Лимитирующие экологические факторы

Эффективность и достоверность оценки устойчивости среды, обоснованности нормативов ПДАН и ПДВ зависят от точности выявления тех видов воздействий и факторов, которые оказывают максимально негативное влияние на функционирование и развитие экосистемы. С целью более глубокого понимания этого положения необходимо обратиться к базовым концепциям экологии.

В условиях комплексного воздействия экологических факторов состояние организма в экосистеме определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. Эта мысль впервые была высказана Ю. Либихом в 1840 г. и получила название закона минимума. Закон трактует, что выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей, т. е. жизненные возможности лимитируются экологическими факторами, количество и значения которых близки к необходимому организму или экосистеме минимуму. Дальнейшее их снижение ведет к гибели организма или разрушению экосистемы. Позже в 1915 г. В. Шелфорд установил, что не только фактор, находящийся в минимуме, но и фактор, находящийся в максимуме, может оказаться лимитирующим. Им был сформулирован закон толерантности, согласно которому лимитирующим фактором процветания организма (экосистемы) может быть как минимум, так и максимум воздействия, диапазон между ними определяет величину выносливости (устойчивости) организма (экосистемы). Когда мы говорим о химическом или физическом загрязнении, геомеханическом воздействии, то имеем в виду максимум-фактор.

В контексте рассматриваемых нами проблем речь идет о необходимости выявления наиболее существенных для данного вида хозяйственной деятельности вредных воздействий, оказывающих максимально негативное влияние на геосистему. В каждом конкретном случае лимитирующий экологический фактор (или группа факторов) определяется ассимиляционной емкостью экосистемы (в самом широком понимании этого термина) и видами хозяйственной деятельности, воздействующими на нее.

В практике ЭН основными лимитирующими факторами выступают химическое, физическое или биологическое загрязнение компонентов природной среды, техногенная активизация экзогенных геологических процессов, геомеханические нарушения рельефа (ландшафта). Однако при анализе конкретных геосистем и видов воздействия набор лимитирующих факторов и их влияние на устойчивость должны оцениваться детально. Так, среди лимитирующих факторов состояния морской среды при различных видах хозяйственной деятельности на континентальном шельфе (табл. 54) выделены химическое загрязнение воды и донных осадков, повышение мутности воды и заиление акватории, геомеханическое воздействие на дно, приводящее к трансформации рельефа и нарушению литодинамических условий, и т. д. Например, добыча углеводородного сырья на континентальном шельфе приводит в первую очередь к загрязнению воды и донных осадков нефтяными углеводородами и веществами, содержащимися в буровых растворах и шламах, просадкам дна. Кроме того, в местах дампинга буровых шламов возможно изменение морфологии рельефа дна, нарушение условий обитания и естественного воспроизводства рыбных ресурсов, замутнение воды и заиление донных осадков. В северных широтах добыча углеводородов сопровождается изменением термического и ледового режимов, а в отдельных случаях — нарушениями в криолитозоне.

Таким образом, выявление предельно допустимого антропогенного воздействия на экосистему необходимо проводить с учетом закона толерантности, т. е. главное внимание уделять нормированию того вида негативного воздействия, который будет лимитировать развитие рассматриваемой экосистемы.