Краткий очерк развития науки
Основные понятия, краткий очерк развития науки. Основные понятия и определения
Во второй половине XX в. развитие земной цивилизации достигло такого уровня, когда для решения глобальных и региональных экологических проблем, для устойчивого развития и сохранения био- и ландшафтного разнообразия на нашей планете понадобилась разработка принципиально новых подходов и формирование государственного и международного статуса экологической экспертизы, контроля и мониторинга. Это непосредственно связано с категорией ограничения, на что человечество вынуждено идти сознательно, правда с разными темпами, убежденностью и пониманием у разных этносов, поскольку главное - это нравственная сущность ограничения, за которой следуют экономическая и культурная составляющие.
Ниже приведем основные понятия и определения, которые используются в настоящем курсе в частности и в геоэкологической науке в целом.
Норма (от лат. norma — руководящее начало, правило, образец) - узаконенное установление, признанный обязательный порядок, установленная мера, средняя величина. Нормирование в области охраны окружающей среды (ОС) заключается в установлении нормативов ее качества, нормативов допустимого воздействия на окружающую среду при осуществлении технической, хозяйственной и иной деятельности, государственных стандартов в области охраны окружающей среды. В целях предотвращения негативного воздействия на окружающую природную среду деятельности человека устанавливаются следующие нормативы: предельно допустимые выбросы (ПДВ) и сбросы вещества (ПДС), предельно допустимые нормы концентрации веществ (ПДК), нормативы образования отходов производства и потребления и лимиты на их размещение; нормативы допустимых физических воздействий и т.д. Далее эти нормативы будут рассмотрены более детально.
Норма в географии ассоциируется с понятиями тип леса, тип растительности, тип почвы, тип и вид ландшафта и т.д. Норма всегда связана с определенным, наиболее вероятным состоянием объекта. Норма должна задаваться входными и выходными структурными и функциональными характеристиками геосистем. Например, оценка нормальности состояния реального ландшафта может задаваться как минимум по пяти классам, соответствующим формам использования территории. Нормативы допустимого техногенного воздействия устанавливаются с учетом региональных особенностей ландшафтов, природных комплексов и геосистем.
Природный географический ландшафт — относительно однородная территория, региональная геосистема, сформировавшаяся на единой морфоструктуре в условиях одного местного климата и режима увлажнения, характеризующаяся однотипными сочетаниями почв
и биоценозов, следовательно, это система периодически повторяющихся сочетаний генетически и функционально взаимосвязанных более мелких природно-территориальных комплексов.
Природно-антропогенный (природно-техногенный) ландшафт - ландшафт, измененный человеком, частично управляемый им.
Антропогенный (техногенный) ландшафт — полностью измененный человеком ландшафт.
Оценка — действие, устанавливающее цену.
Устойчивость ландшафта, геосистем - способность поддерживать значение структурных и функциональных характеристик в пределах, не превышающих критических величин, в пределах нормы состояния при внешних воздействиях.
Восстанавливаемость геосистем - способность геосистем возвращаться в исходное состояние после внешнего воздействия.
Географический прогноз - предвидение состояния географических объектов в фиксированный момент будущего.
Геотехническая система (ГТС) - образование физико-географической размерности, у которой природные (как специально созданные человеком, так и естественные, но непреднамеренно измененные в процессе действия техники) и технические части настолько тесно взаимосвязаны, что функционируют в составе единого целого. Технология производства предопределяет их целостность, которая достигается вещественно-энергетическими и информационными потоками (связями). Наиболее яркими примерами выступают оросительные и осушительные системы, гидроэлектростанции (ГЭС) на реках. Длительность и устойчивость функционирования ГТС зависят от возможностей управления и контроля.
Более широким понятием является природно-техническая система - сочетание техники и природы или природных и технических подсистем. Примеры природно-технических систем: город, парник, подводная лодка, космический корабль, инкубатор и многое другое.
Природно-хозяйственные системы (ПХС) - территориальная взаимосвязанная совокупность природных ресурсов, производительных сил, производственных отношений и соответствующих организационно-экономических форм и учреждений. В основе ПХС лежат разнообразные виды деятельности населения — промышленная, сельско-, лесо-, водохозяйственная, рекреационная, селитебная и т.д.
Географическая экспертиза — научное направление, специализирующееся на проверке объективности отражения закономерностей развития интегральных систем типа «население—хозяйство—природа» с учетом рационального использования ресурсов и охраны окружающей среды. Географическая экспертиза - завершающее звено в оценке региональных прогнозов, отражающих перспективы региональной политики.
Главная цель экспертизы — установить на заданные сроки соответствие технико-экономических обоснований (ТЭО), проектов, схем размещения производительных сил, новых технологий и т.д. нормативным требованиям состояния и охраны природной среды. Другими словами, цель экологической экспертизы - предупреждение возможных негативных последствий от планируемой деятельности человека на среду его обитания и на природную среду (ландшафты) в целом.
Экологическая экспертиза – установление соответствия намечаемой хозяйственной или иной деятельности экологическим требованиям и определение допустимости реализации объекта экологической экспертизы в целях предупреждения возможных неблагоприятных воздействий ее на окружающую среду и связанных с ней социальных, экономических и других последствий реализации объекта экологической экспертизы. Это особый вид научно-практической, оценочной деятельности специалистов государственных органов, ведомств, а также общественности для обоснования принимаемых решений при формировании и реализации природоохранной и экологической политики, связанной с различными видами хозяйственной и иной деятельности человека.
Геоэкологическая экспертиза - вид научно-практической деятельности, направленной на междисциплинарную (комплексную) оценку целостного процесса развития конкретной региональной и локальной природно-хозяйственной системы с целью нахождения механизма коадаптивного совмещения хозяйственной подсистемы с природной. Объектами экспертизы выступают территориальные единицы, либо проекты промышленных объектов, крупных технических систем и др.
Проектирование(от лат.projectus, буквально — брошенный вперед) — процесс создания проекта: прототипа, прообраза, модели предполагаемого или возможного объекта, материала, схемы охраны природы и т.д. Многообразие видов хозяйственной и иной деятельности человека рождает многообразие видов проектирования. Традиционные виды проектирования - архитектурно-строительное, машиностроительное, гидротехни-ческое и другие. Сравнительно новые виды - природоохранное, геоэкологическое, ландшафтно-географическое проектирование.
Экологическое проектирование, а точнее экологическая составляющая проектирования, в широком значении — прогноз и оценка воздействия на окружающую природную среду (ОВОС) любого проекта хозяйственной и иной деятельности человека, которая потенциально может оказать негативное воздействие на окружающую среду Спектр объектов проектирования чрезвычайно широк. Это – технологии производств, новые материалы, генеральные планы развития городов, трасс нефте- и газопроводов, проекты гидроэлектростанций, АЭС и т.д.
Экологическое проектирование в узком значении термина - процесс обоснования и оценка воздействия на окружающую природную среду объектов, либо специально предназначенных для изменения неблагоприятных свойств среды обитания человека (природных и техногенных ландшафтов), либо объектов, имеющих прямое природоохранное значение. Примерами первых выступают проекты полигонов захоронения твердых бытовых и промышленных отходов, устройств депонирования осадков сточных вод и т.д. Примерами вторых — проекты создания заповедников, национальных парков, заказников, других охраняемых природных территорий.
Геоэкологическое проектирование – особый вид проектирования, когда проектируются различные геотехнические системы – объекты физико-географической размерности в рамках ландшафтной сферы Земли.
Экологическое обоснование проекта - в настоящее время это этап любого вида проектирования, в ходе которого на основе экспериментальных и прогнозных построений доказывается, что неблагоприятные экологические последствия при реализации проектов не превысят существующих экологических норм или что проект соответствует экологическим требованиям, узаконенным в нормативных государственных документах.
Экологический аудит - независимая комплексная документированная оценка соблюдения субъектом хозяйственной и иной деятельности требований, нормативов и международных стандартов в области охраны окружающей среды и подготовка рекомендаций по улучшению такой деятельности.
Геоэкологические принципы проектирования - это указания и рекомендации, ориентирующие проектные организации на действия, призванные обеспечить наиболее рациональное использование природных ресурсов, оптимальное средообразование и сохранение среды обитания человека. Поэтому главный принцип экологического проектирования и экспертизы - соблюдение соответствия геоэкологических норм проектирования современным нормам состояния природной среды, которые выступают главными критериями оценки проекта.
Экологический риск - вероятность возникновения неблагоприятных для человека и природной среды последствий после осуществления хозяйственной деятельности.
Экологические геоинформационные системы (ЭГИС) - компьютерные системы, осуществляющие сбор, хранение, обработку, преобразование, отображение и распространение территориально координированных данных. Основная функция ЭГИС - информационно-картографическое обеспечение управленческих решений. Основу ЭГИС составляют базы цифровых экологических данных и автоматические картографические системы с подсистемами ввода, логико-математической обработки и вывода данных.
Оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС) - основная часть в составе проектной документации, состоящая из: а) прогноза влияния проектируемого объекта на природную среду (современные ландшафты территории и его компоненты); б) экологической экономической и социальной оценок возможных изменений и последствий. ОВОС включает в себя анализ альтернатив проекта, т.е. способов достижения поставленной цели другим путем, вплоть до полного отказа от нее. Главная цель ОВОС не оценка как таковая, хотя очень важно качество оценки, а принятие решения директивными органами на основе этой оценки.
Экологическая оценка технологии производства - это анализ и оценка экологических последствий и экологического риска технологий в случае нормальной или аварийной эксплуатации объекта с целью доказать экологическую безопасность технологии или установить степень ее опасности. Экологическая оценка технологий является частью экологической экспертизы существующего производства или любого проекта, поэтому необходимо дать определение экологической экспертизы технологий.
Экологическая оценка технологий производится при экологическом обосновании выбранного способа производства и технологии с учетом всех экологических последствий данной технологии. При экологической оценке технологий определяется степень экологичности и экологической опасности способов производства, оценивается степень экологической опасности продукции, ее использования и хранения, а также проводится оценка опасности хранения и использования отходов.
Сфера воздействия производств ограничивается территориями с интенсивным поступлением техногенных выбросов в природную среду. Интегральный показатель интенсивности воздействия - поступление выбросов в единицу времени на единицу площади, чаще всего он рассчитывается т/км2 в год. При выявлении сферы воздействия используют биотестирование, биологическую индикацию, приемы ландшафтной индикации загрязнения природной среды.
Ограничение сферы воздействия производят по одному или нескольким элементам ландшафта, например, снежному покрову, почвам, торфу, мхам и лишайникам, эпифитной растительности и т.д.
Зона геохимического воздействия технических производствможет составлять несколько тысяч квадратных километров; интенсивные поступления выбросов вызывают превышение фоновых концентраций в компонентах и элементах ландшафтов (воздухе, воде, снеге, почве, торфе и т.д.).
Зона биотического воздействия выделяется при фиксировании изменений в биотических элементах ландшафтов, вызванных геохимическим воздействием, это прежде всего уменьшение видового разнообразия в ярусах растительности, почвенной фауне и т.д. Так как нарушение или выпадение элементов биоты связано с накоплением ингредиентов выбросов в почвах, то проводят диагностирование состояния почв, в первую очередь изменение их химического состава.
Зона геоматического воздействия (интенсивного поступления выбросов в течение длительного времени и вследствие этого структурной перестройки ландшафтов). Геохимические воздействия и нарушения биоты ландшафтов вызывают изменение их литогенной основы (геомы), т.е. практически происходит их трансформация и формирование «техногеом», в которых полностью отсутствуют биотические компоненты
Краткий очерк развития науки
Первые гидротехнические сооружения были созданы в Древнем Египте более 3 тыс. лет до н.э. При фараоне Менесе сооружена плотина Кошиш длиной 450 и высотой 15м. Изменилось русло Нила, поскольку рядом строилась столица г. Мемфис. Примерно в 2800-2500 гг. до н.э. в 3 км южнее Каира была возведена плотина Садд-Кафара на р. Вади-Гарави высотой 12 и длиной 108 м, которая вскоре после строительства была размыта под действием напора воды в водохранилище из-за отсутствия водослива. Эти факты подтверждают, что элементы проектирования уходят вглубь тысячелетий.
Примером последнего в Средневековье стало создание польдеров в Нидерландах, которые десять столетий назад стали основным способом приращения суши. Польдеры характеризовались двумя признаками: находились ниже высокого уровня моря (приливов или нагонов) и имели оградительные дамбы на приморских равнинах. Безусловно, при проектировании учитывалась экологическая составляющая.
Массовое строительство железных дорог в мире не могло обойтись без инженерно-геологических изысканий, что наполняло проектирование, в том числе экологическое, новым содержанием. Первый опыт рекультивации нарушенных промышленностью ландшафтов относится к середине XIX в. (Германия). Этот вид проектирования также может рассматриваться как экологический с позиций сегодняшнего дня. В начале XX в. в Англии, США, Канаде, ФРГ, Польше, Чехии и других странах получила широкое развитие лесная рекультивация - озеленение терриконов угольных шахт и карьеров по добыче строительных материалов. Огромным естественным полигоном по разработке теоретических и практических вопросов рекультивации стали Рурский и Рейнский угольные бассейны. Тем самым совершенствовалось экологическое проектирование и ландшафтное планирование.
В России в 1875 г. В. В. Докучаев в статье «По вопросу об осушении болот вообще и в частности об осушении Полесья» поставил проблему изучения физико-географических (экологических) последствий водных мелиорации.
В Советском Союзе экологическая составляющая проектирования обозначилась после принятия VIII съездом Советов плана ГОЭЛРО. В числе первых началось проектирование Волховской ГЭС. В 1921 г. поставлена задача определения оптимальной высоты плотины ГЭС, при которой не произошло бы падения продуктивности лугов. Руководил исследованиями академик Л. И. Прасолов. В 30-е годы были осуществлены комплексные почвенно-ботанические исследования в зоне влияния проектируемых Рыбинского и Камского водохранилищ. Однако до подлинной комплексности было далеко. В 40— 50-е годы в проектах гидротехнического строительства основное внимание уделялось прогнозу гидрологического режима реки, гидрогеологическому прогнозу (подпору и фильтрации вод) и переработке берегов.
В начале 50-х годов XX в. был принят «сталинский» план преобразования природы, нацеленный на изменение неблагоприятных свойств природных условий прежде всего европейской части страны. В его основе лежала идея проведения фито- и гидромелиорации с целью повышения уровня сельскохозяйственной продуктивности земель. Экологически (физико-географически) план в научном отношении не был обеспечен. Не случайно поэтому книга Д. Л. Арманда «Физико-географические основы проектирования сети полезащитных лесных полос» издана только в 1961 г., когда «План» уже вышел из политической моды.
Новый, импульс экологическому проектированию дан в начале 60-х годов XX в., в связи с проектами территориального перераспределения стока северных рек на юг и создания Нижнеобской ГЭС. В Институте географии АН СССР по инициативе И. П. Герасимова и С. Л. Вендрова были поставлены комплексные исследования по оценке воздействия крупных равнинных водохранилищ на ландшафты окружающей территории и по разработке методов прогнозирования проектируемых водохранилищ ГЭС. Несколько позже были проведены исследования по влиянию Каракумского канала на прилегающую территорию и др. Хотя в те годы ОВОСы не имели государственного статуса, многие работы выполнялись в содружестве с проектными организациями.
Наиболее результативными оказались вопросы географического и экологического обоснования создания гидротехнических систем на равнинных реках и мелиоративных систем, теплоэнергетики и цветной металлургии. Данные проблемы освещены в работах «Водохранилища и окружающая природная среда», «Ландшафт в зоне воздействия промышленности» и других.
В явном виде экологическое проектирование представлено и проектах рекультивации земель. В 70-е годы прошлого века появились первые обобщающие работы по рекультивации ландшафтов в СССР, тогда же вышли правительственные и государственные документы, регламентирующие проектирование и осуществление рекультивации.
В СССР первым юридически оформленным шагом к экологической экспертизе стало Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 1 декабря 1978 г., в котором было рекомендовано внедрение в практику народно-хозяйственного планирования территориальных комплексных схем охраны природы (ТерКСОП).
К сожалению, ТерКСОПы в условиях жесткой плановой системы и монополии министерств не стали эффективным инструментом экологического проектирования и экспертизы.
Советская система принятия решений позволяла осуществлять контроль за проектами на стадии планирования. Контроль за принятием решений на проектных стадиях осуществлялся с помощью ведомственных экспертиз, проверявших соответствие более 50 видов проектной и предпроектной документации принятым нормам и правилам, без положительного заключения которых хозяйственная деятельность формально не могла начинаться. Но систематического, комплексного и открытого рассмотрения последствий планируемой хозяйственной деятельности для окружающей среды и здоровья населения не проводилось. В 1985 г. Госстроем СССР приняты строительные нормы и правила (СНиП), в соответствии с которыми впервые от проектировщиков требовалась оценка состояния окружающей среды и экосистем в регионе предполагаемого строительства, а также прогноз воздействия на окружающую среду со стороны проекта. Поэтому 1985 г. часто приводят как год рождения ОВОС в СССР и, следовательно, в Беларуси. В 1987 г. были опубликованы рекомендации, в которых указывалось, что «процесс государственно-монополистического регулирования, принятый в развитых странах и называемый ЕIА», является эффективным инструментом решения экологических проблем и что аналог термина ЕIА — понятие «экологическая экспертиза». Практически ЕIА отождествлялась с экологической экспертизой, которая в дальнейшем, с появлением законов «Об экологической экспертизе» (1990) и об «Охране окружающей природной среды» (1992), была законодательно закреплена как государственная.
Вместе с термином «экологическая экспертиза» в конце 1980-х годов в употребление вошел термин ОВОС (дословный перевод термина EIA). ОВОС должен был стать частью, т.е. стадией подготовки материалов к экологической экспертизе. Параллельно предпринимались попытки создать отдельную законодательную базу ОВОС.
Методологические, методические проблемы и конкретный практический опыт этого периода обобщены и отражены в коллективных работах «Природа, техника, геотехнические системы» (1978), «Географическое обоснование экологических экспертиз» (1995), «Геоэкологические принципы проектирования природно-технических геосистем» (1987), «Основы эколого-геогеографической экспертизы» (1992), «Ландшафтная индикация загрязнения природной среды» (1992). Сущность подхода географов Московского университета заключалась в том, что содержательная сторона экспертизы - это оценка воздействия на природные и антропогенные ландшафты по различным критериям, а не юридические и процедурные вопросы, которые привлекают внимание большинства авторов пособий по ОВОСам и экспертизе.
История становления ОВОС за рубежом. Возникновение ОВОС как стадии экологического проектирования правомерно отнести к 1970 г., когда в США был принят Акт о Национальной политике по охране окружающей среды –National Environmental Police Act (NEРA). В нем рекомендовалось «учитывать при принятии крупных решений экологические последствия планируемой деятельности». Поэтому принятию решений, способных повлечь «значительные экологические последствия», должно предшествовать составление специальной «Декларации об экологических последствиях» (Environmental Impact Statement – EIS) В NЕРА были заложены и методологические предпосылки «Оценок воздействия»: «использовать систематический, междисциплинарный подход, при котором обеспечивается интеграция естественных и общественных наук при проектировании среды обитания и при планировании и принятии решений».
Становлению методологии ОВОС способствовали суды США, в которые обращались общественные и государственные организации и просто граждане США в связи с несоблюдениями NЕРА, это способствовало формированию процесса Environmental Impact Assessment (ЕIА). Определились основные требования к процессу ЕIА:
- всесторонние исследования и выявление ожидаемых экологических последствий альтернатив предлагаемой деятельности;
- возможность использовать EIS при принятии решений по проекту;
- доступность EIS для замечаний заинтересованных сторон, в
том числе населения.
Опыту США последовал ряд европейских стран. С начала 80-х годов началась работа над общеевропейским законом об ЕIА, который был оформлен в виде Директивы Европейского сообщества от 3 июля 1985 г. Она потребовала от национальных правительств модификации природоохранных законодательств, направленных на включение процедуры Environmental Assessment (ЕА) в процесс принятия решений по определенным типам проектов, и установления перечня проектов, для которых оценка воздействия на окружающую среду была обязательной. К 1988 г. страны единой Европы изменили соответствующим образом свое законодательство. Новые страны, вступающие в ЕС (например, Австрия), должны были в срочном порядке включить процесс ЕА в свои системы принятия решений, а Польша, Чехия, Венгрия, страны Прибалтики и другие кандидаты в члены ЕС к настоящему времени привели свои законодательные системы в соответствие с требованиями Директивы.
В 1991 г. на конференции в Эспо (Финляндия), проводимой под эгидой Экономического Совета по делам Европы ООН, 30 стран подписали Конвенцию о проведении ЕIА проектов, могущих иметь значительные трансграничные экологические последствия. Согласно Конвенции о Трансграничной ОВОС материалы по оценке воздействия таких проектов должны быть полностью доступны соседней стране. Советский Союз также поставил подпись под этим соглашением, а в 1994 г. парламент России его ратифицировал. Наша страна также является участником соглашения.
Значительная роль в развитии и становлении ОВОСов принадлежит научному комитету по проблемам окружающей среды (СКОПЕ), который был организован Международным советом научных союзов в 1969 г. Итоги деятельности СКОПЕ впервые были отражены в сводке 1979 г. (Environmental Impact Assessment. Principles and Procedures // Вторжение в природную среду. Оценка воздействия) и других последующих отчетных документах.
Сбор первичных данных заключается в подборе из имеющейся информации по территории, необходимой для целей ОВОС. Исходя из структуры и функционирования проектируемого хозяйственного объекта и общих физико-географических и социально-экономических характеристик территории, выделяются основные факторы их взаимного влияния. На основе выделения этих общих факторов проводится подбор необходимой информации для создания ГИС поддержки ОВОС. Далее оценивается полнота имеющейся информации, ее актуальность, возможность применения в рамках геоинформационных систем.
Ввод и хранение данных в целом сводится к преобразованию бумажных картографических носителей в цифровой формат (векторизация), преобразованию аэро- и космических снимков на бумажных носителях в цифровой формат (сканирование), структуризации и приведению к единому стандарту данных полевых обследований и литературной, фондовой и архивной информации в единую базу данных с пространственной привязкой. Вся пространственная информация приводится к единой картографической проекции. В случае создания ГИС для целей ОВОС предпочтительными являются проекции Гаусса— Крюгера или UTM в узкой зоне.
Анализ данных включает поиск и выборку данных, статистический анализ, моделирование, автоматизированное создание карт, экспертное оценивание, создание геоэкологических сценариев, разработку прогнозов развития геоэкологических ситуаций.
<== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
| | Классификация по видам природопользования, концепция геотехнических систем |
Дата добавления: 2022-07-20; просмотров: 61;