Моделирование в экологических исследованиях

В экологии широкое распространение получило моделирование, особенно при изучении и прогнозировании природных процессов.

Моделирование - метод исследования сложных объектов, явлений и процессов путем их упрощенного имитирования (натурного, математического, логического).

Термин «модель» имеет ряд смысловых значений:

1. физическое (вещественно-натуральное) или знаковое (математическое, логическое) подобие (обычно упрощенное) реального объекта, явления или процесса;

2. уменьшенное подобие реального объекта. Отличают действующую модель и только имитирующую форму чего- то (макет).

3. схема, изображение или описание какого- либо явления или процесса в природе и обществе.

Модель применяется для прогнозирования. В экологии под моделью часто понимается материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе исследования замещает объект- оригинал.

Классификация моделей.

МОДЕЛИ

Идеальные

(знаковые)

Реальные

(натуральные, аналоговые)

Математические

Концептуальные

(вербальные, графические)

Численные

(имитационные)

Аналитические

(оператор известен в аналитической форме)

Дискретные – непрерывные

Детерминированные – стохастические

Точечные – пространственные

Статические - динамические

В природно- технических системах техника и природа представлены как элементы одной системы.

В качестве научной основы природопользования используется модель геосистемы.

Геосистема, включающая в качестве своих элементов население и орган управления, который принимает и контролирует решения, называется интегральной.

В основу математического моделирования при экологическом прогнозировании положен принцип представления сложной системы, в том числе биологической, в виде отдельных подсистем (блоков, модулей), которые связаны между собой функциональными связями, имитирующими либо поток веществ (загрязняющих), либо регулирующие воздействия, либо пространственные миграции, либо развитие организмов и т.д. С помощью математических символов строится абстрактное упрощенное подобие изучаемой системы.

В зависимости от задач исследования и особенностей системы оригинала разрабатываются самые разнообразные модели, которые классифицируются по разным признакам.

Модели материальные (реальные) – на них исследуются процессы, происходящие при различных режимах тех или иных заранее запрограммированных воздействий.

Модели идеальные (знаковые) - мысленные (график или формула).

В экологии наибольшее распространение получили модели:

• концептуальные,

• математические (научный текст, схема системы и т.д.).

Экологическая стандартизация и паспортизация

Стандарт – нормативно- технический документ, который устанавливает комплекс норм, правил, требований, обязательных для исполнения.

Экологическая стандартизация - установление единого и обязательного для всех объектов данного уровня системы управления экологических норм и требований.

Меры улучшения качества окружающей среды

Архитектурно- планировочные

Экономические

Технологические

Правовые

Инженерно- организационные

Стандарты качества ОС подразделяются на:

• экологические – устанавливают ПД нормы антропогенного воздействия на ОС, превышение которых несет опасность здоровью человека, губительно для растительности и животных. (ПДК и ПДУ);

• производственно- хозяйственные - регламентируют экологически безопасный режим работы производственного, коммунально- бытового и др. объектов (ПДВ и ПДС).

Экологический паспорт предприятия – природопользователя представляет собой нормативно – технический документ, включающий данные по использованию предприятием природных ресурсов, вторичных выбросов и данные по определению влияния хозяйственной деятельности предприятия на окружающую природную среду.

Экологический паспорт предприятия составляется в обязательном порядке в интересах охраны природы, рационального использования природных ресурсов, и улучшения здоровья человека.

Базой для разработки экологического паспорта являются основные показатели производства, проекты расчетов ПДВ, нормы ПДС, разрешение на природопользование, паспорта газо- и водоочистных сооружений и установок по утилизации и использованию отходов, формы государственной статистической отчетности и др. нормативные и нормативно- технические документы.

Экологический паспорт предприятия создает реальную возможность перехода от изучения состояния окружающей среды к детальному анализу причин их загрязнения и их устранению от оценки общего объема выбросов к удельным показателям на единицу выпускаемой продукции.

Информация, содержащаяся в экологическом паспорте, предназначена для решения следующих эколого- экономических задач:

• оценки влияния выбросов (сбросов, твердых отходов) загрязняющих веществ на ОПС и определения платы за природопользование;

• установления предприятию ПДВ, ПДС загрязняющих веществ в ОПС;

• планирования предприятием природоохранных мероприятий и оценки их эффективности

• повышения эффективности использования природных (водных, земельных) и материальных ресурсов, энергии и энергоресурсов;

• экологической экспертизы проектируемых, существующих и реконструируемых предприятий;

• контроля за соблюдением предприятием законодательства РФ в области охраны ОПС.

Срок действия экологического паспорта – 5 лет.

Структура и содержание экологического паспорта предприятия. Экологический паспорт включает следующие блоки: