Основные геоэкологические законы,  правила и принципы

Основные геоэкологические законы,  правила и принципы


Рациональное использование природных ресурсов базируется на законах, правилах и принципах.

Закон внутреннего динамического равновесия – вещество, энергия, информация и динамические качества отдельных природных систем и их иерархии взаимосвязаны настолько, что любое изменение одного из этих показателей вызывает сопутствующие изменения других (Н.Ф.Реймерс). Эти изменения направлены на возврат системы в исходное равновесное состояние. К показателям природной системы относятся вещество, энергия, информация и динамические качества. Информация – это  энергетически слабое воздействие, воспринимаемое организмом как закодированное сообщение об изменении факторов среды или о влиянии других организмов. Динамические качества –  способность природных систем изменяться и сохранять структурно-функциональные характеристики во времени (к динамическим качествам относятся надежность, замкнутость, устойчивость и др.) Как только изменяется один показатель, изменяются и другие. Из этого закона вытекают следующие следствия:

1. Любое изменение среды приводит к развитию природных цепных реакций. Эти реакции направлены на нейтрализацию произведенного изменения или формирования новых природных систем.

2. Слабое воздействие или изменение одного из показателей может вызвать сильные отклонения в других и во всей системе.

3. Производимые в крупных экосистемах перемены относительно необратимы.

4.  Любое местное преобразование природы вызывает в биосфере в целом и ее крупных подразделениях ответные реакции. Ответные реакции биосферы направлены на сохранение эколого-ресурсного потенциала. Для сохранения потенциала необходимы дополнительные энергетические вложения.

Закон оптимальности – с наибольшей эффективностью любая система функционирует в некоторых пространственно-временных пределах (Н.Ф.Реймерс). Размер любой системы должен соответствовать ее функциям. Согласно закону, любая крупная система распадается на функциональные части (подсистемы) с различными размерами. Монотонная с виду экосистема может занимать огромные пространства, но повторение элементарных составляющих в ней редки (два дерева одного вида в тропическом лесу соседствуют как исключение). Созданные человеком огромные площади лесных и сельскохозяйственных культур приводят к однообразию систем и уменьшают их устойчивость. Выращивание на одной территории одних сельскохозяйственных культур истощает почву, влияет на микроклимат и т.д. Поэтому необходимо выявлять оптимальные размеры всех эксплуатируемых природных систем.

Закон развития природной системы за счет окружающей ее среды  – это любая природная система может развиваться за счет использования материально-энергетических и информационных возможностей окружающей ее среды (Н.Ф.Реймерс). Закон имеет важное значение благодаря своим следствиям:

1. Абсолютно безотходное производство невозможно. Человек может рассчитывать на малоотходное производство, этапами развития технологии являются следующие: малая ресурсоемкость (экономность и незначительные выбросы – первый этап); создание цикличности производства (отходы одного производства – сырье другого – второй этап); организация разумного захоронения отходов.

2. Любая высокоорганизованная система, используя и видоизменяя среду жизни, представляет потенциальную угрозу для более низкоорганизованных систем. Воздействие человека на природную среду требует проведения природоохранных мероприятий.

3. Биосфера Земли развивается не только за счет ресурсов планеты, но и за счет космических систем (солнечной энергии). Поэтому при прогнозировании изменений природной среды необходимо учитывать космические воздействия.

Закон эволюционно-экологической необратимости – экосистема, потерявшая часть своих элементов или сменившаяся другой, не может вернуться к первоначальному своему существованию, если произошли эволюционные перемены в экологических элементах (Н.Ф.Реймерс). Так как вернуть экосистему в прежнее состояние нельзя, то надо рассматривать ее как новое природное образование.

Закон экологической корреляции – в экосистеме все виды живого и абиотические экологические компоненты функционально соответствуют друг другу (Н.Ф.Реймерс). Выпадение одной части системы ведет к исключению других частей с ней связанных и функциональному изменению целого. Например, накопление до определенного уровня загрязняющих веществ в атмосфере не сказывается на состоянии живых организмов, превышение этого уровня может привести к их гибели.

Правило интегрального ресурса –  использующие один природный ресурс различные отрасли хозяйства неминуемо наносят ущерб друг другу тем сильнее, чем значительнее они изменяют этот ресурс или экосистему в целом (Н.Ф.Реймерс). В водном хозяйстве гидроэнергетика, транспорт, коммунальное хозяйство, орошаемое земледелие, рыбная промышленность связаны таким образом, что в большей степени страдает рыбная промышленность. Чем полнее гидроэнергетика использует воду, тем сложнее ведение других отраслей водного хозяйства.

Правило меры преобразования природных систем – в ходе эксплуатации природных систем нельзя переходить некоторые пределы, позволяющие системе сохранить свойство самоподдержания (самоорганизации и саморегуляции) (Н.Ф.Реймерс). Из правила следует ряд основных выводов:

1. Единица возобновимого ресурса создается в определенный промежуток времени.

2. Перешагнуть все фазы последовательного развития природной системы невозможно.

3. Преобразовательная деятельность не должна выводить  природную систему из состояния  равновесия.

4. Преобразование природы дает локальный или региональный выигрыш за счет ухудшения показателей в смежных областях или в биосфере в целом.

Правило одного процента –  изменение энергетики природной системы в пределах 1% выводит природную систему из равновесного состояния. Все крупномасштабные явления (мощные циклоны, извержения вулканов и др.), как правило, имеют суммарную энергию, не превышающую одного процента от энергии солнечного излучения. Изменение энергетики природной системы в пределах 1% приводит к резким климатическим отклонениям, изменениям растительности, крупным лесным и степным пожарам и т.д. Однако многое зависит от состояния самой природной системы. Это делает правило одного процента вероятным.

Правило  ускорения  развития -   чем   стремительнее  под   воздействием                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                антропогенных  причин  изменяется среда обитания человека и условия ведения хозяйства,  тем  скорее   происходят  перемены в экономическом и техническом развитии  общества.  Например,  длительность  каждой последующей общественно-экономической формации короче предыдущей, но это ускорение охватывает не только общество, но и биосферу в целом.

Принцип комплексного использования природных ресурсов и концентрации производства заключается в создании территориально-производственных  комплексов (ТПК) на базе имеющихся в данном районе природных ресурсов. Объективной основой  создания ТПК является территориальное сочетание производственно-технологических процессов и стадий, развивающихся в соответствии с природными и экологическими условиями ТПК и его транспортно-экономическим положением. Так, в Восточном Казахстане и на Северном Кавказе свинец и цинк получают по одинаковой технологической схеме. Основной процесс представлен добычей, обогащением и металлургическим переделом исходного сырья, дополнен производством серной кислоты и других продуктов путем комплексного использования полиметаллических руд и утилизации промышленных отходов. Черная металлургия полного цикла представлена коксованием угля, производством аммиака, бензола, цемента и т.д. При совместном размещении производств достигается значительная экономия  земель под промышленные застройки, удается сократить отвод земель примерно на 25-40% по сравнению с вариантом рассредоточенного размещения производств.

Предыдущие материалы: Следующие материалы: