ПромэкологиУчебное пособие / Методическаоснова ПЭ

.DOC

Скачиваний:

Добавлен:

10.12.2013

Размер:

52.22 Кб

Скачать

☆

Лекция 2. Методические основы инженерной экологии

Реальный процесс формирования и развития конкретной экосистемы характеризуется начальными их показателями, закономерным их изменением, конечным состоянием этих показателей и граничными условиями, которые складываются на весь процесс развития или отдельные его элементы. Методы изучения этих процессов представляют методологическую основу инженерной экологии.

Геометрическая интерпретация условий жизни ПТГ выражаются с помощью теории графов, где графы характеризуют взаимосвязь между экосистемами или их элементами. При этом набор точек характеризует одно состояние экосистемы, а отрезки, соединяющие точки, характеризуют уровень взаимодействия или изменения в экосистеме.
Установление корреляционных связей, которые образуют реальные связи между элементами или состояниями экосистемы.
Моделирование – физическая или математическая имитация состояния или поведения экосистемы при различных взаимодействиях с другими экосистемами.
Натурного физического эксперимента – с использованием модельных или полномасштабных (реальных) моделей (разновидность моделирования).
Оптимизационные задачи позволяют установить наиболее оптимальное (по тем или иным критериям) состояние экосистемы. Задачи оптимизации решаются путем установления:

множества показателей, варьирование которых создает многообразие допустимых вариантов моделируемой структуры или процесса;
множество условий, ограничивающих область изменения текущих значений параметров экосистемы;
критерии эффективности оптимизируемой экосистемы (процесса).

Метод априорного раннирования позволяет формализовать процесс выбора варьируемых показателей на основании данных о значимости параметров экосистемы.
Метод отсеивания переменных используется для сокращения числа переменных на этапах предварительного экспериментального исследования. Это позволяет уменьшить размерность задачи и, следовательно, числа опытов.
Метод планирования многофакторного эксперимента позволяет установить связь между критерием оптимизации и варьируемыми параметрами. Позволяет получить максимальное количество достоверных данных при наименьшем количестве опытов.

Интегральные критерии ПТГ

Критерий – сравнительный показатель, характеризующий состояние системы и используемый для оценки системы.

Анализ реальных экосистем, формируемых в рамках конкретной деятельности человека, опирается на объективные критерии, выбор которых зависит от специфики экосистемы и требований, которые к ней предъявляются.

Критерии состояния экосистем должны удовлетворять ряду общих требований:

а) Достаточная чувствительность по отношению к параметрам экосистемы, отвечающим данному критерию.

б) Необходимая конструктивность, позволяющая сравнительно просто определять числовое значение критерия.

в) Универсальность с точки зрения возможности сравнения эффективных природоохранных функций, реализуемых в экосистеме.

Как правило интегральный критерий включает параметры экосистемы, поддающиеся управлению и параметры экосистемы, не поддающиеся управлению.

Управляемыми параметрами являются те, которые характеризуют технические решения, в т.ч. и природоохранные. Большинство управляемых параметров может быть изменено только в строго регламентированных пределах.

Неуправляемые параметры условно можно разбить на две группы:

1. Случайные, для которых законы распределения известны на всем множестве состояний экосистемы (метеорологические, геологические, гидрологические и др.).

2. Случайные, для которых известны только области изменения, но не известны законы распределения вероятностей состояния (состояния биогеоценозов и др.).

С точки зрения выработки конкретных природоохранных решений в рамках СИЭОП критерии состояния экосистемы целесообразно по хронологически выраженным этапам жизнедеятельности ПТГ:

изыскание в пределах формируемой ПТГ;
проектирование;
промышленное производство;
строительство;
эксплуатация;
завершение эксплуатации и рекультивация.

Различаются критерии:

Как признак состояния экосистемы – качественные критерии.
Как признак меры – количественные.

Интегральным критерием, являющимся мерой экологической эффективности трудового процесса, может служить опасность нарушения природного баланса как в узкотерриториальном (региональном), так и в общегосударственном масштабе. Такая опасность является потенциальной характеристикой необратимых потерь, количественно связанных с антропогенными факторами промышленного техногенеза.

Общий принцип охраны природы в сфере промышленного производства заключается в минимизации интегральных потерь неживой и живой природы.

Интегральные критерии позволяют достаточно объективно оценить эффективность комплексного инженерно-экологического обеспечения. Комплексность предусматривает прежде всего обоснованное введение экологических критериев в практику расчета, проектирования, производства и эксплуатации продукции.

В частности, при разработке новых норм проектирования промышленных объектов следует рекомендовать:

Повышение категорийности наиболее экологически ответственных объектов.
Ужесточение требований к экологической устойчивости объектов.
Выбор нормируемых, экологически обоснованных показателей промышленного строительства:

в процессе проведения инженерных изысканий и подготовительных работ;
при проведении земляных работ;
в процессе испытаний земляных конструкций и сооружений.

Внедрение автоматизированных систем контроля технического состояния объектов и экологической обстановки в зоне дислокации объектов.
Учет экологических критериев в системе планово-предупредительных и аварийно-восстановительных ремонтов.
Совершенствование структуры сбора и обработки информации о функционировании промышленных экосистем.

Анализ процессов функционирования промышленных экосистем позволяет провести классификацию методов охраны природы.