Роль геоэкологического мониторинга в опера­тивном управлении.

Исходя из свойств природно-антропогенных систем можно сформулировать следующие принципы геоэкологического прогнозирования:

ландшафтно-экологический подход к объектам природы (учет целостности и пространственно-вре­менной структуры территориальных систем, изучение их как сре­ды жизни и деятельности людей);

комплексность прогноза, т.е. необходимость предвидеть изменения ряда компонентов геосис­тем в их взаимосвязи;

динамический подход к прогнозируе­мому объекту;

социально-экологическая направленность про­гноза (антропоцентричность, ориентация на выявление эколо­гического состояния экосистем и оценка качества среды);

его пространственно-временное единство;

учет естественной диф­ференциации природной среды и региональных особенностей территории.

Учет принципа пространственно-временного единства позво­ляет установить временные и территориальные единицы прогно­зирования. Исходя из временного масштаба можно выделить опе­ративные геоэкологические прогнозы (с заблаговременностью до нескольких месяцев), краткосрочные (до 2 — 3 лет), среднесроч­ные (до 5 — 6 лет), долгосрочные (чаще всего до 15 — 20 лет). В за­висимости от территориальных масштабов изменений геосистем прогнозы разделяют на глобальные, региональные или локаль­ные. Для ОВОС наибольший практический интерес представляют среднесрочные и долгосрочные прогнозы, которые имеют локаль­ный и региональный характер.

Различают поисковый (исследовательский) и нормативный геоэкологические прогнозы. Первый нацелен на определение бу­дущего экологического состояния территории и исходит из тен­денции развития ситуации в прошлом и настоящем. Норматив­ный прогноз определяет пути и сроки осуществления возможных состояний геосистем и направлен на достижение желательных характеристик экологической ситуации на основе заранее задан­ных норм или потребностей.

В практике прогнозирования чаще всего используют фактологические методы, среди которых выделим методы экстраполяции (продление ранее установленных тенденций развития исследуе­мого комплекса на его динамику в будущем), аналогий (перенос закономерностей, изученных на геосистеме-аналоге, на сходный с ним объект прогноза), ландшафтно-экологических рядов (ис­пользование для прогноза рядов сопряженных природных и природно-антропогенных комплексов, расположение которых в про­странстве обусловлено усилением или ослаблением какого-либо трансформирующего фактора), функциональных зависимостей (использование для прогноза качественных и количественных за­висимостей, установленных между формирующими факторами и показателями прогнозируемого процесса).

В последние 10-15 лет для прогнозирования изменений гео­систем все шире применяют методы моделирования. Их особен­ность состоит в том, что прогнозы составляют на основе иссле­дования специально построенных моделей динамики и развития природных и природно-антропогенных комплексов. Для прогно­зирования особенно перспективны математические (прежде все­го имитационные) модели геосистем и экосистем, позволяющие по­лучать непротиворечивые количественные прогнозы последствий воздействия на природу как антропогенных, так и естественных факторов.

Методы экспертизы (экспертных оценок), основанные на вы­явлении будущих изменений природной среды путем изучения мнений экспертов, пока не нашли широкого применения в гео­экологическом прогнозировании. Их целесообразно использовать в случае недостатка конкретной исходной информации или не­обходимости выбора решений из нескольких вариантов прогноза.

Существующие методы прогнозирования, обладая теми или иными недостатками, в полной мере не отвечают требованиям практики прогнозных геоэкологических исследований. Поэтому целесообразно применение методик, сочетающих разные спосо­бы составления прогнозов (например, комбинирование метода аналогий с количественными расчетами свойств отдельных ком­понентов природы). Во всех случаях необходимо использовать кар­тографический метод, который позволяет решить одну из глав­ных задач геоэкологического прогноза — выявлять ареалы воздей­ствия хозяйственных объектов на прилегающие территории.

Геоэкологический мониторинг — деятельность по регулярному слеже­нию и контролю за экологическим состоянием и антропогенным изме­нением территориальных и аквальных систем в целях их оценки и про­гноза, а также управления этим состоянием. Объектами геоэкологиче­ского мониторинга выступают компоненты окружающей природной среды и геосистемы разных иерархических уровней: природные, природно-антропогенные, антропогенные (прежде всего городские). Для получения информации о состоянии этих объектов употребляют различные назем­ные (геохимические, геофизические, индикационные и др.) и дистанционные (аэрокосмические) методы. Их использование позволяет достаточно полно оценить последствия хозяйственной деятельности человека и решить важную конструктивную задачу — разработать меры по опти­мизации взаимоотношений общества и природы, необходимые для уп­равления качеством окружающей среды.

Объектами геоэкологического мониторинга выступают компо­ненты природы и геосистемы разных иерархических уровней: при­родные, находящиеся в естественном режиме (например, запо­ведные), природно-антропогенные (например, сельскохозяй­ственные), антропогенные (прежде всего городские). Организация наблюдений и контроля за состоянием наземных и аквальных ком­плексов и их компонентов особенно актуальна для территорий, которые испытывают высокие техногенные нагрузки. В связи с этим выделяют мониторинг промышленных, транспортных, городских, сельскохозяйственных, мелиоративных и других функциональных типов геосистем.

В процессе геоэкологического мониторинга должны отслежи­ваться и фиксироваться показатели, характеризующие:

состоя­ние и антропогенные изменения природной составляющей гео­технических систем;

результаты хозяйственной деятельности и антропогенное воздействие на природу (источники загрязнения, величины нагрузок на природные комплексы и др.);

качество окружающей среды и состояние здоровья населения.

Для получе­ния этой информации целесообразно использовать как уже сло­жившиеся подходы к мониторингу — наблюдения за состоянием отдельных природных сред (атмосферный воздух, поверхностные и подземные воды, почва, биота, литосфера), так и слежение за состоянием гео- и экосистем в целом, т. е. геоэкосистемный (ландшафтно-экологический) мониторинг. Отсюда следует, что наибо­лее полное представление о состоянии окружающей среды на всех иерархических уровнях (от локального до глобального) можно получить лишь на основе организации комплексного геоэкологи­ческого мониторинга. Основной принцип его организации — учет всех или большинства компонентов и элементов природной сре­ды и взаимосвязей между ними, признание территориальных и аквальных систем в качестве необходимых объектов наблюдений. Структурная схема комплексного геоэкологического мониторин­га представлена на рис. 23. Из схемы видно, что система монито­ринга складывается из наблюдений за состоянием отдельных ком­понентов природы и комплексов окружающей среды в целом. Его особенность состоит в учете связей между отраслевыми (поком­понентными) звеньями системы и в функциональном подчинении геоэкосистемному (ландшафтно-экологическому) мониторин­гу других видов наблюдений, что обусловлено свойством целост­ности природной среды. Правда, в таком виде геоэкологический мониторинг в полной мере пока не осуществим, и в этом направ­лении еще предстоит большая научно-исследовательская, науч­но-организационная и научно-методическая работа.

Мониторинг начинается с регулярных наблюдений, т.е. сбора и периодической фиксации исходных данных, характеризующих со­стояние изучаемых объектов. Обработка и анализ этих данных по­зволяют оценить сложившуюся экологическую ситуацию, дать про­гноз и оценку ее возможных изменений, обосновать мероприятия по ликвидации или смягчению отрицательных последствий приро­допользования. В итоге накопленная информация используется для разработки стратегии оптимальных взаимоотношений человека и природы. Деятельность по мониторингу окружающей среды можно представить в виде следующего общего алгоритма: наблюдение (фик­сация) — контроль (определение отклонений от фоновых или нор­мативных показателей) — оценка исходного состояния природной среды — прогноз ее возможных изменений — оценка прогнозиру­емого состояния среды — разработка рекомендаций по ликвида­ции или смягчению негативных последствий. Подобный алгоритм действий характерен для любого вида мониторинга.

Как видно, в процессе мониторинга решается важная конструк­тивная задача, связанная с обеспечением экологической безопас­ности деятельности людей. На его заключительном этапе разраба­тываются меры по оптимизации взаимоотношений общества и при­роды, которые необходимы для управления состоянием окружающей среды. Правда, управление изменениями среды, например, с по­мощью постройки очистных сооружений или снижения техноген­ной нагрузки не входит в функцию службы мониторинга. Это за­бота организаций, уполномоченных принимать и реализовывать соответствующие решения (руководство предприятия или адми­нистрации города). Однако весь смысл слежения и контроля за со­стоянием окружающей среды заключается в научной подготовке таких мер, которые позволяют из­бежать негативных последствий для жизнедеятельности людей и развития производства.

Таким образом, в результате функционирования геоэкологи­ческого мониторинга формируется информационная основа, не­обходимая для управления природно-антропогенными процесса­ми и разработки мероприятий, позволяющих ослабить вредные последствия преобразования окружающей природной среды.

Дисциплина «Региональное природопользование»

Вопрос 1. Системы регионального природопользования (РП) как исторически сложившиеся формы взаимодействия человека с природной средой. Роль географических условий, социально-экономических, культурных, исторических факторов в формировании РП.

Системы регионального природопользования (РП) как исторически сложившиеся формы взаимодействия человека с природной средой.

РП – сочетание различных форм непосредственного взаимодействия и взаимоотношение человека и природных систем, а также процессов на определенной территории региона с целью получения общественно значимых продуктов, услуг, энергии.

Объектом РП выступает многокомпонентная природно-ресурсная система; а субъектом – территориально-социальные компоненты системы.

РП состоит: - из изъятий природных систем ресурсных систем;

- использование энергии природных процессов;

- использование отдельных свойств и характеристик природных систем (температура, влажность);

- вывод в ОС тех или иных отходов производства и жизнедеятельности человека;

- создание использования природно-технических систем;

- изменения компонентов природной среды как следствие разных форм ее использования.

Типы природопользования:

1 Без изъятия природно-ресурсных компонентов из их естественных связях в геосистемах

2 С изъятием природно-ресурсных компонентов из их естественных связей в геосистемах

РП начинается непосредственно с момента формирования территориальной социальной экономической системы ее элементов и включение в природно-географическую систему

Классификация РП:

адаптивные – не создающие серьезных экологических нарушений и не сопровождающиеся разрушительными природно-антропогенными процессами и явлениями.

конструктивные – создающие природные комплексы не свойственны природной среде, но устойчиво функционируют в результате тщательного антропогенного контроля (пальдерные Земли – суша, отвоеванная у океана при помощи насосной станции (Нидерланды, Япония)).

деструктивные – порождающие гамму природно-антропогенных процессов, снижающих продуктивность исходных природных геосистем, вызывающих деструкцию или деградацию ландшафтов, ускоренную эрозию, дефляцию, аридизацию и опустынивание, дегрессию кормовых угодий, дегумификация природных слоев почв и прочие негативные явления.

Виды ПРП:

природно-ресурсный– основан на выделение основных видов природных ресурсов как объектов ПРП: а) использование минеральных ресурсов; б) лесопользование; в) водопользование; г) землепользование. Такой подход дает возможность оценить масштабы и характер использования природных ресурсов, их состояния, обнаружить конфликты и противоречия между разными ресурсопользованиями одного и того же источника ресурсов, выявить нарушителей состояния ресурсных источников и принять соответствующие меры.

хозяйственный – основан на выделение видов деятельности, использующих природные ресурсы и свойства ОС для своих целей, т.е. субъектов ПРП: а) промышленное, б) сельскохозяйственное, в) транспортное, г) урбанистическое, д) природоохранное. Этот подход позволяет оценить совокупное воздействие отраслей хозяйства на использование в их деятельности природных ресурсов, выявить наиболее крупные по масштабу воздействия и наиболее экологические опасные виды деятельности и принять соответствующие меры (развитие ядерной энергетики, свалок, химизация сельского хозяйства).

Экологический – исходит из оценки характера и размера негативных последствий, возникающих в ОС и природных ресурсов под влиянием отдельных природопользований и их сочетаний. При этом виды ПРП делятся на имеющие: - загрязнение воздействие; - нарушающее воздействие; - истощительное воздействие; - комплексное всестороннее воздействие, вызывающие общую деградацию природной среды (выбросы с промышленных предприятий, транспорта, выбросы отходов, вырубка лесов, заболачивание, орошение, изъятие ресурсов и др.).

подход «от реципиента»- определяются главные реципиенты, т.е. кто получает, воспринимает воздействие и на кого они направлены. Среди них выделяют воздействия: - опасные для людей, их здоровья, условий их проживаний, жизнедеятельности; - условия проживания и их жизнедеятельности; - опасные для воспроизводства и продуктивности живой природы, возобновляемых ресурсов, вызывающих их истощение и деградацию; - опасные для сохранения ландшафтов, целостности природных систем и объектов, устойчивости биосферных процессов. Такой подход позволяет определить масштаб и остроту экологических последствий, социального, природно-ресурсного, биосферного характера и причины их вызывающие определить меры по их ослаблению или ликвидации.

Вопрос 2. Исторические этапы становления систем природопользования. Дифференциация природопользования в условиях присваивающего хозяйства, производящего хозяйства, первичные очаги земледелия (Передняя Азия, Юго-Восточная Азия, Северный Китай, и др.). Изменение природопользования в эпоху Великих географических открытий и Промышленной революции. Развитие индустриальных систем природопользования в XIX - XX вв.

Исторические этапы становления систем природопользования.

Периодизация исторических типов природопользования — в полной мере еще не решенная научная проблема. Обычно выделяются четыре основных историче­ских типаприродопользования, которые различаются характером и масштабами взаимодействия человеческого общества со средой своего обитания: доаграрный, аграрный, индустриальный и постиндустриальный.Некоторые из отечественных специалистов для будущего выделяют еще и гипотетический пятый — ноосферный — исторический тип.

I. Доаграрный тип ПРП – древнейший по времени зарождения. Ему соответствуют разные способы присваивающего хозяйства. Экономической основой этого типа были охота на диких животных, собирательство. А на более поздних этапах рыболовство. На протяжении всего верхнего палеолита (40-13 тыс. лет назад) охота на животных является наиболее эффективной технологией ресурсопользования. Принципиальные изменения в экономике ПРП первобытного общества происходят в конце верхнего палеолита. В этот период происходит существенное потепление климата, обширные пространства Европы и Северной Америки освобождаются от ледника, северная граница лесов продвигается в районы прежде покрытых тундровой растительностью, на этом фоне резко сокращается число многих видов млекопитающих, служивших объектом промысла первобытных охотников, некоторые виды исчезают полностью. Присваивающее хозяйство как таковое — «ровесник» самого человеческого общества.

Вместе с тем ряд ученых придерживается прямо противоположных взглядов на хронологию становления и значимость разных типов присваивающего хозяйства. Демографические процессы у народов, живших присваивающим хозяйством, регулировались жесткими экологическими ограничениями. Так, в северной половине Евразии демографическая емкость ландшафтадаже в наиболее благоприятной для ведения охоты лесостепной зоне до перехода к производящему хозяйству не превышала 18 чел. на 100 км², а в других физико-географических зонах была существенно ниже — 10 чел. на 100 км². Так, в зоне европейской тайги она в среднем составляла не более 3 чел. на 100 км². На протяжении верхнего палеолита, мезолита и раннего неолита отмечался гигантский прогресс в познании человеком окружающей его среды, качественно улучшились орудия труда, у людей появился опыт ухода за дикорастущими растениями (навыки рыхления почвы, полива и посева семян, что фактически означало переход к стадии так называемого оседлого, культурного собирательства). Характерное для мезолита и раннего неолита дробление крупных первобытных коллективов на небольшие группы локальных охотничьих участков также способствовало разложениючисто присваивающей экономики, поскольку в рамках последних переход бродячих охотников к оседлости «происходил значительно быстрее».

II. Аграрный тип ПРП – Новый этап начался с неолитической революции, приведшей к становлению производящего хозяйства. Важнейшим результатом стало постепенное формирование природно-антропогенной среды, приобретающие все более весомое значение в сравнение со средой природной. Все древнейшие (возникшие еще в неолите) районы земледелия и скотоводства расположены в пределах Старого Света. Они приурочены главным образом к горным и предгорным районам, являвшимся первичными очагами неолитической революции, а также к долинам так называемых «великих исторических рек» тропиков и субтропиков Северного полушария, в которых основой экономики стало орошаемое земледелие. Появилась самая ранняя система земледелия – подсечно-огневая.С переходом к подсечно-огневому земледелию человек стал частично вкладывать ресурсы в восстановление возделываемой растительной популяции, в то время как возобновление запасов почвенных питательных элементов по-прежнему шло исключительно за счет естественных механизмов природной саморегуляции. Главные характерные черты подсечно-огневого земледелия — поддержание почвенного плодородия благодаря смене полей, а не использованию севооборотов; ручной труд с применением только примитивных сельскохозяйственных орудий (палка-копалка, мотыга); расчистка и удобрение земли с помощью пожога; краткость периода непрерывного использования освоенного участка.

Этот этап развития ПРП наступает с переходом от каменного века к веку металла (Передняя Азия, долина Нила, большинство племен Океании, Америки и аборигены Австралии). С началом бронзового века «фокусами» исторического процесса становятся великие речные цивилизацииСтарого Света, глубоко своеобразные с точки зрения экономически доминировавшего там способа природопользования. Цивилизации первого типа сложились у бассейнов крупных рек аридных регионов древнего Востока (междуречье Ефрата и Тигра, долины Нила и Ордана, Инда, Амударьи и Сырдарьи). Второй тип сложился в муссонной Азии. Огромные изменения произошли в конце второго начале первого тысячелетия до н.э.. Две важные новации – широкое распространение плуга и переход металлургии железа; значительное распространение кочевого и полукочевого скотоводства. Новым важным этапом в эволюции аграрного типа ПРП стала эпоха, которая получила название «осевое время». В эту эпоху были разработаны основные категории, которыми мы мыслим и по сей день, заложены основы великих религий, в том числе и монотеистических, и сегодня определяющих жизнь людей, зародилась философия. Отношение человека к природе менялось кардинально, причем в разных регионах Старого Света, переживших «осевое время», намечаются принципиально разные «каналы» эволюции взаимодействия человека со средой своего обитания. Характерно «двуполье» - предусматривает деление пахотной земли на 2 части, каждая из которой поочередно была под посевом и под паром. До начала восстановления капитализма эксплуатировались, главным образом первичные ресурсы, связанные на прямую с удовлетворением базовых, прежде всего пищевых потребностей людей. В 16-18 вв. все большее значение приобретают вторичные ресурсы, предназначенные для промышленной переработки, а не для прямого потребления человека.

III. Индустриальный тип ПРП – данный тип получил развитие после промышленного переворота, начавшегося в Англии и вскоре охвативший др. страны западной цивилизации. Характерно: рост народа населения и его концентрации в городах, нарастающая урбанизация становится ключевыми факторами, определяющими тенденцию развития ПРП этого типа. Экологический кризис редуцентов. Как известно, редуценты — организмы, разлагающие мертвое органическое вещество до минерального, — выполняют исключительно важную функцию в саморазвитии биосферы. В условиях усиливающегося хозяйственного (прежде всего промышленного) воздействия на окружающую среду редуценты уже не в состоянии очищать биосферу от продуктов человеческой деятельности, так как в нее во все больших масштабах привносятся синтетические вещества, не имеющие природного характера.

Характерная особенность индустриального этапа развития природопользования — учащение техногенных катастроф,становящихся деструктивной силой, сопоставимой с природными стихийными бедствиями. Необходимость ликвидации последствий рукотворных катастроф и их предотвращения становятся новой экономической проблемой, требующей отвлечения на эти цели значительных финансовых ресурсов.

IV. Постиндустриальный тип ПРП – объективная основа данного процесса социально-экономические, принципиальные сдвиги в структуре хозяйства, в котором доминирующая роль переходит в сфере услуг, широкомасштабные внедрения результатов НТР, выдвижение на первый план информационных и коммуникационных технологий, трансформация социальной структуры общества.