5. Мухаметова Н. К., Мосталыгина Л. В. Комбинированный метод очистки сточных вод гальванического производства от ионов хрома // Материалы II Всероссийской научно-практической конференции «Состояние окружающей среды и здоровье населения». — Курган, 2009, с. 81.
6. Тихонова Л. В., Эрет В. В., Несговорова Н. П., Костин А. В. Возможности использования бентонитовых глин Зырянского месторождения Курганской области в процессах рекультивации почв // Известия высших учебных заведений. Горный журнал, № 4, 2003, с. 52.
7. Мосталыгина Л. В., Елизарова С. Н., Старцева С. В., Брагина С. В. Изучение содержания ряда тяжелых металлов в желудочном соке и в системе желудочный сок— бентонитовая глина. — Вестник Курганского государственного университета № 4 (08) 2006. — Курган, 2007, выпуск 1, с. 110.
8. Мосталыгина Л. В., Елизарова С. Н., Костин А. В. Изменение активности амилазы бентонитовой глиной при антропогенных воздействиях на организм человека // Вестник международной академии наук экологии и безопасности жизнедеятельности. Том 14, № 2, 2009, с. 88.
УДК 556.18:504.06:556.51
ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ В ПРИРОДООХРАННОМ ОБУСТРОЙСТВЕ БАССЕЙНОВЫХ ГЕОСИСТЕМ
В.Л.Бондаренко,
профессор, Новочеркасская государственная мелиоративная академия, rekngma@magnet.ru
В. В. Гутенев,
профессор, Российская академия государственной службы при Президенте РФ, info@ecoregion.ru
А. П. Москаленко,
профессор, Новочеркасская государственная мелиоративная академия, rekngma@magnet.ru
А. В. Кувалкин,
профессор, Новочеркасская государственная мелиоративная академия, rekngma@magnet.ru
Рассматриваются методологические основы создания и функционирования при-родно-технических систем (ПТС) «Природная среда — Объект деятельности — Население» в природоохранном обустройстве локальных территорий бассейновых геосистем. Исходя из единства природы и хозяйственной деятельности по использованию водных ресурсов и защиты от негативного воздействия природных вод сформировано понятие ПТС, их классификация и принципы функционирования.
In this article considered methodological bases of creation and development of naturally-technical systems (NTS) «The Environment — Object of activity — The Population» in nature protection construction of local territories of river basin geosystems are considered. Proceeding from unity of actions of the nature and economic activities on use of water resources and protection against negative influence of natural waters is generated the concept of NTS and their classification and principles of fundamenting.
Ключевые слова: геосистема, природная среда, население, водные ресурсы.
Keywords: geosystem, environment, population, water resources.
Окружающие человека природная, социально-экономическая, производственная и другие среды можно представить в виде конечного множества сложных систем различной природы. В отдельности каждая из них представляет собой комплекс структурно-организационных подсистем, выполняющих присущие им функции, сопровождаемые процессами обмена энергией, веществом и информацией. Функциональная надежность существующих систем может быть обеспечена только современными технологиями проектирования, строительства и эксплуатации.
При проектировании сложных систем, в частности, при планировании хозяйственной деятельности, связанной с использованием водных ресурсов и защитой территорий от негативного воздействия природных вод, весьма результативным оказывается метод разделения (декомпозиции) рассматриваемой системы на определенные системные части (подсистемы).
В работе [1] системный подход определяется как «...конкретно-научный метод диалектико-ма-териалистической методологии, имеющей обще-
научное значение» и основывается на ряде принципов диалектики: взаимосвязь и развитие (изменение), зависимость (связанность) и независимость (автономность), качественное различие части и целого и другие. Системное восприятие реальной действительности является изначально присущим научному познанию и выполняет консолидирующую функцию, собирая воедино (целое) достижения фундаментальных и прикладных наук (частное), формируя холистический подход к изучаемым проблемам. Системный подход позволяет, используя, например, принципы дедукции, индукции и синтетики, решать также локальные задачи, в частности, связанные с обеспечением экологической безопасности на локальной территории.
Использование водных ресурсов в многообразных видах хозяйственной деятельности, а также деятельности по защите населения и территорий от негативного воздействия природных вод, обуславливает необходимость внедрения в природную среду техногенных объектов (компонентов) в виде различных типов гидротехнических сооружений, систем водоснабжения, орошения земель, защитных инженерных мероприятий и т. п. Внедрение в природную среду техногенных объектов (в дальнейшем «Объектов деятельности») вносит определенные изменения в естественные процессы взаимосвязи, взаимодействия и взаимоотношения природных (биотических, абиотических) компонентов между собой, обуславливая этим переход системы в новое состояние взаимосвязей, взаимодействий и взаимоотношений между природными компонентами и «Объектом деятельности».
Использование водных ресурсов и защита территорий от негативных воздействий природных вод неотъемлемо связано процессами формирования стока (поверхностного, подземного) в пространственных пределах рассматриваемой бассейновой геосистемы. Границы пространственных пределов бассейновых геосистем определяются: на земной поверхности водораздельной лини-
ей водосборной территории гидрографической сети, в атмосфере приземными ее слоями в пределах границ водораздельной линии наземной поверхности и тропосферы высотой до 10 км, литосфере в пределах верхних ее слоев глубиной до 300 м, в которых формируется подземный сток с выходом в речную сеть на водосборной территории.
Таким образом, пространственные границы бассейновой геосистемы, в пределах которых формируется поверхностный и подземный сток, включают в себя совокупность различных информационно-саморегулирующихся экосистем различного уровня. В системном понимании экосистемы представляют собой совокупность биотических компонентов и абиотических источников вещества и энергии, функциональная взаимосвязь которых в пределах характерного локального пространства бассейновой геосистемы обеспечивает превышение внутренних закономерных движений вещества, энергии и информации над внешними потоками вещества, энергии и информации. В бассейновых геосистемах осуществляются все виды хозяйственной деятельности, в том числе и деятельность, связанная с использованием водных ресурсов и защитой территорий от негативного (наводнения, подтопление, водная эрозия и др.) воздействия природных вод.
В соответствии с концепцией о доминирующей роли энергии в «управлении» всеми явлениями природы, можно отметить, что процессы жизнедеятельности живого вещества как на уровне биосферы Земли, так и рассматриваемой локальной бассейновой геосистемы и отдельной клетки живого вещества, в сущности, выполняют одну и ту же функционально-технологическую операцию по захвату солнечной энергии для совершения различных видов работ по превращению энергии и вещества в биомассу, отходы жизнедеятельности и устойчивую форму энергии — тепло, что в полной мере укладывается в понятие закона сохранения мощности (^пол):
= Р + С [Ь5Т-5],
(1)
где Р — полезная мощность от свободной энергии Есвб, С — потери мощности от связной энергии Есвз.
За период времени в один год растения всех бассейновых геосистем суши и Мирового океана усваивают 1,5*1011тонн углекислого газа (СО2), разлагают 1,2-Ю11 тонн воды, выделяют 2-1011 тонн свободного кислорода и 20
накапливают 6*10 кал энергии Солнца в виде химической энергии продуктов фотосинтеза [2]. Следует отметить, на процессы фотосинтеза расходуется 0,06% солнечной энергии, которая достигает поверхности Земли, а на гидрологические глобальные процессы порядка 20% солнечной энергии [3]. Таким образом, можно отметить, что все процессы жизнедеятельности биоты в пространственных пределах бассейновых геосистем поддерживаются за счет естественных непрерывных потоков солнечной энергии, поступающей из космоса и потоков вещества и информации, поступающих от абиотических компонентов.
Внедрение в пространственные пределы бассейновой геосистемы «Объекта (объектов) деятельности» изменяет движение естественных потоков энергии, вещества и информации, что определяет собой новые системные взаимосвязи между «Природной средой» и «Объектом (объектами) деятельности», а с учетом проживающего «Населения», как важного системного элемента, определяет собой системное структурное образование в виде природно-технической системы (ПТС) «Природная среда — Объект деятельности — Население». Таким образом, ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население» представляет собой комплекс природных (биотических, абиотических), техногенных (объектов деятельности, устройств, сооружений) компонентов и населения (проживающее в зонах влияния техногенных компонентов), взаимосвязи, взаимодействия и взаимоотношения которых направлены на получение фиксируемого полезного результата,
связанного с использованием водных ресурсов или защитой от негативного воздействия природных вод.
Взаимосвязи, воздействия и взаимоотношения трех элементов «Природная среда», «Объект деятельности», «Население» между собой и окружающей их внешней среды бассейновой геосистемы определяют собой реальную объективную картину с направленностью процессов системных взаимодействий и изменений. Для ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население», относящихся к открытым неравновесным системам [4, 5], для которых пространственные пределы бассейновой геосистемы являются внешней средой. В системном взаимоотношении для рассматриваемой бассейновой геосистемы внешней средой будет являться бассейновая геосистема более высокого иерархического уровня (главной реки, моря, океана), для которых внешней средой является биосфера Земли... Вселенная и т. д. [4]. Следовательно, локальная ПТС «Природная среда — Объект деятель
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.