Природно-технические экологические системы

Любое техническое сооружение, созданное человеком, тесно взаимодействует с природой. Техника (от греч. techno — искусство, мастерство) представляет собой совокупность средств и механизмов, используемых для осуществления производства или обслуживания потребностей общества.

Основное назначение техники — полная или частичная замена функций человека в целях повышения производительности или облегчения труда.

Современный период характеризуется бурным развитием техники. За вторую половину XX в. человечество изобрело и создало технических средств больше, чем за все предыдущие века.

Техника и природа тесно взаимодействуют друг с другом. С помощью техники человек удовлетворяет многие свои потребности. Но техника оказывается главной причиной тех антропогенных изменений, которые происходят в природе и являются нежелательными для всех обитателей биосферы.

Под влиянием производственной деятельности образуется новая формация, которую определяют как техносферу Земли или природно-техническую геосистему. В ряде литературных источников ее называют также эколого-экономической или социально- экономической системой.

Природно-техническая экосистема — это совокупность совместно присутствующих и постоянно взаимодействующих между собой природных и промышленных объектов. Она формируется в результате человеческой деятельности.

Такие системы возникают в любом регионе. Строительство новых объектов, эксплуатация действующих инженерных сооружений, функционирование заводов, электростанций — это все примеры хозяйственной деятельности человека.

Она призвана удовлетворить определенные потребности современного общества — обеспечить комфортные места проживания людей, добычу топливно-энергетических ресурсов, производство промышленной и продовольственной продукции и т.д.

Инженерные сооружения оказывают антропогенное влияние на природную среду и меняют условия ее существования.

Техногенные потоки, которые формируются в границах природно-технических систем, обладают кумулятивным свойством (т.е. накапливаются) и затем обусловливают увеличение масштаба антропогенного воздействия на весь регион.

Величина антропогенного влияния зависит не от отдельного, пусть даже лимитирующего фактора, а от совокупности всех техногенных факторов. К сожалению, часто не удается полностью учесть негативное воздействие антропогенных факторов на окружающую среду. Неадекватность расчетных моделей и реальность экологической обстановки в зоне промышленного освоения территорий приводит к невосполнимым потерям биогеоценозов и природных ландшафтов.

При создании промышленных комплексов следует учитывать основные законы изменения и функционирования природной среды.

Например, закон внутреннего динамического равновесия гласит: «Вещество, энергия, информация и динамические качества природных систем взаимосвязаны настолько, что любое изменение одного из этих показателей вызывает соответствующие функционально-структурные качественные или количественные перемены».

Этот закон имеет ряд следствий: любое изменение среды неизбежно приводит к развитию природных цепных реакций, направленных в сторону нейтрализации произведенного воздействия, или вызывающих формирование новых природных систем, образование которых может принять необратимый характер; взаимодействие вещественных и энергетических компонентов в природных системах количественно не линейно, т. е. слабое воздействие одного из показателей может вызвать сильные отклонения или изменения во всей системе в целом; любое местное преобразование природы может вызвать глобальные ответные реакции в биосфере.

Законы, характеризующие природно-техническую систему, отличаются от законов природных экологических систем и формулируются следующим образом: в процессах промышленного производства значительное количество материальных ресурсов переходит в отходы, основное количество вырабатываемой энергии используется в сфере производства и потребления.

Анализ эколого-экономических систем свидетельствует об их глубокой специфичности и отличии от природных систем. Эти особенности заключаются в следующем: неадекватность поведения естественных и искусственных объектов, составляющих единую природно-техническую систему; многомерность и разнообразие протекающих в системе производственных и природных деградационных процессов; принципиальная невозможность применения методов оптимизации по экономическим критериям.