Лекция № 7 Тема: Геоэкологические основы и принципы проектирования

1. Профилактичность природоохранных мероприятий.

2. Принцип территориальной дифференцированности.

3. Учет режима функционирования ПТГС. Управление и контроль.

4. Пути реализации принципа управления и контроля.

1 Профилактичность природоохранных мероприятий

При проектировании природно-технических геосистем должен со­блюдаться принцип профилактичности природоохранных меро­приятий.

Этот принцип предполагает, что при проектировании любой природно-технической геосистемы должны быть заблаговременно предус­мотрены меры, направленные на то, чтобы не допустить воздей­ствий, способных вызвать негативные последствия, или смягчить эти последствия. Смысл принципа коротко можно выразить так: легче предупредить, чем лечить. Принцип профилактичности предусматрива­ет и введение контроля за реализацией проекта и в случае необ­ходимости, если повышаются допустимые нормы антропогенно-техно­генных нагрузок, корректировку управления функционированием ПТГС.

Реализация этого принципа опирается в значительной мере на нор­мирование разных видов воздействий на природную составляющую.

Важность этого принципа объясняется тесной взаимосвязью как элементов геосистем, так и их самих друг с другом, а также тем, что воздействие на геосистему или ее компоненты приводит к ценно­му характеру изменений и последствий.

Характер и интенсивность последствий часто обусловлены способ­ностью геосистемы к саморегуляции, ее устойчивостью. Если антропо­генно-техногенная нагрузка на природную составляющую геосистемы оказывается выше нормы, происходит срыв ее саморегуляции и возникают необходимые изменения. Для того чтобы этого не произошло, важно особенно внимательно относиться к двум компонентам геосис­темы, играющим важную роль в механизме саморегуляции. Речь идет о биоте, самой чуткой составляющей геосистемы, и воде, определяю­щей значительную часть круговорота веществ в геосистемах.

Напомним, что биота, и особенно растительность, выступает в ка­честве важнейшего «стабилизатора» состояния геосистемы, регулируя рельефообразующие процессы, микроклимат, водный режим почв, осо­бенности миграции химических элементов, одновременно она является и индикатором состояния окружающей среды.

Влагооборот, сток – важнейшие носители, регуляторы как внутри-ландшафтных межкомпонентных вертикальных связей, так и горизон­тальных межландшафтных связей. Вода не менее важный, чем биота, рычаг организации профилактических природоохранных мероприятий при проектировании. Изменения вод происходят в двух направлениях:

1) перераспределение (создание водохранилищ, каналов, оросительных и осушительных систем);

2) изъятие водных ресурсов и загрязнение воды (возникающее при использовании воды для нужд промышленности, коммунально-бытового, сельского хозяйства).

Для сохранения регулирующих функций биоты и воды очень важно при проектировании ПТГС учитывать все возможные параметры воздействий – их виды, масштабы, продолжительность, распространенность. Для оценки воздействия важно определить как масштаб (интенсивность) разовой нагрузки (например, величина суточных выбросов сажи в атмосферу), так и продолжительность этого воздействия. Последняя величина дает возможность представить в значительной мере суммарный эффект отдельных воздействий. Необходимо учитывать и колебания воздействия во времени – оно может то увеличиваться (в течение дня, года, ряда лет), то затухать. Учет динамических колебаний во времени позволит определить суммарную нагрузку на геосистемы. Кроме интенсивности (масштаба, динамичности, продолжительности), важен учет и анализ пространственного распространения воздействий.

Одно из решающих направлений принципа профилактичности – ограничение изъятия природного вещества (сырья, ресурсов). Надо иметь в виду, что допустимо изъятие только такой массы вещества и энергии, которая не подрывает способность ее (природы) к авторегулированию.

Не менее важно предупреждение введения в геосистему вредных или просто чуждых ей веществ. Недопустимость этого подчеркнута в Декларации ООН, принятой на Стокгольмской конференции: «Введение в окружающую среду токсических веществ или других веществ и выброс тепла в таких количествах или концентрациях, которые пре­вышают способность окружающей среды обезвреживать их, должны быть прекращены с тем, чтобы это не наносило серьезного или не­поправимого ущерба».

Пути реализации этих установок – совершенствование технологии производства, переход к замкнутым циклам, к малоотходной и в бу­дущем безотходной технологии. Совершенствование технологических процессов актуально как для вновь проектируемых, так и для уже существующих предприятий. Разработка малоотходной технологии важна при проектировании не только промышленных, но и крупных сельскохозяйственных объектов, в частности животноводческих комплексов, где вопросы утилизации отходов являются крайне серьезной проблемой. Например, перспек­тивной представляется гидролизная переработка свиного навоза для получения кормовых дрожжей. Сейчас твердая фракция навоза исполь­зуется лишь в качестве органических удобрений и для получения биогаза, который идет на отопление помещений.

Велика роль очистных сооружений, особенно тех, где используется биологические способы – бактериологическое разложение с помощью активных илов. В целом внедрение биологических, а не хими­ческих способов борьбы с загрязнителями более благоприятно для сохранения устойчивости и саморегуляции природных геосистем.

Реализация принципа профилактичности невозможна без размеще­ния предприятий с учетом природных и социально-экономических свойств территориальной организации региона. Учету особенностей территориальной дифференциации условий и факторов при соблю­дении принципа профилактичности должно уделяться не меньшее внимание, чем созданию передовых технологий.

Наиболее оптимально осуществление защитных мер еще на стадии проектирования. В этот период имеется больше всего возможностей обеспечить безопасность окружающей среды, заранее предусмотрев и проведя соответствующие мероприя­тий.

Проведение предупредительных мер возможно и на этапе функ­ционирования ПТГС. Один из путей реализации этих мер – изме­нение проектируемого характера воздействий, что может выражаться в предложении иного режима деятельности ПТГС без из­менения технологии (сокращение норм полива орошаемых земель для предотвращения их засоления) или же с изменением технологии (замена арычного способа орошения дождеванием, позволяющим легче избежать засоления почв).

Следующий путь выполнения задачи – предусмотрение мер защиты от последствий непосредственно после того, как воздействие уже про­изошло, но пока еще без заметных трансформаций. Цель упомянутых мер обычно сводится к возможности оказания оперативной «помощи». Возможны также мероприятия, направленные на устранение или смягчение изменений, уже происходящих под влия­нием техногенных воздействий. Примером может служить вселение рыб-фитофагов в водоем, испытывающий интенсивное зара­стание в результате эвтрофирования или попадания теплых стоков. И наконец, еще один путь – осуществление рекультивационных или компенсационных мероприятий. Хотя их уже нельзя назвать профилактическими, тем не менее они играют роль защиты от дальнейшего распространения нежелательных последствий. К ним относится проведение лесопосадок на вырубках, сооружение рыбо­водных заводов на реках с утраченными нерестилищами и т.д.

Принцип профилактичности выступает ведущим геоэкологическим принципом при проектировании промышленных объектов и геотехсистем. Наиболее кардинальный путь – разработка ресурсо-средосберегающей технологии, что находит конкретное воплощение в таких мероприятиях, как наиболее полное ресурсосбережение, созда­ние и внедрение мало- и безотходных технологий, основанных на частич­но или полностью замкнутых циклах (сырьевых, водных и т.д.); очистка и улавливание промышленных выбросов при помощи наиболее совершенного очистного оборудования; комбинирование производства с целью комплексного использования воды и многокомпонентного сырья, совместной очистки, предупреждения синергических эффектов загрязнения.

Безотходная технология представляет собой сочетание организа­ционно-технических мероприятий, технологических процессов и спо­собов подготовки сырья и материалов, обеспечивающих максимальное и комплексное их использование и позволяющих исключить или свести к минимуму отрицательное воздействие на окружающую среду. Главный принцип безотходного производства – превращение исход­ного сырья в конечном итоге в ту или иную продукцию.

Комбинирование промышленных предприятий на основе комплек­сного использования сырья и последовательного использования про­дукта одного предприятия в качестве сырья для другого – также один из путей реализации геоэкологического принципа профилактичности. Например, сочетание предприятий черной металлургии с производ­ствами по переработке отходов: доменных шлаков в цемент, коксо­вых газов в аммиак и азотно-туковые удобрения и т.д., – выгодно не только с экономических, но и с природоохранных позиций.