Глубокоуважаемые коллеги!
В начале доклада я хочу несколько слов сказать о своей профессиональной деятельности. Имея инженерное образование и защитив на Биологическом факультете МГУ в 1996г. кандидатскую диссертацию по специальности «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов», а в 2002г. докторскую по специальности «Экология», я более 30 лет работала в отраслевых организациях, занимаясь решением экологических вопросов, связанных с использованием водных ресурсов различными объектами энергетики.
Формально моей задачей являлся учет экологических проблем при проектировании и эксплуатации ГЭС, АЭС и приливных электростанций. А в реальности суть работы заключалась в согласовании уже готовых технических решений с надзорными органами. И в течение многих лет мне приходилось принимать активное участие в такой деятельности, в полной мере осознавая ее неэффективность в охране водных ресурсов и экономическую нецелесообразность.
Именно эти обстоятельства и побудили меня к изучению причин наблюдающихся противоречий и поиску их разрешения. Как показывает непредвзятый анализ проблемы, данная цель может быть достигнута путем создания управляемых природно-технических систем.
Природно-технической системой является любая совокупность природных, природно-техногенных и техногенных объектов, состояние и функционирование которых взаимосвязаны.
Подавляющее большинство работ по данной тематике носит описательный характер. Природно-технические системы воспринимаются скорее как данность. Моя же цель заключается не в сборе информации, а в формировании научной базы, позволяющей создавать природно-технические системы с заданными свойствами и управлять ими.
Выдвинутые мною идеи в настоящее время развиваются моими коллегами в ряде учебных и научных учреждений. В совокупности эту деятельность можно рассматривать как становление новой научной школы, открывающей принципиально иные возможности для сохранения и восстановления водных ресурсов.
Природно-технические системы возникают во всех случаях, когда человеческая деятельность или ее продукты внедряются в природную среду и вступают во взаимодействие с ее элементами. Они могут быть неуправляемыми и управляемыми.
Состояние неуправляемых природно-технических систем не контролируется. Их возникновение всегда сопровождается экологической деградацией окружающей среды. Подобные явления, связанные с различными формами эксплуатации водных ресурсов, описаны мною в монографии «Техногенез и экологическая деградация водных объектов».
Управляемые природно-технические системы – это искусственно создаваемые системы, условия в которых постоянно регулируются работой инженерно-технических устройств.
Задача регулирования экологической ситуации может быть возложена, как на технические устройства, специально спроектированные и возведенные для этой цели, так и на инженерно-технические объекты, имеющие иное предназначение, но которым придана в качестве дополнительной – функция экологического регулятора.
Следует подчеркнуть, что создание управляемых природно-технических систем – это не попытка, «не дожидаясь милостей от природы», переделать ее по собственному усмотрению. Основной целью является разработка механизмов, способных воспрепятствовать экологической деградации окружающей среды, в условиях постоянно возрастающей техногенной нагрузки.
И если эта идея будет воспринята научным сообществом в качестве новой парадигмы природоохранной деятельности, взаимоотношения между инженерно-техническими специалистами и экологами станут значительно более конструктивными. В современных условиях препятствием для этого являются устоявшиеся стереотипы, однако, уже сейчас существуют эффективные методы, способствующие развитию и укреплению подобного междисциплинарного мышления. Эти вопросы мною рассмотрены в монографии «Формирование экологического имиджа производственной организации».
На сегодняшний день создание управляемых природно-технические систем, как способ сохранения благоприятных экологических условий, получает все большее распространение. Примером может служить инженерно-экологическое обустройство малых водных объектов, однако эти решения принимаются методом проб и ошибок и носят частный характер. Необходимо формирование научных основ этой деятельности. Данным вопросам посвящена моя монография
«Создание управляемых природно-технических систем».
Первоочередной задачей в этой области является получение возможности системного управления водными ресурсами. Без участия воды не осуществляется ни один из вещественных круговоротов и энергетических потоков. Поэтому, создавая системы управления водными ресурсами, мы закладываем основы для механизмов эффективного управления состоянием окружающей среды в целом.
Работа по созданию научной базы управляемых природно-технических систем осуществляется мною одновременно по нескольким направлениям. Пять основных представлены на слайде. Результаты, полученные при изучении каждого из направлений, содержатся в статьях, опубликованных в журналах, как экологической, так и технической тематики. Эти материалы также размещены на моем авторском сайте. И, кроме того, в адаптированном варианте они обобщены в учебном пособии для студентов МЭИ.
Теперь я кратко охарактеризую эти направления.
Первым направлением является разработка общей методологии создания управляемых природно-технических систем. Данный процесс можно представить в виде схемы, включающей следующие этапы:
- идентификацию экологического регулятора – что означает определение инженерно-технического объекта, который потенциально способен выполнять данную задачу;
- экологическую оптимизацию регулятора, т.е. выработку проектных и эксплуатационных решений, позволяющих на практике реализовать эти возможности;
- установление исходных параметров, основными из которых являются границы области регулирования и состав находящихся в них объектов;
- субъективизацию объектов природно-технической системы, т.е. установление юридических лиц, управляющих этими объектами;
- разработку механизмов взаимодействия экологического регулятора и ассоциированных с ним объектов;
- разработку механизма взаимодействия природно-технической системы с аналогичными структурами.
Эта схема была мною использована при изучении возможностей управления природно-техническими системами с различными видами экологических регуляторов.
Вторым направлением исследований стала разработка научных основ создания управляемых природно-технических систем с использованием в качестве экологических регуляторов гидроэлектростанций и приливных электростанций. Эти исследования проводились на различных действующих и проектируемых ГЭС и ПЭС.
Как свидетельствуют результаты этих работ, экологическая оптимизация электростанций, путем придания им дополнительных природоохранных и средозащитных функций, способна обеспечить их превращение в экологические регуляторы.
Следующим направлением является создание управляемых природно-технических систем водоемов-охладителей атомных электростанций. Эта часть исследований проводилась мной в ходе многолетней работы на водоемах-охладителях Курской, Калининской и Смоленской АЭС.
Водоемы-охладители изначально создаются как природно-технические системы, с относительно небольшим количеством элементов, характер взаимосвязей между которыми проявляется более наглядно, чем в других случаях. В том числе, это касается и возникновения обратной связи между регулятором и элементами природной среды. Так, любое ухудшение качества вод в водоеме-охладителе интенсифицирует процесс образования биопомех в работе АЭС, способных создать аварийную ситуацию. При этом следует обратить внимание на то, что водоемы-охладители – это не безжизненные бассейны, а достаточно крупные водные объекты многоцелевого пользования. Их водная биота по своему биоразнообразию не уступает естественным водоемам региона, а продуктивность экосистем значительно выше. В определенной мере водоемы-охладители можно рассматривать как стенды, демонстрирующие работу управляемых природно-технических систем. Основная задача оптимизации их регуляторов заключается в переходе от выполнения ими чисто технических функций, к управлению экологической ситуацией.
Четвертое направление – это создание природно-технических систем по перераспределению речного стока. Идея межбассейновой переброски речного стока была несколько десятилетий назад отвергнута, как наносящая непоправимый ущерб окружающей среде. Но в настоящее время ситуация принципиально изменилась. Основная проблема заключается уже в необходимости не только доставки вод в засушливые регионы, но и отвода их избытка в периоды участившихся наводнений.
Данная деятельность может идти двумя принципиально различными путями. Первый – это традиционное крупномасштабное гидротехническое строительство, когда решения о реализации проектов будут приниматься в срочном порядке, и на разработку мер по их экологической оптимизации времени отпущено не будет. Второй путь заключается в поиске, опережающем разработку проекта, приемлемых решений экологических проблем. С этой целью мною проанализирован ряд проектов, ранее выдвигавшихся как в СССР, так и в других странах.
Межбассейновая переброска вод осуществляется гидротехническими комплексами, каждый из которых может быть использован в качестве экологического регулятора, и на базе которого может быть создана управляемая природно-техническая система. Главным параметром, определяющим функционирование этих систем должен стать расчет избыточного объема вод, переброска которого не нанесет экологического ущерба региону-донору. Для решения задачи нами был разработан метод расчета этого объема, для обозначения которого мною предложен термин «мобильные водные ресурсы».
Пятое направление касается проблемы международного рынка ресурсов пресной воды. Необходимость его создания обусловлена развивающимся мировым кризисом водопотребления. Для его разрешение предлагается несколько различных способов.
Во-первых, разрабатываются проекты, являющиеся аналогами нефтяного рынка. Их реализация заключается главным образом в прокладке коммуникаций, осуществляющих транспорт водных ресурсов из одного региона в другой. Основное преимущество этих проектов – в быстрой окупаемости. Недостаток – в игнорировании экологических проблем.
Второй вариант решения получил название, виртуального водного рынка, когда продажа воды заменяется поставкой водоемкой продукции. Несомненно, это направление имеет перспективы, однако в условиях острого дефицита водных ресурсов, оно не может решить проблемы коммунального хозяйства, производства сельхозпродукции и сохранения природных объектов региона-реципиента.
В третьем разработанном нами варианте весь этот комплекс проблем решается, путем создания цепи управляемых природно-технических систем. Их задачей является не только доставка воды в регионы, испытывающие ее дефицит, но и отвод избытка вод из районов, испытывающие катастрофические наводнения.
На сегодняшний день в мире функционирует более 200 систем межбассейновой переброски вод и сфера этой деятельности стремительно растет. Причем организации, разрабатывающие проекты и осуществляющие строительство, далеко не всегда используют водные ресурсы своей страны. И если наша страна в кратчайшие сроки не предложит свои проекты в данной области, она будет лишена участия в перспективном сегменте мировой экономики.
Шестое направление – это развитие новой научной дисциплины – резортологии. Резортом можно назвать любой участок, используемый населением для отдыха. В контексте рассматриваемой проблемы – это один из видов природно-технических систем. Нередко они формируются на основе водных объектов. Их исследование мною проводилось в процессе разработки проектов инженерно-экологического обустройства малых водных объектов г.Москвы.
Стихийно возникающие неорганизованные резорты вызывают деградацию окружающей среды. Избежать этого можно, только сделав подобные природно-технические системы управляемыми. Для этой цели используются различные регуляторы. Например, многие исторические водоемы на территории Москвы наполняются из водопроводной сети, а хорошее качество вод поддерживается работой устройств принудительной циркуляции и аэрации.
В заключении позвольте кратко резюмировать итоги моей работы. Основным вкладом в научную базу сохранения, восстановления и рационального использования водных ресурсов, я считаю:
- Создание общетеоретических основ формирования управляемых природно-технических систем на базе различных водных объектов.
- Междисциплинарный подход, позволяющий консолидировать усилия специалистов разного профиля при решении природоохранных и водохозяйственных проблем.
- Разработка комплексного решения проблем мировых кризисов – водопотребления и дефицита продовольствия – на основе экологически ориентированного проектирования систем межбассейнового перераспределения водных ресурсов.
Благодарю за внимание!
| Скачать с сайта можно, нажав на ссылку: | доклад | презентация |