Т.А. Акимова, A.П. Кузьмин, В.В. Хаскин
Экология. Природа - Человек - Техника
Учебник для вузов. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. - 343 с.
Глава 8. Экологическая регламентация техногенных воздействий
8.1. Эколого-экономические и природно-технические системы
Определения и интерпретации.
Преодоление экологического кризиса требует определения допустимой антропогенной
нагрузки на биосферу, соизмерения природных и производственных потенциалов
территории, нормирования техногенных воздействий, т.е. экологической
регламентации хозяйственной деятельности человека. Не менее важно
обеспечить всесторонний и объективный контроль за выполнением экологических
регламентов на глобальном, региональном и локальном уровнях, - то, что может
быть реализовано еще до глубокой экологизации экономики и производства.
Наиболее
полно эти требования могут быть реализованы в пределах такого
природно-хозяйственного комплекса, который образует равновесную эколого-экономическую
систему. Понятие эколого-экономической системы (ЭЭС) широко используется в
современной экономической и экологической литературе наряду с близкими по
смыслу понятиями «природно-экономическая система», «биоэкономическая
система* и «природно-техническая система».
В
настоящее время существует два уровня интерпретации понятия ЭЭС - глобальный и
территориальный. Согласно первому ЭЭС трактуется как тип экологически
ориентированной социально-экономической формации. Именно в этом смысле на
закрытии Конференции ООН в Рио-де-Жанейро в 1992 г. ее председатель М.Стронг
говорил о необходимости перехода человечества от экономической системы к
эколого-экономической системе. Но в глобальном смысле пока что это отдаленная и
довольно абстрактная перспектива. Для практической реализации принципа
сбалансированного природопользования важно иметь представление об ЭЭС на
территориальном уровне - в отдельных регионах и промышленных комплексах.
В
такой трактовке эколоео-экономическая система - это ограниченная
определенной территорией часть техносферы, в которой природные, социальные и
производственные структуры и процессы связаны взаимоподдерживающими потоками
вещества, энергии и информации. В литературе по инженерной экологии
довольно широко употребляется понятие природно-технической системы
(Мазур и др., 1996; Стадницкий, Родионов, 1997). Под природно-технической
системой (ПТС) понимают совокупность природных и искусственных объектов,
сформировавшуюся на какой-то территории в результате строительства и
эксплуатации промышленных комплексов, инженерных сооружений и технических
средств, взаимодействующих с компонентами природной и социальной среды.
К
сожалению, реальные ПТС никто никогда не рассматривал с позиций
эколого-экономического баланса. Индустриальное развитие никогда не ставило
своей целью создание сбалансированных ЭЭС. А механизмы экологической
регламентации хозяйственной деятельности, такие, как оценка предполагаемых воздействий
на окружающую среду и экологическая экспертиза программ и проектов, сами по
себе не в состоянии обеспечить практическую реализацию требований
сбалансированности. Но это не означает, что такие системы невозможны. Следует
только различать понятия «сбалансированная эколого-экономическая система» и
«сбалансированное эколого-экономическое развитие». Последнее обычно
предполагает коэволюцию живой природы и общества, т.е. по существу
согласование скоростей естественной эволюции и общественного прогресса. Вот это
действительно невозможно.
Модели ЭЭС: структура и потоки. Сейчас известно много попыток моделирования ЭЭС. Региональные ЭЭС
обычно представляются в виде блочных моделей, в которых анализируются связи, но
нет подходов к количественной экологической регламентации.
ЭЭС
представляет собой сочетание совместно функционирующих экологической и
экономической систем, обладающее эмерджентными свойствами. Напомним, что экосистема
- это сообщество живых организмов, так взаимодействующих между собой и со
средой обитания, что поток энергии создает устойчивую структуру и круговорот
веществ между живой и неживой частями системы. В свою очередь экономическая
система является организованной совокупностью производительных сил, которая
преобразует входные материально-энергетические потоки природных и
производственных ресурсов в выходные потоки предметов потребления и отходов
производства. Таким образом, часть материальных элементов экологической
системы, в том числе и элементов среды обитания человека используется как ресурс
экономической системы.
Рис. 8.1. Схема основных материальных потоков в
эколого-экономической системе
Глобальный
уровень этих отношений отражен на схеме антропогенного материального баланса в
гл. 5. Здесь же приводится упрощенная потоковая схема территориальной ЭЭС (рис.
8.1). В ней экономическая и экологическая системы выступают как части целого и
обозначаются как подсистемы. Граница между ними условна, так как вся сфера
биологического жизнеобеспечения и воспроизводства людей относятся к обеим подсистемам.
Общий
вход производства - сумма производственных материальных ресурсов Rр - слагается из импортируемых в данную систему ресурсов Ri.
(к
ним отнесены и невозобновимые местные ресурсы) и из возобновимых местных
ресурсов Rn причем к последним относится часть биопродукции
экологической подсистемы, включая продукцию агроценозов и самого человека - и
как ресурса, и как субъекта производства и потребления. Итак
Rр = Ri + Rn. (8.1)
Общая
продукция Р включает продукцию, идущую на местное потребление, Ре (поток
продукции, возвращающийся в цикл производства и цикл вторичной продукции на
схеме не показаны) и продукцию, идущую на экспорт, Рд:
Р = РC + РE.
(8.2)
Эффективность
производства определяется отношением
(8.3)
Потребление
С слагается из части местной нетто-продукции производства pc, идущей на потребление, а также из части местных
биоресурсов С» и импортируемых продуктов С,; т.е.
C = РC + Ci + Cn (8.4)
Местные
ресурсы производства и потребления в сумме образуют поток изъятия ресурсов из
экологической подсистемы:
Un
= Cn + Rn (8.5)
Отходы
производства Wp и потребления Wc
поступают в окружающую среду как сумма отходов экономической подсистемы:
W = Wh + Wc.
(8.6)
Часть
из них, Wa, включается в биогеохимический круговорот
экологической подсистемы, а другая часть,
Wz, накапливается и рассеивается С частичным выносом за пределы системы.
Общая отходность производства определяется отношением
(8.7)
Часть
отходов потока Wa подвергается ассимиляции и биотической нейтрализации
в процессе деструкции; другая часть после биологической и геохимической
миграции присоединяется к фракциям Wz и вместе
с ними подвергается иммобилизации, рассеянию и выносу.
Таким
образом, часть отходов выступает как техногенные загрязнения М= KW,
где К - общий коэффициент агрессивности или вредности отходов для системы. В
свою очередь вред, наносимый загрязнением, можно представить как косвенное
изъятие части ресурсов экологической подсистемы, аналогичное Un. Тогда
Um = LM, где L - интегральный коэффициент зависимости «загрязнение -
ущерб». Сумма U = Un + Um представляет собой общий убыток экологической
подсистемы, обусловленный ее взаимодействием с экономической подсистемой.
Соотношение
между промежуточными и конечными потоками загрязнений и их совокупный ущерб
зависят не только от их массы и химического состава, но и от видового состава,
биомассы, плотности реципиентов, продуктивности и устойчивости экосистемы, в
частности, по отношению к техногенным воздействиям. Эти качества в наибольшей
мере зависят от входного потока обновления биогеохимического круговорота Ii
его продуктивной емкости Nr и масштаба деструкции D.
Круговороты
обеих подсистем ЭЭС образуют вместе своего рода технобиогеохимический
круговорот, а всю ЭЭС можно обозначить как технобиогеоценоз. Потокам
вещества в ЭЭС могут быть приписаны константы равновесия и скорости, что
позволяет осуществить кинетический анализ системы и выявить условия ее
уравновешивания и стабильности. Так, аппроксимация принципа сбалансированности
в терминах рассмотренной системы имеет вид:
Cn + Rn + LKW = U £ Ii + Wa
– D (8.8)
Это
означает, что в
сбалансированной эколого-экономической системе совокупная антропогенная
нагрузка не должна превышать самовосстановительного потенциала природных
систем.
|