Техногенные системы и их взаимодействие с окружающей средой
Современная научно-техническая революция значительно усложняет взаимоотношения между обществом, производством и природой. Современные масштабы производственной деятельности, объемы которой удваиваются каждые 15 лет, обусловливают изменение качества природной среды и ее ресурсов. Многие результаты производственной деятельности имеют отрицательное воздействие на природную среду: загрязнение воздушного и водного бассейнов, почвы, тепловое загрязнение, повышенный уровень шума, ионизирующего излучения и многое другое. Подход к решению данной проблемы состоит в том, чтобы определить пределы устойчивости биосферы, равновесия природных систем, выявить основные аспекты влияния хозяйственной деятельности человека на естественные процессы в биосфере и предотвратить их негативное влияние.
В результате хозяйственной деятельности человека формируются своеобразные нообиогеоценозы. К ним относятся технобиогеоценозы, создаваемые в процессе развития промышленных предприятий; агроценозы, создаваемые в результате сельскохозяйственной деятельности; урбабиогеоценозы — образуются в результате строительства городов, поселков, транспортных коммуникаций.
Нообиогеоценоз в отличие от биогеоценоза включает в себя дополнительное, равноправное сообщество, называемое нооценозом. Нооценоз — это совокупность сообществ людей, средств труда и продуктов труда.
Для удовлетворения своих материальных потребностей и обеспечения жизнедеятельности общество должно создать средства существования. Эту роль выполняют средства труда, посредством которых общество взаимодействует с природой. Результатом этого взаимодействия являются продукты труда. Поскольку основным процессом, определяющим взаимодействия общества и природы в техногенных системах является процесс труда, наибольшее внимание при изучении взаимоотношений в системе «общество — природа» должно уделяться технологическим процессам и тем изменениям, которые они вызывают в природной среде.
При появлении в структуре экологической системы объектов промышленного производства, оказывающих влияние на ее функционирование, возникает новая искусственная экологическая система, называемая природно-промышленной или техногенной системой.
Создание природно-промышленных систем или техногенных систем должно основываться на экологических знаниях. Если основой нообиогеоценоза служит биогеоценоз, то элементы нооценоза должны подбираться таким образом, чтобы они вписывались в те круговороты веществ и энергий, которые существуют в данном регионе в природе и не привели к гибели биогеоценозов и деградации окружающей среды.
В структуру техногенной системы входят относительно устойчивые и самостоятельные, функционирующие как единое целое на основе определенного типа обмена веществом, энергией и информацией промышленные, коммунальные, бытовые, природные, аграрные и др. объекты.
Границы техногенной системы определяются границами зоны влияния промышленных предприятий, входящих в систему, на окружающую среду.
Главным компонентом техногенной системы, определяющим направление деятельности и характер ее воздействия на окружающую среду, является ее промышленное звено. В структурной схеме промышленного звена выделяются объекты основного производства, предприятия вспомогательного производства, объекты энергетики, организации по строительству и реконструкции действующих промышленных предприятий.
Продукцией промышленного звена считается вся продукция, которая отправляется за пределы природно-промышленного комплекса, а также предназначенная для удовлетворения собственных нужд и поддержания заданной продуктивности системы. К продуктам промышленного звена относятся и отходы производства: газообразные, жидкие, пылевидные промышленные выбросы, тепловые потоки и шум, загрязняющие окружающую среду.
Вспомогательные производства включают в себя организации, деятельность которых связана с обслуживанием основного производства. В него входят ремонтно-механическая база, промышленный транспорт, склады готовой продукции, сырья и оборудования, а также предприятия, обеспечивающие строительство новых и реконструкцию действующих основных предприятий, энергетических объектов, транспортных магистралей.
Коммунально-бытовое звено обеспечивает жизнедеятельность людей, занятых в промышленности и на предприятиях по производству сельскохозяйственной и другой продукции природно-промышленного комплекса. Основными объектами этого звена являются: селитебная зона, предприятия питания, торговли, медицинские учреждения, общественный транспорт, культурные и учебные заведения, рекреационные объекты (парки, стадионы, пляжи и т.д). Продукцией коммунально-бытового звена считаются продукты, потребляемые населением, а также отходы и выбросы коммунально-бытовых предприятий.
Основная особенность экологической системы, в составе которой функционирует природно-промышленный комплекс, состоит в том, что практически все компоненты этой системы находятся под постоянным воздействием промышленных предприятий и испытывают на себе их влияние. Сельскохозяйственные, лесные и другие угодья, расположенные на территории техногенной системы, как правило, снижают свою продукцию, а иногда полностью деградируют. В этой связи наиболее рациональным является выделение под промышленные комплексы неплодородных земель.
На территории природно-промышленных комплексов страдает и качество сельскохозяйственной продукции. Это происходит потому, что определенная часть промышленных выбросов может вовлекаться в естественный круговорот веществ природных сообществ и попадать в организм человека, который является звеном в экологической цепи. Поэтому сельскохозяйственные угодья, расположенные на территории промышленных комплексов, должны оцениваться не только по продуктивности, но и по качеству получаемой продукции.
В экологическом аспекте особо важно определить пути распространения выбросов и отходов производства в экологической системе, выявить их долю в общем круговороте веществ, оценить качественные и количественные изменения, происходящие в природных объектах, провести экспертную оценку воздействия различных технологий на окружающую среду и выбрать наиболее целесообразные с этих точек зрения.
Особая роль в решении этих задач принадлежит инженерной экологии, которая определяет интенсивность взаимодействия техногенной системы с окружающей средой, степень его рациональности и комплексности. Инженерная экология, используя специальные методики, представляет сложную научно-техническую информацию о состоянии природно-промышленной системы, ее границах, степени влияния собственно на природную среду, перспективах ее развития.
- Российский государственный социальный университет
- Факультет Охраны труда и окружающей среды
- А.В. Гапоненко
- Общая экология
- Раздел Факториальная экология
- Тема Предмет и объекты изучения экологии.
- Экология и история ее развития. Место экологии в системе естественных и социальных наук. Методы экологических исследований.
- Современное состояние экологии как комплекной социально-естественной науки о взвамоотношениях организмов. Содержание, предмет, объект и задачи экологии.
- ??? 3 Экология – теоретическая основа охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов.
- Влияние среды на организм.
- Влияние живых организмов на среду.
- Экологические факторы среды и их классификация.
- Приспособление организмов к неблагоприятным условиям среды
- Основные абиотические факторы.
- Основные биотические факторы.
- ??? Антропогенный фактор.
- Тема Среды жизни. Приспособление организмов к среде жизни
- Среды обитания и их влияние на живые организмы
- Наземно – воздушная среда жизни и ее особенности. Адаптации организмов к обитанию в наземно-воздушной среде
- Водная среда жизни. Адаптации организмов к водной среде
- Почвенная среда жизни. Почвенные организмы.
- Уменьшение засоленности почвы
- Живой организм как особая среда обитания. Средообразующая роль живых организмов.
- Тема Основы демэкологии (экологии популяций)
- Вид и его экологическая характеристика
- Популяция как форма существования вида.
- Показатели популяций.
- Возрастная и половая структуры популяций.
- Пространственная и этологическая структуры популяций.
- Динамика популяций.
- ???. Методы количественного учета в популяциях, их специфика у растений и животных.
- Тема Основы синэкологии (экологии сообществ и экосистем)
- Экосистемы и принципы их функционирования
- Биоценозы (сообщества), их таксономический состав и функциональная структура.
- Структура биоценоза.
- Внутривидовые взаимодействия в биоценозе. Межвидовые взаимоотношения в биоценозе.
- Экологические ниши. Многомерность ниши. Ниша фундаментальная и реализованная. Влияние конкуренции на ширину экологической ниши. Прерывание ниш. Ниши общие и специализированные.
- Устойчивость и развитие биоценозов.
- Экосистемы и принципы их функционирования.
- Потоки вещества и энергии в экосистеме. Биологическая продуктивность экосистем.
- Динамика экосистем. Саморегуляция и устойчивость экосистем.
- Искусственные экосистемы.
- Раздел Биосфера история ее становления, развития и современное состояние
- Тема Основы учения о биосфере
- Определение понятия «биосфера»
- Строение оболочек Земли, их структура, зональность, динамика.
- РольВ.И. Вернадскогов формировании современного учения о биосфере.
- Живое и биокосное вещество, их взаимовозникновение и перерождение в круговоротах веществ и энергии.
- Биотические процессы в биосфере.
- 1. Традиционная.
- 2. Концепция биотической регуляции окружающей среды.
- Круговороты биогенных элементов и их модификация.
- Круговороты газообразного и осадочного циклов
- Кругообороты воды, углерода, азота, фосфора и серы.
- Основные теории происхождения биосферы
- Биохимическая эволюция живых организмов.
- Главные этапы биохимической эволюции живых организмов
- Основные тенденции эволюции биосферы. Роль человека в эволюции биосферы. Ноосфера. Учение в.И. Вернадского о ноосфере.
- Раздел Глобальные, региональные и локальные проблемы биосферы
- Антропогенное воздействие на биосферу и его последствия
- Антропогенез
- Отличительные признаки человека:
- Расселение человека.
- Современная эволюция человека.
- Специфика эволюции человека.
- Расогенез
- Коэволюционный характер развития пррироды и общества на современном этапа развития биосферы.
- Экологические кризисы и катастрофы в истории человечества.
- Понятие о риске. Природные и техногенные чрезвычайные ситуации.
- Масштабы антропогенного воздействия на биосферу. Ответные реакции природы.
- Антропогенное влияние и глобальные проблемы современной биосферы. Понятие загрязнения природной среды. Источники загрязнения биосферы. Загрязнение природных вод, атмосферы, почвы.
- Радиоактивное загрязнение.
- Демографическая проблема.
- Сокращение озонового слоя.
- Парниковый эффект и его последствия.
- Ресурсный кризис
- Экология урбанизированных территорий
- Урбанизация и ее проблемы.
- О возможностях сокpащения темпов pасползания гоpодов
- Интенсификация использования энеpгетических pесуpсов
- Загpязнение воздушной сpеды гоpодов
- Дегpадация водных pесуpсов
- Загрязнение почв
- Геоэкологические проблемы городов
- Комплексное воздействие городов на природную среду
- Здоровье человека и среда обитания
- Техногенные системы и их взаимодействие с окружающей средой
- Государственное регулирование природопользования.
- Основные положения экологического законодательства
- Правовые аспекты охраны лесов
- Основные правовые принципы и положения в области охраны животного мира
- Основные принципы государственного законодательства в области охраны атмосферного воздуха
- Основы реализации, цели водного законодательства Российской Федерации
- Кадастры природных ресурсов
- Особо охраняемые природные территории
- Защита генофонда биосферы. Красные книги животных и растений
- Экологический туризм как часть природосберегающей стратегии
- Экологический мониторинг
- Динамика состояния растительного и животного мира, суши, рыбных ресурсов. Мониторинг окружающей среды
- Виды мониторинга окружающей среды
- Уровни мониторинга окружающей среды и его организация
- Экологическая безопасность России
- Экологическое состояние Московского региона.
- Международное сотрудничество в решении экологических проблем
- Принципы международного сотрудничества в области охраны окружающей среды
- Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды
- Концепции и глобальные модели будущего мира