УДК 616+631.95:631.445.2/4+633

В.М. Кавецький, д.с.-г.н., Н.О. Козьякова, к.с.-г.н., О.М. Бездрабко, к.с.-г.н.

СТРАТЕГІЯ СТІЙКОГО РОЗВИТКУ ЧИ КОНЦЕПЦІЯ ВНУТРІШНЬОЇ ДИНАМІЧНОЇ РІВНОВАГИ
(ТЕОРІЯ ТА ПРАКТИКА ТОКСИКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ)

Інститут екогігієни і токсикології МОЗ України, м. Київ

У екологічному Пі-арі часто вживаються такі терміни, як: "сталі екосистеми" та "стійкі екосистеми або стійкі агроекосистеми" [1], які ряд авторів трактує по-різному [2, 3]. Найбільш поширеним є тлумачення Горелова О.О. [4], який вкладає у ці терміни сукупність таких понять, як продуктивність, якість, різноманіття екосистем. В контексті термінів "сталі, стійкі екосистеми" широко застосовується вираз "стратегія стійкого розвитку". Зупинимось на його тлумаченні.

21 жовтня 1991 р. в Москві на конференції у Міністерстві природокористування СРСР була проголошена нова Всесвітня стратегія охорони природи. Цей розгорнутий документ отримав назву "Турбота про землю — стратегія стійкого існування". Ідею розробки Всесвітньої стратегії охорони природи вперше висунули в кінці 70-х рр. Міжнародний союз охорони природи і природних ресурсів (МСОП), Програма (комітет) ООН з навколишнього середовища (ЮНЕП), Всесвітній фонд дикої природи (ВВФ). Метою Стратегії було не заміна національних програм охорони довкілля, а надання основних орієнтирів її здійснення.

У червні 1992 року в Ріо-де-Жанейро відбулася Конференція ООН з питань охорони природного середовища й розвитку суспільства, яка прийняла два базисних документи: "Декларацію у справі природного середовища й розвитку" і "Глобальну програму дій — Порядок денний на XXI століття" [5—7]. В цих базисних документах сфокусувалась увага на небезпечності змін, що відбуваються в біосфері Землі під вливом людини; тому була запропонована низка заходів із усунення та пом'якшення наслідків антропічного пресингу на довкілля. В першому варіанті Стратегії підкреслювалась необхідність врахування екологічних факторів у прогресі соціально-економічного розвитку і вперше було використано термін "стійкий розвиток". Термін "стійкий розвиток" є наближеним перекладом з англійської sustainable development, який прийшов з біології, а згодом був використаний комісією Брутланда в розумінні такого розвитку економіки, який би виключав незворотні зміни в навколишньому середовищі [8]. Стратегія мала два основних завдання: виживання людства і філософське визначення сутності життя людини. Виживання не є суто людським завданням, і в цьому розумінні людина мало чим відрізняється від інших живих організмів. Перспектива збереження людини як виду на сьогодні досить проблематична. Палеонтологічні дослідження еволюції людини вказують на те, що десятки мільйонів видів живих організмів вимерли на Землі; серед них є види, що належать до людського роду. На сьогодні людина знаходиться у найбільш агресивній по відношенню до довкілля стадії розвитку, однак вона намагається усвідомити, чи відбудеться її органічний розвиток у біосфері, або її спіткає доля вимерлих видів. Тому необхідність раціонального обгрунтованого регулювання використання ресурсів і чисельності населення Землі очевидна. Тільки такий підхід є об'єктивно коректним для створення наукових засад біорізноманіття та є запорукою збереження циклічності як головної умови існування біосфери. Вирішення багатьох проблем, що поставленні Стратегією, пов'язані з поняттям екологічної ємності нативних екосистем. Гармонізація людської діяльності і природи полягає в тому, що на фоні раціонального та обгрунтованого використання ресурсів розвиток екосистеми повинен відбуватись без зміщення енергетичного балансу екосистеми та якісних змін в її структурі.

Відношення до основних положень Стратегії стійкого розвитку досить неоднозначне: на думку деяких авторів [9], технологічного шляху подолання кризи, що склалась на планеті, не існує. Енергозберігаючі технології, очищення води, повітря, ґрунту — недостатні для подолання неминучого стану колапсу. Не дивлячись на те, що на планеті створився єдиний ринковий простір, прірва між державами збільшується. Капітали концентруються в країнах з високим виробництвом праці; прискорення економічного росту в країнах, що розвиваються, зумовлює невідтворювану руйнацію природи. В цих умовах вирішення глобальних екологічних проблем, на думку ряда вчених, навряд чи можливе. Нарешті, у 2002 році в Йоханезбурзі на Конференції ООН було проведено аналіз здійснення проекту Стратегії за десять років та звернуто увагу на неможливість виконання певних її положень, виходячи із реалій життя. Отже, на початок ХХІ ст., з методологічної точки зору, концепція Стратегії себе вичерпала і багато в чому себе не виправдала [10, 11], однак екологічна політика держав, в тому числі України, була і де в чому залишається орієнтованою саме на цю ідею.

Виходячи з вищенаведених міркувань, доцільно розглянути ідею алгоритму оцінки та регулювання господарської діяльності людини, яка базується на основних екологічних узагальненнях (дескриптивних, емпіричних, номотетичних, конструктивістських) [12]. Першим етапом є спостереження, або використання дескриптивних моделей екології. Нині на порядку денному постають моніторингові екотоксикологічні дослідження екосистем, які містять насамперед обгрунтовану систему інтегрально-індикаційних показників (чи критеріїв), вимагаючи оцінки стабільного розвитку або деградації. Існує загальний методологічний підхід — постійне спостереження за станом забруднення навколишнього середовища, в тому числі і хімічними речовинами, та впливом їх на здоров'я населення, флору та фауну. Прогнозування негативного впливу антропічного пресингу можливе лише за умов аналізу результатів моніторингу та наявності емпіричних, номотетичних узагальнень — екологічних законів, які дають можливість коректно визначити характер взаємин і співіснування людини і природи. Тому другим етапом є аналіз результатів моніторингу, на основі якого створюються емпірично обгрунтовані, логічно несуперечливі, теоретично достовірні висновки, які найповнішою мірою відповідають вимогам, що висуваються до законів.

Основним законом екології можна вважати закон збереження життя, який, в свою чергу, ставить під сумнів коректність постановки концепції стратегії сталого розвитку [13]. Виходячи із "закону збереження життя", за Ю.М. Куражковським: життя може існувати тільки в процесі руху через живе тіло потоку речовин, енергії і інформації, зупинення руху в цьому потоці зупиняє життя. Емпірично більш зрозумілим є питання про взаємовідношення енергії, речовини і інформації в середині екосистеми і відношення цієї взаємодії до їх динамічної якості. Згідно до закону внутрішньої динамічної рівноваги (ВДР) речовина, енергія, інформація і динамічні якості окремих природних систем (в тому числі і екосистем ) і їх ієрархії взаємопов'язані настільки, що будь-яке порушення одного з цих показників викликає функціонально-структурні якісні та кількісні зміни, які зберігають загальну суму речовинно-енергетичних, інформаційних і динамічних якостей систем, де ці зміни відбуваються. Дія закону ВДР надзвичайно чітко пов'язана з законом односпрямованості потоку енергії. Саме обмеженість цього потоку і специфічні властивості формують усю масу зв'язків в екосистемі в їх різноманітті. Через це і витримується екологічний аналог законів збереження маси та енергії.

Поки зміни середовища слабкі і виконані на відносно невеликій площі, вони або обмежені конкретним місцем, або "вгасають" в ланцюгу ієрархій екосистем. Однак, як тільки зміни досягають помітних значень для великих екосистем, наприклад, ті, що відбуваються в масштабах великих річкових басейнів в агросфері або у розмірах, обмежених правилом одного і десяти відсотків, вони призводять до значних зсунень в цих природних утвореннях. Зсуваючи динамічно зрівноважений стан природних систем за допомогою значних вкладів енергії (наприклад, шляхом оранки і інших агротехнічних заходів), людина порушує співвідношення екологічних компонентів, досягає збільшення корисної продукції (урожаю), що задовольняє комфортні умови існування людини. Якщо ці зсуви "згасають" в ієрархії природних систем і не викликають термодинамічного розладу, положення сприятливе, або відносно сприятливе. Однак надлишкове вкладання енергії і речово-енергетичний розлад, що виникає в результаті цього, ведуть до зниження природно-ресурсного потенціалу, до повної деградації розвинутого ценозу. У зв'язку з нелінійністю, неповною пропорційністю взаємовідносин компонентів і виникненням ланцюгових природних реакцій, що очікуються при перетворенні природи, ефект може не відбутись або бути набагато сильнішим, ніж бажано. Це змушує при проектуванні акцій по використанню природи розглядати не тільки місцеві речово-енергетичні баланси, але і враховувати можливі зміни в надсистемах.

Прямим наслідком закону ВДР є більш вузький за змістом закон екологічної кореляції: в екосистемі, як і будь-якому іншому природно-системному утворенні за участю живого, усі види живого та абіотичні екологічні компоненти, що до них входять, функціонально відповідають один одному. Випадання одного елемента системи неминуче веде до виключення усіх щільно пов'язаних з цим елементом системи інших її частин і функціональній зміні цілого в рамках внутрішньої динамічної рівноваги. Дія закону екологічної кореляції (ЕК) веде до стрибкоподібної зміни екологічної стійкості. Наприклад, багаторазове збільшення концентрації забруднюючих речовин може не призвести до помітних наслідків, але в подальшому незначне їх додавання може призвести до катастрофи.

В екології одним з найбільш важливих питань є співвідношення між складністю (різноманіття видів) і стійкістю (надійність) біотичних угрупувань і екосистем. Запропоновано сотні моделей математичних інтерпретацій цих залежностей. Однак багато екологів звертають увагу на відсутність прямих і постійних зв'язків між різноманіттям і надійністю, включаючи стійкість екосистем. Ріклефс Р. [14] сформулював один з екологічних принципів: ефективність угрупування і його стабільність збільшуються прямо пропорційно ступеню, в якому складові їх популяцій в процесі еволюції пристосувались один до одного. До цього висновку слід додати, що в екосистемах необхідним є співвідношення не тільки між популяціями, але й між екологічними компонентами, а також між даною екосистемою і її положенням у надсистемі, у всій її ієрархії [14, 15].

Виходячи з вищенаведених узагальнень, можливо сформулювати принцип (робочої) надійності: ефективність екосистеми, її здатність до самовідновлення і саморегуляції (в межах природного коливання) залежать від її положення в ієрархії природного утворення (крайове, маргінальне), ступеню взаємодії її компонентів і елементів (їх екологічної компліментарності, конгруентності, характеру динамічної рівноваги тощо), а також від приватної пристосованості організмів (розміри, термін життя, швидкість зміни поколінь, відношення продуктивності до біомаси і таке інше), що складають біоту екосистеми.

Різноманіття, складність і інші морфологічні риси екосистеми мають не однакове значення і підпорядковані ступеню її еволюційної і суксеційної зрілості. Якщо зниження різноманіття приводить до різкого дисбалансу в "притертості" частин екосистеми, а це трапляється досить часто, то спрощення системи зумовлює помітне зниження її надійності.

Пошук прямих зв'язків між складністю екосистеми і її надійністю є спрощеним розумінням технократичного типу. "Простота" будь-якої біосистеми — це лише ілюзії. Насправді ми маємо справу з квазіпростим утворенням з високим ступенем складності.

Головна форма господарської діяльності — це управління, успішна реалізація якої вимагає моделювання механізмів розвитку екосистем [16—18]. Складовою успіху господарської діяльності є активне накопичення знань. Велика кількість інформації сама по собі стимулює нас до холістичного (системному, цілісному) сприймання явищ, а також до осмисленої організації наших знань.Вважається, що необхідність в холістичному підході вирішення проблем виникає лише тоді, коли система підходить щільно до своєї межі, інакше кажучи ми стали усвідомлювати, що деяка взаємодія стала критичною, хоча була властива системі завжди.

Таким чином, якщо ми вважаємо за можливе віднести господарську діяльність до числа людських творінь, що управляється людиною, то нам необхідно пам'ятати: ми маємо справу з системою, яка залежить від живих компонентів і підпорядковується тим же законам природи, що і будь-яка екосистема. Слід визнати очевидним, що штучні та напівштучні системи намагаються повернутись до нативних форм.

Апарат моделювання відкриває ряд можливостей поглибити наші знання і сформулювати основні принципи, щодо штучних екосистем, тобто отримати необхідне узагальнення, що забезпечує принцип надійності систем. Використати ці можливості можна буде лише на основі даних екологічного моніторингу, що включає результати спостережень за станом біосфери, оцінку прогнозу її стану, визначення ступеню антропогенної дії на навколишнє середовище, виявлення факторів і джерел дії. Будь-які господарські заходи призводять до зміни внутрішньої динамічної рівноваги системи, її біотичної і абіотичної компоненти.

В решті решт метою екологічного моніторингу є оптимізація відношень людини з природою, екологічна орієнтація господарської діяльності. Санітарно-гігієнічний, природно-господарський моніторинги дають можливість визначити критерії якості природного середовища [19]. Мета регулювання-забезпечення такої стратегії поведінки, яка не виводить концентрації певних пріоритетних забруднюючих речовин за допустимий діапазон, який на сьогодні є своєрідним стандартом і представляє собою величини гранично допустимих концентрацій.

Завданням моніторингу є визначення параметрів моделей — "поле антропогенних викидів і їх розсіювання, кругообіг речовин в біосфері, зміна біотичної складової", і, як наслідок, негативні зміни в біоті, складовою якої є людина (екзогенні сукцесії). Концептуальною основою моделювання є реалізація в повній мірі потенціалу системних методів як інструмента для опрацювання узагальнених концепцій в різних галузях господарства тільки в тому випадку, якщо використання цих методів осмислено в міждисциплінарному контексті.

Таким чином, моделі представляють собою спрощені реальні системи. Більш того, вони відображають лише деяку частину дійсно функціонуючої системи в цілому. Іншим ускаладненням є те, що модель не єдина, завжди існує більше одного коректного способу її побудови. На жаль, універсальних рекомендацій, що полегшують вибір, не існує, як і не існує алгоритму, який дозволяв би однозначно встановити тип моделі, що найбільш підходить для вирішення конкретної проблеми. Питання, що склалось, приводить до необхідності сформулювати загальну мету моделювання.

Головний шлях попередження патогенезу — це науково обгрунтований алгоритм поведінки людини у довкіллі. На жаль, склалась невірна уява про те, що управління пов'язано з адмініструванням та економікою. На справді — це незрівнянно більш ємкісне поняття, оскільки воно має відношення до людини, яка перш ніж прийняти рішення, повинна проаналізувати і узагальнити інформацію багаточисельних та різноманітних джерел. Цей короткий аналіз підводить нас до розуміння того, що штучні екосистеми за складністю не поступаються природним екосистемам. Штучні екосистеми мають ті ж властивості, що і природні, за наявності наших намагань пристосувати такі системи до особистих вимог, забезпечуючи комфортність нашого існування.

Отже, аналіз свідчить, що ідеального ноосферного життя на Землі відповідно до законів екології бути не може, але чим більше людство зможе наблизитись до ідеалу, тим більша буде ймовірність його виживання.

Таким чином, практична реалізація концепції внутрішньої динамічної рівноваги передбачає здійснення її не менше, як за три етапи. На першому етапі проводиться оцінка параметрів складових, що характеризують окремі показники стану елементів середовища, використовуючи при цьому методи фізико-хімічного, біологічного, екоморфологічого та інших видів моніторингу.

На другому етапі — намагаємось отримати комплексний аналіз якості складових екосистем, застосовуючи математичне моделювання механізмів, на основі виявлених закономірностей та основних законів екології з метою прогнозування наслідків дії антропофактора.

І, нарешті, на третьому рівні передбачається складання алгоритму коректного вирішення питання усунення або запобігання негативних наслідків антропічного забруднення екосистем полютантами. Зрозуміло, що в понятті "якість довкілля" криється характеристика відношень між людиною і природою, де метою кожної людини і суспільства стало б духовне удосконалення заради переходу людства на новий рівень розвитку — від людини розумної до людини духовної. Інакше кажучи, якість навколишнього середовища є функціональна характеристика в системі "суспільство-природа".

Література
1. Медоуз Д.Х., Мелоуз Д.А., Рендерс И. За пределами роста. М.: Изд. группа "Прогресс", Пангея, 1994.
2. Моисеев Н.Н. Современность сквозь призму экологии // Зеленый мир. Российская экологическая газета. —1996. —№7. —С. 4—5.
3. Лосев К.С., Горшков В.Г., Кондратьев К.Я., Котляков В.М. и др. Проблемы экологии России. —Федеральный экологический фонд РФ. —М., 1993.
4. Горєлов А.А. Экология. —М.: Центр, 1998. —237 с.
5. Контакт: Бюллетень ЮНЕСКО-ООН з освіти в галузі навколишнього середовища. —1991. —Т. XVI, №4. —1992. —Т. XVIІ, №1—2.
6. Моисеев Н.Н. Собрание сочинений в трех томах. Под ред. В.И. Данилов-Данильяна. —М.: Изд-во Международного независимого эколого-политического университета, 1997.
7. Моисеев Н.Н. Расставание с простотой. —М.: Аграф. 1998.
8. Дробноход М.І. Пріоритети стійкого екологічно безпечного розвитку // Філософія і соціологія освіти. —1998. —№3, —С. 5—18.
9. Толкачев Л.С. О духовных причинах всемирного экологического кризиса// Сознание и физическая реальность. —1999. —Т. 4, №1, —С. 2—9.
10. Моисеев Н.Н. Философия выживания // Терминатор. —1997. —№2, —С. 18—20.
11. Волченков В.Н. Принятие творца современной наукою // Сознание и физическая реальность. —1999. —Т. 2, №1. —С. 1—7.
12. Крисаченко В.С. Людина і біосфера. Основи екологічної антропології. —К: Заповіт, 1998. —687 с.
13. Реймерс Н.Ф. Экология —М.: "Россия молодая", 1994. —367 с.
14. Рифлекс Р. Основы общей экологии. —М.: Мир, 1979. —424 с.
15. Кучерявий В.П. Екологія. —Львів: Світ, 2000. —500 с.
16. Сельскохозяйственные экосистемы. Пер. с анг. —М.: Агропромиздат, 1987. —223 с.
17. Черников В.А., Алексахин Р.М., Голубев А.В. и др. Агроэкология // Под ред. В.А. Черникова, А.И. Чекереса. —М.: Колос, 2000. —536 с.
18. Справочник по контролю за применением средств химизации в сельском хозяйстве. —К.: Урожай, 1989. —159 с.
19. Кавецкий В.М., Козьякова Н.О. Екотоксичний моніторинг агрогеоценотичного покриву (концепція та критерії оцінки стану агроценозів) // Науковий вісник НАУ. —2002. Вип. 50. —С. 290—293.