Система и ее основные свойства

Термин «экология» (от греч. оikos - жилище, убежище; 1оgos - наука) введен в науку немецким ученым Эрнстом Геккелем в 1869 г.

Экология изучает взаимодействие организмов с окружающей средой и между собой.

Окружающая среда ‑ это среда обитания и производственной деятельности человека, которая характеризуется взаимодействием с неживой природой и живыми организмами.

Организм и окружающую его среду можно представить в виде некоторой системы (рис. 1).

Воздействие организма на окружающую среду и этой среды на организм имеет экологический характер, а следовательно, может быть описано в экологических терминах. Заменив организм другим объектом, можно в тех же экологических терминах описать его воздействие на окружающую среду и, соответственно, окружающей среды на этот объект. Если же в качестве объекта выбрать промышленное предприятие, например химическое производство, то в этом случае мы будем иметь дело с объектом промышленной экологии (рис. 2).

 

Рис. 1. Организм и окружающая его среда как система

Рис. 2. Промышленное предприятие и окружающая его среда как система

 

Система представляет собой набор элементов, определенным образом связанных между собой. Выделим следующие свойства системы:

1. Наличие взаимодействия, взаимосвязи или взаимозависимости элементов системы. Каждое событие подвержено влиянию предыдущих событий и оказывает влияние на последующие. Это обстоятельство иногда называют историзмом (историчностью) систем. Применительно к промышленному предприятию воздействие его на окружающую природную среду начинается на стадии изыскательских и строительных работ и может быть
значительным.

2. Организация. Системы сложны и разнообразны, заранее не определены их границы и иерархия. Иерархия ‑ расположение системы (целостного объекта) в порядке от высшего к низшему.

3. Изменчивость. Ни одна реальная система не остается статичной в течение длительного времени. Элементы включаются или исключаются из нее в процессе эволюции, либо перемещаются за пределы системы. Как правило, существует тенденция к ухудшению характеристик системы во времени.

4. Наличие окружающей (внешней) среды. Каждая система является подсистемой некоторой более крупной системы. Независимо от своего уровня, состава или сложности системы функционируют во взаимосвязи с внешней средой.

5. Открытость. Системы, взаимодействующие со своим окружением, называются открытыми. Все реальные системы открыты.

Системы могут быть представлены по-разному. Возможно словесное описание систем, описание с помощью формул ‑ аналитические системы; графическое представление систем, их макетирование и т.д. На рис. 3 система представлена графически, тип системы «вход – выход». Системой типа «вход – выход» является система «химическое производство ‑ окружающая природная среда» (рис. 4).

 

Рис. 3.Система типа «вход-выход»

 

Рис. 4. Система «химическое производство - окружающая природная среда»:

сплошная линия - организованные потоки; пунктир - неорганизованные потоки (выбросы, сбросы, потери); ТБ - технологический блок; ЦП - целевой продукт;
ЭС - экологическая система; А - рабочее помещение (рабочая зона);
Б - промышленная площадка, территория предприятия; зона В - окружающая
природная среда (ОПС), природный территориальный комплекс, совокупность экологических систем различного уровня

1.1.2. Воздействие химического производства на окружающую
природную среду

Химическое производство оказывает на окружающую среду многообразное воздействие. В общем случае могут быть выделены три типа
воздействия:

· Загрязнение окружающей природной среды химическими веществами.

Загрязнение природной среды химическими веществами как следствие работы химического предприятия более правильно связывать с бесконтрольным поступлением загрязняющих веществ этого производства в природную среду.

Загрязняющее вещество ‑ любой продукт (вещество), попадающий в окружающую среду или возникающий в ней в количествах, выходящих за рамки обычного содержания, предельных естественных колебаний или среднего природного фона в рассматриваемое время.

 

· Истощение природных ресурсов.

Истощение природных ресурсов ‑ второй тип воздействия химического (химико-металлургического) производства на окружающую среду (рис. 5). Так, строительство химического комбината и эксплуатация им тех или иных конкретных сырьевых ресурсов сопровождается ухудшением качества природных ресурсов, их истощением и загрязнением среды.

 

 

Рис. 5. Техногенное воздействие на качество природных ресурсов:

а – начальный уровень грунтовых вод; б - уровень грунтовых вод как результат хозяйственной деятельности; 1 - сведение лесов; 2 - разрушение рельефа; 3 - гибель рыбы; 4 - заиливание водоема; 5 – понижение речного уровня; 6 - уменьшение выработки электроэнергии на ГЭС как результат понижения уровня реки; 7 – сведение лесов в результате загрязнения атмосферы

· Изменение природных и возникновение антропогенных (техногенных) ландшафтов.

Ухудшение ценности природных ресурсов (в частности, эстетических и рекреационных) обязательно сопровождает превращение природных ландшафтов в антропогенные (техногенные).

В действительности все эти три типа взаимодействия связаны между собой и могут быть разделены лишь в крайних случаях.