Тема 14. Экологическое регулирование, прогнозирование и последствия природопользования. Естественный базис природопользования

Используя природные ресурсы, человек, как уже отмечалось, оказывает различные по силе и характеру воздействия на окружающую природу. В результате этих воздействий происходят разного рода изменения, возникающие как в отдельных компонентах природы, так и природных комплексах (системах) в целом. Изменённые природные комплексы и компоненты, в свою очередь, оказывают обратное воздействие на самого человека и его деятельность, что влечёт за собой целый ряд последствий, часто нежелательных для человека. В связи с этим особое значение приобретает анализ цепочки: воздействие на природные системы - изменения систем - последствия в жизни и деятельности населения. Лишь выявив конечное звено этой цепочки, можно достаточно полно оценить результаты вмешательства человека в окружающую природную среду.

Воздействие человека - это все виды деятельности людей и созданных ими объектов, вызывающие те или иные изменения в природных системах. Оно включает действие технических средств, инженерных сооружений, технологии (т.е. способов) производства, характер использования территории. Воздействие человека может быть преднамеренным и непреднамеренным. В первом случае оно рассматривается как целенаправленное и сознательное действие, которое осуществляется в процессе материального производства с тем, чтобы удовлетворить определённые потребности общества (например, строительство ГЭС для нужд энергетики, сооружение водохранилища для целей водоснабжения и ирригации, вырубка леса для получения древесины и т.п.). Преднамеренные воздействия - это объект экономики, они заранее планируются и финансируются.

Непреднамеренное воздействие представляет собой побочный эффект преднамеренного. Так, сооружение водохранилища нередко ведёт к повышению уровня грунтовых вод и подтоплению, абразии берегов, ухудшению качества воды и другим "незапланированным" последствиям. Побочные эффекты не всегда проявляются сразу, нередко носят негативный характер, поэтому их изучение и анализ являются одной из важнейших задач географии и экологии.

Антропогенные воздействия классифицируют по различным признакам. По характеру проявления в пространстве их разделяют на точечные (влияние отдельных предприятий, городов), линейные (влияние коммуникаций) и площадные (использование возобновимых ресурсов на больших территориях). По масштабам проявления выделяют локальные, региональные и глобальные воздействия. По происхождению воздействия могут быть разделены на механические, физические, химические, биологические.

Воздействие человека на природные системы, как известно, осуществляется с помощью технических средств. Последние могут быть стационарными, не меняющими своего положения, и нестационарными, подвижными. К стационарным средствам относятся инженерные сооружения - любые длительно сохраняющиеся на местности объекты, созданные человеком из искусственных или естественных материалов (промышленные предприятия, плотины, каналы и др.). Их действие обычно локализовано в пространстве и протекает в большинстве случаев непрерывно. В результате время существования инженерных сооружений и длительность их влияния на природу, как правило, совпадают. Действие нестационарной техники (сельскохозяйственных орудий, строительных машин и др.) носит кратковременный характер. Оно может периодически повторяться (как, например, пахота), но не является непрерывным. Однако изменения в природе, вызванные этой техникой, нередко сохраняются многие годы.

Характер воздействия различных технических средств (систем) на природу неодинаков. Исходя из этого, Д.Л. Арманд (1975) разделил их на производственные (без функции управления природными процессами), нейтральные и управляющие природой. Производственные системы объединяют добывающие и перерабатывающие предприятия. К добывающим относятся горнопромышленные, лесохозяйственные, сельскохозяйственные и другие подобные объекты. Их воздействие на природу состоит, во-первых, в изъятии из неё веществ и энергии, во-вторых, в засорении среды отходами производства. Перерабатывающие предприятия влияют на природу в основном вторым путём. Системы, управляющие природными процессами, включают неподвижные и регулирующие объекты. Первые из них (лесные полосы, противоселевые сооружения, ограды и др.) преднамеренно ускоряют, замедляют или останавливают потоки воды, воздуха, снега, твёрдых частиц, животных. Регулирующие системы имеют подвижные устройства, позволяющие усиливать или ослаблять потоки (плотины, затворы на каналах, рыбоподъёмники и др.). Они осуществляют направленное изменение природных комплексов. К нейтральным сооружениям относятся здания, дороги, мосты, нефтепроводы и другие подобные объекты. Они не рассчитаны на изъятие веществ и энергии, не имеют отходов, но самим своим присутствием могут служить помехой движению воды, воздуха или миграции животных.

Таким образом, физическая сущность антропогенного воздействия на природные системы заключается: а) в изъятии вещества и энергии;

б) привнесении в природу отходов производства и других веществ (ядохимикатов и т.п.); в) трансформации компонентов или процессов в природных системах; г) привнесении в природу чуждых для неё технических и техногенных объектов (Оценка влияния..., 1985).

Мера антропогенно-техногенного воздействия на природные системы в форме изъятия, привнесения или перемещения вещества и энергии получила название нагрузки. Важное значение имеет определение нормы нагрузки на гео- и экосистемы, т.е. величины антропогенного воздействия, не приводящего к нарушению социально-экономических функций этих комплексов. Критической или предельно-допустимой нагрузкой (ПДН) считается та, выше которой происходит разрушение структуры природной системы и нарушение её функций.

Целесообразно различать нагрузку на чисто природные и уже изменённые человеком комплексы (Преображенский и др., 1988). Для первых любое воздействие является нагрузкой, для изменённых комплексов (ландшафтов) нагрузкой следует считать новое воздействие сверх испытанного ранее (например, прокладка дорог в сельскохозяйственном ландшафте, использование сельскохозяйственного ландшафта в целях рекреации и т.п.).

Для определения величины нагрузки используются показатели, характеризующие основные виды антропогенно-техногенного воздействия на ландшафты и их ресурсы: ресурсоёмкость, землеёмкость, отходность производства.

Ресурсоёмкость - это показатель, отражающий размеры изымаемого из природы вещества (минерального, органического, воды, воздуха) и энергии.

Землеёмкость рассматривают как показатель, определяющий размеры территории, нарушаемой или используемой человеком при том или ином виде деятельности. Различают два вида землеёмкости: а) как пространственный базис развития производства и расселения людей, что условно можно определить как "местоёмкость"; б) как источник возобновляемых биологических ресурсов, что связано с превращением территорий в угодья сельского, лесного и промыслового хозяйства.

Отходность - показатель, отражающий размеры поступающих в природу отходов производства и потребления в виде веществ (твёрдых, жидких, газообразных) и энергии.

Количественным выражением этих показателей могут служить коэффициенты использования ресурсов территории (Кир) и её земель (Киз), а также коэффициент привнесения вещества и энергии (Кпв).

Они определяются, исходя из следующих отношений (Оценка влияния...,1985):

Изъято вещества (энергии)

К _ир=

Запас вещества (энергии)

Использовано земель

К _из=

Всего земель

Привнесено веществ

К _пв=

Фоновое содержание веществ

Величины нагрузок и характер антропогенных воздействий на ландшафты тесно связаны с видами природопользования. Выделяют следующие виды природопользования: промышленное, строительное, водохозяйственное, сельскохозяйственное, лесохозяйственное, рекреационное и другие.

Глубокое и разностороннее воздействие на природные системы оказывает горнодобывающая промышленность. В мире ежегодно из недр земли изымается около 300 млрд тонн горных пород, что ведёт к образованию различных по величине выемок (в том числе открытых карьеров), техногенных просадок, форм техногенной аккумуляции (терриконов, отвалов и др.). На каждые добытые 1000т пород разрушаются экосистемы на площади 30 м² (Экологические проблемы...,1997). Велика отходность горнодобывающих предприятий.

Мощным фактором воздействия на природную среду выступают энергетика и разные отрасли перерабатывающей промышленности. В Российской Федерации промышленность потребляет 30% забираемой из водоисточников воды, сбрасывает в реки и озёра более 50% объёма сточных вод, выбрасывает в атмосферу около 60% всех загрязняющих веществ. Наиболее крупными загрязнителями являются предприятия теплоэнергетики, чёрной и цветной металлургии, нефтехимии и предприятия по производству строительных материалов.

Строительное воздействие на ландшафты сопровождается срезанием положительных и засыпкой отрицательных форм рельефа, намывом грунтов, полным разрушением почвенного и растительного покрова. В настоящее время в развитых странах застроенные территории занимают очень значительные площади. В Нидерландах они составляют 31% общей площади, в Германии и Франции - 13%, в Австрии и США - 11%, в России (с учётом горных выработок) - 6,5% (Экологические проблемы..., 1997).

Водохозяйственное воздействие на геосистемы проявляется в формировании новых, ранее отсутствовавших природных комплексов (водохранилищ, каналов, выпрямленных русел рек и др.), в изменении гидролого-гидрохимического режима водоёмов, в преобразовании ландшафтной структуры прилегающих территорий.

Влияние сельского хозяйства на природные системы состоит в изъятии биомассы растений и отчуждении питательных веществ вместе с собранным урожаем, привнесении в почву химических соединений (в виде удобрений, ядохимикатов и др.), перераспределении веществ (при пахоте и мелиорациях), изменении фитоценозов и уплотнении почвы (при выпасе скота). В целом сельское хозяйство выступает как наиболее мощный фактор нарушения естественных экосистем в пространстве ‑ в настоящее время сельскохозяйственные угодья занимают 35% всей территории суши.

Лесохозяйственные воздействия на ландшафты можно разделить на эксплуатационные (изъятие наземной биомассы), подготовительные и мероприятия по уходу за лесом. Наибольшее влияние оказывают сплошные рубки, которые ведут к изменению структуры и видового состава фитоценозов, свойств почв, уровня и режима грунтовых вод, стока, микроклимата, биогеоценоза в целом.

Рекреационное воздействие на ландшафты выражается в дигрессии растительности, уплотнении почвенного покрова, проведении различных мероприятий по усилению пейзажной выразительности природных объектов.

Рассмотренные виды антропогенного воздействия нередко сочетаются и даже "накладываются" друг на друга в пределах одной ландшафтной системы (например, в урбанизированных ландшафтах совмещаются селитебные, промышленные, строительные, дорожные воздействия). В территориальном аспекте отдельные виды воздействий или их сочетания могут изучаться на трёх уровнях размерности (Оценка влияния..., 1985); а) элементарном (отдельное промышленное или сельскохозяйственное предприятие - завод, рудник, электростанция, животноводческий комплекс и др.); б) локальном (сочетания промышленных предприятий, городские и крупные сельские поселения, транспортные магистрали, многоотраслевые сельскохозяйственные предприятия); в) региональном (территориальные группы пунктов, центров, узлов в пределах промышленных или сельскохозяйственных районов, территориально-производственные комплексы, крупные транспортные системы, рекреационные районы и другие подобные образования). Наибольший практический интерес вызывает изучение локальных и региональных систем, поскольку именно на этом уровне возникают самые острые проблемы взаимодействия человека с окружающей природной средой.