6. Анализ равновесия птг. Принцип г. Вейля.

ПТГ – совокупность природных и искусственных объектов, формирующихся в результате строительства и эксплуатации инженерных и иных сооружений, комплексов и технических средств, взаимодействующих с природными объектами.

В основе инженерного анализа ПТГ лежит понятие экоравновесия. Задача такого анализа состоит в точном и достоверном прогнозе возможных последствий нарушения равновесия по величинам смещений равновесных состояний (параметров).

Э коравновесие можно охарактеризовать суммой параметров физического, химического и других состояний в рамках какой-либо экосистемы. Для анализа равновесия ПТГ используется принцип симметрии Г, Вейля, который гласит: «если условия, однозначно определяющие какой-либо эффект, обладают симметрией, то и результат их действия обнаруживает ту же симметрию». Стремление экосистемы восстанавливаться, согласно Вейлю, подобно принципу «действие-противодействие» Ле Шателье для оценки химических реакций, которые подчиняются законам природы (законы постоянства принятых отношений). Равновесие экосистемы человек-природа:

, – вектора экологических потерь.

Отклонение от равновесия (ассиметрия) характеризуется величиной вектора ЭП ( ), который направлен в сторону конкретного экокритерия (A, B, N…) и должен иметь регламентируемое ограничение (норму) в виде граници допустимых потерь. Идеальной экосистемой считается такая, которая удовлетворяет условию: =0. Этозначает, что какой-либо производственный объект отсутвует вообще, либо его воздействие на ОС=0. Отношение изменения экопотерь во времени происходит бесконечно длительное время .

7. Понятие об экологической нише.

8. Основные понятия и измерительный статус эколометрии.

Информационная база инженерной экологии формируется на целом ряде критериев, которые должны быть объективными, точными и достоверными. Измерением и формализацией этих критериев занимается эколометрия.

Эколометрия – область науки, занимающаяся вопросами идентификации (сравнения) факторов и измерением критериев инженерной экологии с достаточной точностью и достоверностью в пределах какого-либо мониторинга.

М ониторинг – целенаправленная система наблюдений и контроля за экообстановкой с ее анализом и дальнейшим прогнозом. Структура связи между эколометрией и И.Э. мониторингом: поток информации

Т очность эколометрия достоверность

Идентификация

Измерительный блок критерий объективности теоретическая модель

( натурные измерения) экологической ситуации или аналитический рассчет

Инженерная экология

Для моделирования процессов в ИЭ используется измерительный аппарат и последовательность операций, представленных в структурной схеме эколометрии. Для идентификации процессов в экологии используют 3 последовательных операции

1. Непосредственное измерение тех процессов и явлений, которые происходят в естественных условиях;

2. При невозможности прямых измерений проводят компьютерный эксперимент;

3. Составление теоретической модели и выполнение аналитических расчетов.

9. Классификация физических критериев по видам техногенного воздействия на компоненты природы.

Современная концепция развититя ПТГ свидетельствует об имеющейся диспропорции между инженерным расчетно-теоретическим и экспериментальным обоснованием воздействия техногенных факторов на ОС, что приводит к невосполнимым потерям биоценозов, природного ландшафта. Для решения этой проблемы необходимо внедрение четкой зональной классификации промышленных осваиваемых регионов по принципу техногенного воздействия на свойства ОС. Для этого накапливается и изучается информация по следующим направлениям:

1) Изучаются факторы максимального техногенного воздействия на ООС в зоне промышленного воздействия (освоение территорий). В этом случае устанавливаются: номенклатурный состав техногенных факторов ( ), интенсивность их воздействия на ОС. Оценка этого состояния проводится с помощью коэффициента экологической весомости . Уровень техногенного воздействия, как характеристика любого промышленного объекта является показателем потенциальной экологической опасности и может быть представлен как в единичном (локальном) и общем (комплексном) виде. Единичный показатель уровня воздействия:

Комплексное воздействие выражается: .

2) Признаки и показатели техногенного воздействия на природную среду включают ландшафты, гидрологическую среду в зоне воздействия. Таки показатели так же могут быть представлены в единичном и комплексном виде. При заданной номенклатуре показателей антропогенного воздействия на ОС целесообразно в качестве обобщающего критерия использовать зону поражения или зону влияния антропогенных факторов ↔ , где x; y; z – координаты пораженных зон, - функция эковоздействия, определенная реакция ОС в радиусе действия реакционной силы самой ОС.

3) Особенности природных ландшафтов. Природные ландшафты определяют выбор экомодели прогноза регионального уровня взаимодействия сооружаемого объекта с ОС. Особенности ПЛ:

- ландшафты, обладающие высокими рекреационными способностями. Их сохранность должна быть обеспечена.

- л, содержащие в своих недрах ПИ

- с/х и лесные ландшафты – необходимы биосфере

- л, которые малопригодны для с/х или для организации рекреациооных зон и не содержат в себе ПИ

10. Оптимизация соотношений характеристик состояния экосистемы «Объект – ОС».

11. Оценка функционирования природно-техногенных экосистем.

12. Оценка техногенного воздействия на ОС.

Любое промышленное или техногенное воздействие вызывает ответную реакцию ОС (R), и она может классифицироваться по 3-м составляющим:

1. В виде адаптационной составляющей (локальной) - ,

2. В виде восстанавливающей составляющей (самовосстановление) - ,

3. Невосстанавливаемой составляющей - .

С труктура техногенного воздействия на объекты ОС:

Характер техногенного воздействия	С тационарный
	Н естационарный
	Д искретный
	В пределах экологич. норм
	За пределами экологич. норм

флора область допус-

, фауна тимых значений

Rн человек параметров

(Пдк, ПДВ…)

Локальная форма характеризуется статическим смещение равновесия, которое не оказывает существенного воздействия на ОС. При восстановительной реакции экосистема сама или при небольшой поддержке восстанавливается в исходное состояние. При невосстанавливаемой реакции процесс изменения экосистемы происходит в необратимой форме, что приводит к нарушению устойчивости равновесия Э. Для всех промышленных объектов показателем эконадежности является величина и уровень 3-х составляющих: , , Rн.

Интегральной характеристикой экологичности ПТГ является следующее выражение:

Где Е – конкретные характеристики антропогенного воздействия на ОС.начальный уровень состояния ЭС характеризуется тем моментом, когда сумма и длительность всех внешних факторов =0. Критерием интегрального ущерьа, нанесенного ОС при воздействии на нее совокупности техногенных факторов может служить коэффициент экологически полезного действия (КЭПД) – это отношение численно выраженной суммы всех воздействий на ПТГ к численному выражению исходного состояния ЭС. Введение понятия КЭПД позволяет ввести универсальную шкалу по которой можно представить технологическую модель воздействия на экосистему и оценить уровень экосостояния.