Тема1.2 Природно-промислові системи

ЛЕКЦІЯ 2

ІНЖЕНЕРНА ЕКОЛОГІЯ

Одна з головних категорій в інженерній екології – природньо-промислова система (ППС), що утворилася в результаті взаємодії виробництва із природним середовищем, що має певну структуру та особливості функціонування.

ППС виділяється з метою використання цілісного комплексного системного підходу при вивченні взаємодії виробництва із природним середовищем. Реальною основою для такого підходу стало вчення про біосферу, що сформувалося на початку XX ст. під впливом робіт цілого ряду вчених, серед яких провідна роль належить академікові В. І. Вернадському. Учений говорив, що людство, взяте в цілому, стає потужною геологічною силою.

Особливістю сучасного етапу розвитку суспільства, для якого реальною стала загроза глобальної екологічної кризи, є те, що виробнича діяльність людини повинна стати геологічною силою не лише за масштабами (кількісно), але й за характером (якісно), тим самим оптимально включаючись у структуру природних круговоротів речовин і потоків енергії.

У цьому випадку виробнича діяльність може стати функціонально необхідним компонентом біосфери, що дозволить вирішити виниклу проблему гармонійної взаємодії суспільства і природи. Однак теорія, що допомогла б описати загальні закономірності взаємодії природи і суспільства на даний час відсутня. Необхідність такої теорії очевидна. Загальні принципи подібної теорії, які ставляться в цілому до екології людини, сформульовані академіком С. С. Шварцем:

- свій вплив на біосферу, на природу людина здійснює у формі взаємодії між людськими колективами та навколишньою живою та косною природою;

- характер взаємодії визначається рівнем розвитку
продуктивних сил і виробничих відносин, а також
властивостями природного середовища;

- розвиток системи «суспільство - природа» полягає в неминучості прогресуючої антропогенної зміни природного середовища.

Для ділянок біосфери, що не піддаються впливу людини, як об'єкт дослідження виступає біогеоценоз.

Якщо розглядати ноосферу, то в ноосфері як елементарна структурна одиниця може бути виділений нообіогеоценоз.
До складу нообіогеоценозу входять три рівноправних співтовариства, які і обумовлюють існування та функціонування системи (лекція 1, рис.2).

Природне середовище представлене экотопом (або косною частиною), що включає воду, повітря і ґрунт, і біоценозом (або живою природою), представленим рослинністю, мікроорганізмами і тваринним світом. Основною ланкою третього співтовариства, що умовно можна назвати нооценозом, тобто «співтовариством розуму», є суспільство з його соціальними законами розвитку. Для задоволення своїх матеріальних потреб, забезпечення життєдіяльності суспільство повинне створювати засоби існування. Цю роль виконують, зокрема, засоби праці, через них суспільство взаємодіє із природою, результатом чого є продукт праці.

Таким чином, не тільки компоненти нооценозу взаємопов’язані один з одним, але й кожний компонент, і нооценоз як єдине ціле взаємодіють із природним середовищем.

Таким чином, в основі взаємодії системи «суспільство — природа»
лежить суспільне виробництво, всі головні абстрактні
моменти якого входять до складу нообіогеоценозу. Предметом процесу праці є Природа.

Висновок: таким чином, основним процесом, що визначає
функціонування нообиогеоценозу як елементарного осередку системи «суспільство—природа», є процес праці. Тому при дослідженні взаємодії
компонентів системи «суспільство—природа» найбільшу увагу слід приділяти технологічним процесам і тим змінам, які вони викликають у природному середовищі.

Найчастіше структурною основою, «каркасом» розміщення структурних одиниць нообіогеоценозу є природна система- біогеоценоз. Це пояснюється, з одного боку, тим що на більшій частині земної поверхні біогеоценози досягли певного рівня розвитку, і тільки після цього в них з'явились компоненти нооценозу, а з іншого боку, тим що саме біогеоценоз визначає в основному подальший розвиток нообіогеоценозу. Прикладами таких систем у ноосфері можуть бути агроценозы, ступінь розвитку яких обумовлена структурою й складом ґрунтів, кліматичними умовами і т.ін.

Однак у розвитку ноосфери з'являються особливості. Мова йде про розвиток нообіогеоценозів, пов'язаних з яким-небудь видом природних ресурсів, наприклад мінеральним.

У тих випадках, коли основою нообіогеоценозу служить біогеоценоз, елементи нооценозу повинні підбиратися таким чином, щоб вони вписувалися в ті кругообіги речовин і енергій, які існують у даному місці в природі.

Прикладом може служити будівництво нових робітничих селищ на відкритому родовищі. У цьому випадку необхідно будинки розташувати так, щоб зберегти природний фітоценоз. Це дозволить виключити такий трудомісткий вид робіт, як подальше озеленення території.

Отже, заходи щодо розвитку нооценозу повинні супроводжуватися максимальним збереженням біогеоценозів, або, іншими словами, слід створювати можливості для їх подальшого саморозвитку. Слід відмітити, що при проектуванні та будівництві гірничодобувних підприємств ці питання практично не розглядаються. У результаті з'являються повністю перетворені природні комплекси, стан яких залежить від рівня розвитку нооценозу.

Поняття про нообіогеоценоз як про елементарну ППС вимагає наступних основних пояснень. По-перше, нообіогеоценоз може розглядатися як елементарна ППС, а отже, її властивості та функціонування можуть переноситися на системи більш високого рангу. По-друге, нообіогеоценоз — це новоутворення, і його не можна ідентифікувати з елементарними природними комплексами (біогеоценозами).

ППС властиві своя особлива компонентна структура і функціонування, де визначальна роль належить засобам праці. Нооценоз являє собою соціально-технічну підсистему, яка характеризується конкретною структурою, що багато в чому обумовлює її функціонування. Потрібно чітко уявляти, що нооценоз — це не застиглі форми («техноген», «нооген» і т.д.), а постійно діюча ланка загальної системи, що визначає в остаточному підсумку функціонування всієї ППС. Природні компоненти нообіогеоценозу, що входять до біоценозу і экотопу, становлять єдність, що у ППС може бути визначена як природне середовище. Однак у ППС ці компоненти функціонують вже в сукупності з виробничими об'єктами, утворюючи зовсім нові комплекси.

Як об'єкт для вивчення характеру взаємодії живого організму із середовищем його перебування часто виділяють не біогеоценози, а екологічні системи, що дозволяє детально досліджувати процеси, що відбуваються в них, з урахуванням всіх зовнішніх і внутрішніх факторів.

З появою в структурі екологічної системи об'єктів промислового виробництва, що спричиняють вплив на її функціонування, виникає нова (штучна) екологічна система, яку пропонується називати природньо-промисловою системою. У загальному випадку ППС включає у свою структуру все компоненти нообіогеоценозу, але характеризується зовсім різними просторовими параметрами, які визначаються інтенсивністю впливу виробництва на природне середовище. Просторова ієрархія ППС може бути виражена такою послідовністю:

- нообіогеоценоз,

- природньо-промисловий комплекс (ППК),

- територіально-виробничий комплекс (ТПК).

Природньо-промисловий комплекс — це відносно самостійна природньо-промислова система, до структури
якої входять промислові, природні, комунально-побутові
та аграрні об'єкти, що функціонують як єдине ціле.
Раціонально функціонуючий ППК характеризується мінімальними матеріальними, енергетичними, трудовими та іншими витратами за умови одержання планованого обсягу промислової продукції, забезпечення необхідної якості навколишнього природнього середовища і досягнення оптимальної продуктивності сільсько-, лісо-, рибогосподарських та інших угідь,що входять до його складу. Границями природньо-промислового комплексу (виділеної ППС) будуть границі зони впливу промислових підприємств, що входять до складу комплексу.

Головним компонентом, що визначає напрямок і характер функціонування ППК у цілому, є його промислова ланка. У структурній схемі промислової ланки можна виділити об'єкти основного виробництва, підприємства допоміжного виробництва, об'єкти енергетики і організації, що забезпечують будівництво нових і реконструкцію діючих промислових підприємств.

Продукцією промислової ланки вважається вся продукція, що відправляє за межі ППК, а також призначена для задоволення власних потреб ППК (комунально-побутової ланки) і підтримки заданої продуктивності (якості) екологічної системи-району.

До продуктів промислової ланки належать відходи виробництва - газоподібні, рідкі та пилоподібні промислові викиди, які класифікуються як втрати і забруднюють природне середовище.

Допоміжне виробництво містить у собі організації, діяльність яких пов'язана з обслуговуванням основного виробництва. Сюди відносять ремонтно-механічну базу, промтранспорт, склади готової продукції, сировини й устаткування, підприємства по будівництву і реконструкції заводів, кар'єрів, енергетичних об'єктів, транспортних магістралей і т.д.

Комунально-побутова ланка забезпечує життєдіяльність людей, зайнятих у промисловості і на підприємствах ППК. Основними об'єктами ланки є підприємства харчування, торгівлі, мед.заклади, громадський транспорт, культурні та навчальні установи, зони рекреації (відпочинку). Продукцією комунально-побутової ланки вважаються продукти, які споживає населення, а також відходи і викиди комунально-побутових підприємств.

Основна відмінна риса екосистеми, у якій функціонує ППК, полягає в тому, що практично всі елементи системы знаходяться під впливом промпідприємств. У більшості випадків сільськогосподарські, лісові та інші угіддя, розташовані в цьому районі, знижують свою продуктивність, а іноді й повністю деградують.

Відновлення і підтримка продуктивності природних об'єктів на оптимальному рівні вимагає вживання спеціальних заходів і значних витрат.

Аграрна ланка

До структури аграрної ланки в загальному випадку можуть входити 3 групи об'єктів:

·сільсько-господарські;

·лісові;

·водо-господарські (водозабори та інші гідротехнічні споруди, які постачають воду як промисловим, так і комунально-побутові та сільськогосподарським підприємствам).

Стан і продуктивність всіх угідь, що входять до складу аграрної ланки, визначаються трьома групами факторів:

1 природними умовами;

2 характером та інтенсивністю впливу промислових і комунально-побутових підприємств;

3 ефективністю заходів щодо підвищення, збереження або відновлення продуктивності угідь з використанням додаткових ресурсів.

При аналізі структури ППК у цілому й за окремими його частинами можна виділити 3 основні складових: абіотичну; біотичну; виробничу.

Дата добавления: 2015-05-24