки, осуществляется по отношению к нормативам сырья и материалов, нормативам землеемкости, отходности, ресурсоемкости, санитарно-гигиеническим и т.д.

Технологическая оценка предусматривает рассмотрение прогнозируемых изменений свойств и процессов в ландшафтах окружающей территории с позиций требований различных отраслей хозяйства, производственных технологий и видов деятельности человека (сельскохозяйственной, рекреационной, промышленного, гражданского и военного строительства и т.д.). Технологическая оценка в принципе чрезвычайно многопланова. Она необходима на стадии ТЭО проектов, на предпроектной стадии, когда производится сопоставление альтернативных вариантов. Отметим многообразие видов технологических оценок и их противоречивость, например: одни и те же изменения в гидрогеологических условиях и метеорологическом режиме на берегах водохранилищ благоприятны для одних отраслей промышленности и неблагоприятны для других.

4. Экономическая оценка изменения природных условий и компенсационных мероприятий по снижению или предотвращению негативного эффекта от создания хозяйственных объектов. Экономическая оценка включает в себя расчет прямого ущерба (или эффекта от улучшения) функционированию отраслей хозяйств, состоянию производственных фондов, трудовых ресурсов, затрат на компенсацию негативных последствий и т.д.

Частный пример: одним из важнейших показателей эффективности (ущерба) от создания геотехнических систем и производств выступает экономическая (стоимостная) оценка изменения сельскохозяйственной и биологической продуктивности ландшафтов. Стоимость показателей (изменением биологической и сельскохозяйственной продуктивности лесов, лугов, пашни, прохождением растениями фенологических фаз и т.д.)- Преобразования в границах природно-территориальных комплексов в зонах влияния геотехнических систем и производственных объектов следует рассматривать как интегральную оценку новых факторов формирования ландшафтов. Итак, специальная природная оценка — это оценка изменения природных характеристик по отношению к другим. Проведение природной оценки дает возможность из всего многообразия процессов и явлений, которые претерпевают преобразование в зонах влияния, отобрать для последующей технологической оценки наиболее существенные и важные.

3. Технологическая оценка. Существует многообразие технологических оценок вне и в сфере техногенного воздействия. Это специальные виды оценивания, для некоторых из них разработаны нормативы, по отношению к которым и производится оценка. Она может быть качественной по принципу хорошо-нейтрально-плохо, но чаще всего определяется превышением над нормативом. Например, экологическая оценка технологий, которая является разновидностью технологической оценки, осуществляется по отношению к нормативам сырья и материалов, нормативам землеемкости, отходности, ресурсоемкости, санитарно-гигиеническим и т.д.

Технологическая оценка предусматривает рассмотрение прогнозируемых изменений свойств и процессов в ландшафтах окружающей территории с позиций требований различных отраслей хозяйства, производственных технологий и видов деятельности человека (сельскохозяйственной, рекреационной, промышленного, гражданского и военного строительства и т.д.). Технологическая оценка в принципе чрезвычайно многопланова. Она необходима на стадии ТЭО проектов, на предпроектной стадии, когда производится сопоставление альтернативных вариантов. Отметим многообразие видов технологических оценок и их противоречивость, например: одни и те же изменения в гидрогеологических условиях и метеорологическом режиме на берегах водохранилищ благоприятны для одних отраслей промышленности и неблагоприятны для других.

4. Экономическая оценка изменения природных условий и компенсационных мероприятий по снижению или предотвращению негативного эффекта от создания хозяйственных объектов. Экономическая оценка включает в себя расчет прямого ущерба (или эффекта от улучшения) функционированию отраслей хозяйств, состоянию производственных фондов, трудовых ресурсов, затрат на компенсацию негативных последствий и т.д.

Частный пример: одним из важнейших показателей эффективности (ущерба) от создания геотехнических систем и производств выступает экономическая (стоимостная) оценка изменения сельскохозяйственной и биологической продуктивности ландшафтов. Стоимость экологических условий и их изменений под воздействием, вызывающим негативные последствия для жизнедеятельности биоты. Антропоцентрический подход реализуется при экологической оценке изменения окружающей среды под воздействием по отношению к человеку. Важные звенья экологических оценок — анализ цепочки: воздействие — изменения — последствия, построение ранжированных шкал оценок воздействий по отношению к живому; регламентация параметров среды обитания человека и, наконец, оценка качества окружающей среды и экологическая совместимость.

Экологическая несовместимость — воздействие на природные объекты и системы, которые не адаптированы к этому типу воздействия. Например, радиоактивность разрушает генофонд, воздействие может усилить или изменить вектор природного процесса, что может вызвать экологическую катастрофу, и т.д.

При экологических оценках широко используют приемы и методы биотестирования, ландшафтной индикации загрязнения, геохимии техногенеза, экологической геохимии, геохимии окружающей среды, социально-экологических и медико-биологических исследований.

По другой точке зрения (К. Н. Дьяконов) экологический вид оценки частично может быть отнесен к природной или специальной природной, если речь идет об устойчивости природных систем как таковых; к технологической, если рассматривать генофонд как потенциальный ресурс биотехнологии, сельскохозяйственного производства; к социальной, если рассматривать изменения среды через призму экологии человека, т.е. изменения экологии социальной среды.