Основные понятия и определения в природоохранном обустройстве территорий

Природная среда является важнейшей составляющей в окружающей человека среде и основой жизни на Земле. Хозяйственная деятельность человека, обусловливающая собой субъективные преобразования, на протяжении всей истории общественного развития характеризуется противопоставляемостью окружающей природной среде.

Природа в широком понимании — все сущее, весь мир в многообразии его форм. Это понятие Природы стоит в одном ряду с понятиями материи, универсума, вселенной.

В более узком смысле, Природа — объект науки, а точнее — совокупный объект естествознания, т. е. наук о Природе. Разные естественные науки изучают различные аспекты Природы и выражают результаты своего исследования в форме универсальных, но достаточно конкретных законов (например, законы механики).

Природа в целом выступает как общее понятие, задающее принципиальную схему конкретного предмета изучения (к примеру, представление о пространстве и времени, движении, причинности и др.). В таком обобщенном понятии Природа изучается в рамках философии и методологии науки, которые выявляют ее основные характеристики, опираясь при этом на результаты естественных наук. Как предельная абстракция, основными характеристиками которой являются универсальность, законосообразность и самодостаточность, понятие Природа выдвигается на первые роли в социально-культурном плане в эпоху Возрождения в условиях борьбы против религии, догматизма.

Современное естествознание наследует традиции понимания Природы, но при этом существенно обогащает понятие Природы.

Интенсивное развитие комплекса социальных наук приводит к тому, что наряду с понятием интегрирующую роль в познании начинает играть такое понятие, как деятельность или хозяйственная деятельность человека, общества. С понятием деятельность, понятие Природа включает в себе совокупность естественных условий существования человеческого общества.

В этом смысле понятие Природа характеризует не столько Природу как таковую и Природу как объект науки, сколько место и роль Природы в системе исторически меняющихся отношений к ней человека и общества. В таком понимании понятие Природа употребляется для обозначения не только естественных, но и созданных человеком материальных условий существования.

Исходя из системного понимания процессов существования и развития человеческого общества, существование и развитие его обуслов

ливается движением непрерывных потоков вещества, энергии и информации. Что следует понимать под системным подходом или системным пониманием? Для этого необходимо усвоить понятие «Система».

«Система» (от греч. systema — целое, составленное из частей; соединение) — множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определенную целостность, единство. С понятием «Система» необходимо учитывать теснейшую взаимосвязь его с понятиями Целостности, Структуры, Связи, Элемента, отношения, нодсистемы.

Под целостностью той или иной системы следует понимать принципиальную несводимость свойств системы, к сумме свойств составляющих ее элементов и невыводимость из последующих свойств целого: зависимость каждого элемента, свойства и отношения системы от его места, выполняемой функции внутри целого.

Под структурностью системы следует понимать возможность описания системы через установленные ее структуры, т. е. сетей связей и отношений системы, обусловленность поведения системы, поведением ее отдельных элементов и свойствами ее структуры.

Взаимозависимость системы и окружающей среды определяется формированием и проявлением своих свойств в процессах взаимодействия со средой, являясь при этом ведущим активным компонентом взаимодействия.

Иерархичность системы обусловливается тем, что каждый элемент системы может рассматриваться как самостоятельная система или подсистема, а исследуемая система, в свою очередь, представляет собой компонент системы более высокого уровня иерархичности.

Реальную основу отношения человека к Природе обусловливает его хозяйственная и иная деятельность, которая осущестшгяется в пространственных пределах окружающей его Природы. Поэтому с изменением отношений к Природе изменяется направленность и масштабы человеческой деятельности. Первобытный человек подавляющую часть средств существования получал от Природы в готовом или почти в готовом виде, продукты его хозяйственной деятельности были непосредственно продуктами Природы, что определило прямое отношение человека и общества к Природе. Исходный продукт производства сохраняет здесь свою непосредственную принадлежность к Природе. Чисто природными были и пространственно-временными рамки хозяйственной деятельности. Хозяйственная деятельность пространственно лока- лизовывалась взаимосвязанными элементами кулыуры и сильнейшего влияния географических условий, а ее динамика определялась ритмами Природы — суточными, сезонными, годичными.

Масштабы взаимодействия хозяйственной деятельности человека и Природы начали заметно меняться с развитием машинного производства, которое потребовало новых видов природного сырья и источников энергии, что потребовало более глубокое и масштабное использование природных ресурсов.

Вовлечение в хозяйственную деятельность значительных объемов природных ресурсов, переработка этих ресурсов в различных технологических процессах в которых происходит изменение природных свойств (физических, химических и др.) используемых ресурсов (рудных материалов, нефти, газа и т.

До начала современной научно-технической революции использование природных ресурсов носило преимущественно экстенсивный характер, когда развитие основывалось на увеличении объемов и разновидностей природных ресурсов в хозяйственной деятельности. У Природы изымали различные виды ресурсов как из неиссякаемой кладовой. К середине XX века такой способ использования природных ресурсов инициировал экологическую проблему в глобальном масштабе.

Экстенсивный способ использования природных ресурсов вызвал глобальные экологические проблемы по нескольким важным направлениям: масштабы потребления традиционных источников энергии, сырья и материалов становятся сравнимыми с их общими запасами в недрах Земли; с ростом населения естественная база для производства продовольствия становится недостаточной; хозяйственная и иная деятельность Человека оказывает все более заметное влияние на Природу, ее естественные механизмы саморегуляции, изменения условий существования живой материи.

Все это обусловливает объективно-природную основу в необходимости перехода от экстенсивного к интенсивному способу природопользования в процессах хозяйственной и иной деятельности.

Интенсивный (фр. intensif lt; лат. intensio — напряжение, усиление) — противоположное экстенсивному (лат. extensivus — расширенный, удлиняющий) — способ хозяйственной деятельности характеризуется качественными изменениями в виде повышения производительности труда, увеличения коэффициента полезного действия и т. п. Экстенсивный способ хозяйственной деятельности характеризуется количественными изменениями в виде расширения какой-нибудь отрасли, увеличения орошаемых земель и т.

Интенсивный или экстенсивный способы хозяйственной деятельности в обобщенном виде обусловливаются взаимоотношением Человека с Природой, которое определяется понятиями: нриродоведение, характеризующееся познанием объективных законов эволюционного развития компонентов (биотических, абиотических) природы в рассматриваемых пространственных пределах бассейновой геосистемы; природопользование — совокупность воздействий человечества на географическую оболочку Земли в глобальном масштабе. Если рассматривать локальные аспекты, то понятие природопользование включает в себе отдельные отрасли хозяйственной деятельности — водопользование, землепользование, лесопользование; природообустройство (обустройство территорий) — целенаправленное системное размещение в пространственных пределах бассейновых геосистем объектов деятельности по использованию водных ресурсов и защиты населения, природной среды и материальных ценностей от негативного воздействия природных вод, которые способствуют росту возможностей общественного развития.

В хозяйственной деятельности принято использовать два вида природопользования — рациональное и нерациональное.

Рациональное природопользование направлено на обеспечение условий существования человечества, удовлетворения жизненно важных интересов настоящего и будущих поколений общества.

Нерациональное нриродонользование характеризуется снижением качества и исчерпанием природных ресурсов, загрязнением окружающей среды и соответственно снижением восстановительных сил природы.

Составными элементами рационального природопользования являются: охрана, освоение и нриродообустройство, которые проявляются в различных формах по отношению к различным типам природных ресурсов. Природные ресурсы, как известно, подразделяются на возобновляемые и невозобновляемые. К возобновляемым относятся водные, земельные, лесные ресурсы и отчасти животный мир. Энергию солнечного и подземного тепла, приливов и отливов практически можно считать неисчерпаемой.

К невозобновляемым природным ресурсам относятся минеральные вещества, нефть, газ и др. Рациональность использования как возобновляемых, так и не возобновляемых природных ресурсов обусловливается, прежде всего, наименьшими эксплуатационными расходами, наибольшим коэффициентом полезного действия добывающих отраслей. Для исчерпываемых ресурсов важным является комплексность и экологичность добычи, сокращение отходов и т. п.

Воздействие человечества на Природу менялось в процессе исторического развития общества. Если на ранних этапах своего эволюционного развития общество было пассивным потребителем природных ресурсов, то с ростом производительных сил влияние общества на Природу возросло. Так, уже в условиях рабовладельческого строя и феодализма были построены крупные ирригационные системы. С капитализацией экономики воздействия на природные среды резко увеличилось. Современное состояние взаимодействия Общества и Природы характеризуется как критическое и характеризуется экологическими проблемами жизнедеятельности в растительном и животном мире, а также человечества, численность которого на планете достигла более 6 млрд.

На протяжении геологической истории Земли (более 4 млрд лет) наблюдалось много глобальных и локальных кризисов. Но ни разу не было такой критической ситуации, когда под угрозу была поставлена возможность самого существования Земной цивилизации. В чем суть причины создавшейся такой критической ситуации, которая сложилась в начале XXI века новой эры летоисчисления? Исходя из понятий Природы, Природопользования и Системы, критическая ситуация определяется ограниченностью ресурсов Земли. На современном этапе развития человеческой цивилизации требуется научно обоснованное осмысление данной проблемы и реальных возможностей ее решения. Реальные возможности по выходу из создавшейся критической ситуации могут появиться при правильном выборе стратегического напрааления дальнейшего развития человеческого общества на планете Земля, которая является элементом Солнечной системы, Космоса.

Таким образом, существует две пространственно-временные перспективы, которые определяют выбор направления развития: первое перспективное направление рассматривает Землю как замк нутую систему, и жизнь возможна только на ее пространственных пределах, в которых Мировой океан занимает около 72 %; 28 % — суша. Если сделать выбор по этому направлению, то в перспективе ожидает ся предел развития и, следовательно, неизбежны возникновение различных идей, направленных на уменьшение численности населения на планете (одна из таких идей — один «золотой» миллиард людей, который достоин жить на Земле). второе перспективное направление рассматривает Землю как открытую систему, а все живое на Земле есть космическое явление. Если сделать выбор по второму направлению, то появляются перспективы сохранения развития как на Земле, так и в Космосе. При таком выборе появляются реальные перспективы дальнейшего развития человеческого общества в глобальной системе, в которой собственно мы и живем.

Необходимым и достаточным условием непрерывного и поступательного развития общества являются люди, которые на основе новых идей способны создавать и внедрять более современные технологии в процессы хозяйственной деятельности, которые обеспечивают непрерывный рост возможностей общества при их практической реализации. Для непрерывного роста возможностей общества, естественно, необходима подготовка специалистов, которые будут способны выдвигать новые идеи, создавать более совершенные технологии и, соответственно, воплощать их в жизнь.

Специальность «Природоохранное обустройство территорий» включает в себя достаточно широкий спектр знаний в области фундаментальных дисциплин: математики, физики, химии, биологии, — и дисциплин инженерного характера: экологии, гидрологии, инженерной геологии, гидравлики, почвоведения, гидротехнических сооружений, водоснабжения и водоотведения, мелиорации земель и др. Следовательно, инженерная специальность «Природоохранное обустройство тер

риторий (ПООТ)» основывается на общеобразовательных дисциплинах фундаментального характера (математика, физика, химия, биология) и специальных дисциплинах инженерного характера (экологическая инфраструктура, обследование и экологическая оценка территорий, технология природоохранного обустройства территорий, архитектура, проектирование и организация культурных ландшафтов; мелиорация и рекультивация земель; санитарная охрана территорий, системы водоснабжения и водоотведения; природоохранные сооружения; гидротехнические сооружения; возобновляемые источники энергии; инженерная геодезия; механика грунтов, основания и фундаменты; инженерные конструкции и основы архитектуры; технология и организация строительных работ; эксплуатация природоохранных и гидротехнических сооружений). По структурному составу данная специальность включает в себя два базовых блока: блок «Охраны нрироды» и блок «Обустройство территорий», которые взаимосвязаны между собой в соответствии с понятиями «Природопользование», «Система» и «Вида хозяйственной деятельности» (рис. 2.5).

Система взаимодействия процессов хозяйственной деятельности с природными компонентами окружающей среды должна функционировать исходя из природоохранных принципов, которые закреплены действующими законами:

Рис. 2.5. Схема системы взаимодействия процессов хозяйственной деятельности с блоком охраны природы

Федеральный закон от 10.01.2002 № 7-ФЗ «Об окружающей среды» — головной закон экологического права; Федеральный закон от 04.05.99 № 96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха»; Федеральный закон от 24.06.98 № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления»; Федеральный закон от 23.11.95 № 174-ФЗ «Об экологической экспертизе»; Федеральный закон от 14.03.95 № ЗЗ-ФЗ «Об особо охраняемых природных территориях»; Федеральный закон от24.04.95 № 52-ФЗ «О животном мире»; Федеральный закон от 30.03.99 № 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения»; Федеральный закон от 19.07.98 № 113-ФЗ «О гидрометеорологической службе»; Федеральный закон от 19.07.97 № 109-ФЗ «О безопасном обращении с пестицидами и агрохимикатами»; Федеральный закон от 21.12.94 № 68-ФЗ «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» и др.; Постановление Правительства РФ от 11.06.96 № 698 «Об утверж дении Положения о проведении государственной экологической экспертизы»; Постановление Правительства РФ от 15.01.2001 № 31 «Об утверждении Положения о государственном контроле за охраной атмосферного воздуха»; Водный кодекс Российской Федерации от 16.11.95 № 167-ФЗ; Федеральный закон от 31.07.98 № 155-ФЗ «О внутренних морских водах, территориальном море и прилежащей зоне Российской Федерации»; Федеральный закон от 06.05.98 № 71-ФЗ «О плате за пользование водными объектами»; Федеральный закон от 21.0797. № 117-ФЗ «О безопасности гидротехнических сооружений»; Постановление Правительства РФ от16.10.97 № 1320 «Об организации государственного надзора за безопасностью гидротехнических со оружений»; Постановление Правительства РФ от28.11.2001 № 826 «Об утверждении минимальных и максимальных ставок платы за пользование водными объектами по бассейнам рек, озерам, морям и экономическим районам»; Постановление Правительства РФ от 06.11.98 № 1303 «Об утверждении Положения о декларировании безопасности гидротехнических сооружений» и др.; Лесной кодекс Российской Федерации от 29.01.97 № 22-ФЗ; Постановление Правительства РФ от 03.07.97 № 804 «О специально уполномоченных государственных органах управления в области использования, охраны, защиты лесного фонда и воспроизводства лесов»; Положение о предоставлении участков лесного фонда в безвозмездное пользование. Утверждено постановлением Правительства РФ. от 18.02.98 № 224; Земельный кодекс Российской Федерации от 25.10.2001 № 1 Зб-ФЗ; Федеральный закон от 02.01.2000 № 28-ФЗ «О государственном земельном кадастре»; Федеральный закон от 17.07.2001 № 101-ФЗ «О разграничении государственной собственности на землю»; Федеральный закон от 10.01.96 № 4-ФЗ «О мелиорации земель»; Федеральный закон от 18.06.2001 № 78-ФЗ «О землеустройстве»; Уголовный кодекс Российской Федерации от 13.06.96 № 63-ФЗ; Федеральный закон от 16.06.98 № 101-ФЗ «О государственном регулировании обеспечения плодородия земель сельскохозяйственного назначения»; Федеральный закон от 21.12.94 № 69 ФЗ «О пожарной безопасности»; Закон Российской Федерации от 27.12.91 № 2118-1 (ред. от 05.08.2000) «Об основах налоговой системы в Российской Федерации»; Постановление Правительства РФ от 27.12.2000 № 1008 «О порядке проведения государственной экспертизы и утверждения градостроительной, предпроектной и проектной документации»; Постановление Правительства РФ от 13.09.96 № 1096 «О классификации чрезвычайных ситуаций природного техногенного характера»; Постановление Правительства РФ от 05.11.95 № 1113 «О единой государственной системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций».

Блок «обустройство территорий» характеризуется процессами хозяйственной деятельности на рассматриваемой территории. Что включает в себя обобщенное понятие «хозяйственная деятельность»?

Хозяйственная деятельность включает в себя два понятия — понятие «деятельность» и понятие «хозяйственная».

Понятие «Деятельность» включает в себя человеческую форму активного отношения к окружающему миру (окружающей природной среде), содержание которой определяется целесообразностью изменения и преобразования. Всякая деятельность включает в себя цель, средство, результат и сам процесс деятельности, и, следовательно, неотъемлемой характеристикой деятельности является ее целесообразность и осознанность. Деятельность является движущей силой общественного развития как в глобальном, так и на локальном уровне в пределах рассматриваемой территории.

По направленности деятельность человека, общества подразделяется на репродуктивную и продуктивную.

Репродуктивное направление характеризуется получением уже известного результата с использованием известных средств, к примеру, для создания водохранилищ ного гидроузла орошаемого участка используются имеющиеся технологии проектирования строительства.

Продуктивное направление деятельности характеризуется новыми идеями в результате творческого поиска, выработкой новых целей, средств и соответственно технологий для достижения этих целей.

В рамках инженерной дисциплины «Природоохранное обустройство территорий» и понятие «деятельность» рекомендуется рассматривать как активную форму взаимодействия человека (общества, населения) с компонентами (биотическими, абиотическими) окружающей природной среды для удоазетворения жизненно важных интересов настоящего и будущих поколений человеческого общества.

Понятие «Хозяйственная» обусловливается систематичностью экономических отношений между деятельностью человека и природной средой. Отношения между деятельностью человека, выражаемые через экономические ключевые понятия — стоимость, труд, производительность труда, прибыль, др. и Природной средой в процессах рассматриваемой территории. Хозяйственная деятельность в той или инной отрасли (использование водных ресурсов, землепользование, лесопользование и др.) должна быть согласована с законами Природы. Вопрос только, как согласовать хозяйственную деятельность с законами Природы? Этому должны научиться в инженерной специальности «Природоохранное обустройство территорий».

Таким образом, базовый блок (рис. 2.5) «Обустройство территорий» включает в себя хозяйственную деятельность, направленную на удовлетворение жизненно важных интересов населения, проживающего на рассматриваемой территории, в согласованности с законами природы. Следует отметить, что виды хозяйственной деятельности многообразны, а законы природы неизменны.

Блок «Охраны природы» (окружающей природной среды) определяет систему естественно научных, технико-производственных, экономических, нормативно-правовых инженерных мероприятий, осуществляемых в пространственных пределах рассматриваемой территории, на которой ведется хозяйственная деятельность. Окружающая природная среда, как в планетарном масштабе, так и на локальных участках земной поверхности сложилась в процессе формирования облика Земли под влиянием Космических факторов (солнечное излучение, тяготение), свойств самой планеты (масса, размер , состав, характер движения и др.), происходящих непрерывно эндогенных и экзогенных процессов, образованием гидросферы и атмосферы, возникновение и развитие растительного и животного миров. Состояние окружающей природной среды обусловливается процессами движения вещества, энергии и информации. Так, климат в глобальном масштабе определяется факторами космического происхождения (солнечная активность), природными факторами земного происхождения (Мировой океан, круговорота веществ, движения водных и воздушных масс и др.), а на локальных участках рассматриваемых территорий к факторам космического и природного происхождения добавляются техногенные факторы, связанные с хозяйственной деятельностью.

Под влиянием космических и природных факторов, а также в результате достаточно сложного взаимодействия живого и косного вещества, образуются определенные биогеоценозы. Энергия природных явлений и количество вовлекаемых в них веществ в масштабе Земли огромны, и временами они приходят в неустойчивое состояние, при котором достаточно затратить небольшое количество энергии и вещества, чтобы процесс в относительно большом масштабе (региональном) пошел по иному направлению. Это дает возможность для антропогенного (искусственного) воздействия на природные процессы сравнительно малыми средствами.Например, воздействие на погодные условия путем использования технических средств (вызывать или устранять осадки).

Как любая форма жизни на планете Земля, так и любой вид хозяйственной деятельности взаимодействует с окружающей природной средой, используя при этом ее ресурсы (возобновляемые и не возобновляемые). Взаимодействие живого вещества сопровождается приспособляемостью всех видов растений и животного мира к условиям внешней среды, внося при этом изменения в ее структуру, баланс вещества и энергии. В процессе эволюционного развития живой материи (растительного и животного мира) выработались ее разнообразные формы, приспособленные к существованию в самых различных условиях: от больших глубин Мирового океана до самых высоких горных вершин. Однако каждый отдельный вид живых существ взаимодействует со средой обитания своеобразным, свойственным только ему образом, и может существовать только в определенных условиях внешней среды.

В отличие от растений и животных, человек в процессе хозяйственной деятельности создает орудия производства, различные технологии по преобразованию природных веществ и форм энергии в иные вещества и более удобные для использования формы энергии. В результате взаимодействия процессов хозяйственной деятельности с окружающей природной средой изменяются сами способы взаимодействия, что способствует увеличению числа природных компонентов и составляющих их элементов окружающей среды, вовлекаемых в процессы хозяйственной деятельности. Количественное и качественное воздействие хозяйственной деятельности на окружающую природную среду имеет тенденцию к постоянному росту. Использование природных ресурсов в процессах хозяйственной деятельности обусловливает изменение состояния природной среды, что вызывает необходимости оценки воздействия на окружающую среду того или иного объекта, к примеру водохранилища речного гидроузла или орошаемого участка земель. Поэтому в процессах хозяйственной деятельности необходимо учитывать жизненно важные интересы как настоящего, так и будущего поколений.

Таким образом, дисциплину «Природоохранное обустройство территорий» можно отнести к научному направлению в области многообразной хозяйственной деятельности, которое занимается изучением, проектированием, строительством и эксплуатацией водохозяйственных, водоохранных и природоохранных объектов в пространственных пределах бассейновых геосистем, в которых происходят процессы формирования и использование водных ресурсов.

Пространственные пределы, в которых формируются и используются водные ресурсы, включают в себя приземные слои воздушной среды (высотой до 10 км), земную поверхность водосборной территории со сформировавшейся гидрографической речной сетью и верхние слои литосферы (глубиной до 300 м), в пределах которой формируется подземный сток. Пространственная схема бассейновой геосистемы представлена на рис. 1.23

Пространственная схема бассейновой геосистемы на рис. 1.23 представляет собой открытую природную систему, при отсутствии в ее пределах объектов хозяйственной деятельности, или природно-техническую систему (ПТС), когда в ее пределах находится тот или иной объект хозяйственной деятельности. В реальных условиях на практике обычно рассматриваются ПТС, в пространственных пределах которых функционируют объект водохозяйственной, сельскохозяйственной, промышленной и др. отраслей хозяйственной деятельности. Следовательно, в рамках специальности «Природоохранное обустройство территорий» изучению, проектированию, строительству и эксплуатации будут изучаться ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население». В качестве «Объект деятельности», занимающего центральное место в ПТС, будут рассматриваться водохозяйственные объекты, связанные с использованием водных ресурсов, которые формируются в пространственных пределах бассейновой геосистемы, и водоохранные объекты, предназначенные для защиты водных объектов от загрязнений. К примеру, в качестве водохозяйственных объектов могут выступать: системы питьевого и технического водоснабжения; ирригационные системы; водохранилищные гидроузлы сезонного и многолетнего регулирования; комплексы гидротехнических сооружений по внутрибассейно- вому перераспределению стока; противопаводковые и противоселевые системы гидротехнических сооружений; защитные системы от подтопления территорий; противоэрозионные системы водоохранных мероприятий; системы защиты водных объектов от загрязнения и истощения биологического разнообразия и др.

Природная среда ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население» рассматривается в пространственных пределах бассейновой геосистемы того или иного иерархического уровня. Необходимо учитывать при этом, что природная среда является важнейшей составляющей в рассматриваемых ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население», так как от ее состояния зависят основы жизнедеятельности населения, растительного и животного миров.

Исходя из системного понимания процессов взаимодействия хозяйственной деятельности с окружающей природной средой, можно отметить, что деятельность человека, как субъективное самоуправление, должна отражать объективные преобразования, которые происходят в пространственных пределах рассматриваемой бассейновой геосистемы.

При изучении природной среды на стадии проектирования водохозяйственных и водоохранных объектов важно и необходимо учитывать особенности окружающей природной среды, которые определяются следующими характеристиками: климатом, геоморфологией, геологическим строением верхних слоев литосферы (до 300 м), гидрографической речной сетью, гидрогеологическими условиями, условиями защищенности подземных вод от загрязнения, экзогенными и эндогенными (тектоническими) процессами, почвенным покровом, растительностью и животным миром, ландшафтным районированием рассматриваемой территории и т. п. В пространственных пределах рассматриваемой территории на стадии проектирования, строительства и эксплуатации водохозяйственных и водоохранных объектов необходимо также учитывать в принимаемых решениях наличие заповедников, заказников, национальных парковых зон, памятников природы, археологии и культуры, рекреационные ресурсы и социально-экономические условия.

Исходя из принимаемой методологической точки зрения, рекомендуется использовать иерархическую структуру бассейновых геосистем с формировавшимися в них гидрографическими сетями водотоков (больших, средних, малых рек и ручьев). Так, бассейновая геосистема первого уровня определяется пространственными пределами главного водного объекта, к примеру р. Дон, Кубань и т. п. Бассейновые геосистемы второго уровня определяются пространственными пределами притоков первого порядка и, по аналогии, бассейновые геосистемы третьего уровня — пространственными пределами притоков второго порядка и т. п. Так, к примеру пространственные пределы бассейновые геосистемы первого уровня р. Дон составляют 4346600 км\ площадь водосбора F = 422000 км2 х 10 = 4220000 км3 + 422000 х 0,3 = 126600 км3, в которых размещается более 10 тыс. малых и несколько десятков крупных водохранилищ, из которых Цимлянское (полный объем 23,5 км3) является самым крупным. Следовательно, с методологической точки зрения, в зависимости от проводимых мероприятий по обустройству территорий, целесообразно рассматривать ту бассейновую геосистему, в пределах которой формируются водные ресурсы и находятся зоны влияния объектов деятельности (орошаемых земель, водохранилищных гидроузлов, систем водоснабжения и др.). Если, например, Цимлянское водохранилище имеет зону влияния в пределах бассейновой геоси стемы первого иерархического уровня, то менее значимые водохранилища в пределах бассейновой геосистемы притоков р. Дон первого, второго и т. п. порядков будут соответствовать этим иерархическим уровням.

На стадии проектирования водохозяйственных объектов и обосновании водоохранных мероприятий в пространственных пределах рассматриваемой бассейновой геосистемы устанавливаются источники загрязнения и деградации природной среды (гидросферы, атмосферы, литосферы). Загрязнение и деградация природной среды, вызванная хозяйственной деятельностью, подразделяется на промышленное и сельскохозяйственное производство, системы транспорта (автомобильные , авиационные и водные), накопление и утилизация твердых и жидких отходов (промышленные, сельскохозяйственные и бьгговые).

На стадии реализации проектных решений, связанных со строительством водохозяйственных и природоохранных объектов, необходимо учитывать характер и уровень локального воздействия используемых технологий строительства на окружающую природную среду (атмосферу, гидросферу и верхние слои литосферы). На этой стадии актуальны также вопросы, связанные с обеспечением безопасных условий труда при выполнении строительно-монтажных работ.

На стадии эксплуатации водохозяйственных и природоохранных объектов весьма актуальными становятся мероприятия по обеспечению безопасности этих объектов как для окружающей природной среды, так и населения, проживающего в зоне их активного влияния. К примеру, зона возможного затопления территории при разрушении сооружений напорного фронта водохранилищного гидроузла. Характерным примером может также служить стихийное явление природного характера — селевой поток. Для обеспечения безопасного уровня эксплуатации гидротехнических сооружений, входящих в состав водохозяйственного объекта или природоохранных мероприятий, связанных с явлениями водной эрозии, подтопления территории, защиты от селевых потоков, проводится специальный мониторинг технического состояния всех конструкций сооружений и зданий.

Составной элемент «Население» в рассматриваемой ПТС включает в себя население, которое проживает в зоне влияния водохозяйственного или природного объекта. Зона влияния указанного водохозяйственного или природоохранного объекта, связанных с использованием водных ресурсов или защитой территории от негативного воздействия поверхностных и подземных вод, определяется пространственными пределами. Так, для водохранилищного гидроузла или комплекса гидротехнических сооружений по внутрибассейновому перераспределению стока, зона влияния наземной поверхности определяется площадью водосборной территории, в пределах которой формируется регулируемый поверхностный и подземный сток, и площадью воздействия на природные компоненты ниже створов размещаемых водоподпорных, регулирующих, водопроводящих и т. п. сооружений. Зоны влияния устанавливаются по результатам комплексных полевых исследований, в состав которых входят топографические, гидробиологические, гидрохимические, русловые, почвенные, ботанические, зоологические и специальные (к примеру, радиологические).

Природоохранное обустройство территорий, связанное с использованием водных ресурсов и защитой населения, окружающей среды и материальных ценностей от негативного воздействия природных вод, обосновывается в соответствии с главным принципом системного развития локальных ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население» — экологически устойчивое развитие (ЭУР).

В общественном понятии, устойчивое развитие как систем глобального масштаба «Природа — Общество — Человек», так и локального в пространственных пределах бассейновых геосистем, обусловливается устойчивым внутрисистемным ростом свободной энергии. ЭУР в обществе предусматривает удовлетворение потребностей современного поколения, не ущемляя аналогичных прав будущих поколений.

В пространственных пределах бассейновых геосистем ЭУР обусловливается тенденцией непрерывного удовлетворения в жизненно важных природных ресурсах и интересах населения и животного мира, проживающих на данной территории.

Удовлетворение растущих потребностей общества в продуктах питания, одежды, духовности и др. обусловливается непрерывным развитием многообразных процессов хозяйственной деятельности.

В системном энерго-энтропийном понимании хозяйственная деятельность человека в глобальной системе «Природа — Общество — Человек» обусловливается непрерывным изменением скорости и направления потоков свободной энергии, которая в процессе использования преобразуется от менее стабильных форм (лучистой энергии Солнца, механической, химической, электрической и др.) к формам более стабильным (продукты питания, машины и механизмы технологических процессов, водохранилища идр.), а на конечном этапе в тепловую. Таким образом, можно отметить, что для удовлетворения потребностей хозяйственная деятельность от древнего человека до современного основывается на использовании свободной энергии. Как ранее отмечалось, древний человек в сутки потреблял 2500 Ккал (356 г уел. топ.), в каменном веке 4000 Ккал (570 г уел. топ.), в аграрном обществе 12000 Ккал( 1,7 кг уел. топ.), в индустриальную эпоху 70 тыс. Ккал (10 кг уел. топ.), в современном обществе до 250 тыс. и более Ккал (33 кг уел. топ.). Если учитывать, что население Земли имеет тенденцию к непрерывному росту, за каждые 40 лет население планеты удваивается, следовательно, и потребление энергетических ресурсов непрерывно увеличивается. Увеличение потребления энергетических ресурсов планеты не может компенсироваться только за счет возобновляемых источников (лучистая энергия Солнца, морские приливы, гидравлическая энергия речных систем, ветровая идр.), что обусловливает необходимость увеличения потребления энергии от невозобновляемых источников (нефтяных, газовых, угольных, урановых и др.).

Таким образом под ЭУР локальных ПТС понимается «системно-сбалансированная ПТ С, в которой социоприродное развитие не разрушает природную среду и обеспечивает жизненно-важные потребности и безопасность населения настоящего и будущих ноколений. Главный принцип ЭУР локальных ПТС в более обобщенном интегрированном виде определяет устойчивый рост свободной энергии в системе, а на бытовом уровне — рост возможностей удовлетворять жизненно-необходимые потребности населения, проживающего в пространственных пределах рассматриваемой ПТС.

Непрерывный рост жизненно необходимых потребностей населения обусловливается объективными законами развития общества. Если, например, на рассматриваемой территории в недалеком прошлом периодические наводнения естественного происхождения не вызывали необходимости защиты населения и природной среды от этого негативного воздействия, то с увеличением численности проживающего в этой зоне населения и появления крупных промышленных и сельскохозяйственных объектов, возникает острая необходимость в обустройстве данной территории путем создания противопаводкового гидротехнического комплекса. Следовательно, усиливается необходимость в удовлетворении жизненно важных интересов населения, страдающих от паводковых вод, а также защите материальных ценностей в виде зданий и сооружений промышленных и сельскохозяйственных предприятий.

Таким образом, обустройство территорий всегда обусловливается жизненно важными потребностями как общества, так и природной среды в пространственных пределах рассматриваемой бассейновой геосистемы, где под воздействием хозяйственной деятельности и ее естественных процессов происходят непрерывные изменения.

В пространственных пределах рассматриваемой бассейновой геосистемы под воздействием хозяйственной деятельности и естественных процессов происходят неизбежные изменения в приземных слоях атмосферы, верхних слоях литосферы (в среднем глубиной до 300 м), в педосфере (почвенный покров), в сформировавшейся гидрографической речной сети и на земной поверхности. Доминирующую роль в происходящих изменениях, т. е. в атмосфере, гидросфере и литосфере, как свидетел ьствуют результаты научных исследований, играет многогранная хозяйственная деятельность.

Исходя из принципа ЭУР локальных ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население», понятие «Природоохранное обустройство территорий» как особый вид хозяйственной деятельности включает в себя два взаимосвязанных определения: «Природоохранное» и «Обустройство территорий».

Под определением «Природоохранное» следует понимать тенденцию функционирования и развития ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население», которая формируется в результате проводимых комплексных мероприятий, связанных с использованием водных ресурсов, защитой населения и природной среды от негативного воздействия природных вод, защитой водных объектов от загрязнения и других негативных воздействий. Тенденция функционирования и развития ПТС определяется внутрисистемными процессами взаимодействия между собой природных и техногенных компонентов. Для нормального динамичного функционирования и развития ПТС требуется преобладание антвдиссипативных процессов над диссипативными процессами, которые обусловливают направление к деградации системы. Антидиссипативные процессы диаметрально противоположны диссипативным процессам и обусловливают собой тенденцию роста свободной энергии в системе и соответственно развития.

Под определением «Обустройство территорий» следует понимать комплекс объектов деятельности (инженерных объектов), размещаемых в пространственных пределах бассейновой геосистемы, на которой формируется водные ресурсы и проживает население. Используемый комплекс объектов деятельности и мероприятий определяется задаваемой целенаправленностью, например, внутрибассейновое регулирование и перераспределение стока, внутрибассейновое водоснабжение и водоотведение, внутрибассейновое и межбассейновое обводнение и орошение территорий, защита населения и природной среды от негативного воздействия природных вод, улучшение ландшафтных внутрибассей- новых территорий и создание рекреационных зон на базе водных объектов и др. Таким образом, под обустройством территорий с использованием водных ресурсов, будем понимать проектирование, строительство и эксплуатацию различных типов и конструкций гидротехнических сооружений, систем водоснабжения и водоотведения урбанизированных территорий, систем защиты населения и природной среды от негативного воздействия природных вод, гидропарковых ландшафтных территорий и рекреационных зон, систем обводнения засушливых территорий и орошения земель, систем берегозащиты и руслорегулирующих мероприятий. Проектирование, строительство и эксплуатация размещаемых на водосборной территории бассейновой геосистемы, гидротехнических сооружений и различных водохозяйственных систем должны проводиться в соответствии с действующими законами по охране окружающей природной среды и безопасности их эксплуатации.

Таким образом, в обобщенном виде понятия «Природоохранное» и «Обустройство территорий» обусловливают собой характер размещения различного рода инженерных объектов, связанных с использованием водных ресурсов и защитой населения и окружающей среды от негативного воздействия природных вод, и формирование тенденции функционирования и развития создаваемой ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население». Направление тенденции функционирования ПТС определяется проводимыми комплексными инженерными мероприятиями. Если проводимые инженерные мероприятия по обустройству территорий способствуют росту свободной энергии в создаваемой ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население» и отвечают нормативным природоохранным требованиям, то взаимодействие техногенных компонентов с природными компонентами в пространственных пределах бассейновой геосистемы будет формировать направление тенденции на дальнейшее развитие ПТС, которое определяется процессами по упорядочению и усложнению структурных образований и связей между ними. При сформировавшейся тенденции на развитие ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население», вектор самоорганизации совпадает с вектором самоорганизации окружающей ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население» среды и, соответственно, проводимые мероприятия по обустройству территорий будут отвечать требованиям экологической безопасности.

Природоохранное обустройство рассматриваемой территории формирует собой процесс целенаправленной работы. Процесс целенаправленной работы определяет собой творчество, а творчество обуславливает процесс превращения невозможного в возможное. Таким образом, можно утверждать, что целенаправленная хозяйственная деятельность человека в полной мере является творчеством, в котором протекают процессы поиска и реализации решений различного типа проблем; экологических, экономических, социальных, правовых и др.

Следует отметить, что процесс превращения невозможного в возможное всегда обуславливается внутренней логикой, В чем суть этой логики?

Природоохранное обустройство территории, связанное, к примеру, с созданием противопаводкового гидротехнического комплекса, вызывает решение ряда социальных, экономических и экологических проблем. При решении этих проблем, как показывает опыт, требуется создание модели системы, которая основывается на трех типах логик: логика исследования, логика проектирования и логика организации и эксплуатации. Эти три типа логик и составляют внутреннюю логику процесса превращения невозможного в возможное на примере создания противопаводкового гидротехнического комплекса на определенной части бассейновой геосистемы водного объекта (реки).

На стадии исследования определяются фоновые или природные показатели состояния растительного, животного мира, почвенного покрова, гидрографической речной сети, явлений экзогенных и эндогенных процессов, социальных условий населения и др. в пространственных пределах рассматриваемой части бассейновой геосистемы. Эта стадия должна быть закончена с выдвижением идей, связанных с разработкой и использованием более совершенных технологий и конструктивных решений.

На стадии создания природоохранных технологий, конструктивных решений по обустройству рассматриваемой территории, в пространственных пределах которой ведется хозяйственная деятельность, используются основополагающие идеи. Главной целью проектирования является внесение изменений в окружающую природную среду в пределах рассматриваемой территории, которые будут способствовать возникновению тенденции устойчивого развития ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население». Целенаправленные работы на этой стадии должны заканчиваться материальным воплощением идей в виде построенных объектов сооружений, зданий, водоохранных и рекреационных зон и т. п., которые будут функционировать по определенным правилам в согласованном взаимодействии с природными компонентами окружающей их среды.

На стадии организации и эксплуатации природоохранных комплексов, связанных с использованием водных, земельных, лесных и других ресурсов в пространственных пределах рассматриваемой территории ведется апробация построенных сооружений, зданий, рекреационных зон и др. мероприятий, их адаптация к окружающей природной среде в соответствии с принципом УР ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население».

После реализации трех стадий внутренней логики заканчивается только первый цикл решения поставленных проблем. Этим трем видам логик соответствуют две философии: от Природы к Идее и, наоборот, от Идеи и Природе. Совместное их рассмотрение обуславливает единый целостный процесс — природоохранное обустройство территории или создание ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население» с устойчивой тенденцией роста возможностей удовлетворять жизненно необходимые потребности населения. Процесс поиска и претворения в реальность необходимых изменений в окружающей природной среде обуславливает творческий процесс, источником которого являются Идеи, а целью — их материальное воплощение в природоохранные мероприятия, связанные с использованием водных ресурсов в хозяйственной деятельности. Воплощенные в реальность природоохранные мероприятия дают возможность ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население» устойчиво развиваться и удовлетворять как текущие, так будущие потребности населения, проживающего в пространственных пределах бассейновой геосистемы. Следовательно, можно отметить, что при обеспечении устойчивой тенденции роста возможностей по удовлетворению жизненно необходимых потребностей в пределах рассматриваемой территории, будет обеспечено устойчивое развитие социально экономических аспектов жизнедеятельности населения и восстановление экологического баланса между процессами хозяйственной деятельности природной среды.

Известно, что необходимым и достаточным условием для ЭУР общества являются люди, способные выдвигать и воплощать в процессы жизнедеятельности новые идеи, при реализации которых происходит рост возможностей общества. Но растущие возможности общества будут более эффективно использоваться, если общество способно формировать необходимых специалистов, которые будут выдвигать и воплощать в реальную хозяйственную деятельность новые идеи. Инженерная специальность «Природоохранное обустройство территорий» в значительной степени связана с использованием водных ресурсов в хозяйственной деятельности, формирует специалиста, способного генерировать Новые Идеи и воплощать их в реальную жизнь. Отметим, что выдвигаемые Идеи всегда базируются на определенном комплексе знаний, умений и опыта, которые приобретаются в процессе непрерывного обучения. Если выдвигаемая Идея способствует росту возможностей общества в удовлетворении жизненно важных потребностей нынешнего и будущего поколений, то такая Идея заслуживает самого пристального внимания. Поэтому, прежде чем принимать Идею к реализации, ее необходимо оценить с точки зрения целесообразности. Целесообразность новой Идеи в природоохранном обустройстве территорий определяется оценкой воздействия того или иного водохозяйственного, природоохранного объекта на окружающую природную среду. Если водохозяйственный, природоохранный или рекреационный объект будет создавать тенденцию к замедлению роста возможностей по удовлетворению потребностей общества, то такая Идея является непригодной. И наоборот, когда новая Идея будет способствовать более рациональному использованию природных ресурсов и вызывать тенденцию к увеличению роста возможностей по удовлетворению необходимы потребностей, то такая Идея является целесообразной. Таким образом, оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС), обусловливает основные критериальные показатели адаптивной приемлемости водохозяйственных и природоохранных объектов. Но каким правилам должны отвечать показатели адаптивной приемлемости реализуемых идей в процессы жизнедеятельности окружающей среды в пределах рассматриваемой территории. Эти правила должны соответствовать фундаментальным законам Природы, которые нельзя придумать, изобрести, утвердить или отменить. Их можно только открыть. Поэтому, при реализации целесообразных Идей, связанных с использованием водных ресурсов и проведением природоохранных мероприятий, тенденция по увеличению роста возможностей общества по удовлетворению жизненно необходимых интересов должна соответствовать фундаментальным законам Природы и, как следствие, ЭУР ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население» в пространственных пределах рассматриваемой территории.

Выполнение природоохранных мероприятий, связанных с использованием водных ресурсов, затрагивает локальные участки земной поверхности, которые являются составными элементами как земной поверхности, так и биосферы Земли. На основе имеющихся знаний о Земле и Космосе установлено, что существует взаимосвязь самоорганизации Земли и внешнего управления Космоса. Земля является открытой волновой динамической системой, представляющей собой «Идеальную машину» , которая подчиняется универсальным законам Природы. Для обеспечения нормальных условий жизнедеятельности человека, растительного и животного миров на Земле требуется не нарушать законов Природы. Анализ систем управления социальными, экономическими процессами показывает, что причиной разного рода критических и конфликтных ситуаций всегда является несоответствие принимаемых решений законам Природы.

При разработке и реализации природоохранных мероприятий, связанных с использованием водных ресурсов, для обеспечения устойчивого развитии локальной ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население» необходимо, чтобы решения, направленные на создание водохозяйственных комплексов, рекреационных зон, защиты от наводнений и подтоплений ит.п., были согласованы с динамикой окружающей природной среды в пределах рассматриваемой территории и с естественными законами Природы, не зависящими от субъективных точек зрения. В этом и только в этом случае управление по использованию водных ресурсов, созданием рекреационных зон, защитой от наводнений, подтоплений и негативных явлений экзогенных процессов будет защищено от субъективных оценок и действий. Но возникают вполне закономерные вопросы: Что представляют собой универсальные законы Природы? Как согласовывать хозяйственную деятельность, связанную с использованием водных ресурсов и природообустройством территорий, с универсальными законами Природы?

При постановке таких вопросов возникает вопрос — как превратить невозможное в возможное? Первым и неотъемлемым действием к этому является необходимость в обосновании создаваемой ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население», в которой будет проводиться хозяйственная деятельность в окружении природной среды и проживающего на данной территории населения. Важными принципами данной ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население» должны быть — целостность и закономерность протекающих в ней процессов, как в Пространстве, так и во Времени.

При обосновании рассматриваемой ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население» рекомендуется использовать методологический подход, который определяется рядом хорошо известных положений: Думай глобально, но действуй локально; Думай системно; Думай на перспективу; Думай в целом; Думай естественно; Думай с позиции населения, проживающего в зоне влияния водохозяйственного объекта; Думай об изменениях.

Думать глобально, но действуй локально при изучении локальной ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население», в пространственных пределах которой предусматривается проводить природоохранные мероприятия, связанные с использованием водных ресурсов, и другие мероприятия, это означает, что ЭУР локальной ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население» возможно только во взаимосвязи с окружающей ее средой в пространственных пределах бассейновой геосистемы более высокого порядка, а она, в свою очередь, по иерархии входит в систему более высокого порядка и т. п. «Локальные действия», вызванные хозяйственной деятельностью в пределах рассматриваемой территории, должны бьггь во взаимосвязи с «глобальным мышлением», что в итоге и обеспечивает сохранение тенденции ЭУР ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население».

В дополнении к первому положению, второе рекомендует думать «системно». Согласно этому положению, рассматриваемую ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население» необходимо отделить пространственно -временными границами от среды, окружающей ее. Например, ПТС для целей защиты населения от периодических наводнений и подтоплений в верхней части бассейновой геосистемы. Для этого определяют пространственно-временные границы, которые затрагивают только верхнюю часть течения главного водного объекта (например, верховье реки Кубань), которая входит составной частью во всю бассейновую геосистему. Это положение позволяет рассматривать в отдельности бассейновые геосистемы притоков (первого, второго, третьего порядков) в составе бассейновой геосистемы главной реки.

Используя «системный» подход в создаваемой ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население», необходимо выделить «об

щее» и «частное», или что сохраняется и что изменяется. Далее устанавливается взаимосвязь между «общим» и «частным», возможные сценарии развития ПТС и выдвигаются идеи для решения возникших задач, связанных с использованием водных ресурсов и др. Выдвинутые решения согласовываются с принципами и закономерностями ЭУР ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население», которые обуславливают тенденцию роста возможностей удовлетворения жизненно необходимых потребностей населения как в настоящем, так и в будущем.

«Думать на перспективу» — это значит, что необходимо правильно оценить ближайшие и будущие последствия от принятых решений, связанных с регулированием или внутрибассейновыми перераспределениями стока, созданием рекреационных зон и защитных гидротехнических комплексов и т. п.

«Думать в целом» означает, что при создании ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население» ее необходимо выделить из окружающей среды в пространственных пределах бассейновой геосистемы. Рассмотреть все возможные входящие в ПТС и выходящие из ПТС потоки вещества энергии и информации и установить их взаимосвязь между собой. Для рассматриваемых ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население» основными потоками вещества яаляется поверхностный и подземный сток воды, который формируется в пространственных пределах рассматриваемой территории. С поверхностным и подземным стоком в ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население» поступают растворимые и нерастворимые вещества. Основным источником энергии, которая непрерывно поступает в ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население», является Солнце.

«Думать естественно» при решении эколого-экономических задач, решение которых неотъемлемо связано с природоохранным обустройством территорий, обосновывается мышлением на языке Природы с учетом ее фундаментальных законов.

«Думать с позиции населения», проживающего в зоне влияния проводимых водохозяйственных мероприятий, это означает учитывать жизненно важные интересы, вызванные социально-экономическими аспектами жизнедеятельности как настоящего, так будущих поколений.

«Думай об изменениях», которые неизбежны в процессах взаимодействия природных компонентов с водохозяйственными и природоохранными объектами, это значит соблюдать принцип согласованности этих изменений с принципами и закономерностями ЭУР ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население». Необходимо отметить, что сохранение тенденции ЭУР локальной ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население» положительно скажется на сохранении тенденции развития природных систем более высокого иерархического уровня, а в конечном итоге, и на биосфере Земли.

Взаимосвязь природных систем более низкого иерархического уровня с природными системами более высокого иерархического уровня выражается естественными законами Природы и определяет сущность сохранения и изменения в этих системах. Исходя из принципа инвариантности, законы Природы выражаются в терминах устойчиво измеримых, универсальных величин.

Создается ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население» как целостная, открытая, устойчиво неравновесная система с внутренними и внешними связями.

Согласно мнению профессоров О. Л. Кузнецова, П. Г. Кузнецова и Б. Е. Большакова, базовым инвариантом создаваемых Г1ТС «Природная среда — Объект деятельности — Население» может быть принят закон сохранения мощности. Все основные и базовые понятия, связанные с изучением ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население», обусловливаются преобразованиями с инвариантом Мощность (Л).

Преобразования с инвариантом Мощность проявляются: в физике через законы сохранения и изменения; в химии через фотохимические преобразования; в биологии через обмен веществ и процессе эволюции живых систе м; в экологии через взаимодействие процессов хозяйственной деятельности с природной средой и понятиями продуктивность или производительность природных ресурсов, их заносы и потери; в экономике через понятие стоимость, труд, производительность труда, прибыль в финансах через понятие деньги, активы, гарантии возврата инвестиций, риск невозврата; в праве через понятия законы права и законы Природы.

Как согласовать хозяйственную деятельность, связанную с использованием водных ресурсов, с законами природы? Отметим, что законов Природы, с которыми нужно согласовывать хозяйственную деятельность, чтобы обеспечить ЭУР как локальных ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население», так и общество на региональном и, в конечном счете, на глобальном уровне, в учебной литературе как таковых просто нет.

В физике известны законы сохранения, и только один закон характеризует направление изменений — второй закон термодинамики, обусловливающий направление развития той или иной системы в сторону деградации и распада. Но этот закон не укладывается в общественное понятие «Жизнь как космопланетарное явление».

Обоснование базовых понятий, принципов и механизмов способствует более углубленному раскрытию инженерной специальности — «Природоохранное обустройство территорий», исходя из современных эколого-экономических и социально-экологических понятий принципа УР локальных ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население».

Хозяйственная деятельность, связанная с использованием водных ресурсов, которые формируются в пространственных пределах рассматриваемой бассейновой геосистемы, относится к доминирующим отраслям, так как любой технологический процесс в промышленном и сельскохозяйственном производстве невозможен без использования природных вод.

В рамках специальности «Природоохранное обустройство территорий», связанной с использованием водных ресурсов, должны быть рассмотрены и обоснованы базовые понятия, принципы и механизмы реализации принимаемых решений.

В системном понимании использование водных ресурсов в хозяйственной деятельности выявляет комплекс задач, решение которых связано с регулированием, внутрибассейновым и межбассейновым перераспределением стока, отбором из водных объектов и транспортировкой расчетных расходов воды к потребителям; использованием воды в технологических процессах промышленного и сельскохозяйственного производства и системах технического и питьевого водоснабжения и водоотведения; управление процессами защиты водных объектов от техногенного и природного загрязнения; защиты территорий от неблагоприятных явлений; созданием рекреационных зон на прибрежных территориях водных объектов и др.

Для решения задач, связанных с использованием водных ресурсов, требуются механизмы согласования принимаемых решений с естественными законами развития локальных ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население», которые сами являются весьма малыми частями глобальной системы. Исходя из принципа «Мыслить глобально, а действовать локально» при рассмотрении конкретной ПТС, к примеру, строительство водохранилищного гидроузла, обоснование принимаемых решений необходимо согласовывать с естественными законами, которые действуют в глобальной системе. Следовательно, в процессе принятия решения, связанного с использование водных ресурсов, в методологическом плане целесообразно в начале исходить из глобального масштаба, а в конечном итоге будем снисходить до рассматриваемой локальной ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население».

Глобальная система Земли в своей геологической истории проходила разные критические ситуации, кризисы преодолевались, а развитие продолжалось (сохранялось). Пространственные пределы глобальной системы Земли, по сравнению к окружающему ее Космосом, обусловливаются определенной ограниченностью, которую трудно наблюдать с того или иного места на Земле. Пространственная ограниченность Земли достаточно хорошо просматривается из Космоса. Планета Земля является маленьким «островком» в космическом пространстве Вселенной. Все ее материально-энергетические ресурсы сосредоточены в пространственных пределах Земли.

Следствием ограниченности пространственных пределов Земли является конечность ее материально-энергетических ресурсов. Но, в системном понимании, Земля, являясь пространственно ограниченной, как глобальная система является открытой и непрерывно обменивается потоками энергии с Космической средой, что и обеспечивает ее непрерывное движение как в Пространстве, так и во Времени. В ходе этого движения реализуются процессы эволюции и самоорганизации компонентов живой и неживой природы. Следовательно, изучение глобальной системы Земля должно выполняться в целостном рассмотрении внутренних связей с внешними связями Космической среды. Целостное рассмотрение процессов эволюции и самоорганизации в Живой и Неживой Природе Земли обусловливает неотъемлемое взаимодействие

хозяйственной деятельности человечества с внешней Космической средой. Таким образом, в качестве вывода можем отметить, что глобальная система Земли, в которой протекают многообразные виды хозяйственной деятельности, связанные с использованием ее материальноэнергетических ресурсов, является открытой системой по отношению к окружающей ее Космической среде. В открытых системах критические ситуации, характеризуемые неустойчивым равновесием, преодолеваются переходом на другой качественно новый виток развития с расширением пространственно-временных граничных пределов. Для глобальной системы Земля расширение пространственно-временных граничных пределов сопровождается выходом в Космическое пространство. Для локальных ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население» переход на новый качественный уровень развития сопровождается увеличением концентрации внутреннего энергетического потенциала за счет поступления из внешней среды. В ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население», где хозяйственная деятельность связана с использованием природных вод, концентрация внутреннего энергетического потенциала может быть вызвана процессами регулирования или перераспределения внутрибассейнового стока путем создания водохранилищных гидроузлов, комплекса регулирующих и защитных гидротехнических сооружений, строительством мелиоративных систем и т. п. При этом важно определить, что в ПТС сохраняется, что подлежит изменениям и в каком направлении будут происходить эти изменения. Отметим, что сохранения и изменения в рассматриваемой ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население» происходят во взаимосвязи с внешней средой. В глубине происходящих явлений внутри ПТС сохранение обуславливается тождественностью самим себе каких-то явлений, процессов. Ожидаемые изменения внутри ПТС определяются количественными и качественными показателями, к примеру, гидрохимическим составом речной воды, температурой, составом транспортирующих наносов и т. п.

В системном понимании сохраняться может не только «застывшее» и «неизменное», но и тенденция происходящих внутри системы процессов и явлений. В этом случае можно говорить о сохранении тенденции изменений, которые возможны в ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население». Если тенденция изменения будет сохраняться на протяжении определенного периода времени, то можно говорить о какой-то закономерности в происходящих процессах или явлениях внутри ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население». В рассматриваемой ПТС могут быть выявлены несколько тенденций, но над всеми тенденциями будет доминировать та, которая уменьшает возможности системы совершать работу, т. е. движение системы будет направлено на деградацию. Если в системе будет доминировать тенденция на увеличение возможностей системы совершать работу, то в этом случае направление будет определяться на развитие системы. В локальных ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население» все процессы и явления определяются взаимодействием компонентов Живой и Неживой Природы с техногенным компонентом (водохозяйственный объект). Между компонентами Живой и Неживой Природы объективно существуют противоречия, которые обусловливаются направлениями доминирующих тенденций происходящих изменений. В компонентах Живой Природы доминирует тенденция на увеличение возможностей системы совершать работу, а среди компонентов Неживой При - роды доминирует тенденция на уменьшение возможностей системы совершать работу. С появлением объектов деятельности (водохозяйственного объекта) в рассматриваемой ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население» тенденции в направлениях движения Живой и Неживой Природы не изменятся, но произойдут определенные изменения в взаимодействиях живых компонентов с неживыми компонентами под воздействием техногенного компонента. Поэтому важ ным является установление направления доминирующей тенденции происходящих изменений в процессах взаимодействия компонентов живой и неживой природы как до появления техногенного компонента, так и при наличии последующего.

Каким количественно-качественным показателем можно определить направление доминирующей тенденции развития ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население», в которой имеется техногенный компонент в виде водохозяйственного объекта?

Таким объединяющим интегральным показателем может являться полная мощность системы (2V вл), где любое изменение «Полезной» мощности (Р) компенсируется изменением мощности «потерь» (G). В любой системе иерархических уравнений (от гниющего пня в лесу до биосферы Земли) действует закон сохранения полной Мощности, который выражается уравнением:

(2.15)

Этот фундаментальный закон Природы был установлен Лагранжем (1789) и научно обоснован Дж. Максвеллом (1885).

Развитие органического мира описывается такой формой движения, в которой доминируют процессы, способствующие увеличению возможностей компонентов Живой Природы совершать внешнюю работу в единицу времени, то есть ее Р. С увеличением полезной мощности (Р) происходит уменьшение мощности потерь (G), но как Р, так и G находятся под контролем полной мощности (G). Геологическая история Земли свидетельствует, что на протяжении более 4 млрд лет доминирующим направлением тенденции изменений является тенденция поступательного эволюционного развития как глобальной системы Земля, так и, соответственно, ее составных частей в виде локальных природных систем. Следует отметить, что согласно второму закону термодинамики, определяющего направление в сторону деградации системы (увеличение энтропии), в глобальной системе Земля должно было наступить состояние равновесия (тепловая смерть), когда не совершается ни какой внешней работы. Но в реальной жизни мы наблюдаем обратный процесс — превращение невозможного в возможное. Как это происходит?

На протяжении всей геологической истории Земли (около 4 млрд лет с момента большого взрыва), эволюционное ее развитие непрерывно сопровождалось нарастающей способностью производить работу, ростом полезной мощности (Р), усложнением организации растительного и животного миров и человеческого общества. Этот эволюционный процесс всегда сопровождался конкурентной борьбой живых систем за лучшие условия существования, где в основе этой борьбы лежала неравномерность развития, вызываемая рассогласованием темпов их развития и, соответственно, темпов роста их полезной мощности (Р). Побеждали те системы, которые обеспечивали большие темпы роста возможностей влиять на окружающую среду.

Человек как элемент живой природы в такой конкурентной борьбе сумел создать орудия труда, что позволило обеспечить большой темп роста потребляемой энергии, чем любой другой вид животного мира. В человеке развивалась способность мыслить, что позволило ему изучать себя и окружающий мир. С накоплением знаний о себе и окружающем мире человек стал осознавать, что причиной возникающих проблем и кризисных ситуаций в поступательном процессе эволюционного развития является рассогласованность развития частей единого целого — глобальной системы Земля. Рассогласованность или неравномерность развития частей единого целого приводило и приводит к столкновению общественных формаций, государств, которые сопровождаются конфликтами, войнами или экологическими проблемами. Следовательно, как в глобальном масштабе, так и на локальном уровне ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население», необходимо рассматривать Природу и Общество со всеми видами хозяйственной деятельности как единое целое, в котором все части должны развиваться согласованно. Объединение Природы с частями социальной жизни Общества, т. е. населением обусловливает единый социально-природный процесс.

Прогнозы, выполненные отечественными и зарубежными учеными, позволили сделать вывод, что человечеству предстоит пройти вторую планетарно-космическую критическую точку. Современное человечество должно взять на себя ответственность за расширение пространственно-временных границ жизни и сохранению процессов развития, как на Земле, так и в Космосе. Необходимо понимать, что на маленьком островке Космического пространства «Планета Земля» невозможно обустроить процессы жизнедеятельности на отдельном локальном участке глобальной системы Земля. Понятие «Жизнь» становится все более и более актуальным. Поэтому жизнедеятельность каждого человека должна обуславливаться непрерывной борьбой против роста энтропии и последствий второго закона термодинамики. Необходимо соединить накопленные достижения естественных наук с высшими достижениями теологии, которая является хранителем философского наследия всего человечества. Согласно трудам русского ученого XIX века С. А. Подолинского, Человечество представляет собою «Совершенную машину», которая сама себя ремонтирует и сама себе подбрасывает уголь в топку, то есть «Всеобщий труд» является той движущей силой, которая обеспечивает непрерывное функционирование этой «Совершенной машины». Функционирование «Совершенной машины» осуществляется по циклам С. Карно и обуславливается определенной замкнутое- тью или кругооборотом всех происходящих процессов обмена веществ между Человечеством и Природой. Для наглядного понимания естественных процессов функционирования глобальной системы Земля, представляющую собой «Совершенную машину», рассмотрим феномен текущей реки. Известно, что существующие большие реки (Дон, Кубань, Волга и др.) не прекращают своего течения уже многие миллионы лет и лишь время от времени изменяют свое русло (морфологические характеристики). В соответствии с принятой физической картиной мира, где предсказание будущего базируется на втором законе термодинамики, вода в русле реки течет от истока к устью или «сверху вниз». Если использовать второй закон термодинамики, то в «направлении» течения реки должна уменьшаться свободная энергия (потенциальная энергия руслового потока) и соответственно увеличиваться энтропия. Но если обратиться к истоку реки, то можно легко установить, что запаса воды или энергии для руслового потока даже на один год недостаточно, а тем более на многие тысячелетия. Но реалии действительности свидетельствуют о том, что течение воды сверху вниз в русле реки не прекращается. Но вопреки этому мы должны все-таки утверждать прямо противоположное — Вода течет Снизу Вверх. Такое противоположное утверждение будет логичным, но только в логике циклов, т. е. кроме логики направленного в одну сторону движения (течение реки сверху вниз) существует логика ориентированных циклов. В примере с течением рек логика ориентированных циклов обусловливается глобальным круговоротом воды в природе (550 млн км3 ежегодно).

Замкнутость в реальной картине мира обусловливается совпадением Начала и Конца определенного цикла как частного случая «вечного» движения, где все изменяется и остается неизменным.

Хозяйственная деятельность по «Обустройству территорий» должна согласовываться с глобальными процессами кругооборота вещества, энергии и информации на уровне локальных ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население». Осуществлять это в реальной жизни помогает специальность «Природоохранное обустройство территорий».