Управление природно техническими системами

3 Учет режима функционирования птгс. Управление и контроль

Геоэкологическое проектирование должно включать не только создание природно-технической геосистемы, но и разработку режима ее функционирования, управления им. Обязательным элементом проекта природно-технической геосистемы любого функционального назначения должна быть подсистема комплексного контроля за воздействиями ПТГС, за изменениями, возникающими как в природных, так и в интегральных геосистемах, а также за биоэкологическими и социально-экономическими последствиями изменений.

Одновременно существующие два противоположные свойства, изменчивость и устойчивость, постоянно приводят к смене состояний как природной составляющей геотехсистемы, так и всей ПТГС в целом.

Управление природно-техническими геосистемами включает в себя организацию рационального и оптимального взаимодействия между хозяйством, техникой, человеческой деятельностью и природными составляющими геосистем, регулирование функционирования геотехсистем в ходе выполнения ими социально-экономических функций. Управление природно-техническими; геосистемами необходимо в процессе как проектирования, так и их эксплуатации.

Особая сложность управления природно-техническими геосистемами обусловлена сочетанием в них естественных, технических и социальных элементов, их сложным взаимодействием.

При управлении необходимо учитывать открытый характер рассматриваемых геотехсистем и связанный с ним непрерывно идущий обмен веществом, энергией и информацией с другими геосистемами – частями географической оболочки.

Известно, что степень управляемости системой, зависит от силы связи ее элементов друг с другом и со средой. Чем теснее элементы системы связаны, тем проще управление системой. Наиболее просто управляемые системы практически закрытые, т.е. не имеют связей с соседними системами или со средой. Чем более открыта система, чем теснее ее связи со средой, тем сложнее находить способы управления ею. Поскольку геотехсистемы – системы открытые, связанные со всеми соседними природными, интегральными, природно-техническими геосистемами, управлять ими очень непросто. Они принимают не только, сигналы управления, но и другие внешние сигналы. Поэтому в программе управления должно быть предусмотрено своевременное получение информации о состоянии геотехсистемы, учет возможных ее реакций, возникающих как следствие управления или в результате других побочных факторов.

Управление следует понимать не как одномоментный акт, а как последовательные действия, включающие в себя:

проектирование системы;
ее создание;
изучение состояния и функционирования системы;
изучение изменений природы;
выявление негативных последствий;
их оценивание;
выбор принципиальных мер по борьбе с этими последствиями;
проектирование конкретных мер;
их осуществление;
изучение системы после проведения корректировочных мер;
определение их эффективности;
внесение изменений в режим эксплуатации системы .

Целесообразно различать следующие виды управления природно-техническими геосистемами:

управление создаваемыми геотехсистемами в процессе проектирования – опережающее;
управление уже существующими геотехсистемами – оперативное (регулирование).

В процессе опережающего управления:

анализируется соответствие изучаемой геосистемы социально-экономическим потребностям общества/возможность при необходимости перевода ее в другое состояние;
прогнозируются ближайшие и отдаленные (во времени и пространстве) последствия создания и функционирования природно-технических геосистем при разных формах использования, методах воздействия, нагрузках в различных режимах;
проводится выбор методов воздействия, определяются параметры (нормы) воздействия, возможные изменения состояний ландашфта и допустимые последствия для хозяйства и населения.

В ходе оперативного управления осуществляется контроль за соответствием реально наблюдаемого состояния геотехеистем нормативным или запроектированным характеристикам и существующим условиям окружающей ее среды, регулирование и поддержание заданного режима с помощью устройств и технологических процессов. Необходимость контроля связана с тем, что в результате воздействия технического сооружения на природные составляющие геотехеистемы или всей ПТГС на окружающую ее среду (соседние природные и интегральные геосистемы) возникают разнообразные цепные реакции, которые при превышении норм нагрузки приводят или могут привести к глубоким необратимым изменениям, а затем к негативным последствиям и возможной утрате способностей ПТГС выполнять заданные ей социально-экономические функции.

Контролировать необходимо, с одной стороны, особенности функционирования ПТГС и ее воздействия на окружающую природу и, с другой – влияние меняющихся природных и социально-экономических условий на ПТГС.

В Контроль должен осуществляться и на этапе строительства, и на этапе функционирования ПТГС.

Контроль за состоянием и поведением ПТГС рассматривается как составная часть одной из основных ступеней мониторинга – системы наблюдения, контроля за состоянием окружающей среды с целью ее охраны. Он должен быть установлен и за природными и за антропогенно-техногенными воздействиями. В процессе функционирования ПТГС возможны периодические изменения природных условий (чередование сухих и влажных лет). Отсутствие системы контроля, например, в оросительных геотехсистемах может привести к переувлажнению почв. Возможны и экстремальные явления – засухи, пыльные бури, ураганные ветры и дожди, в ряде районов – землетрясения, извержения вулканов и т.д., в результате которых может произойти частичная утрата некоторых функций ПТГС, а в отдельных случаях – выход всей ПТГС из строя.

Контролю подлежат как положительные, так и отрицательные изменения и последствия, возникающие в процессе создания определенной ПТГС. Контроль включает в себя и слежение за изменениями, возникающими в результате воздействий.

При контроле за воздействиями ПТГС на природу должны учитываться не только виды воздействия, но и их частота, интенсивность, продолжительность и распространенность в пространстве. Контролировать следует воздействия как на отдельные компоненты геосистемы (воздух, вода, биота, почвы), так и на геосистемы в целом. Первоначально изменения сказываются обычно в отдельных компонентах, например загрязнение воздуха и воды, изменение водного режима территории, угнетение отдельных видов растений, смена их видового состава. В дальнейшем могут происходить изменения ив морфологической структуре ландшафта, приводящие к ее упрощению.

Источник

6. Управление природопользованием и природными системами

Управление природопользованием – это деятельность государства по организации рационального использования и воспроизводства природных ресурсов, охраны окружающей среды. Механизм управления природопользованием объединяет методы, функции и органы управления.

Методы управления – это способы воздействия на природные и природно-технические системы. Основными из них являются административные, экономические и социально-психологические. Административные обеспечиваются возможностью государственного принуждения. К экономическим относятся методы, создающие непосредственную материальную заинтересованность субъектов хозяйствования в выполнении экологических мероприятий. Социально-психологические методы – это методы морального стимулирования, которые реализуются посредством мер как поощрительного характера, так и воздействия на нарушителей.

Управление природопользованием предполагает осуществление видов деятельности, воздействующих на эколого-экономические отношения. Общими для всех отраслей управления природопользованием являются следующие функции:

Учет природных объектов и ведение природных кадастров.
Осуществление мониторинга окружающей среды.
Экологический контроль, экспертиза и аудит.
Законодательные акты в области охраны окружающей среды и природопользования.
Эколого-экономическое прогнозирование и планирование.
Экономическое стимулирование природоохранной деятельности.

Стандарты качества окружающей среды. Регламентируют допустимое состояние воздушной среды, почв, вод. Устанавливаются по уровню концентрации загрязнений в природных системах, которые не должны превышать ПДК для каждого из загрязнителей.
Стандарты воздействия на окружающую среду определенного производственного процесса. Регламентируют уровень выбросов из точечного источника после применения очистного сооружения.
Технологические стандарты. Устанавливают определенные эко-логические требования к технике, оборудованию, процессам производства или очистной технологии.
Стандарты качества продукции. Например, стандарты содержания вредных веществ в продуктах питания.

информационное обеспечение управления;
прогнозирование изменений геосистем при различных формах использования и методах антропогенного воздействия;
оценку изменений природных систем;
проектирование природно-технических систем;
эколого-географическую экспертизу проекта и осуществление проектных мероприятий.

целенаправленные изменения природной среды, которые сознательно производятся человеком;
нецеленаправленные изменения, происходящие благодаря взаимосвязям в природе;
естественные фоновые изменения.

Проект должен удовлетворять нормативным требованиям по охране окружающей среды и здоровья, рациональному использованию и воспроизводству природных ресурсов, учету экологических последствий сооружения объектов.
При проектировании необходимо учитывать конкретные природные условия, в частности производственные различия геосистем.
Проекты должны содержать ландшафтно-экологическое обоснование выбранных антропогенных нагрузок и режима функционирования объекта.
В проекте необходимо предусмотреть природоохранные мероприятия и комплексный контроль за изменениями природных систем и их экологических последствий. Проектирование предполагает участие физико-географов и экологов в создании проектов. Оно связано с выбором территории для размещения технических объектов, нормированных нагрузок на природные системы в соответствии с устойчивостью, прогнозированием и оценкой взаимоотношений природы и техники, выбором режима эксплуатации инженерных сооружений, разработкой мероприятий по охране природной среды.

Источник