АНАЛІЗ РИЗИКУ СТАНУ ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ УКРАЇНИ


http://www.niss.gov.ua

Атомна бомба вибухнула вже в поемі Парменіда

М. Хайдеггер

Безпека людини та стан природного середовища – одна з найважливіших характеристик якості життя, науково-технічного та економічного розвитку держави. У зв’язку з цим першочергового значення набуває необхідність вивчення ризику для людини та суспільства загалом з боку технологічних, економічних та соціальних чинників, які впливають на створення безпечних умов проживання.

У науковій літературі та в буденному розумінні зустрічаються різні тлумачення поняття “ризик”. Але загальним для всіх цих визначень є те, що ризик включає невпевненість у тому, чи відбудеться небажана подія і чи виникнуть внаслідок цього аналогічні процеси в розвитку природи та суспільства.

Великі техногенні аварії значно посилили увагу до даної проблеми як спеціалістів, так і широкої громадськості та засобів масової інформації. Використання нових технологій, вибір місць для розміщення нових потенційно небезпечних виробництв постали в центрі уваги політичного життя багатьох розвинених країн (Швеції, Австрії, США). Наукові дослідження сприяли концентрації уваги на питаннях безпеки й оцінки ризику і в традиційних сферах людської діяльності (металургійне виробництво, гірнича справа, автомобільний рух, будівництво нафтопроводів, дамб). Одночасно активізувалися дослідження проблем захисту навколишнього середовища, охорони здоров’я населення.

На думку професора П. Словіка [35], для того, щоб у сучасному, динамічному світі правильно орієнтувати людей щодо величини ризику тієї або іншої події для здоров’я людини та навколишнього середовища, а також уникнути неадекватної реакції населення, необхідно розробити нову наукову дисципліну – “аналіз ризику”.Ця дисципліна має спеціально вивчати питання ризику: його ідентифікацію, опис і кількісну оцінку.

У деяких розвинених країнах останнім часом проведено спеціальні дослідження з оцінки ризику у великих промислових районах. Це дозволило привернути увагу до проблеми визначення та розробки уніфікованої “політики безпеки”, вироблення загальної методології прийняття рішень для зменшення ризику в промислових районах. За основу цієї методології взято концепцію “прийнятного” ризику та стратегію заходів щодо його забезпечення. При цьому кількісний аналіз ризику та управління ним на рівні промислових регіонів стали важливим аспектом прийняття рішень у регламентації дій щодо захисту людини та навколишнього середовища [7].

В Україні, на жаль, не розроблено загальнодержавної програми аналізу ризику для людини та навколишнього середовища. Розбудова незалежної держави відбувається без урахування оцінки ризику. На думку авторів, врахування фактору ризику дає можливість попередити й уникнути значних соціальних, екологічних і техногенних катастроф, підвищити соціальну безпеку людини.

РОЗДІЛ 4

ІДЕНТИФІКАЦІЯ ЗАГРОЗ ЕКОЛОГІЧНІЙ БЕЗПЕЦІ УКРАЇНИ

4.1. Зовнішні загрози

4.1.1. Глобальні екологічні проблеми

Негативні наслідки антропогенного впливу на екологію в глобальному масштабі настільки значні, що призвели до екологічної кризи. Її виявом є зміни, що загрожують життю людини і негативно впливають на розвиток суспільства, генетичний фонд, енергетичну, мінерально-сировинну та продовольчу забезпеченість, демографічні процеси, чистоту довкілля тощо [1].

За сучасними оцінками, протягом історії свого існування людство зруйнувало 2 млрд га родючих земель – це перевищує площу нині оброблюваних полів і пасовиськ. (близько 1,5 млрд га). Площа, вкрита лісами, з 50-х до кінця 70-х років скоротилася вдвічі – з 50 до 25 млн кв. км. За останні 40 років площа вологих тропічних лісів зменшилася на половину. Але ж саме там зконцентровано значне біорізноманіття – генетичні ресурси планети.

Зменшення лісів (особливо в тропіках), перевипас худоби на пасовиськах, стрімке розорання земель спричинили значні зміни в круговороті елементів, що визначає екологічне благополуччя планети, призвели до збільшення площ зайнятих пустелями в середньому на 6 млн. га за рік. Разом з тим понад 20 млн га земель знижують урожайність через ерозію. Усі ці негативні процеси супроводжуються (і значніою мірою спричинені) швидким ростом населення – на 85 млн чол. за рік.

Під час переробки сировини утворюється багато нових сполук. Людина може синтезувати близько 10 млн речовин і виробляти у значних обсягах до 50 тис. сполук. При цьому близько 9/10 первинно видобутої сировини в процесі технологічної переробки йде у відходи. Відходами стає також основна маса води (під час переробки та разом з кінцевими продуктами).

Таким чином, за останні 100 років виник ще один потужний фізико-хімічний механізм впливу на довкілля: в природу викидаються продукти антропогенного походження – хімічні сполуки й елементи, часто науці не відомі, а також пил, сухі та рідкі аерозолі, радіоактивні речовини та тепло [15].

У зв’язку з цими глобальними негативними явищами, їхнім масштабом, зростанням динамізму та гостроти і комплексним характером виникає загроза переростання екологічної кризи в екологічну катастрофу, що призведе до загибелі нашої цивілізації. Для України серед багатьох загроз, повязаних з глобальними негативними явищами, основними є виснаження озонового шару, потепління і транскордонне забруднення.

Озонова товща атмосфери знаходиться на відстані приблизно між 20 і 45 км від поверхні Землі, характерною особливістю є підвищена концентрація озону, що практично збігається з концентрацією стратосфери атмосфери. Значне поглинання ультрафіолетового випромінювання озоновою товщою забезпечує захист всього живого на Землі від згубного впливу ультрафіолета. Під впливом господарської діяльності людини, зокрема створення нових хімічних сполук, що потрапляють і накопичуються в атмосфері (наприклад, фреони), відбувається витончення озонової товщі. Речовини, що надходять в атмосферу, беруть участь у реакціях руйнування озону, одночасно вони є каталізаторами цих реакцій.

Результати спостережень за відхиленням загального вмісту озону в атмосфері над територією України у 1996-1999 рр. свідчать про певне поліпшення стану озонового шару.

Мало дослідженими є наслідки, пов’язані з потеплінням на Землі. Накопичення в атмосфері вуглекислого й інших газів викликає так званий парниковий ефект, призводить до підвищення температури земної поверхні. Дослідження засвідчили, що температура поверхні Землі порівняно з 1860 р. зросла на 0,5-0,7оС.

Якщо темпи глобальних викидів збережуться і надалі, то до 2030 р. середня температура підвищиться принаймні на 3оС [15]. Глобальне потепління призведе до зростання кількості екстремальних природних явищ, таких як посухи, повені, урагани тощо. Зросте вологість, відбудеться як географічний, так і сезонний перерозподіл опадів.

Вперше вчені почали бити на сполох з приводу зміни клімату наприкінці 80-х років, і міжнародне співтовариство вжило з тих часів чимало конкретних заходів для розвязання проблеми. Проте, нині світ значно ризикує, вважаючи, що взаємозв’язок між екологією і здоров’ям не такий серйозний. Очевидно, що порушення клімату передусім можуть спровокувати поширення давніх хвороб, наприклад, жовтої лихоманки, менінгіту, холери; сприяти поширенню нових, таких як хантавіріс. Річ у тім, що зміни клімату прямо впливають на поширення хвороб і епідемій, збільшують швидкість їхнього поширення.

В основі спалахів масових інфекційних захворювань один і той самий механізм: незвична погода – періоди посухи у традиційно вологих районах або сильні зливи в посушливих – сприяє розмноженню бактерій, найпростіших, вірусів, а також комах і гризунів, при цьому “ускладнюючи життя” хижакам, які природним чином стримують поширення переносників вірусів. От деякі з останніх прикладів [11].

Холера. У 1991 р. вантажні судна, що прибули з Південної Азії, промивали свої трюми поблизу узбережжя Перу. Разом зі стічними водами в море потрапили і холерні вібріони. Надзвичайно висока температура морської води стимулювала рясне розростання водоростей, а разом з цим і масове розмноження вібріонів. Потім вони проникли до молюсків і людських організмів. Внаслідок епідемії інфіковано понад півмільйона людей, принаймні 5 тис. з них загинуло.

Хантавіріс. У 1993 р. шестирічна посуха і заливні дощі, що пішли за цим, у 10 разів збільшили популяцію оленячих мишей на південному заході США і призвели до спалаху смертельної форми легеневого хантавірісу. Хвороба, що спочатку з’явилася в одній з резервацій племені навахо, потім поширилася на 20 штатів і забрала життя 45 чоловік – майже половини усіх інфікованих.

Лихоманка денге. У прибережному гірському хребті у Коста-Ріці давно знаходився осередок лихоманки дeнгe. Збудники хвороби переносилися комарами, що переносять також і збудників жовтої лихоманки. Хвороба супроводжується болем у кістках, який позбавляє людину можливості рухатися. Колись ця лихоманка не виходила за межі Тихоокеанського узбережжя Коста-Ріки. Проте у 1995 р. внаслідок підвищення температури цей вид комарів зміг подолати гірське пасмо і поширитися у всій країні. Денге проникла й до інших країн Центральної Америки, захопивши навіть Південь США, спричинивши смерть (за даними на вересень 1995 р.) 4 тис. чоловік зі 140 тис. інфікованих.

Малярія – одна з тих інфекційних хвороб, з якими доведеться боротися людям в міру того, як у світі відбуватиметься потепління. Це найпоширеніше захворювання, що переноситься комарами. Високі температури не лише збільшують ареал поширення малярійних комарів, але і роблять їх агресивнішими. Так, учені Гарвардської школи медицини відзначають, що підвищення температури на 4 градуси за Фаренгейтом може розширити область поширення малярії на території планети з нинішніх 42 % до 60 %.

Кожного року кількість загроз, пов’язаних з цією проблемою, збільшуватиметься, а ризик для людини зростатиме. Отже, не заперечуючи того факту, що злидні та перенаселеність є основними причинами поширення хвороб, американський вчений-еколог Д. Епстайн вважає, що кожний випадок ‘‘ненормальної погоди’’ викликає небезпеку послаблення захисної сили організму – імунної системи. Вчений відзначає, що безпечні за звичайних погодних умов мікроби, потрапляючи до ослабленого організму людини, можуть стати смертоносними. ’’Я зрозумів, – говорить Епстайн, – що хвороби, які уражають рослини і тварин, призводять до важких соціально-економічних наслідків, не менш катастрофічних, ніж ті хвороби, що уражають людей’’ [11].

Слід зазначити, що нині відсутня єдина наукова точка зору щодо глобальної зміни клімату як наслідку антропогенної діяльності. Так, на думку багатьох вчених, не збільшення концентрації парникових газів є причиною потепління на планеті, а періодичні зміни клімату впливають на концентрацію вуглецю в атмосфері [29].
Серед загроз екологічній безпеці України проблема транскордонного забруднення посідає особливе місце. Так, внаслідок недогляду та грубого порушення техніки безпеки й екологічних вимог на низці золотовидобувних і переробних заводів Румунії, розміщених уздовж приток р. Тиси та за її руслом у лютому та березні 2000 року відбулося масштабне забрудненя ціанідами і солями важких металів – свинцю, олова, цинку, сполук міді, марганцю, заліза території України. Це вкрай загострило екологічну обстановку в басейні р. Тиси, її приток та Дунаю, і завдало державі значної екологічної та економічної шкоди, зокрема це призвело до створення у регіоні значного соціально-психологічного напруження внаслідок затримки термінів початку проведення весняно-польових робіт.
При цьому румунська сторона не вважає наслідки трагічними. Випадок, що стався, Румунія вважає одиничним і, зрештою, немає відповідних двосторонніх чи міжнародних угод. Очевидно, що запобігання транскордонному забрудненню території країни, відшкодування збитків, пов’язаних з ними, вимагає щонайшвидшого вжиття відповідних заходів.

Усвідомлення міжнародним співтовариством неможливості однобічного розв`язання екологічних проблем в умовах взаємозалежності й трансграничності впливу антропогенного навантаження на навколишнє середовище передбачає особливу роль глобального співробітництва у зміцненні екологічної безпеки, відповідну державну політику кожного члена світового співтовариства.

4.1.2. Регіональні воєнні конфлікти

Присутність військових формувань створює численні екологічні проблеми, повязані з випробуваннями, експлуатацією й утилізацією озброєнь і військової техніки. Але особливу тривогу останніми роками викликає розробка так званої екосистемної екологічної зброї, спеціально зорієнтованої на винищення навколишнього середовища під час збройних конфліктів [2].

Екологічна зброя може бути як прямої дії: ядерна, хімічна, бактеріологічна, геофізична, біологічна, радіологічна – так і непрямої: звичайні озброєння, використані для зруйнування екологічно небезпечних об`єктів. Екологічна зброя включає практично усі види іонізуючого та електромагнітного випромінювань, теплові та світлові потоки, шуми та інші акустичні коливання, ударні хвилі, термічні процеси, сейсмічні коливання, утворення областей високого тиску, вібрації, механічні забруднення тощо.

Екоцидні методи широко застосовувалися США у 1967-1972 рр. під час війни в Індокитаї. Намагаючись порушити комунікації, ускладнити постачання і знищити продовольчу базу супротивника, спеціальні армійські з’єднання понад 2600 разів викликали над територією В’єтнаму, Лаосу і Кампучії штучні зливи – розсіювали у хмарах кристали йодистого срібла і двоокису вуглецю. При цьому додавалася особлива хімічна речовина, за допомогою якої дощам надавався різний ступінь кислотності для виведення з ладу бойової техніки. Головна небезпека подібних методів – у непередбачуваності їхнього впливу на екологічний баланс навколишнього середовища.

Так, внаслідок використання армією США під час війни у В’єтнамі пестицидів, у результаті розпилення понад 100 тис. т гербіцидів і дефоліантів, дія яких позначалася передусім на рослинному світі, було винищено 12 % лісів, 40 % мангрів і близько 5 % сільгоспугідь країни. Вилов прісноводної риби аж до середини 80-х років був майже в 20 разів менший, ніж до застосування пестицидів. Було завдано шкоду здоров’ю 1,6 млн в’єтнамців. Понад 7 млн чоловік були змушені залишити райони, де були застосовані пестициди.

Очевидно, що стан навколишнього середовища та сучасна геополітична ситуація у світі примушують приділяти дедалі більшу увагу проблемі вивчення екологічних наслідків воєнних конфліктів. Розглянемо, наприклад, відому операцію «Союзницька сила» [12].

У ході воєнних дій, що тривали 79 діб, літаки НАТО здійснили за різними оцінками від 31 тис. до 60 тис. бойових вильотів. В авіаударах було використано близько 10 тис. ракет і понад 79 тис. т бомб, зокрема понад 35000 заборонених міжнародними конвенціями касетних і графітових бомб. Сотні ракет були випущені у відповідь засобами ППО Югославії. За експертними оцінками, НАТО використало в Югославії від 30 до 100 т збідненого урану. Тисячі тонн вибухових речовин, які натовські літаки скинули на Югославію, у тротиловому еквіваленті дорівнюють кільком Хіросимам.

Усього на території Югославії було зруйновано 995 об’єктів (з них 20 заводів і фабрик, що використовували у виробництві сильнодіючі хімічні речовини), багато складів з пальним і хімікатами, електростанції. Зокрема: нафтохімічний завод «Петрохімія», завод з виробництва азотних добрив і нафтопереробний завод у Панчеві; нафтопереробний завод у Нові-Саді, фабрика хімічних речовин у Стремчице; сховище ракетного пального в Липовіце; підприємство по виробництву хлоридів у Бариче; хімічний комбінат в Обреноваце. Розташування промислових та хімічних підприємств показано на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Розташування промислових та хімічних підприємств

на території Югославії

У кожному з них знаходилося від 10 до 50 тис. т продуктів виробництва. Часткова або повна їх руйнація від авіаударів призвела до масових викидів токсикантів широкого спектру, а також до масштабних і тривалих пожеж, що супроводжували ці руйнації. Наслідком пожеж стало колосальне забруднення і порушення грунтового покрову, забруднення атмосферного повітря, поверхневих і підземних вод, порушення біопопуляцій і шляхів їхньої міграції, а також руйнація озонового шару.

Атмосферне повітря. Удари по югославських підприємствах нафтопромислового, хімічного і вугільного комплексів супроводжувалися залповими викидами сотень тонн сильнодіючих отруйних речовин в атмосферу. Великомасштабні пожежі були постійними джерелами забруднення: викид в атмосферу стійких органічних забруднювачів – діоксинів, фуранів, етилен- хлориду, вініл-хлориду, хлоринів і фенолів, бенз--пірену, сполук свинцю і ртуті, що мають високі канцерогенні та мутагенні властивості. Забруднення атмосфери поширилося на величезні площі та викликало тривале забруднення грунту, сільськогосподарських і лісових угідь.

Так, у Панчеві стався викид понад 1000 т вінілхлорид мономеру. Його концентрація у повітрі поблизу нафтохімічного заводу перевищувала максимально допустимий рівень у 10600 разів. У результаті значних пожеж утворилася хмара завдовжки близько 20 км, завширшки близько 1,5 км і заввишки до 3 км, що фіксувалася протягом 10 днів. Концентрація сажі та хлорвуглеводів перевищувала допустимі рівні в 8-10 разів. Збільшилися концентрації окису азоту – 10 мг/м3, а також фосгену – 2 частини на мільйон. Обсяг продуктів неповного згорання нафти та її похідних в атмосфері перевищив 1000 млн м3. Через 2 місяці після бомбардувань хімічні дослідження повітря засвідчили збільшення токсичних речовин: парів ртуті – до 0,5 мг/м3, амонію – 49 мг/м3, бензолу – 0,19-0,3 мг/м3.

Коли горіли нафтопереробні заводи в Панчеві і Нові-Саді, бензопіриновий стовп сягнув висоти 3 тис. метрів. У повітрі зафіксовано такі речовини: вуглеводень – концентрація у 10 зразках становила від 5 до 220 мг/м3, бензин – від 5 до 158 мг/м3, толуол у 4 зразках – від 5 до 30 мг/м3, гексан – 28 мг/м3, ацетон – 22 мг/м3.

Після бомбардувань Приштини (нафтосховище «Драгодані») концентрація вуглеводнів на 24 липня досягала 10 мг/м3, бензину – 5 мг/м3, бензолу – 0,2 мг/м3, толуолу близько 10 мг/м3, концентрація паливних парів – 1,54-4,3 мг/м3.

Воєнні дії завдали значної шкоди озоновому шару. Відомо, що руйнація озонового шару відбувається через вплив ультрафіолетової радіації, космічних променів, деяких газів: сполук азоту, хлору і брому, фторхлорвуглеводнів (фреонів). Свій внесок у цей процес додає реактивна авіація, що викидає в атмосферу сполуки азоту та сірки. Під час воєнних дій в Югославії, авіація НАТО робила по 400-500 літако-вильотів щодня. Ніде і ніколи до цього інтенсивність польотів у верхніх шарах атмосфери не була настільки високою. Крім того, дії авіації супроводжувалися численними пожежами, зокрема на нафтопереробних і хімічних заводах. У результаті викидів та пожеж створюються хімічні сполуки, що руйнують озоновий шар.

Водні ресурси. На нафтопереробному заводі в Панчеві стався викид в Дунай понад 1400 т етилен дихлориду (ethylene dichloride), майже 1 тис. т 33 % соляної кислоти, близько 3 тис. т 40 % гідроокису натрію, десятки тонн хлорного розчину. Було заборонено лов риби нижче за течією від Панчева. У пробах води фіксувалися: аміак – 154 мг/л, амоній – 0.8 мг/л, сечовина – 0,3 мг/л.

При бомбардуванні нафтопереробного заводу в Нові-Саді у води Дунаю було скинуто понад 100 т аміаку. Концентрація нафтопродуктів у воді на різних ділянках сягала 37-198,24 мг/л замість максимально допустимих 10 мг/л. А в колекторному каналі поблизу Нові Сад зафіксована концентрація вуглеводнів до 9 мг/л.

Внаслідок зруйнування значної кількості нафтохімічних та інших промислових об’єктів на території Югославії зафіксовано забруднення поверхневих і підземних вод, спричинених аварійними викидами екологічно шкідливих технологічних матеріалів. Небезпечні екотоксикологічні, токсикологічні та канцерогенні речовини (вінілхлоридмономери, хлор, окиси хлору, аміак, окиси азоту, нафта і нафтопродукти, діоксини, дихлоретан, ртуть, поліциклічні ароматичні вуглеводні, поліхлорировані біфенили та інші продукти вторинних і некерованих хімічних реакцій) потрапили до річок.

З водами Дунаю токсиканти можуть досягти Румунії, Болгарії, України, дістатися Чорного моря. Наслідки цього забруднення будуть мати тривалий і далеко не локальний характер, тому що йдеться про канцерогенні, мутагенні та тератогенні речовини.

Забруднення, що спричиняє зниження якості питної води, загрожує екосистемам водойм. Екологи констатують багатократне збільшення у воді вмісту цинку, міді, хрому, свинцю, кадмію та інших речовин. Концентрація хімічних компонентів перевищує гранично допустиму в десятки разів.

Підземні води забезпечують 90 % потреб Сербії у воді, тому потенційне їх забруднення є дуже небезпечним, а самоочищення обмеженим, отже забруднювачі легко можуть досягти рівня підземних вод.

Грунти та земельні ресурси. За даними досліджень екологічного стану Союзної Республіки Югославія, найбільш значні забруднення зафіксовано в районах, що зазнали масованих авіаударів – промислові зони Белграда, Нові-Сада, Крагуєваца, Ніша, Панчева, Чачака, Кралева, Валева, Приштини, Вранє, Крушумлії, Косовська-Мітровіці, Крушеваца, Кули, Гнилане, Сремська-Мітровіці.

У. Панчеві на нафтохімічному підприємстві «Petrochimical» розлилося близько 8 т ртуті, площа забрудненої поверхні – 20 тис. м2. Об’єм забрудненого грунту – 4 тис. м3. Наявність ртуті в грунті ускладнилася присутністю етан дихлориду. Змішування цих речовин, особливо за підвищеної температури (пожежі), призводить до створення високотоксичних ртутних сполучень (Cl-CH2-CH2-Hg-CH2-CH2-Cl) і Hg(С2Н2). Ці сполуки інтенсивніше випаровуються і можуть полімеризуватися в грунті у вигляді структури типу Cl-CH2-Ch2-[Hg-CH2-CH2]n-Cl, що накопичуються у високій концентрації в грунті і можуть просочитися в грунтові води. Там само було зареєстровано підвищення концентрації свинцю (до 19-43,5 мг/кг). У зразках грунту поблизу зруйнованих цехів концентрація нафтопродуктів досягла 64,5 мг/кг; двоокису етилену – до 16 мг/кг; нафти – 0,06 мг/кг; міді – 0,3 мг/кг; цинку – від 1,0 мг/кг до 2,3 мг/кг. Глибина забруднення – до 0,2 м (орієнтований об’єм забрудненого грунту до 40 тис. м3). Лише нафтою і нафтопродуктами забруднено поверхню грунту площею 16 тис. м2. На підприємстві з виробництва добрив було розлито і згоріло до 150 т сирої нафти. Забруднена ділянка – до 3 тис. м2, об’єм особливо забрудненого грунту – до 1 тис. м3. На нафтоочисному заводі розлито 80 000 тонн нафти та нафтопродуктів. За оцінками експертів, майже 80 % від загального обсягу згоріло, і 20 % потрапило в грунт (бензин, дизель, мазут, сира нафта тощо). Об’єм забрудненого грунту становить 40 тис. м3.

При руйнуванні трансформаторної станції у м. Ніш розлилося майже 10 т нафти, об’єм забрудненого грунту становить 1 тис. м3. Через бомбардування нафтосховищ у Кралеві було розлито і згоріло до 515 т нафтопродуктів. Забруднено нафтопродуктами майже 10 тис. м2 (на глибині до 0,2 м), об’єм сильно забруднених грунтів сягає 2 тис. м3. А в м. Нові-Сад на нафтопереробному заводі трапився викид 75 тис. т нафти, при цьому згоріло до 90 % від загальної маси. Забруднено майже 40 тис. м3 грунту. У районі нафтопереробного заводу забруднено 1700 тис. м2, сильно забруднено – до 200 тис. м2 (у деяких зразках грунту концентрація вуглеводів до 7,2-14 мг/кг, піралену – 4,9 мг/кг, етиленгліколю – до 16,3 мг/кг. Вміст цинку у всіх досліджуваних зразках перевищував 1 мг/кг.

На рис. 4.2 наведені дані щодо об’єму забруднених нафтопродуктами грунтів.

Рис. 4.2. Обєм грунту, забрудненого нафтопродуктами, м3

У результаті конфлікту на території Югославії зазнали значного забруднення хімічними речовинами принаймні 2,5 млн га сільськогосподарських угідь та інших територій. Крім того, в пожежах, викликаних бомбардуваннями на всій території Югославії згоріло понад 250 га лісу. Внаслідок воєнних дій кілька тисяч гектарів орної землі механічно пошкоджено. Зруйнований верхній родючий шар грунту деградує. У результаті бомбардувань і артобстрілів створювалися глибокі кратери в гумусному шарі. Відповідно до оцінок, бомба вагою 240 кг створює кратер, діаметром 8 м завглибшки до 4 м. У кратері й у безпосередній близькості від нього грунт стає непридатним для сільськогосподарських робіт. Природна регенерація грунту відбувається дуже повільно. За 100 років гумусний шар грунту нарощується тільки на 0,5-2 см. Для відновлення родючого шару, завтовшки 20 см необхідно 1500-7400 років.

Біорізноманіття. Війна негативно вплинула і на стан тваринного та рослинного світу країни. Югославія має територію 102173 км2 з різноманітним ландшафтом, багатим тваринним та рослинним світом, що охоплює весь європейський біом (біотичне співтовариство, яке є великою регіональною або субконтинентальною системою, характеризується певним основним типом рослинності, іншими особливостями ландшафту) – або 5 з 12 біомів, наявних на Землі.

На території Югославії знаходиться 51,16 % європейського різновиду риб і 67,61 % різновидів ссавців. Понад 10 % території Югославії займали природні території, що перебували під охороною: 9 національних і 20 регіональних парків, 122 природні заказники. Практично всі вони постраждали від бомбових ударів і отруєння грунту, води і повітря різноманітними хімікатами, що спричинило деградацію популяцій тварин і рослин. Порушено природні міграційні шляхи. За прогнозами фахівців, у забрудненому Дунаї загине 30-40 % ікринок риб.

Нині неможливо точно оцінити наслідки для екосистем і біорізноманіття, проте очевидно, що воєнні дії значно збільшили ризик зникнення численних різновидів тваринного і рослинного світів.

Здоров’я населення. Пожежі, що виникали під час бомбардування хімічних об’єктів та нафтопереробних заводів, супроводжувалися викидами в повітря значної кількості продуктів горіння, токсичність яких у кілька разів перевищує токсичність самих продуктів хімічних виробництв.

Так, токсичність діоксина у кілька разів перевищує токсичність бойових отруйних речовин, цианідів, стрихніна та кураре. Проте основною властивістю цих сполук є їхня здатність накопичуватися у навколишньому середовищі та живих організмах. Діоксини навіть у малих концентраціях, завдають шкоду імунній системі організму. В більш високих концентраціях вони викликають мутагенний, ембріотоксичний, тератогенний ефекти, негативно впливаючи на генофонд населення, тваринний та рослинний світи.

Бенз--пірен, який утворюється за низькотемпературних процесів горіння нафтопродуктів, є сильним канцерогеном.

Поверхневі та підземні води забруднені нафтою, вінілхлорид-мономерами, дихлоретаном, кислотами, важкими металами, ПБФ. Одного літру ПБФ досить для забруднення одного мільярда літрів води. Усі ці забруднювачі, безсумнівно, стануть важливою складовою подальших біогеохімічних циклів з непередбачуваними наслідками. Тому недооцінювати потенційний збиток довкіллю та здоров’ю населення, спричинений забрудненням цими продуктами, неприпустимо.

На особливу увагу заслуговує оцінка впливу на довкілля Югославії використаного НАТО озброєння зі збідненим ураном.

Уран – найдешевший з важких металів і, мабуть, найефективніший з воєнної точки зору: спалахуючи, він пропалює танкову броню, пробиває перекриття будівель, випалює злітні смуги аеродромів. Практично до 70 % усієї маси збідненого урану, наявного в снаряді, вигорає і перетворюється при вибуху на аерозоль з радіотоксичних окислів урану (U3O8, UO2) з частками від 0,5 до 5 мкм. Ці частки можуть розпорошуватися вітром на відстань до кількох сотень кілометрів.

Цей пил, що під час дихання з водою або їжею потрапляє усередину живого організму, є радіаційно і токсично небезпечним. У середньому 33 % аерозолю розчинні у воді. Допустима концентрація нерозчинного урану, що вдихається, значно нижча ніж розчинного, оскільки розчинний уран досить швидко виводиться з організму з сечею, а нерозчинні частки залишаються в тканинах протягом тривалого часу.

Збіднений уран накопичуючись у легенях, печінці й нирках спричиняє ракові захворювання, різноманітні ураження внутрішніх органів, а також зміни на генетичному рівні. Радіоактивність збідненого урану може викликати ракові захворювання через роки після ураження організму, хімічна токсичність виявляється досить швидко, вже за кілька тижнів або місяців після ураження. Нирки є найвразливішим органом людини, внаслідок чого людина хворіє на ацидоз (знижена збуджуваність, дезорієнтація, підвищена втома), або алколозис (підвищена збуджуваність, довільні судороги, знервованість).

Таким чином, цивільне населення, що мешкає на забруднених територіях, зазнає підвищеної небезпеки. Так, ретроспективне дослідження 1425 уражених осіб віком від 19 до 50 років виявило високий процент захворювань на рак крові, легенів, кісток, мозку, шлунку, печінки, спостерігалися дефекти народження, невиношування плоду.

Діоксид урану фіксувався у тканинах пацієнтів навіть через 8 років після конфлікту в Іраку. Пентагон приховує інформацію про радіологічну і хімічну небезпеку зброї зі збідненим ураном. Відповідно до повідомлень на конференції, що відбулася у грудні 1998 р. у Багдаді, понад 5 % немовлят, народжених у групі 1425 досліджуваних пацієнтів, учасників бойових дій, народилися з уродженими аномаліями, а понад 2 % були мертвонарожденими. Значно частіше почали зустрічатися випадки викиднів і пухлинних захворювань на півдні Іраку. Надзвичайно високий відсоток народжуваності дітей з дефектами в родинах ветеранів Війни Затоки. При обстеженні 251 родин ветеранів у Місісіпі майже 67 % їхніх дітей, народжених після війни мають серйозні дефекти (відсутність очей, вух, пальці, що зрослися, хвороби крові тощо). В усьому Іраку (особливо у південній його частині) зафіксовано шестиразове підвищення онкологічних захворювань. Це при тому, що густота населення в іракських пустелях – два чоловіки на квадратний кілометр, а в Центральній Європі – до 200, тобто для Югославії існує ймовірність збільшення кількості онкологічних захворювань.

Британські й американські учасники війни у Перській затоці також постраждали в результаті використання снарядів зі збідненим ураном: у багатьох з них також було виявлено різноманітні форми раку. У травневому (1999 р.) номері американського медичного часопису (Сlinic and Diagnostic Laboratory Immunology, by American Society of Microbiology) наведено результати трирічних досліджень білків крові американських ветеранів 1991 р. У більшості з них було знайдено незвичні ділянки ДНК у 22-ій хромосомі. У жодного з досліджуваних чоловіків – не ветеранів того ж віку цих нових ділянок не знайдено. Ці дані – перший етіологічний (що встановлює причинно-наслідковий зв’язок) доказ якогось невідомого ще ураження, пов’язаного з генотоксичним впливом збідненого урану, що суттєво підтверджує колишні епідеміологічні (щодо поширення синдрому) дослідження.

Наслідки військового конфлікту в Югославії значно вплинули на стан міжнародної екологічної безпеки

Атмосферне повітря. Цілком очевидно, що наслідки воєнних дій у Югославії не обмежуються її державними кордонами. Як повідомили грецькі фахівці, НАТОвські бомби забруднили атмосферу семи країн. Зафіксовано підвищення рівня токсичних речовин в атмосфері Греції, Албанії, Македонії, Італії, Австрії, Угорщини. Хмари, що переносять забруднювачі були зафіксовані над Бухарестом і навіть в Фінляндії.

Екологи відзначають, що хмари бензопірина і сажі вже спостерігалися над значною частиною Болгарії, Румунії, Сербії і низкою районів Західної України, Білорусі, Польщі й країн Балтії, а в Північній Греції і Македонії забруднення повітря діоксином перевищувало допустимі рівні у 15-20 разів. Концентрації діоксинів і фуранів, ПБФ у північній частині Греції протягом 6-10 квітня становила 10-25 пг/м3 (найвищою вона була 8 квітня), 18-20 квітня – 12-20 пг/м3.

Споживання їжі з діоксином призводить до генетичних відхилень у мозку, інших спадкових захворювань.

У повіті Тіміш (Румунія), що на заході країни, вміст двоокису сірки, азотної й аміачної кислот у повітрі перевищував допустимі норми у 10 разів. З 12 травня по 1 червня концентрації діоксида сірки, окису азоту й аміаку в повітрі перевищувала допустимі межі в 5-10 разів. 12 травня зафіксований кислотний дощ – рH = 5,4, 15 травня – рH = 4,7, 21 травня – рH = 5,1.

У повітряному басейні Болгарії не зареєстровано істотних відхилень від норм. Кислотні дощі, що пройшли 23-26 травня – рН = 4,23 вважаються не пов’язаними з воєнними діями (хоча напрямок вітру – північно-західний вказує на цей зв’язок). Географічне розташування Болгарії (нижня течія Дунаю), вітри, що превалюють (Болгарія знаходиться на вітряній стороні) можуть призвести до несприятливих екологічних наслідків.

У повітрі Македонії виявлено підвищення радіоактивності у 8 разів ( порівняно зі звичайними концентраціями). Але ці величини визнали в межах допустимого максимуму за стандартами Європейського Союзу.

На відміну від ядерних вибухів, які одразу спричинюють масові ураження та збитки, використання зброї зі збідненим ураном призводить до довготривалого негативного впливу на людину і навколишнє середовище. Але офіційний представник міжнародних миротворчих сил КФОР, відповідаючи на запитання про використання союзниками збідненого урану, сказав: “Ми не маємо права публікувати інформацію щодо того, коли і де були використані бомби зі збідненим ураном”.

Все це означає, що життя людини й інших живих істот на величезному просторі Південної Європи тривалий час знаходитиметься під загрозою (період напіврозпаду збідненого урану – 4,5 млрд років). Оскільки північно-західні вітри найбільше властиві для регіону Югославії, то забруднення збідненим ураном можуть зазнати Угорщина, Німеччина, Хорватія, Боснія, Албанія, Македонія і Греція. Після початку бомбардувань Югославії літаками НАТО рівень радіації у повітряному просторі Македонії збільшився у вісім разів. Зокрема, за повідомленнями державного інституту захисту здоров’я країни, вміст урану в повітрі над Скоп`є досяг майже 2 мілібекерелей на кубометр. Македонські вчені передали проби і дані досліджень вмісту урану в повітрі колегам з національного центру з радіобіології й радіаційному захисту Болгарії. Софійські фахівці також підтвердили підвищений вміст урану в цих пробах, хоча сьогодні загальний гамма-фон у їхній країні знаходиться в допустимих межах.

Постраждали екологічні системи сусідніх країн, що знаходяться в низов’ях течії. Найбільше небезпечні екологічні наслідки можуть бути зафіксовані в Румунії, Болгарії та Україні – країнах, що знаходяться нижче за течією Дунаю.

Румунські екологи вважають, що екологія Дунаю знаходиться в критичному стані в результаті натовського бомбардування Югославії. На ділянці Дунаю від Молдови Веке до Залізних Воріт-1 вміст важких металів і фенолу у воді збільшився удвічі, цинку – у 55 разів. У водах Дунаю нафта фіксувалася в допустимих концентраціях, фенол – часто перевищував допустимі концентрації; важкі метали (мідь, хром, кадмій) вдвічі перевищили максимально допустимі концентрації.

Забруднення вод, що впадають у Чорне, Егейське та Адріатичне моря, може призвести до їх загального забруднення. Улови італійських рибалок з початку бомбардувань Югославії зменшилися на 70 %. Завдана їм шкода настільки значна, що уряд Італії був змушений терміново виділити компенсацію рибній галузі країни обсягом 40 млн доларів.

Внаслідок того, що в Македонії знайшли притулок понад 250 тис. біженців з Косово, основною загрозою для водних ресурсів країни стали стічні води з їхніх таборів. За час біженської кризи кількість стічних вод з таборів досягла 663900 м3. Більшість таборів для біженців розміщено у захисній зоні карстового гідроресурсу Рашче. Рашче є джерельною частиною Жеденського підземного басейну, що оцінюється приблизно у 3270 106 м3 води. Це джерело питної води має неоціненне значення для міста Скоп’є та навколишніх населених пунктів, що загострювало і без того напружену ситуацію.

Величезна кількість біженців (тільки в районі Lezhe їхня кількість досягла 46,6 % від місцевого населення), що оселилися в Албанії, також створила велику водну проблему. Недостатнє очищення стічних вод, а іноді його повна відсутність у таборах біженців виявилися ще однією загрозою здоров’ю населення й екології.

Екологічні наслідки бомбардувань НАТО території Югославії завдали всьому Балканському регіону й прилеглим країнам непоправних економічних збитків на 15-20 років. Вважається, що вже найближчим часом постане необхідність ретельного контролю сільськогосподарських продуктів, вироблених не тільки в СРЮ, але й у сусідніх країнах.

У результаті забруднення атмосфери і, як наслідок, “кислотних дощів” тільки в Румунії (повіт Тіміш) завдано збитків зерновим і овочевим культурам, фруктовим садам на площі понад 30 тис. га.

На початку червня над територією Угорщини на Національний парк Хортобад несправний натовський літак-заправник злив 43 т пального.

Для Македонії основною ідентифікованою загрозою є порушення грунтів таборами біженців. Внаслідок Косовської кризи Республіка Македонія на своїй території розмістила понад 250 тис. біженців з Косово, хоча за своїми можливостями спроможна була влаштувати лише 20 тис. Македонія під час кризи у Косово перевищила свої можливості майже у 12,5 разів. Біженці у країні складали понад 12,5 % населення держави, яке дорівнює близько 2 млн чоловік. Для прийому біженців у Македонії було споруджено табори Блаце, Стенковець, Радуша, Бояне, Непроштено, Сенокос і Чегране загальною площею 98,1 га. Існування таборів для біженців мало опосередкований вплив на довкілля країни.

Оскільки Албанія має дуже мало сільськогосподарських угідь, одним з основних чинників негативного впливу Косовського конфлікту було будівництво таборів біженців на орних землях. У результаті сотні гектарів грунту виведені зі сфери господарської діяльності. Значний приплив біженців завдав відчутних збитків територіям, що охороняються, у західній частині Албанії вздовж Адріатичного узбережжя. Контроль трансграничного забруднення практично не здійснювався, оскільки відсутні сучасні засоби виміру. Табори біженців завдали шкоди родючим грунтам, національним паркам, заповідним територіям.

На відміну від аерозольної міграції токсинів існує ще так звана інверсійна. За масштабних і тривалих пожеж стовп гарячого повітря проникає в стратосферу. Затиснена між двома холодними шарами повітря, парогазова суміш може тривалий час переміщуватися і заздалегідь передбачити, в якому місці земної кулі відбудеться її осідання на грунт практично неможливо.

Вміст озону в атмосфері зменшився на 8-10 % порівняно з 1998 р. Кількісний аналіз даних супутника Earth Probe/TOMS засвідчив, що з початку квітня 1999 р. над районом Косова з’явилося утворення, що умовно називають озоновою “міні-дірою”. За супутниковими даними, у цьому районі у 1998 р. жодних ознак такого утворення не було. Озонова діра, за спостереженнями спеціалістів, переміщується переважно, на схід, але її переміщення в інших напрямках також можливе. Тому розглянуте екологічно небезпечне явище може загрожувати всім країнам Північної півкулі.

Наведені дані свідчать про те, що екологічною «жертвою» дій блоку НАТО стала не тільки Союзна Республіка Югославія, але і суміжно-прилеглі країни. Географічне розташування цих країн визначило ступінь їхнього водного, повітряного і грунтового забруднення. Небезпечну, більшою чи меншою мірою, екологічну ситуацію, що створилася, можна пом’якшити лише за негайного проведення санації й поховання зібраних токсикантів. Інакше наслідки війни матимуть тривалий згубний вплив як на людей, так і на навколишнє середовище.

Як засвідчив аналіз конкретних ситуацій, пов’язаних з впливом воєнних дій на навколишнє середовище під час війни в Перській затоці, Афганістані, на Африканському Розі, у Центральній Америці, Руанді, Югославії та інших регіонах застосування будь-якого типу зброї (навіть тієї, що немає чітко вираженої «екологічної» спрямованості) може призвести до руйнації екології регіону, де відбувається конфлікт. Можна виділити такі групи негативних наслідків воєнних дій для довкілля [6, 20, 25]:

- вилучення з обороту на тривалий період земельних угідь;

- безпосереднє руйнування навколишнього середовища;

- збереження протягом тривалого часу загрози місцевому населенню від бомб, мін і снарядів, що не вибухнули;

- переорієнтація ресурсів з мирного виробництва та захисту навколишнього середовища;

- цілеспрямоване бомбардування екологічно небезпечних об’єктів, у результаті яких руйнуються та знищуються промислові зони, зростання масштабів ураження довкілля при цьому призводить до того, що локальні воєнні дії набувають рис масштабної екологічної війни.

Екологічні катастрофи воєнного характеру мають негативні наслідки не тільки для країни, яка зазнала нападу, а також для країн, що не беруть участі у конфлікті, і зрештою, самому агресорові.

Очевидно, що нині гостро постала необхідність розробки окремого положення в Концепції екологічної безпеки України, яка є складовою національної безпеки. В ній необхідно визначити способи та форми взаємовідношень держав при розв’язанні конфліктних ситуацій, зокрема у випадку застосування зброї.

При цьому захист природного середовища як воєнного об’єкта повинен стати важливим завданням для Збройних сил України.

4.2. Внутрішні загрози

Загрози негативного впливу навколишнього середовища на людину існували завжди. Глобальні природні катаклізми, починаючи зі Всесвітнього потопу, знищували могутні цивілізації, забирали десятки, сотні тисяч людських життів. Незважаючи на це, загрози середовищу існування суспільства ще донедавна не розглядали, класифікуючи їх в межах воєнних загроз, спрямованих на підрив економіки, отримання доступу до корисних копалин [21].

4.2.1. Надзвичайні ситуації природного характеру

Стихійні лиха пов’язані з надзвичайно динамічними процесами у природі. Характерною особливістю лих є практична непередбачуваність часу їхнього початку. Виділяють два аспекти стихійних природних процесів: їхню потенційну небезпеку та можливість їх катастрофічних наслідків [3, 16]. Стихійні лиха часто стають причиною значної кількості людських жертв.

За останні 100 років 9 млн чоловік загинуло від повеней, 1 млн – від землетрусів і ще 1 млн – від ураганів, тайфунів і тропічних циклонів. Багато мільйонів людських жертв було забрано епідеміями – супутниками стихійних лих, а також згубних засух. Розміри збитків, завданих стихійними лихами, залежать від історичних і соціальних умов, зокрема від рівня економічного розвитку даної території, умов землекористування, географічного положення району, а також від тривалості й інтенсивності небажаних процесів.

До найнебезпечніших стихійних лих, що впливають на здоров’я людини та його господарську діяльність, відносяться: землетруси, циклони, повені, засухи тощо. Від подібних явищ необхідно відрізняти “стихійні” процеси, які повністю або частково спричинені діяльністю людини: повторна ерозія, пилеві бурі тощо.

Будь-яка частина земної поверхні зазнає впливу певних природних катастроф, тобто певного ризику. Існує ймовірність негативних наслідків від тих або інших катастроф [29]. Управління ризиком в умовах природних катастроф має грунтуватися на науковому аналізі надзвичайних ситуацій і включати широке коло питань щодо організації аварійних робіт. За результатами аналізу причин виникнення надзвичайних ситуацій та подій, вивчення й уточнення інформації, наданої штабами ЦО та НС, встановлено, що за 1998 р. в Україні виникло 2117 НС (зокрема, 713 НС - техногенного, 424 НС - природного, 980 НС - іншого характеру), внаслідок яких загинуло 948 та постраждало 4499 чол. (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Надзвичайні ситуації у 1998 р. в Україні

У 1998 р. зареєстровано 424 НС природного характеру, внаслідок яких загинуло 142 чоловіки, постраждало 3787 чоловік. Найбільше природних НС зареєстровано в Криму (47), Дніпропетровській (27) та Одеській (27) областях; найменше у Севастополі (1) та Києві (5), Волинській (10) і Чернівецькій (10) областях.

За масштабами збитків значними НС були підтоплення у Миколаївській, Запорізькій і Херсонській областях. Внаслідок підняття рівня грунтових вод у воді опинилося понад 200 населених пунктів у 35 районах.

Значно зросли пожежі природного характеру. Протягом року виникло 3915 лісових пожеж, які знищили 4418 га лісів, завдано збитків на 4,56 млн грн. Ці лиха пов`язані переважно з погодними умовами цього року.

Проблемою є ситуація із зсувними процесами та іншими геологічними небезпечними явищами. Несприятливі погодні умови 1996 р. значно активізували екзогенно-геологічні процеси (зсуви, обрушення, карст, селі). Найбільше поширилися зсуви у Закарпатському регіоні, на Південному узбережжі Криму, морському узбережжі Одеської області, на правобережжі Дніпра (в межах Донбасу), у Чернівецькій, Полтавській, Луганській та Львівській областях, містах Київ та Севастополь. Найбільшу кількість зареєстровано на територіях Запорізької та Чернігівської областей.

Головними причинами виникнення надзичайних ситуацій природного характеру є:

- значне зростання антропогенного впливу на навколишнє природне середовище;

- аномальні зміни окремих параметрів біосфери, атмосфери, гідросфери та літосфери;

- різке зростання рівня урбанізації територій, концентрації об`єктів господарської діяльності та населених пунктів в зонах потенційної небезпеки;

  • недостатній розвиток або відсутність системи моніторингу компонентів природного середовища, що унеможливлює підвищення точності прогнозування небезпечних природних явищ;

- незадовільний стан гідротехнічних, протизсувних, протиселевих та інших захисних споруд;

- недостатні об`єми сейсмічного будівництва та сейсмостійких будинків та споруд;

-згортання або припинення окремих превентивних заходів: попередження градобиття, попереджувальний спуск лавин тощо.

Наукові дослідження загальних тенденцій і варіацій виникнення значних природних катастроф та стихійних лих за досить довгий період часу засвідчили стійке зростання їхньої кількості та циклічний характер [8]. Все це обумовлює необхідність термінової розробки ефективної системи заходів для запобігання їх виникненню, прогнозування та ліквідації наслідків аварій і катастроф природного і техногенного походження.

Вказана стратегічна проблема становить одне з пріоритетних завдань у програмі розвитку України в ХХІ столітті.

4.2.2. Надзвичайні ситуації техногенного характеру

Забезпечення безпеки населення та навколишнього середовища в умовах господарської діяльності – складна соціально-економічна проблема, вирішення якої залежить від характеру взаємодії економічних, соціальних, екологічних і демографічних факторів, що визначають розвиток як окремих держав, так і цивілізації загалом.

З одного боку, сучасне суспільство не може задовольнити його матеріальні та духовні потреби (тобто власну безпеку в соціально-економічній сфері) без збільшення масштабів суспільного виробництва, яке супроводжується зростанням техногенного впливу на біосферу. А з іншого боку, воно вимушене охороняти біосферу (тобто забезпечувати свою екологічну безпеку), оскільки від стану останньої залежить і ефективність виробництва, і комфортність умов життя людей, їхнє здоров’я і сама можливість існування людини й життя на Землі.

Енергонасиченість сучасних промислових об’єктів стала колосальною – типовий нафтопереробний завод потужністю 10-15 млн т/рік зосереджує на своєму промисловому майданчику від 300 до 500 тис. т вуглеводневого палива, енергоємність якого еквівалентна 3-5 мегатоннам тротилу. Постійно інтенсифікуються технології: такі параметри, як температура, тиск, вміст небезпечних речовин, зростають і наближаються до критичних. Зростають одиничні потужності апаратів, кількість небезпечних сполук, що в них знаходяться. Номенклатура продукції хімічних підприємств з передовою технологією, яка забезпечує комплексну переробку сировини, складається з тисяч позицій, причому багато продуктів виробництва надзвичайно токсичні. Економічна вигода кластеризації промислових підприємств призводить до створення індустріальних комплексів з вузлами енергорозподілу, тепло- і газозабезпечення, транспортних магістралей, які, як правило, розташованими у населених місцях.

У промисловому виробництві України нараховується 1848 хімічно небезпечних об`єктів, які зберігають, виробляють або використовують близько 273 тис. т різних сильно діючих отруйних речовин. У народному господарстві України діє понад 1200 вибухо- та пожежонебезпечних об`єктів, де зосереджено понад 13,6 млн т твердих і рідких вибухо- і пожежонебезпечних речовин.

Таким чином, розвиток техносфери, спрямований на підвищення матеріального рівня життя, одночасно призводить до появи певного виду техногенної небезпеки як для здоров’я людини, так і для навколишнього середовища [22].

Як зазначалося, у 1998 р. в Україні виникло 713 НС техногенного характеру. Найбільша кількість НС і потерпілих припадає на транспорт, пожежі й вибухи.

Найбільшу кількість техногенних НС зареєстровано у Донецькій (83), Львівській (63), Луганській (50), Одеській (48) областях, тобто у промислових областях. Найменшу кількість зареєстровано у Вінницькій (9), Чернівецькій (8) і Тернопільській (7) областях та у Севастополі (4). Розподіл випадків виникнення НС техногенного характеру загалом збігається з картою техногенної навантаженості території України.

На магістральних трубопроводах зареєстровано 43 НС, 20 з яких виникли внаслідок пошкоджень зловмисниками, одна НС пов`язана з пожежею. Особливо багато таких НС виникло у Львівській області – 26. Більшість аварій призвела до відносно незначних збитків та впливів на навколишнє середовище. Основними причинами аварійності на трубопроводному транспорті є зношеність труб, невиконання нормативних об`ємів планово-попереджувальних ремонтів, несвоєчасне виконання капітальних ремонтів.

Чимало НС виникло на об`єктах електроенергетики – 108. Переважна більшість з них (104) пов`язана з аваріями в електроенергетичних системах (див. рис. стор. 98), що призводило до масового тривалого знеструмлення багатьох населених пунктів.

Двадцять чотири НС пов`язано з викидом під час аварії СДОР. Внаслідок цих подій 1 чоловік загинув, 26 чоловік ушкоджено (внаслідок отруєння хлором), 14 аварій виникло на транспорті (10 з них на залізничному, 4 – на автомобільному), 10 – на виробництві, 7 аварій пов`язано з викидом (витоком) хлору, 4 – з викидом (витоком) аміаку.

За ступенем потенційної небезпеки, що призводить до катастроф у техногенній сфері цивільного комплексу України, можна виділити об’єкти ядерної, хімічної, металургійної і гірничовидобувної промисловості, унікальні інженерні споруди (греблі, естакади, нафтогазосховища), транспортні системи (аерокосмічні, надводні та підводні, наземні), що перевозять небезпечні вантажі та значну кількість людей, магістральні газо- і нафтопродуктопроводи. Сюди ж можна віднести і об’єкти оборонного комплексу.

Аварії і катастрофи на зазначених об’єктах можуть ініціюватися також небезпечними природними явищами – землетрусами, буревіями, штормами. Самі техногенні аварії і катастрофи при цьому можуть супроводжуватися радіаційними і хімічними ушкодженнями і зараженнями, вибухами, пожежами та завалами. Виникає синергетичний ефект – стихійні лиха у сучасній техносфері можуть викликати лавину надзвичайних ситуацій. Має місце і зворотний зв’язок – виробнича діяльність може спровокувати природні катастрофи з важкими наслідками.

Аварії на складних промислових об’єктах – наслідок різних причин, які можна умовно розділити на дві основні групи [17,20]: технічні причини, зумовлені вадами у використовуваних технологічних схемах або дефектами обладнання, і причини, пов’язані з “людським фактором”. Аналіз багатьох аварій свідчить, що значна їх частина зумовлена неправильною поведінкою операторів та іншого обслуговуючого персоналу. У зв’язку з цим нині поряд із розв’язанням завдань щодо підвищення надійності обладнання дедалі більша увага приділяється особливостям поведінки операторів складних технічних систем у надзвичайних ситуаціях [18].

4.2.3. Екологічний тероризм

Україна – це держава, на території якої розміщена значна кількість ядерних реакторів, великих хімічних виробництв і складних інженерних споруд (дамби, водоймища тощо). Перераховані об’єкти можуть стати ’’мішенями’’ для диверсій і терористичних актів, актів саботажу і викрадень ядерного палива, інших злочинних дій. Це може спричинити надзвичайні ситуації, що мають небезпечні соціальні й економічні наслідки для країни, її національної безпеки. Враховуючи факт, що нині на жаль, відсутній надійний фізичний захист на більшій частині потенційно небезпечних об’єктів, даний аспект екологічної безпеки є одним з пріоритетних.

Одне з останніх підтверджень тому – реальна небезпека руйнування Дубосарської ГЕС під час конфлікту у Придністров’ї, коли через ракетно-артилерійський обстріл м. Дубосари було пошкоджено турбіну ГЕС. Підвищення рівня води у водоймищі створило небезпеку затоплення 60 міст і сіл лівого берега Дністра.

Опинившись у зоні воєнного конфлікту, подібній загрозі піддавалися гребля Нурекської ГЕС у Таджикистані, греблі на річках у Нагірному Карабаху й Азербайджані. Необхідно відзначити, що наслідки таких аварій можуть зачепити не лише ті райони, де ці споруди розміщено, а й території інших країн, тобто набути характеру міждержавної проблеми [19].

Ще одним прикладом жахливих екологічних наслідків, що можуть виникнути через ігнорування нового аспекту екологічної безпеки – екотероризму – може бути Перська затока. Через рік після закінчення війни у регіоні було підсумовано її екологічний збиток. Коли внаслідок підпалу Іраком кувейтських нафтопромислів 75 поверхні пустелі на території Кувейту опинилися під товщею чорного попелу, що осів під час пожеж на нафтопромислах, 560 км узбережжя Саудівської Аравії і 90 солончаків північної частини країни залито нафтою. Значно постраждала фауна. Накопичення нафтопродуктів у пустелі становить неабияку загрозу для водоносних горизонтів. Екологічні наслідки воєнних дій у районі Перської затоки оцінюються як результат екотероризму [34].

4.2.4. Екологічні конфлікти

На думку відомого фахівця з питань безпеки Е. Кірка [14], існує дві категорії посадових осіб, що займаються проблемами екологічної безпеки та пов’язаних з ними конфліктів. Одна дотримується вузького, більш мілітаризованого тлумачення національної безпеки і вважає, що питання екологічної безпеки постають лише тоді, коли вони призводять до гострого воєнного конфлікту. Представники іншої категорії пов’язують загрози навколишньому середовищу та національну безпеку, стверджують, що більшість конфліктів спричинена демографічними й екологічними проблемами. Багато конфліктів, що розглядалися як ідеологічні, релігійні або етнічні, повязані з проблемами зростання населення і соціально-економічним напруженням через нестачу орної землі тощо.

Зазвичай, екологічні конфлікти виникають за втручання людини у навколишнє середовище, що провокує зміни в природних або соціальних системах. Конфлікт розгортається, коли таке втручання розглядається як порушення комплексної взаємодії фізичних, біологічних і соціальних процесів у навколишньому середовищі та тим самим завдає шкоду [23, 28, 33]. Коли ланцюг подій, зумовлений втручанням у природне середовище, перетинає національні кордони, конфлікт стає міжнародною проблемою. Виділяють глобальні, мікрорегіональні, міжрегіональні, регіональні та локальні екологічні конфлікти [23].

Оскільки важко точно вказати конкретні причинно-наслідкові зв’язки у системі “людина – навколишнє середовище”, необхідно розробити відповідні концептуальні підвалини та наукову стратегію цього взаємовідношення [9]. Хоча ці зв’язки заплутані, емпірично й експериментально недостатньо обгрунтовані, проте добре відомо, що брак ресурсів і погіршення стану навколишнього середовища можуть призвести до конфлікту.

Розглядаючи різні концепції виникнення та подальшого розвитку конфліктних ситуацій в екологічній сфері та використовуючи головні положення класичної теорії конфлікту, автор роботи [33] виділив два основні види екологічних конфліктів:

1. Конфлікт між людиною та природою (природокористування й екологічні конфлікти).

2. Конфлікт усередині суспільних структур, причиною якого є їхнє диференційне ставлення до природи (соціальні конфлікти та екологічний стресовий чинник).

Згідно цього підходу, можна визначити кілька таких конфліктів, важливих для світового співтовариства:

- напруження між країнами, які використовують воду Нілу (Єгипет, Судан, Ефіопія);

- напруження між Туреччиною та іншими державами, що використовують води Тигру та Євфрату;

- використання нафти Близького Сходу як політичної зброї;

- напруження між Ефіопією та Сомалі і хаос у цих країнах, викликаний зростанням населення та нестачею орних земель;

- продовження конфліктів у всій Центральній Америці у зв’язку зі зростанням населення та еміграційних процесів (Гондурас, Сальвадор, Мексика, Гватемала, Нікарагуа);

- напруження між В’єтнамом і Китаєм через багаті морські нафтоносні поля.

4.2.5. Радіаційна безпека та наслідки аварії на ЧАЕС

Важливою складовою економіки України є ядерна енергетика. Так, обсяги електроенергії, виробленої на АЕС, складають понад 43 % від загального виробництва електроенергії в державі. Нині в Україні експлуатується 14 енергоблоків на 5 АЕС. Здійснюється будівництво чотирьох енергоблоків на Рівненській та Хмельницькій АЕС. На енергоблоках № 1 та № 2 Чорнобильської АЕС, відповідно до Постанови Кабінету Міністрів України, здійснюються роботи щодо зняття з експлуатації. У межах заходів щодо зменшення наслідків аварії було створено обєкт «Укриття», на якому проводяться роботи з підтримки досягнутого рівня ядерної та радіаційної безпеки.

Разом з тим існують інші обєкти, що потребують підвищеної уваги з огляду на ядерну та радіаційну безпеку. В районі міста Жовті Води розташовано підприємство з видобування та переробки уранової руди. Реактори у Києві та Севастополі використовуються для проведення наукових досліджень.

На окрему увагу заслуговує проблема поводження з радіоактивними відходами (РАВ) та відпрацьованим ядерним паливом. Оскільки Україна не має національних або регіональних сховищ для відпрацьованого ядерного палива, крім одного локального сховища на майданчику Чорнобильської АЕС.

Основна маса РАВ в Україні утворилася внаслідок аварії на 4-му енергоблоці Чорнобильської АЕС. РАВ, що утворюються за експлуатації АЕС, знаходяться на стадії проміжного зберігання на майданчиках АЕС. Відпрацьоване ядерне паливо АЕС з реакторів ВВЕР відправляється на переробку до Росії. Розпочалися роботи зі створення сховища для відпрацьованого ядерного палива на Запорізькій АЕС. Розробляється програма поводження з відпрацьованим ядерним паливом українських АЕС як частина комплексної програми розвязання проблем ядерного паливного циклу.

У промисловості, медицині, сільському господарстві, науці України широко використовуються джерела іонізуючого випромінювання (ДІВ). Так, за даними МОЗ, в Україні існує близько 9 тисяч підприємств та організацій, які використовують понад 100 тисяч ДІВ. Найбільш завантаженими областями є: Харківська (близько 800 підприємств), Донецька (близько 400 підприємств), Дніпропетровська (понад 800 підприємств), Луганська (понад 100 підприємств) та місто Київ (близько 300).

Нині проблема збереження ДІВ в Україні загострюється у звязку з економічною кризою у країні. Деякі підприємства припинили свою діяльність, у тому числі повязану з застосуванням ДІВ, які потрібно передати на захоронення і зберігання у спеціальні сховища. Тому набуття чинності державного системного обліку і контролю ДІВ є одним з основних заходів підвищення рівня радіаційної безпеки країни.

Аналіз радіаційної безпеки в України не можна здійснювати без урахування наслідків аварії на ЧАЕС, оскільки вона справляє значний негативний вплив на загальну екологічну та економічну ситуацію в державі. Вона негативно відбивається на всіх сферах життя, галузях виробництва, зачіпає інтереси всіх громадян України, держави загалом. Внаслідок аварії населення України зазнало впливу від надзвичайно великих до малих доз радіаційного випромінювання.

Наслідки аварії на Чорнобильській атомній електростанції стали довготривалим фактором радіаційної загрози для населення на значній території. Внаслідок аварії на ЧАЕС забруднено 8,4 млн га сільськогосподарських угідь, зокрема 3,5 млн ріллі, близько 400 тис. га природних кормових угідь та понад 3 млн га лісів. Значно забрудненими на даний час є Житомирська (11439 км2), Київська (9479 км2), Рівненська (9508 км2), Чернігівська (2349 км2), Кіровоградська (2454 км2) області [32].

Зона відчуження Чорнобиля становить серйозну загрозу для навколишнього середовища через наявність 800 місць поховань радіоактивних відходів із загальною активністю понад 200 кКі. Саркофаг у Чорнобилі навколо пошкодженого блоку четвертого реактора не повністю герметизовано. Всередині саркофага відбуваються процеси, які спеціалісти не можуть повністю пояснити. Цей об’єкт є радіаційно-небезпечним через наявність тріщин і значної кількості пилу.

Радіація потрапляє у навколишнє середовище з водою, що там вже була, і тією, що надходить через щілини у даху. Ця вода містить ізотопи Cs-137, Cs-134 i Sr-90, а також солі урану (приблизно 1 мг/л). Екологічну небезпеку становить також ядерне паливо та радіоактивні речовини, викид яких відбувся під час аварії. Вони осіли навколо блоку, а потім були закриті піском та бетоном.

Одна з основних проблем, пов`язаних з ліквідацією наслідків Чорнобильської катастрофи, полягає у забезпеченні населення, що постраждало, екологічно чистими продуктами харчування. Ця проблема загострюється через економічну кризу в Україні. Складність отримання екологічно чистої продукції викликала необхідність у профілактичному використанні детоксикуючих речовин, здатних за короткий час вивести з організму радіоактивні речовини, важкі метали, патогенні мікроорганізми і продукти їхньої життєдіяльності.

Наслідки Чорнобильської катастрофи прямо або опосередковано позначилися на всіх галузях народного господарства у всіх регіонах України. Сильного негативного психологічного впливу зазнало все населення України, особливо постраждало здоров`я дітей та осіб найпродуктивнішого віку. Крім того, ця подія викликала регульовану і нерегульовану міграцію населення, сформувала у нього негативне ставлення до атомної енергетики і окремих радіаційно небезпечних виробництв. Треба зазначити, що для вирішення всіх нагальних проблем, пов’язаних з ліквідацією наслідків аварії на ЧАЕС, зроблено ще замало.

4.2.6. Неефективне використання природних ресурсів

Природні ресурси – першоджерело, основа людської цивілізації на всіх фазах її розвитку. Людина здобуває необхідні для свого існування ресурси з природного середовища. Звичайно, з розвитком технології суттєво змінилися напрями та масштаби використання природних ресурсів, виник дедалі зростаючий фонд похідних від них ресурсів, створених працею людини. Але першоджерелом сучасного матеріального й енергетичного потенціалу людства залишаються природні ресурси.

Так, Г. і М. Спроуті [36] стверджують, що переважна, якщо не вся частина, людської активності спричиняється нерівномірним розподілом людських та інших природних ресурсів. Кожне суспільство, кожна держава мають свою власну унікальну комбінацію місцезнаходження, розміру, клімату, корисних копалин. Так, з часів Аристотеля й дотепер геостратегічні фактори навколишнього середовища відіграють важливу роль у:

- розвитку передових цивілізацій і занепаді інших;

- посиленні національних особливостей;

- економічному розвитку держав;

- експансіоністських і колоніальних тенденціях держав;

- різниці в економічній і політичній могутності держав.

Можливо, найважливішою обставиною, що зумовила економічну та політичну нерівність держав на світовій арені, стала наявність у них природних ресурсів. Західні держави розвивалися в умовах, особливо сприятливих для формування сучасної промисловості. Використовуючи переваги специфічної мінерально-сировинної бази та сільськогосподарських ресурсів помірного клімату, вони створили значні фінансові резерви та набули високого рівня технічних навичок. Велика кількість сировини була вивезена з інших країн, а колоніальна система зробила свій внесок у залежність бідних держав від Заходу у сфері управління світовим ринком і світовим виробництвом.

Природні ресурси можна поділити на дві групи: відновлювані та невідновлювані. До відновлюваних ресурсів відносяться лісові масиви, тваринний і рослинний світ тощо. Опанування природою, зміна її можуть призвести до безконтрольного знищення відновлюваних ресурсів, спричинити погіршення екологічної ситуації, наслідки якої можуть стати згубними для самої людини. Кількість невідновлюваних природних ресурсів обмежена й вони не можуть відновлюватися. До обмежених природних ресурсів відносяться запаси палива і родовища різних металів тощо. Попри те, що немає згоди в питанні кількості невідновлюваних ресурсів і про час, коли деякі з них буде витрачено, все ж залишається фактом, що рано або пізно їх буде вичерпано. У такому контексті особливого значення для України набуває енергетична криза та необхідність використання альтернативних енергетичних ресурсів.

Україна – держава з потужним і розвиненим природно-ресурсним потенціалом (ПРП), що охоплює мінеральні, земельні, водні, лісові, фауністичні та природні рекреаційні ресурси. За багатством мінерально-сировинних ресурсів Україна є однією з провідних держав світу. Копалини зосереджені у 9000 родовищах. Різноманітність і кількість мінеральних ресурсів України зарубіжними експертами оцінюється у 8 балів за 10-бальною шкалою. Україну зараховано до головних мінерально-сировинних держав світу, а за запасами основних видів корисних копалин в розрахунку на душу населення держава посідає одне з перших місць у Європі.

Більшість корисних копалин в Україні видобувається у межах регіонів, які сформувалися за тривалий період розвитку її гірничовидобувної промисловості і мають свою специфіку. Винятком є тільки розробка родовищ будматеріалів, поширених на території всієї країни.

Згідно даних [26], найзабезпеченішими щодо ПРП на душу населення такі області, як Луганська, Дніпропетровська, Чернігівська, Кіровоградська. Найбільший ПРП на 1 га території мають Донецька, Дніпропетровська, Луганська області та Автономна Республіка Крим. Найменше забезпечені Волинська та Рівненська області.

У межах обміну між країнами СНД з України вивозяться залізо, марганець, титан, циркон, ртуть, графіт, каолін, самородна сірка, вогнетривкі глини, кухонна сіль, високоякісна флюсова сировина, безхлорні калійні добрива, скляні піски, перліт, природне облицювальне та будівельне каміння. Разом з тим потреба у нафті власним видобутком задовольняється на 8 %, у газі – на 22 %. Сумарна річна потреба у кольорових металах і сплавах становить близько 2 млн т. Крім того, ще багато видів мінерально-сировинної продукції виробляється із завезеної сировини.

Неабияке занепокоєння викликає нині як стан земельних ресурсів, так і система землекористування, яка склалася в Україні. Загальний земельний фонд України станом на початок 2000 р. становить 60,4 млн. га. У структурі земельного фонду сільськогосподарські землі займають 72 % території, з них сільськогосподарські угіддя – 69,3, в тому числі рілля – 54,4, перелоги – 0,4, багаторічні насадження – 1,6, пасовища – 9,1, сіножаті – 3,8 %. Лісові площі – 17,2%, заболочені землі – 1,6%, відкриті землі без рослинного покрову – 1,8 %, землі під водою – 4%. За даними Державного Земельного кадастру в структурі сільськогосподарських угідь України площа особливо цінних земель становить понад 12 млн га.

На жаль, сучасне сільськогосподарське використання земельних ресурсів в Україні не відповідає вимогам раціонального природокористування. Порушено екологічно допустиме співвідношення площ ріллі, пасовищ та лісонасаджень, що негативно впливає на стійкість природних ландшафтів. Незважаючи на скорочення площі орних земель, за розораністю території Україна займає 1 місце в світі. Так, розораність території США – 20 %, Англії – 28 %, Болгарії – 34 %.

Через необгрунтовану, екологічно невиважену діяльність відбуваються значні втрати грунту, які щороку становлять близько 600 млн т, у тому числі 50 млн т гумусу.

За експертними оцінками різке зростання сільгоспугідь та ріллі призвело до скорочення лісів, багаторічних насаджень тощо. Згідно соціально-економічних нормативів для задоволення потреб людини потрібно 0,4 га сільгоспугідь, зокрема ріллі 0,15 га на одного жителя. На кожного жителя України припадає 0,81 га сільгоспугідь (що вдвічі перевищує нормативи) і 0,64 га ріллі (у 4 рази більше). За останні 25 років третина ріллі зазнала ерозії, площа ерозованих угідь становить 12,8 млн. га (33,1 %), ріллі – 10,2 млн га (132,8 %), 5,9 млн га земель зазнають вітрової ерозії.

Висока щільність населення (86 чол./км2), а також розвиток промисловості та сільського господарства, зумовлений командно-адміністративною системою, призвели до надзвичайно високого рівня освоєння та залучення в інтенсивне використання земельного фонду для різноманітних цілей: тільки 8 % території республіки перебувають у “природному” стані.

Результати комплексного обстеження якісного стану грунтів свідчать, що найбільшу шкоду земельним ресурсам, природі та сільському господарству завдають вітрова та водна ерозії, безповоротні втрати гумусу та поживних речовин, засолення, пересушення чи перезволоження земель, в тому числі їх заболочення; підкислення грунтів, їхнє опідзолювання, забруднення промисловими викидами і відходами, агрохімікатами та радіонуклідами.

Важливе значення в покращенні стану навколишнього середовища і здоров’я людей мають лісові ресурси. Україна відноситься до малолісних держав світу. Площа її лісового фонду складає 9,9 млн га, в тому числі вкрито лісом 8,6 млн га із загальним запасом деревини 1,3 млрд м3. Лісистість території країни в середньому складає лише 14,3 %, тоді як лісистість Японії – 68 %, Фінляндії і Швеції – 57,0 %, Канади – 32,0 %, США – 33,0 %, Німеччини – 26,9 %, Франції – 24,0 %, колишнього СРСР -34,0 %. На душу населення в Україні припадає в середньому 0,12 га лісу та 25 м3 запасу деревини, що також значно менше, ніж в інших країнах.

Ліси республіки розміщені вкрай нерівномірно: в Поліссі вони займають близько 29,0 % території регіону, в Лісостепу – 13,0 %, в Степу – 4,0 %, в гірських районах Карпат – 40,0 % і в Криму – 10,0 %. Нестача лісів відчувається скрізь, і пов’язано це з переведенням лісового фонду в минулому в інші угіддя.

Ліси України за своїм народногосподарським призначенням виконують переважно водоохоронні, захисні, санітарно-гігієнічні та оздоровчі функції. На частку захисних водоохоронних та інших цінних в екологічному відношенні лісів з обмеженим лісокористуванням припадає 5,1 млн га, 51,0 % площі лісового фонду. Лісами експлуатаційного призначення зайнято 4,9 млн га або 49,0 %.

На сьогодні в Україні спостерігається малоефективна політика лісовідведення і лісовідновлення. Протягом 1985-1993 рр. посадка і посів лісу з кожним роком зменшувалися, лише в 1994 році показник посадки і посіву лісу збільшився на 10,4 % порівняно з 1993 роком і становив 29,6 тис. га.

В покращенні стану довкілля України важливе значення мають заповідники та національні парки. Проте їхня кількість в даний час не дає підстав говорити про повне використання відновлювальних властивостей заповідних територій для покращення стану навколишнього середовища.

Сьогодні в умовах проведення земельної реформи створюється державний резервний заповідний фонд, в який включено понад 900 тис. га цінних природних територій, що не підлягають приватизації і де обмежується будівництво, меліорація, розорювання та інша господарська діяльність.

Що стосується раціональності та ефективності сучасного природокористування, то вони надзвичайно низькі. Ефективно використовується тільки від 1 до 5 % ( у кращому випадку до 8-10 % ) залученої до виробничих процесів природної речовини. Як зазначає відомий німецький вчений Х. Вінклер, за період, що минув після другої світової війни до початку 80 років було використано стільки ж мінеральної сировини, скільки за всю попередню історію людства [4].

Разом з тим проблема ресурсного забезпечення економіки України може бути вирішена значною мірою за рахунок використання відходів виробництва і споживання. Найбільша кількість відходів утворюється на підприємствах гірничовидобувної та гірничозбагачувальної галузей промисловості. Ці відходи можуть використовуватись на своїх же підприємствах з метою більш повного вилучення корисних компонентів, а також для виготовлення будівельних матеріалів.

Україна має стару гірничовидобувну промисловість. Більшу частину сучасного історичного періоду вона розвивалася як мінерально-сировинна база СРСР. При цьому з часом зростали як обсяги видобутку сировини, так і глибини та площі гірничих виробок. Все це зумовило формування на території України потужного промислового комплексу та пов`язаних з ним екологічних проблем: високого ступеня техногенних навантажень та забруднення території, формування великих обсягів відходів, активізації небезпечних геологічних процесів, порушення гідрологічних умов, втрат корисних копалин та некомплексного їхнього використання.

4.3. Нетрадиційні загрози

Перші роки ХХІ століття обіцяють Україні, окрім звичних загроз природного і антропогенного походження, нові, нетрадиційні загрози, що можуть стати серйозною проблемою для національної безпеки України. Наприклад, у віртуальній сфері комп`ютерного світу – це проблема магнітних збурень, спроможних вивести з ладу навіть найзахищеніші системи.

Джерело цих загроз – техносфера, несанкціоновані або помилкові дії людей. Сумний досвід подібних катаклізмів у світі добре відомий: у 1991 році магнітні бурі в Канаді (провінція Квебек) і США (Нью–Джерсі) вивели з ладу систему енергозабезпечення, спричинивши при цьому збитків більше одного мільярда доларів.

4.3.1. Космічного походження

Аналіз нетрадиційних загроз екологічній безпеці України почнемо з загроз космічного походження. Вони й досі недостатньо вивчені, отже найбільш небезпечні. Частота і передбачуваність їх виникнення низькі, а уразливість і беззахисність людства щодо них максимальні [5].

Падіння небесних тіл зіграли важливу роль в історії Землі. За останні 600 млн. років відбулося приблизно п’ять подій, внаслідок яких за порівняно стислий проміжок часу відбулися значні зміни фізичного та хімічного складу океану, атмосфери, що спричинило у свою чергу докорінні зміни флори і фауни Землі. Припущення, що межі геологічних епох пов’язані з падіннями на Землю небесних тіл, знайшло багато серйозних наукових підтверджень. Інтерес вчених до проблеми зіткнення астероїдів із Землею і можливих наслідків таких катаклізмів є стійким і навіть зростає протягом останніх років.

Реальність небезпеки падіння на Землю астероїдів діаметром 50-100 м не викликає сумнівів. Останнє таке падіння – у басейні Підкаменної Тунгуски метеорита або фрагмента комети мало місце у 1908 р. Характерний розмір об’єкта не перевищував 50 м, а енерговиділення, яке мало місце внаслідок вибуху, майже дорівнювало енергії, що виділяється під час вибуху ядерного заряду 15-20 Мт. Очевидно, що якщо подібна подія станеться у густонаселеному районі Землі, це спричинить загибель мільйонів людей та інші катастрофічні наслідки.

Багато вчених наполягають на необхідності зосередження зусиль на запобіганні можливому падінню на поверхню Землі об’єктів діаметром 1 км та більше. Енерговиділення у результаті такої події було б еквівалентно вибуху в 1 млн. Мт [31]. При цьому буде знищено приблизно чверть населення Землі та викликає сумнів сам факт існування людини як біологічного виду. Проте середній інтервал часу між падіннями таких значних об’єктів – приблизно 500 тисяч років, і таку подію можна передбачити за кілька десятків років, використовуючи дані астрономічних спостережень .

4.3.2. Ракетно-космічного походження

Окремо слід відзначити екологічні загрози, що виникли через застосування сучасних потужних технічних засобів у порівняно новій області людської діяльності – ракетно-космічній. Останніми десятиліттями поверхня Землі, її атмосфера і навколоземний простір сильно забруднюються внаслідок запусків космічних апаратів (у тому числі військового призначення) [30]. Це пов’язано з високою динамічністю фізичних процесів, що відбуваються при цьому. Наприклад, при польоті на активній дистанції траєкторії виведення космічного апарата ракетні двигуни щосекундно викидають в атмосферу близько 3100 кг токсичних продуктів згоряння. При цьому швидкість їх витікання в атмосферу становить 2800-3000 м/с, а температура – 30000С. У певних випадках після запуску ракет-носіїв може спостерігатися різка зміна погодних умов у регіональному масштабі. У результаті запусків виникла й інша серйозна проблема – “космічне сміття”: забруднення навколоземного космічного простору об’єктами штучного походження.

Освоєння космосу призвело до того, що на різні навколоземні орбіти було виведено понад 19 тис. об’єктів. Значна їхня частина зруйнувалася ще на вході до щільних шарів атмосфери. Проте на низьких навколоземних орбітах знаходиться понад 7 тис. об’єктів загальною масою 3200 т. Це переважно уламки супутників, що утворилися внаслідок аварій. У випадку падіння вони становлять значну небезпеку для промислових об’єктів, атомних електростанцій, гідротехнічних споруд.

Так, за даними газети “Сегодня” від 10 квітня 2001 р., якби двигуни транспортного корабля “Прогрес” вимкнулися на 6-7 хв. раніше зазначеного часу, то уламки космічної станції “Мир” могли вкрити територію всієї України смугою завширшки 200 км. Такого висновку дійшли фахівці Військового наукового центру космічних досліджень Харківського військового університету. Розрахунки було зроблено ще до початку операції із затоплення космічної станції в Тихому океані.

Слід також сказати і про загрозу можливих збройних конфліктів у космосі та їхніх ймовірних наслідках. Так, у разі розгортання космічного ешелону ПРО і розв’язування бойових дій можливі масові підриви останніх ступенів балістичних ракет, вибухи протиракет з різним бойовим обладнанням, зруйнування космічних апаратів. Природно, що під час збройного конфлікту у космосі утворення великої кількості космічного сміття нікого не цікавитиме. Тому необхідно усвідомлювати можливі наслідки подібних акцій. Збройний конфлікт може закінчитися через місяці або роки, а ближній космос буде закрито для людської діяльності на сотні років.

Проте завдяки припиненню ’’холодної війни” та випробувань ядерної зброї спільними зусиллями високорозвинених країн за наявності достатніх засобів можливе створення глобальної мережі телескопів для постійного спостереження за великими астероїдами, частинами космічних апаратів, кометами.

Для цього необхідно своєчасно переорієнтувати роботу вчених і фахівців на вирішення нових актуальних завдань, одна з яких – запобігання падінню астероїдів на Землю через використання ракетно-ядерного потенціалу.

Сучасний науково-технічний і промисловий потенціал США, Росії, України, інших держав дозволяє на базі існуючих ракетних і ядерних комплексів цих країн створити високоефективний захист Землі від падіння небесних тіл, великих залишків космічних апаратів.

Необхідно зазначити, що в 1994 р. Конґрес США виділив НАСА 100 млн дол. на дослідні роботи з проблем захисту Землі від астероїдів і комет і технологічн розробки у цьому напрямі. Нині відбувається планування цих робіт у межах програми ООН, а їх реалізація почнеться у найближчому майбутньому. Якщо до цього часу Україна активно не включиться в цей процес і не посяде у ньому одне з чільних місць, то міжнародне фінансування буде спрямовано головним чином на підтримку ядерного і ракетного комплексів США та Росії [11].

Можна припустити, що в ХХІ ст. створення екологічно безпечних технологій і технічних устроїв, у тому числі ракетно-космічних комплексів, стане одним з головних напрямів сталого розвитку цивілізації [13]. При цьому зброя і військова техніка дедалі більше відіграватиме роль не засобу ведення війни, а чинника попередження й усунення потенційних загроз.

4.3.3. Нові «екологічні» захворювання

У зонах екологічного лиха, біогеохімічні середовища яких містять високі концентрації токсичних металів, з’являється загроза нових екологічних захворювань:

- алопеція – облисіння дітей (Чернівецька область, м. Сіламяе – Естонія);

- “картопляна хвороба” (“стопа, що ляскає”, – нерозгинання ступні), яка з`явилася внаслідок порушення технологій застосування імпортних пестицидів;

- “жовті діти” – в Алтайському краї в 1989 р. 60 % новонароджених мали ураження центральної нервової системи;

- психоневрозні сексуальні розлади, що масово спостерігалися у людей, що проживають районі Семипалатинського ядерного полігона.

Більшість з перерахованих вище загроз так чи інакше висвітлювалася у пресі. Менш відомі проблеми антропогенного вивільнення екологічних ніш і загроза заповнення їх шкідливими і небезпечними організмами, у тому числі хвороботворними (мабуть, таким був механізм поширення вірусу імунодефіциту – ВІЛ, що викликає поки невиліковне захворювання СНІД) [24]. Серед екологічних проблем – це одна з найгостріших і потенційно небезпечних.

Виникнення нових летальних захворювань можна трактувати як процес самозріджування тих популяцій людини, які досягли аномально великої кількості. Інтенсивність цього пртродного процесу залежить від густоти населення популяції. Популяційні вибухи неодмінно супроводжуються спалахами захворювань. І у людському співтоваристві, окрім контрольованих хвороб (чума, жовта лихоманка тощо), закономірно повинні виникати нові, які раніше не були відомі або не виявляли себе в активній формі (наприклад, спалахи ’’хвороби легіонерів’, синьогнойної інфекції у пологових будинках тощо).

4.3.4. Геопатогенні зони

Гепатогенні зони – ще один екологічний чинник, вкрай несприятливий для безпеки і здоров’я людини. Його підступність полягає у тім, що геологічним середовищем (карстово-суфозійні провалля, зсуви, розлами земної кори, підземні водотоки, палеорічища тощо) генерується аномальна енергетика. Ця енергетика невидима, невідчутна і впливає на живе і неживе не відразу, а в міру її накопичення.

Геопатогенні зони небезпечні для людей, тому що є потенційною загрозою промисловим спорудам і житловим будівлям, впливають на їхню міцність та стійкість. Наприклад, зсуви призводять до руйнації будинків, а утворення карстових порожнин може спричинити серйозні аварії на промислових об’єктах, що над ними знаходяться [27].

Випромінювання геопатогенних зон справляє негативний психофізичний вплив на людей. Довготривале перебування над давніми річищами і підземними водотоками викликає пригнічення росту рослин, ослаблення організму тварин. У людей виникають такі захворювання, як рак, склероз, ішемічна хвороба серця. Спираючись на порівняльне дослідження випадків захворювання раком у місцях підвищеного антропогенного забруднення і над зонами розламів, дослідники дійшли висновку, що показник захворюваності на рак вище в 2,5 рази для тих, хто проживає у зоні розламів. А якщо будинок знаходиться на перетині зон розламів, то й у 5,5 разів.

У геопатогенних зонах змінюються поведінкові функції людини. Встановлено, що місця ’’кривавих’’ перехресть, де часто відбуваються автомобільні аварії і люди буквально лізуть під машини, ’’прив`язані” до зон розламів і річищ висохлих рік. Ці зони також дуже небезпечні для будівництва, тому що можуть спричинити раптову руйнацію будинку.

Офіційна статистика щодо захворюваності і смертності під впливом геопатогенних зон поки відсутня через слабку вивченість проблеми. Проте їхній шкідливий вплив на здоров’я людини не викликає сумніву і підтверджується численними фактами.

4.3.5. Загроза розміщення в Україні екологічно небезпечних виробництв і технологій

Загрози, згадані вище, пов’язані з негативними впливами природного середовища на біосферу (як природними так і обумовленими діяльністю людини). Окрему проблему становлять загрози екологічній безпеці, що лежать у площині суспільних відносин.

Міжнародне співробітництво нині стає основним інструментом забезпечення екологічної безпеки окремих країн і світу загалом. Для України допомога інших країн полягає передусім в одержанні екологічно чистих технологій. Оскільки розв`язання проблеми промислового забруднення території країни може бути забезпечено тільки за рахунок впровадження устаткування нового покоління.

Сучасних технологій потребують базові галузі промисловості, сільськогосподарський сектор, високотехнологічні виробництва. Йдеться передусім про ресурсо- та енергозберігаючі технології і матеріали, яким притаманна не стільки безпосередня економія невідновлюваних ресурсів, оскільки принципово інші, раціональніші процеси їх переробки – так звані екологічні технології 2-го порядку. Необхідне наближення до загальносвітового нормативного ступеню чистоти усіх виробництв.

Водночас надання Україні екологічно чистих технологій корисно і для розвинених кран з точки зору збереження навколишнього середовища у глобальному масштабі.

Проте, разом з цим, виникає загроза розміщення в Україні екологічно небезпечних виробництв, технологій, збуту іноземними фірмами морально застарілого обладнання в рамках програм технічного співробітництва. Неодмінною умовою для реалізації таких програм повинна бути екологічна чистота запропонованих проектів. У випадку “брудної індустріалізації” будь-які пропозиції не повинні схвалюватися українською стороною [11].

Екологічна компонента висувається в число першочергових у системі забезпечення національної безпеки України. Перелік нових потенційних загроз, який тут наведено, є далеко не повним і свідчить про багатогранність та складність цієї проблеми за сучасних умов. Отже, створення і впровадження прогресивних, екологічно безпечних технологій і технічних пристроїв, формування відповідних економічних передумов повинно бути домінантою розвитку українського суспільства у найближчій перспективі.

4.4. Визначення та кількісні оцінки внутрішніх загроз екологічній безпеці України

Важливого значення для вироблення державою науково обгрунтованої стратегії щодо прогнозування та нейтралізації загроз екологічній безпеці набуває їхня кількісна оцінка та ранжування. Як показали результати кількісного оцінювання пріритетів загроз щодо екологічної безпеки держави внутрішні загрози мають значно вищий пріоритет (0,75) відносно зовнішніх, які становлять (0,25).

Тому з метою визначення і оцінки внутрішніх загроз екологічній безпеці України була сформована база даних, що характеризує екологічну безпеку населення України [10]. Вона умовно охоплює 9 сфер екологічної безпеки, а саме: 1) масштаби розвитку техносфери; 2) насиченість промисловості України техногенно-небезпечними підприємствами; 3) забруднення навколишнього середовища; 4) хімічно-небезпечні виробництва; 5) вибухо- і пожежонебезпечні виробництва; 6) наявність сейсмонебезпечних зон; 7) лісові та польові пожежі; 8) наслідки аварії на ЧАЕС; 9) природно-ресурсний потенціал, які в цілому характеризуються 21 показником.

Нижченаведений перелік показників є основою статистичної бази даних для кількісної оцінки головних загроз екологічній безпеці, а також для оцінки інтегральних характеристик рівнів екологічної безпеки у регіонах України, їх комплексного порівняльного аналізу.

Таблиця 4.1

Перелік показників, які характеризують рівень загроз

екологічній безпеці України

Наймену-вання показника Стислий зміст показника
Масштаби розвитку техносфери. Насиченість потенційно-небезпечними виробництвами
1 Х1 Рівень зносу основних фондів промисловості по підприємствах на самостійному балансі (у процентах)
2 Х2 Вартість основних фондів у розрахунку на 1 чоловіка в тисячах карбованців (у цінах 1993 року)
3 Х3 Вартість основних фондів у розрахунку на 1 км2 території в мільйонах карбованців (у цінах 1993 року)
4 Х4 Чисельність промислово-виробничого персоналу на техногенно-небезпечних підприємствах (ТНП) (у процентах до всієї чисельності населення)
5 Х5 Вартість промислово-виробничих основних фондів на техногенно-небезпечних підприємствах (у процентах до всієї вартості виробництва)
6 Х6 Обсяг продукції, виробленої на ТНП (у процентах до всього обсягу виробленої продукції)
Забруднення навколишнього середовища
7 Х7 Питомі викиди забруднених стічних вод у природні поверхневі водні об’єкти ( м3/км2)
8 Х8 Питомі викиди шкідливих речовин в атмосферне повітря (кг/чоловіка)
9 Х9 Тверді відходи промислових підприємств (млн т)
Розміщення хімічно-небезпечних виробництв
10 Х10 Кількість хімічно-небезпечних речовин на території України (у тоннах)
11 Х11 Кількість населення, яке проживає у зоні можливого ураження сильно діючими отруйними речовинами (тис. чоловік)
Вибухо- і пожежонебезпечні виробництва
12 Х12 Кількість вибухо- і пожежонебезпечних речовин (ВПНР) (тис. т)
13 Х13 Кількість населення, яке потрапляє у зону можливого ураження ВНПР (тис. чоловік)
Сейсмічні явища
14 Х14 Наявність сейсмонебезпечних зон (тис. км2)
15 Х15 Кількість населення в сейсмонебезпечних зонах (тис. чоловік)
Пожежі природного походження
16 Х16 Зони можливих лісових пожеж у пожежонебезпечний сезон (тис. га)
17 Х17 Зони можливих польових пожеж у пожежонебезпечний сезон (у процентах від площі с/г угідь)
Радіоактивні забруднення при потенційних аваріях на АЕС
18 Х18 Площа зони радіоактивного забруднення в результаті аварії на Чорнобильській атомній електростанції щільністю Кі/км2 і вище (км2)
19 Х19 Сумарні зони можливого радіоактивного забруднення при потенційних аваріях на АЕС (тис. км2)
Природно-ресурсний потенціал
20 Х20 Забезпеченість населення природно-ресурсним потенціалом (крб./чол.) (у цінах 1993 року)
21 Х21 Питомі показники ефективності природно-ресурсного потенціалу (крб./га) (у цінах 1993 року)

Математичним апаратом дослідження поставленої проблеми обрано метод головних компонент, завданням якого є виділення з обраної множини показників найбільш суттєвих (головних) компонент, що характеризують досліджуваний аспект.

Розглянемо суть методу головних компонент. Нехай маємо m випадкових змінних X(1), … , X(m) з багатовимірним, необов’язково нормальним, сумісним розподілом, вектором середніх m і коваріаційною матрицею sij.

Взаємозв’язок між змінними X(1), … , X(m) називається структурою залежності і може бути виміряний коваріаціями, або, що еквівалентно, дисперсіями і кореляціями між X(1), … , X(m). Знаходимо лінійні комбінації У(1), … , У(q) змінних X(1), … , X(m), (q<m), за якими можна одержати структуру залежності між X(1), … , X(m). Таким чином, одержуємо стислий опис структури залежності, який несе майже всю інформацію, про змінні.

Отже, головні компоненти – це такі нормовані лінійні комбінації вихідних змінних:

, (4.1)

що

cov (Y(i) Y(j)) = 0, i,j = 1, …, m, i ¹ j,

і дисперсія

V(Y(1)) ³ V(Y(2)) ³³ V(Y(m)), (4.2)

де X(j) – показники, j = 1, … , m, Y(i) – головні компоненти, i= 1, … , m, а V(Y(1)), … , V(Y(m)) – дисперсії компонент.

Перша головна компонента Y(1) визначається з умови максимальності дисперсії серед всіх нормованих комбінацій Х(і), і = 1, 2, …, m (m – число показників).

Y(2) визначається з умови максимальної дисперсії серед усіх нормованих комбінацій Х(i), і = 1,2, …, m, які не корелюють з Y(1).

Y(3) визначається з умови максимальної дисперсії серед усіх нормованих комбінацій Х(i), і = 1,2, …, m, які не корелюють з Y(1) і Y(2) і т.д.

Підмножина перших q змінних Y(i) пояснює більшу частину загальної дисперсії показників і, таким чином, одержуємо стислий опис структури залежності вихідних змінних. Метод головних компонент полягає у визначенні коефіцієнтів aij, i, j = 1,…, m.

Алгоритм визначення головних компонент не наводимо, оскільки він досить повно описаний в літературі. Зазначимо тільки, що для одержання головних компонент використано кореляційну матрицю вихідних показників, а оскільки ці показники виміряні в різних одиницях, то вони стандартизувалися шляхом заміни Х(і) змінною Z(i)=(X(i)-mi)/sii, і=1, …, m. Далі були обчислені власні значення і відповідні їм власні вектори кореляційної матриці змінних, а також коефіцієнти aij моделі (4.1) і по них вираховувалися значення головних компонент для кожного об’єкта.

Щоб визначити внесок кожного показника в головну компоненту досить проаналізувати матрицю компонентних навантажень. Компонентні навантаження пропорційні коефіцієнтам кореляції відповідної головної компоненти і показника, який аналізується.

Отже, метод головних компонент дозволяє оперувати одночасно значним обсягом змінних; одержати максимально стислу інформацію (одна або кілька компонент замість множини показників), проводити порівняльний аналіз об’єктів по комплексу показників, вмощує суб’єктивний елемент, присутній багатьом іншим методам. Головні компоненти можуть використовуватися у подальшому для регресійного аналізу як незалежні змінні, оскільки це некорельовані величини і не потрібно враховувати результати їхньої взаємодії.

Як засвідчили розрахунки, перші 5 головних компонент пояснюють 81,2 % загальної дисперсії всіх показників, причому на першу головну компоненту припадає 41,1 % загального вкладу компонент у структуру досліджуваного явища. Друга компонента пояснює 13,5 % загальної дисперсії, третя – 11,3 %, четверта – 9,6 %, п’ята компонента – 5,8 % (рис. 4.4). Оскільки на практиці рекомендується виділяти число головних компонент, що пояснює 75 % їх сумарної дисперсії, а для нашої задачі 75 % – це достатня доля дисперсії для опису структури вихідних змінних, то в подальшому аналізуватимемо 4 головні компоненти.

Рис.4.4. Кількісні оцінки рівнів загроз екологічній безпеці України

Розглянемо компонентну структуру визначення головних загроз екологічній безпеці України, що характеризується за допомогою матриці коефіцієнтів кореляції між показниками і головними компонентами (ГК).

Перша головна компонента визначається, в основному, одинадцятьма показниками, а саме:

- викидами забруднених стічних вод у природні поверхневі водні об’єкти (коефіцієнт кореляції 0,93);

- викидами шкідливих речовин в атмосферне повітря (коефіцієнт кореляції 0,92);

- твердими відходами промислових підприємств (коефіцієнт кореляції 0,73);

- обсягом продукції, виробленої на техногенно небезпечних підприємствах (ТНП) (коефіцієнт кореляції 0,91);

- чисельністю промислово-виробничого персоналу на ТНП (коефіцієнт кореляції 0,90);

- вартістю основних фондів на ТНП (коефіцієнт кореляції 0,73);

- вартістю основних фондів на 1 км2 території (коефіцієнт кореляції 0,88);

- вартістю основних фондів у розрахунку на душу населення (коефіцієнт кореляції 0,58);

- ефективністю природно-ресурсного потенціалу (коефіцієнт кореляції 0,89);

- кількістю хімічнонебезпечних речовин на території України (коефіцієнт кореляції 0,82);

- кількістю населення, яке проживає у зоні можливого ураження СДОР (коефіцієнт кореляції 0,73).

Отже, перша головна компонента – основна внутрішня загроза екологічній безпеці України, яка пояснює 41,1 % загальної дисперсії структури множини первинних даних, є: забруднення навколишнього середовища та розміщення хімічнонебезпечних виробництв на території України, що зумовлені насиченістю промисловості техногенно-небезпечними підприємствами, а також неефективне використання природно-ресурсного потенціалу.

Друга головна компонента пояснює 13,5 % загальної дисперсії і найбільший вклад у неї дають:

- площа зони радіоактивного забруднення в результаті аварії на ЧАЕС (коефіцієнт кореляції 0,72);

- зони можливих лісових пожеж у пожежонебезпечний сезон (коефіцієнт кореляції 0,81).

Інтерпретуємо другу головну компоненту, яка пояснює 13,5 % загальної дисперсії структури множини первинних даних, як наслідки аварії на ЧАЕС та лісові пожежі. Це друга за своєю значимістю внутрішня загроза екологічній безпеці України.

Розглянемо третю головну компоненту. Найбільший вклад у цю компоненту дають:

- кількість населення у сейсмонебезпечних зонах (коефіцієнт кореляції 0,91);

- площа сейсмонебезпечних зон (коефіцієнт кореляції 0,58);

- кількість вибухо- і пожежонебезпечних речовин (коефіцієнт кореляції 0,55).

Третю головну компоненту, яка пояснює 11,3 % загальної дисперсії структури множини первинних даних, інтерпретуємо як надзвичайні ситуації природного походження – землетруси та вибухо- і пожежонебезпечні виробництва. Це є третя основна внутрішня загроза екологічній безпеці України.

До четвертої головної внутрішньої загрози екологічній безпеці України відносять:

- зони можливого радіоактивного забруднення при потенційних аваріях на АЕС (коефіцієнт кореляції 0,70);

- зони можливих польових пожеж у пожежонебезпечний сезон (коефіцієнт кореляції 0,73).

Рівень цих загроз становить 9,6 %.

Інтерпретуємо четверту головну компоненту, яка пояснює 9,6 % загальної дисперсії структури множини первинних даних, як потенційні аварії на радіаційно небезпечних об’єктах та польові пожежі. За своєю значимістю – це четверта основна загроза екологічній безпеці України.

На рис. 4.5 наочно представлено шкалу кількісних оцінок внутрішніх загроз екологічній безпеці, яка враховує коефіцієнти кореляції між окремими показниками і відповідними головними компонентами. Попередні результати показали, що перші чотири головні компоненти пояснюють 75,4% всієї дисперсії структури множини первинних даних і є достатніми для практичних застосувань методу головних компонент.

Рис. 4.5. Рівні основних загроз екологічній безпеці України

Як бачимо з рис. 4.5, 1-е місце серед розглянутих загроз посідає забруднення навколишнього середовища (НС). Далі розташовані: неефективне використання природно-ресурсного потенціалу (ПРП) (2-е місце), розміщення хімічно небезпечних виробництв (ХНВ) (3), лісові пожежі (4), наслідки аварії на ЧАЕС (5), землетруси (6), вибухо- і пожежонебезпечні виробництва (ВПНВ) (7), польові пожежі (8), потенційні аварії на радіаційно небезпечних об’єктах (РНО) (9).

4.5. Математині моделі для прогнозування окремих показників безпеки людини і довкілля залежно від масштабів

загроз або їх комбінацій

При вирішенні багатьох задач життєзабезпечення важливого значення набуває проблема прогнозування окремих показників безпеки людини чи довкілля в залежності від масштабів реалізації окремих загроз чи їх комбінацій. Автори роботи такий прогноз називають “автопрогнозом”. Так, можна показати, що за допомогою перших р’ головних компонент у(1), у(2), … , у(р’) (p'<p) первинних показників x(1), x(2), … , x(р) досягається найкращий прогноз цих показників, які можна побудувати з допомогою p’ лінійних комбінацій набору із р довільних показників [10].

Нехай потрібно замінити р-мірний вектор спостережень Х на вектор

Y = (у(1), у(2), … , у(р’))’ меншої розмірності р’, в якому кожна із компонент була би лінійною комбінацією р початкових (або інших, допоміжних) показників, не втрачаючи при цьому інформації. Інформативність нового вектора Y залежить від того, в якій степені р’ введених лінійних комбінацій дають можливість “відтворити” р первинних показників.

У якості критерію інформативності методу головних компонент береться величина

Iр’ = (l1 +l2 +…+lp’)/(l1 +l2 +…+ lp),

де l1, l2, … , lp - власні числа кореляційної матриці вектора Х. Цей критерій є основним при винесенні рішення про те, скільки останніх головних компонент можна без всякого збитку вилучити із розгляду.

Можна припустити, що похибка прогнозу Х по Y (позначимо її s ) буде визначатися залишковою дисперсійною матрицею вектора Х при відніманні від нього найкращого прогнозу по Y, тобто матрицею D=(D ij), де

Тут – найкращий, в смислі методу найменших квадратів, прогноз х(і) по компонентах (у(1), у(2),…, у(р’)), тобто s = f(D), де f(D) – деяка функція (якості передбачення) від елементів залишкової дисперсійної матриці D.

Вирішувалася задача найкращого прогнозу Х тільки в класі р’ лінійних комбінацій від вихідних показників x(1),x(2), …, x(р) і розглянуті натуральні міри похибок прогнозу, такі як

f(D)=Sp(D)=D11+D22+…+Dpj, (4.3)

(4.4)

Тут Sp(D) i ||D||- відповідно слід і евклідова норма матриці D. Функції (4.3) і (4.4) одночасно досягають мінімуму тоді і тільки тоді, коли в якості у(1), у(2),…, у(р’) вибрані перші р’ головних компонент вектора Х, причому величина похибки прогнозу s явно виражається через останні р-р’ власних чисел lp’+1, …, lp вихідної коваріаційної матриці S або через останні p-p’ власних чисел lp’+1, …, lp вибіркової коваріаційної матриці , побудованої на спостереженнях х(1), х(2), …, х(p). Зокрема, при f(D) = Sp(D): s=lp’+1 + lp’+2 + … + lp; а при f(D) = ||D||

Цю схему можна узагальнити на випадок довільних прогнозованих показників z(1), z(2), …, z(р) і більш широкого класу функцій f(D). Можна показати, що min f(D) досягається тоді і тільки тоді, коли прогнозованими показниками z(1), z(2), …, z(р) є самі первинні показники x(1), x(2), …, x(р), а в ролі р’ лінійних комбінацій (предикторів) у(1), у(2), …, у(р’) від них вибрані перші р’ головних компонент вектора Х. При цьому, величина похибки прогнозу, як і раніше, визначається лише р – р’ останніми власними значеннями lp’+1, …, lp вихідної коваріаційної матриці S. В цю схему вкладається, зокрема, випадок f(D) =||D|| , в якому

s =lp’+1 ´ lp’+2 ´´ lp.

Використаємо даний метод для прогнозу вихідних показників x(1), x(2), , … , x(р), що описують основні загрози екологічній безпеці України, з допомогою меншого, ніж р, числа їх лінійних комбінацій (загроз). У нашому випадку р = 21. Число основних загроз дорівнює 4, тобто можна виразити усі 21 показники з допомогою 4-х лінійних комбінацій від них.

Для цього, у відповідності з описаною вище екстремальною властивістю “автопрогнозу” головних компонент, візьмемо моделі перших чотирьох головних компонент, тобто

у(1)=0.196x(2)+0.3x(3)+0.307x(4)+0.25x(5)+0.31x(6)+0.316x(7)+0.31x(8)+

+0.25x(9)+0.28x(10)+0.25x(11)+0.21x(13)+0.145x(16)+0.154x(20)+

+0.304x(21)

у(2)=- 0.23x(1)-0.21x(2)+0.29x(12)+0.27x(13)-0.36x(14)-0.11x(15)+0.48x(16)-

-0.30x(17)+0.43x(18)+0.17x(19)-0.199x(20)

у(3)=0.11x(1)+0.22x(3)-

-0.148x(4)+0.23x(11)+0.36x(12)+0.2x(13)+0.389x(14)+0.595x(15)-0.332x(20)

у(4)=0.21x(1)-0.427x(2)-0.14x(5)-0.15x(6)-0.514x(17)--0.332x(18)- 0.495x(19)

+0.221x(21)

За допомогою методу найменших квадратів можна вирахувати невідомі коефіцієнти bi1

Використовуючи цю формулу, можна отримати прогнозні моделі для найбільш потрібних нам показників стану навколишнього середовища, як функції загроз, за допомогою чотирьох головних компонент.

Прогнозна модель для питомих викидів забруднених стічних вод у природні поверхневі водні об`єкти:

x(7)=0.929у(1)+0.164y(2)+0.160y(3)+0.035y(4)+e(7)

Прогнозна модель для питомих викидів шкідливих речовин в атмосферне повітря:

x(8)=0.918у(1)+0.003y(2)-0.110y(3)+0.060y(4)+e(8)

Прогнозна модель для твердих відходів промислових підприємств:

x(9)=0.733у(1)-0.041y(2)-0.180y(3)+0.064y(4)+e(9)

Прогнозна модель для кількості населення, яке проживає у зоні можливого ураження сильнодіючими отруйними речовинами:

x(11)=0.727у(1)-0.060y(2)+0.353y(3)+0.057y(4)+e(11)

Прогнозна модель для кількості населення, яке потрапляє у зону можливого ураження вибухо- і пожежонебезпечними речовинами:

x(13)=0.611у(1)+0.457y(2)+0.309y(3)-0.072y(4)+e(13)

Прогнозна модель для кількості населення, яке потрапляє у сейсмонебезпечну зону:

x(15)=0.054у(1)-0.192y(2)+0.915y(3)+-0.039y(4)+e(15)

Прогнозна модель для зони можливих лісових пожеж у пожежонебезпечний сезон:

x(16)=-0.426у(1)+0.809y(2)-0.068y(3)+0.142y(4)+e(16)

Прогнозна модель для зони можливих польових пожеж:

x(17)=0.106у(1)-0.50y(2)+0.058y(3)-0.729y(4)+e(17)

Прогнозна модель для сумарних зон можливого радіоактивного зараження при потенційних аваріях на АЕС:

x(19)=-0.341у(1)+0.28y(2)-0.161y(3)-0.702y(4)+e(19)

Прогнозна модель для питомого показника ефективності природно-ресурсного потенціалу:

x(21)=0.892у(1)+0.022y(2)-0.083y(3)+0.314y(4)+e(21),

де e(i)- випадкові (залишкові) похибки прогнозу вихідних стандартизованих показників по перших чотирьох головних компонентах.

Якщо у якості відносної похибки прогнозу вихідного показника x(і) по перших головних компонентах у(і) розглянути величину dі=(De(i)/Dx(i))*100%, то нескладні підрахунки дадуть значення всіх dі.

Сумарну характеристику відносної похибки прогнозу показників x(1), x(2), … , x(21) по y(1), y(2), y(3), y(4) (у відповідності із вищеописаним) можна вирахувати при допомозі формули

Ця похибка є значною, проте, враховуючи складність проблеми і важливість таких прогнозів, дані математичні моделі можна досить успішно використовувати для практичних застосувань.

Національна доповідь про стан навколишнього природного середовища в Україні у 1998 році

About these ads

Напишіть відгук

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Змінити )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Змінити )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Змінити )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Змінити )

Connecting to %s