Полная версия

Главная arrow Экология arrow ГЕОЭКОЛОГИЯ. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

ПРЕДИСЛОВИЕ

Глубоко осознанный переход от отраслевой экстенсивной экономики к инновационному типу экономики, основанному на реализации фундаментальных научных результатов (новшеств), выдвигает целый ряд проблем, затрагивающих сохранение окружающей среды и самого человека в биосфере.

На современном этапе забота о сохранении природы заключается не только в разработке и соблюдении законодательства об охране Земли и ее недр, лесов и вод, уникальной атмосферы, животного и растительного мира, но и в познании закономерностей причинно-следственных связей между различными видами человеческой деятельности и изменениями, происходящими в природной среде.

Исходя из того, что изменения в окружающей среде являются результатом воздействия многих групп факторов (природных, антропогенных и техногенных), познание закономерностей природных процессов и управление уровнем воздействия на них со стороны человека служит одной из приоритетных задач теоретической геоэкологии и ее прикладной отрасли — промышленной экологии.

Для комплексного решения проблем в системе «природа - человек» необходимы специалисты широкого профиля, освоившие основы геоэкологических знаний. С учетом изложенных положений построена логика подачи материала в книге.

Вначале дается понятие геологической среды с позиции геологической истории биосферы. Рассмотрены известные и выделенные нами экологические функции геологической среды. Приведены определения природных, антропогенных и техногенных факторов. Дано понятие «кларк» химических элементов и раскрыто содержание термина «технофильиость» элементов-поллютантов. Затем представлены основные стадии эколого-геохимических исследований на разных этапах жизненного цикла инновации, способы и приборы для аналитических измерений и кратко даны методы математической обработки геоэкологических данных. Поскольку пособие предназначено и для практических занятий, эти разделы сопровождаются рассмотрением типовых задач, решение которых позволит получить опыт обработки экспериментальных данных. Отдельный раздел посвящен фоновому геоэкологическому мониторингу преимущественно загрязняющих веществ в атмосферном воздухе.

Раздел «Промышленная экология» начинается со знакомства с критериями качества и нормативными показателями атмосферного воздуха, а также гигиеническими критериями и классификацией условий груда при воздействии факторов рабочей среды и трудового процесса, далее даны классификация вредных и опасных производственных факторов и классификация условий труда. Приведены основы для расчета вредности всех производственных факторов и определения общей оценки условий труда, а также размера санитарно-защитной зоны предприятия с учетом метео- параметров. Последний раздел знакомит читателя с примерами расчетов выбросов загрязняющих веществ из столярного цеха, степени рассеивания ЗВ в атмосфере в зависимости от высоты трубы, экологического класса предприятия и расчетов интегральных экологических показателей техногенных воздействий. Полученные на практике знания будут востребованы, в первую очередь, при разработке мероприятий по обеспечению безопасности производства и уменьшению его негативного воздействия на окружающую среду. Этой тематике, начиная с классификаций мероприятий по рациональному использованию воздуха, воды и сырьевых ресурсов (природных и вторичных), серьезное внимание уделено в теоретических лекционных курсах, читаемых автором настоящего учебника.

В результате усвоения материалов учебника студент должен:

знать

  • • историю возникновения и развития геоэкологии как междисциплинарного направления, изучающего взаимосвязи природы, общества и техники;
  • • экологические функции гсосфсрных оболочек Земли;
  • • основные закономерности взаимодействия человека и гео- сфсрных оболочек Земли;
  • • историю Международного экологического сотрудничества;

уметь

  • • применять экологические методы исследований при решении типовых профессиональных задач;
  • • анализировать факторы антропогенного воздействия на гсо- сферные оболочки Земли;
  • • оценивать последствия стихийных природных и техногенных процессов;

владеть

  • • методами анализа и оценки различных антропогенных процессов и их проявления в геосферпых оболочках Земли;
  • • методами оценки вклада различных отраслей промышленности в формирование геоэкологических ситуаций разной степени напряженности;
  • • методикой проведения природоохранных мероприятий для обеспечения оптимального функционирования нарушенных геосистем.

Появление в рабочих программах учебных дисциплин профессиональных компетенций — не простая дань моде, а объективная закономерность. Она обусловлена необходимостью повышения требований к знаниям, в первую очередь, обеспечивающим решение на уровне концепции устойчивого развития профессиональных вопросов, связанных с созданием инновационного механизма хозяйствования. Новый специалист должен иметь представление о физических основах современного рационализма, сформировавшегося на плечах рационализма классического. А. Эйнштейн в статье «Мое кредо» очень точно выразился по этому поводу: «Принадлежать к числу людей, отдающих все свои силы исследованию и обдумыванию объективных фактов, имеющих непреходящее значение, — особая честь... и тяжелая обязанность. Хотя в повседневной жизни я типичный индивидуалист, все же сознание незримой общности с теми, кто стремится к истине, красоте и справедливости, не позволяет чувству одиночества овладеть мной». Эта статья в 1932 году издана в Германии в виде пластинки.

Рациональность во все времена отражает способность человека мыслить и действовать на основе достигнутых наукой разумных норм и правил. В XX в. традиционный рационализм претерпел существенные изменения. Новые факты, установленные в физике и других областях естествознания, заставили нс просто расширить наши представления об окружающем мире, но и постепенно сформировать новую мировоззренческую парадигму. В ее формировании трудно переоценить роль В.И. Вернадского. По существу, в нынешнем столетии возникла новая «картина мира». Изменилось и представление о содержании и смысле научного метода, понятие истины и многие другие понятия, пересмотр которых был начат еще Пуанкаре в самом начале века.

Рождение современной науки и научного метода обычно связывают с революцией Коперника — Галилея — Ньютона. Именно у них — накануне эпохи Просвещения — появились истоки научного мировоззрения, которое позднее получило название рационализма. Он сформировался в XVII—XVIII вв. и стал отражением взлета науки в XIX веке, да и большинства научных достижений XX века.

В основе классического рационализма XVIII в. было представление о миропонимании как о некоем механизме, который действует по некоторым вполне четко определенным и неизменным правилам (законам). В мире царствует жесткий детерминизм, а человек — не более, чем посторонний наблюдатель, нс способный что-либо изменить и как-то существенно вмешаться в ход событий. Но человек наделен способностью познавать эти законы и использовать их в собственных интересах. Такую концепцию особенно четко сформулировал Ф. Бэкон, который считал необходимым познание законов Природы для того, чтобы иметь возможность ставить их на службу человечеству.

Несмотря на огромные успехи науки XVIII и XIX вв. и создание на ее основе новых образцов техники, приведших постепенно к переустройству всего жизненного уклада людей, концепции рационализма стали подвергаться разнообразной критике. Прежде всего со стороны церкви, потому что христианский Бог не вписывался в схемы классического рационализма или, по словам Лапласа, для того чтобы объяснить функционирование Вселенной, человек не нуждался в гипотезе о существовании Бога.

Ограниченность и противоречивость классического рационализма были замечены не только богословами, но и учеными и философами. И. Кант был, возможно, первым, кто увидел несоответствие между рационалистическим видением окружающего мира и иррациональностью самого человека [1]. Русский физиолог и просветитель И.М. Сеченов подчеркивал необходимость изучения человека в единстве его «плоти, души и природы». Так постепенно маятник рационализма начал движение в другую сторону от абсолютного детерминизма, начались поиски «новой рациональности». Во второй половине XIX в. в русской философии получило распространение «системное мышление», которое получило название русского космизма. Оно стимулировало стремление к более глубокому изучению Природы, ее внутренних взаимосвязей, при котором объект исследования и изучающий его субъект уже не были разделены непроницаемым барьером. Человек уже начинал мыслиться включенным в наш единый Мир, в Универсум, как позднее скажет Тейяр де Шарден. Представление о единстве человека и природы, о человеке как об активном природном факторе, представление еще не четко формулируемое, было одним из составляющих русского научного и философского мировоззрения, которое породило научный гений Вернадского. Вся жизнь Вернадского — это постепенное расширение горизонта и наполнение конкретным содержанием общей «идеи системности» нашего мира. Он начал с изучения геохимических процессов, потом проследил место живого вещества в процессах планетарной эволюции. Затем вышел за границы биосферы, рассматривая Жизнь и Разум как явления космические. После работ Вернадского создалась реальная возможность нарисовать всю грандиозную картину мироздания как единого процесса самоорганизации от микромира до человека и Вселенной. И теперь она представляется совсем по-иовому и совсем не так, как она рисовалась классическим рационализмом. На основе анализа огромного эмпирического материала Вернадский описал характер эволюционного развития биосферы, из которого следует необходимость перехода биосферы в новое состояние — в ноосферу [2].

Однако решающий удар по исходным мировоззренческим позициям классического рационализма, потребовавший отказа от принципа стороннего наблюдателя, был сделан физикой, более точно — квантовой механикой, но уже в 20-х годах XX века. Коротко ее суть в том, что она не отрицает классическую механику Ньютона, а сделала ее частным случаем для условий, когда скорости процессов значительно меньше скорости света.

В обыденной жизни нас окружают материальные объекты, размеры которых сопоставимы с нами. Наблюдая за окружающими нас объектами, мы интуитивно формируем модельное представление об устройстве мира и всей Вселенной. По нарушение подобных традиционных правил способно нас не просто удивить, а довести до замешательства или шокового состояния. Именно так реагировали ученые физики на новые результаты изучения поведения материи на атомном и субатомном уровне. Поиски новых понятий и методов объяснения в конце концов привели к созданию новой квантовой механики, в окончательное построение и обоснование которой существенный вклад внесли Э. Шредингер (1887—1961), В. Гейзенберг (1901-1976), М. Борн (1882-1970).

Очередной радикальный шаг был связан с созданием теории корпускулярно-волнового дуализма в поведении элементарных частиц (Луи де Бройль, 1924; К. Дэвиссон и Л. Джермер, 1927). Стало очевидным, что волновые и корпускулярные свойства квантовой частицы фундаментальным образом взаимосвязаны. А эти особые волны теперь называются «волнами де Бройля» или «волнами вероятности». Теперь на вопрос о конкретной элементарной частице «Электрон — это частица или волна?» — однозначно ответить невозможно, так как его свойства зависят от системы, в которой он находится. Так, в макросистеме, в кинескопе электрон в основном — частица, его волновые свойства являются дополнительными и проявляются незначительно. Однако в микросистеме, например, в атоме, электрон — в основном волна, а свойства, присущие частицам, являются дополнительными. Таким образом, в зависимости от внешних условий сложный микрообъект реализует разные стороны своей сущности. Отсюда возникает системная неопределенность, свидетельствующая о неразрывной связи между объектом и изучающим его субъектом, их взаимном влиянии друг на друга. Субъект, помещая микрообъект в ту или иную систему, изменяет его свойства и сам получает часть данных об объекте, которые в одних случаях выступают как основные, а в других — как дополнительные. Это явление относится к фундаментальным свойствам элементарных частиц и в науке называется принципом дополнительности. Оба представления не противоречат друг другу — они в самом деле дополняют одно другое, и это отражает название принципа.

Системная неопределенность и принцип дополнительности впервые обнаружены и получили научное объяснение в квантовой механике. Однако в других пауках, в частности, геоэкологии к концу XX в. появились эмпирические обобщения, которые позволяют использовать эти принципы как универсальные применительно к естественным, техническим и гуманитарным наукам. Современный процесс познания должен основываться на этих принципах. В соответствии с ними разделение объекта и субъекта невозможно, и это подтверждает наш вывод о том, что биосфера, мир — сложная, но единая система. Ее составными компонентами являются геосферы и биота, включая человека. Человек, единственное разумное вещество, находится не вне или над, а в самой системе. Стала очевидной теснейшая связь неживой (косной) и живой материи, что позволяет совершенствовать гипотезы развития живой природы на фоне геологической истории биосферы. Такой подход к созданию курса лекций по дисциплине «Экология» мы применили в начале 90-х годов. Опубликован учебник, который имеет гриф Минвуза [3]. В нем на многочисленных примерах демонстрируется суть принципа системной неопределенности и роль прямых и обратных связей в системах «Объект — субъект» или «Человек — Окружающая среда». Эти принципы положены в основу новых фундаментальных законов современной экологии, и разработан природосообразный механизм преодоления гомоцентричного мировоззрения и перехода к спасительному экоцентричному варианту.

Прошло около 20 лет, и эти идеи, рожденные в виде экологического императива, становятся общевостребованными, в первую очередь, в инженерном образовании, а также во всех других видах образования, при освоении профессиональных и других компетенций и воспитании специалистов, способных создавать новшества и реализовывать из них инновации [4].

Список рекомендуемой литературы

  • 1. Манатов, А.В. Научная рациональность в проблеме устойчивого развития / А.В. Мананков // Методология науки. Вып. III. Становление современной научной рациональности. — Томск : Изд-во ТГУ, 1998. - С. 120-126.
  • 2. Манатов, Л.В. Развитие идей В.И. Вернадского в современных геологических науках / А. В. Мананков // Международный год планеты Земля: проблемы геоэкологии, инженерной геологии и гидроэкологии. — Томск : Изд-во ТГАСУ, 2008. — С. 188—193.
  • 3. Мананков, А.В. Основы экологии. Теория, факторы, законы, кризисы и их преодоление. — Томск : Изд-во ТГАСУ, 1997. - 235 с.
  • 4. Мананков, А.В. Геологическая среда и техносфера: Квантовые процессы и жизнь. Самоорганизация [Текст] : монография. Томск : Изд-во ТГАСУ, 2012. — 416 с + 8 с. цв. вкл.
 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>