Системный подход к решению проблем сохранения окружающей среды

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ФИНАНСОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПРИ ПРАВИТЕЛЬСТВЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Липецкий филиал

Кафедра математики и информатики

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Общая теория систем»

на тему: «Системный подход к решению проблем сохранения окружающей среды»

Исполнитель: Хусаинова В.А.

Направление подготовки: Бакалавр бизнес-информатики.

№ зачетной книжки:100.16/120288

Руководитель: Черпаков И.В.

Липецк 2013



Оглавление

Введение

Глава 1.Текущий анализ экологической ситуации

1.1 Историческое развитие экологии

1.2 Основные мысли решения экологической проблемы современных исследователей

Глава 2. Анализ экологической системы с точки зрения системного подхода

2.1 Роль человека в экологической системе

2.2 Системный подход в экологии

2.3 Системный подход к решению проблемы сохранения окружающей среды при помощи моделирования

2.4 Внутренние и внешние связи экологической системы

2.5 Предполагаемые проектные решения, методы устранения проблемы

Заключение

Библиографический список



Введение

Человек является творением и одновременно создателем своей окружающей среды, которая обеспечивает его физическое существование и предоставляет ему возможности для интеллектуального, нравственного, социального и духовного развития. В ходе долгой эволюции человечества на планете была достигнута стадия, на которой в результате ускоренного развития науки и техники человек начал преобразовывать многочисленными путями свою окружающую среду. Оба аспекта окружающей человека среды, как естественной, так и созданной человеком, имеют решающее значение для его благосостояния и для осуществления основных прав человека, включая даже право на саму жизнь [9].

Охрана природы иокружающей средыв современном обществе -- проблема комплексная: политическая, техническая, экономическая, социальная и правовая. Её успешное решение позволит претворить в жизнь очень важную идею -- «не сражайся с природой, используй её богатства»! Данная проблема все больше рассматривается сейчас как необходимый и один из важнейших элементов более широкой категории -- качество жизни.

С развитием научно-технического прогресса и расширением масштабов производства проблема охраны природной среды приобретает все большую актуальность. Чтобы сохранить природу и её ресурсы для потомков, необходимо уже сейчас поставить наши отношения с природой на строго научную основу. От потребительского отношения к природе человек должен перейти к сотрудничеству с ней и соизмерять свою хозяйственную деятельность с возможностями природы.

Здоровье и благосостояние каждого человека и общества в целом зависят от качества окружающей среды. Все больше и больше становится случаев, когда человек наносит ущерб во многих районах Земли: опасные уровни загрязнения воды, воздуха, земли и живых организмов; серьезные и нежелательные нарушения экологического баланса биосферы; разрушение и истощение невосполняемых природных ресурсов. Гармония человека и природы -- необходимое условие дальнейшего развития цивилизации. Рост населения планеты, развитие экономики, достижение научно-технического прогресса стали причиной нарушения этой гармонии, что особенно проявилось в 20 веке[1].

Целью данной работы является рассмотрение и решение проблемы сохранение окружающей среды.Специалисты выделяют ряд экологических явлений, представляющих серьезную опасность для человечества и требующих безотлагательных и эффективных действий, направленных на их устранение.

Для достижения поставленной цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

анализ литературных источников по выбранной теме;

рассмотрение экологической ситуации в мире;

определение структуры в виде моделей;

формулирование предложений.

В развивающихся странах большинство проблем окружающей среды возникает из-за недостаточного развития. Можно заметить, как миллионы людей живут в условиях, далеко отстающих от минимально необходимых для достойного существования человека;в плане гигиены, санитарии, медицины, образования, не хватает даже жилищ, не говоря уже о еде и одежде. Поэтому, развивающиеся страны должны направить свои усилия на развитие, прежде всего исходя из своих первоочередных задач и необходимости сохранять и улучшать качество окружающей среды[12].

Самые ценныесущества на земле-- это люди. Именно люди являются движущей силой социального прогресса, именно люди создают благосостояние общества, развивают науку и технику и своим упорным трудом постоянно преобразуют окружающую среду. Вместе с социальным прогрессом, развитием производства, науки и техники также повышается и способность человека улучшать качество окружающей среды. Жить в согласии с природой -- необходимое условие существования человечества.

В решении данной проблемы заинтересованы различные экологические организации, такие как:

Союз «Чернобыль»;

Системные аналитики (эксперты-экологи, специалисты в данной области и т.д.);

Социально-экологический союз;

Экологический союз;

Всероссийское общество защиты животных;

Всероссийское общество охраны природы (ВООП);

Верховный орган общества охраны природы;

ЮНЕП (программа ООН по окружающей среде);

Международный регистр потенциально токсичных веществ (МРПТХВ);

Международная справочная система источников информации по окружающей среде (ИНФОТЕРРА);

Международный союз охраны природы и природных ресурсов (МСОП).

Цели и задачи обществ по охране природы и экологических общественных объединений совпадают, но экологическое движение имеет свои направления: каждая группа, секция или клуб призваны решать конкретные экологические вопросы(борьба против строительства скоростной железнодорожной трассы Москва-Санкт-Петербург и т.д.) Именно общественное движение приостановило в свое время строительство Нижнеобской ГЭС, проект которой предусматривал затопление территории площадью 139 тыс. , где сейчас добывают нефть и газ [13].

На сегодняшний день, наступил тот самый момент в истории, когда люди должны регулировать свою деятельность во всем мире, проявлять более тщательную заботу в отношении последствий этой деятельности для окружающей среды [14].

Существуют большие перспективы улучшения качества окружающей среды и создания хороших условий для жизни. Для этого необходимыгорячий, но твердый ум, напряженный, но организованный труд директоров предприятий, руководства. Менеджеры и сотрудники предприятийсвоими решениями и мероприятиями определяют степень влияния на окружающую среду товаров и услуг, производственных процессов и инфраструктуры предприятия. Чтобы знать последствия их деятельности и иметь возможность снизить вредный экологический эффект, предприятие должно располагать информацией и показателями, характеризующими работу в соответствующих областях[7].

В целях достижения свободы в мире природы человек должен использовать свои знания для создания в соответствии с законами природы лучшей окружающей среды.Охрана и улучшение окружающей человека среды для нынешнего и будущих поколений стали важнейшей целью человечества, которая должна достигаться совместно, в соответствии с установленными и основными целями мира и международного экономического и социального развития.

Для достижения этой цели потребуется признание ответственности со стороны граждан и обществ, а также и со стороны предприятий, учреждений на всех уровнях. Отдельные лица всех профессий и занятий (эксперты, чиновники, руководители), а также организации различного рода, используя свои возможности, путем общих усилий должны создать окружающую человека среду будущего мира. Местные власти и национальные правительства должны нести наибольшую ответственность за осуществление в широких масштабах политики в области окружающей человека среды. Для обеспечения ресурсов в целях оказания поддержки развивающимся странам, выполняющим свои обязанности в этой области, необходимо также международное сотрудничество [1].

Человек имеет основное право на свободу, равенство и благоприятные условия жизни в окружающей среде, качество которое позволяет вести достойную и процветающую жизнь, и несет главную ответственность за охрану и улучшение окружающей среды[5].

Для того чтобы улучшить экологическую ситуацию не только в стране, но и в мире, необходимо:

Природные ресурсы Земли, включая воздух, землю, и образцы естественных экосистем, должны быть сохранены на благо нынешнего и будущих поколений.

Способность Земли производить жизненно важные восполняемые ресурсы должна поддерживаться, а там, где это практически желательно и осуществимо, восстанавливаться и улучшаться.

Человек несет ответственность за сохранение и разумное управление продуктами живой природы, которые в настоящее время находятся под серьезной угрозой из-за неблагоприятных факторов.

Невосполняемые ресурсы Земли должны разрабатываться так, чтобы обеспечивалась их защита от истощения в будущем, и чтобы выгоды от их разработки получало все человечество.

Необходимо поддерживать справедливую борьбу народов всех стран против загрязнения.

Загрязнения морей веществами, которые могут поставить под угрозу здоровье человека, нанести вред живым ресурсам и морским видам должно быть взято под контроль государства.

Недостаточное развитие стран и стихийные бедствия создают серьезные проблемы окружающей среде, которые могут быть наилучшим образом устранены путем ускорения развития за счет предоставления существенной финансовой и технической помощи в дополнение к усилиям самих развивающихся стран.

Рациональное планирование является важным средством урегулирования любого несоответствия между потребностями развития и потребностями охраны и улучшения окружающей среды.

экология окружающий моделирование



Глава 1.Текущий анализ экологической ситуации

1.1 Историческое развитие экологии

Экология приобрела практический интерес еще на ранней стадии развития человечества. В обычном обществе каждый человек для того, чтобы выжить, должен иметь определенные знания об окружающей его среде, о силах природы, растениях и животных. Можно считать, что цивилизация возникла, когда человек научился использовать огонь и другие средства и орудия, позволяющие ему изменять свою среду обитания. Как и другие области знания, экология развивалась непрерывно, но равномерно на протяжении всей истории человечества. По известным нам орудиям охоты, наскальным рисункам о способах культивирования растений, ловле животных, обрядам люди еще на заре становления человечества имели отдельные представления о повадках животных, образе их жизни, о сроках сбора растений, употребляемых для их нужд, о местах произрастания растений, о способах выращивания и ухода за ними. Все это подтверждает то, что проблемы первобытных людей в своей сущности были экологическими [10]. Следует заметить, что экологические представления возникли непосредственно в связи с практическими запросами человечества. Множество интересных сведений об экологическом мышлении того времени оставили нам древние египетские, индийские, тибетские и античные источники. В трудах ученых античного мира Гераклита (530-470 до н.э.), Гиппократа (около 460-ок. 370 до н.э.), Аристотеля (384-322 до н.э.) и другие, были описаны обобщения экологических факторов. Аристотель в своей « Истории животных» описал более 500 видов известных ему животных, рассказал об их поведении. Так начиналсяпервый этапразвития науки, накопления фактического материала и первый опыт его систематизации.

Началом новых исследований в науке в период позднего средневековья являются труды Альберта.В своих книгах о растениях он придает большое значение условиям их местообитания, где помимо почвы важное место уделяет «солнечному теплу», рассматривая причины «зимнего сна» у растений; размножение и рост организмов ставит в неразрывную связь их питанием. Однако, несмотря на то, что в суждениях о природе преобладали метафизические представления, в трудах многих естествоиспытателей имели место явные свидетельства экологических знаний. Они выражались в накоплении факторов о разнообразии живых организмов, их распространении, в выявлении особенностей строения растений и животных, живущих в условиях той или иной среды.

Постепенно человечество начало открывать для себя все новые перспективы в освоении природы. Нужно было разобраться во всем многообразии флоры и фауны, оценить возможное хозяйственное значение открытых учеными экзотических видов.

Второй этап развитиянауки связан с крупномасштабными ботанико-географическими исследованиями в природе. Появление в начале 19 столетия биогеографии способствовало дальнейшему развитию экологического мышления. И все же на ранней стадии развития экология представляла собой письменное изучение природы, своего рода естественную историю. Ботаники и зоологи открывали новые виды и описывали их, путешественники проникали в не доступные ранее места, оставляя потомкам свидетельства увиденного. Великие исследователи и естествоиспытатели 19 века оставили нам полные лиризма описания и наблюдения природных явлений.

Победа эволюционного учения в биологии открыла, таким образом,третий этапв истории экологии, для которого характерно дальнейшее увеличение числа и глубины работ по экологическим проблемам. В этот период завершилось отделение экологии от других наук.

Термин «экология» ввел в научный оборот немецкий биолог Эрнст Хекель. В 1866 году молодой профессор в своем капитальном труде «Всеобщая морфология организмов», классифицируя разделы биологии, впервые употребил термин «экология». «Всеобщая морфология» вышла в свет в октябре 1866 года, а предисловие к ней написано 14 сентября 1866года. Считается, что эту дату и следует принять за официальный «день крещения» экологии.

Как писал Хекель: «Под экологией, мы понимаем сумму знаний, относящихся к экономике природы: изучение всей совокупности взаимоотношений животного с окружающей его средой, как органической, так и неорганической, и прежде всего - его дружественных или враждебных взаимоотношений с теми животными и растениями, с которыми оно прямо или косвенно вступает в контакт. Одним словом, экология -- это изучение всех сложных взаимоотношений, которые Дарвин называет условиями, порождающими борьбу за существование».

Таким образом, ученые 19 века анализировали закономерности организмов и среды, взаимоотношения между организмами, явления приспособляемости и приспособленности. Однако разрешение этих проблем, дальнейшее развитие науки экологии произошло на базе эволюционного учения Ч. Дарвина. Он по праву является одним из пионеров экологии. В книге «Происхождение видов». Постепенно, к середине 20 века в экологии определились две важные тенденции: одна из них положительная -- в самых разных направлениях экология наконец-то стала применять строго научный подход. Между тем одновременно сложилась тенденция, когда экология начала все более распылять свои усилия по слишком многим направлениям. Прежде всего, это было связано с бурным развитием молодых наук, отпочковавшихся от классических химических, физических, биологических и других.

На этом этапе развития экологии остро почувствовалась нехватка базовой единицы изучения. У других сформировавшихся науках такая единица присутствовала. В физике это был атом, в гистологии -- ткань, в физиологии -- орган, в цитологии -- клетка. Отсутствие четко определяемой единицы изучения несколько тормозило развитие экологии.

Такой единицей изучения стала экологическая система, или экосистема. Ее можно определить как ограниченное во времени и пространстве единство, включающее не только все обитающие в нем организмы, но и физические характеристики климата и почв, а также все взаимодействия между различными организмами и между этими организмами и физическими условиями.

Термин «экосистема» впервые был предложен английским экологомАртуром Тенсли в 1935 году, но, конечно, представления о ней возникли значительно раньше. Экология становится все более сложной, концентрируя внимание на изучение граничных зон. Появилась концепция экотопов, установлено правило граничного эффекта. В науке о растительности утвердилась континуальная парадигма, согласно которой растительный покров обладает свойством непрерывности.

В современных условиях ученые-экологи вновь обратились к научному наследию В.И. Вернадского. Именно он указывал еще в далекие 20-е годы о мощном воздействии человека на окружающую среду и преобразовании современной биосферы. Для уже измененной биосферы, полностью находящейся под контролем разума человека, Вернадский предложил термин «ноосфера» -- сфера разума. Ученый подчеркивал, что центральным звеном в биосфере, которое играет доминирующую преобразующую роль, является человек [19].

1.2 Основные мысли решения экологической проблемы современных исследователей

В современных статьях описываются основные мысли решения и оценки экологической проблемы. Вот примеры некоторых статей:

А.А. Соколов, аспирант кафедры экономики и финансов. В его статье описываются предложения экологической оценки органического и минерального сырья на основе эволюции методов оценки различных видов природных ресурсов и модели рационального использования потенциала месторождения[17].

Анатолий Мудрецов, доктор экономических наук. В своей статье он описывает экономическое регулирование экологической безопасности, которая может осуществляться в административной форме и в форме саморегулирования. Главной целью системы экологической безопасности является оздоровление экологической обстановки с минимальными финансовыми и трудовыми затратами[16].

Экономическая оценка природных ресурсов является важнейшим фактором сохранения окружающей среды. Одновременно она представляет собой денежное выражение экономического эффекта, приносимого разумным с экономической и экологической точек зрения использованием оцениваемого ресурса, и размеры денежного ущерба, наносимого обществу и природе, потерей или загрязнением рассматриваемого природного ресурса.Под «оценкой» понимается рабочая процедура определения денежной ценности конкретного природного ресурса. В самом общем виде экономическую оценку одной тонны запасов рассчитывают по формуле:

где Ц - рыночная цена рассматриваемого минерального сырья, руб/т;

З - затраты, связанные с получением единицы этого сырья и доставкой его потребителю, руб/т;

V - объем производства рассматриваемого минерального сырья, т;

- кол-во погашаемых при этом запасов, т.

Так же хочется отметить таких людей, которые внесли свой вклад в решение экологической проблемы, в сохранение окружающей среды:

Известный профессор Н.Ф. Реймерс предпринял попытку классификации природных ресурсов с выделением естественных единиц запаса и использования. Результаты исследования дали представление о разнообразии ресурсов, степени их антропогенного изменения и лимитах эксплуатации природных систем.

Известный английский химик Р. Бойль (1627-1691) является первым ученым, осуществившим экологический эксперимент. Он опубликовал результаты сравнительного изучения влияния низкого атмосферного давления на различных животных.

Английский биолог Джон Рей в 1670 году предложил первую естественную систему растений, ввел представление об однодольных и двудольных растениях и впервые использовал категории вида и рода в смысле, близком к современному.

В 17 веке Ф. Реди экспериментально доказал, что самозарождение сколь-нибудь сложных животных невозможно

По сочинениям английского ученого Р. Бредли видно, что он имел четкое представление о биологической продуктивности. На основании путешествий по неизведанным краям России в 18 веке С.П. Крашенинниковым, И.И. Лепехиным, П.С. Палласом и другими географами и натуралистами указывалось на взаимосвязанные изменения климата, животного и растительного мира в различных частях обширной страны.

В своем капитальном труде «Зоография» П.С. Паллас подробно описал образ жизни 151 вида млекопитающих и 425 видов птиц и такие биологические явления, как миграции, спячка, взаимоотношения родственных видов и т.п. П.С. Палласа, по определению Б.Е. Райкова (1947), можно считать « одним из основателей экологии животных».

Теофраст Эрезийский(372-287 до н.э.) описал влияние почвы и климата на структуру растений, наблюдаемое им на огромных пространствах Древнего Средиземноморья. В работах философа впервые было предложено разделить покрытосеменные растения на основные жизненные формы: деревья, кустарники, полукустарники и травы.

Ч. Дарвин(1809-1882). Он по праву является одним из пионеров экологии. В книге «Происхождение видов» (1859) им показано, что «борьба за существование» в природе приводит к естественному отбору и является движущим фактором эволюции.

Огромное влияние на развитие экологии оказали работы выдающегося русского геохимика В.И. Вернадского. Он посвятил себя изучению процессов, протекающих в биосфере, и разработал теорию, названную им биохимией, которая легла в основу современного учения о биосфере[14].



Глава 2. Анализ экологической системы с точки зрения системного подхода

Термин «экология» (от греческого «oikos -- дом, жилище, местообитаниеи «logos» -- наука.) В буквальном смысле экология -- этонаука об организмах « у себя дома». Наука,о взаимодействии общества и природы, живых организмов и среды обитания, другими словами, наука об охране природной окружающей среды.

2.1 Роль человека в экологической системе

Осознание того, что человек своей бесхозяйственной деятельностью поставил себя и все живое под угрозу экологической катастрофы, вызывает повышенный интерес к природоохранным проблемам самых различных слоев человеческого общества и появление целого ряда дисциплин, терминов и понятий, таких как «глобальная экология», «экология человека», «социальная экология», «инженерная экология», «архитектурная экология» и т.д.

С одной стороны, это подняло престиж экологии, а с другой -- резко снизило понимание фундаментальных явлений и решений возникших экологических проблем и прогнозирование ситуаций. Приходится слышать нелепые высказывания «в городе экология плохая», хотя смешно было бы слышать «плохая физика или «плохая химия». К этому можно было бы относиться со здоровым юмором, если бы не удручающее обстоятельство, что в результате такого размывания понятия «экология» и необходимости вкладывания государством и ведомствами средств в экологические экспертизы и природоохранные мероприятия, в природоохранные структуры попали, прежде всего, представители властных структур и некомпетентные номенклатурные специалисты. Недостаточна и подготовка специалистов-экспертов[8].

Как и все биологи, эколог должен иметь достаточно ясное представление о виде, его структуре и системе видовых адаптаций, на каком бы уровне он ни работал. Ибо каждый вид живых организмов существует в природе, только успешно контактируя с внешней средой для обеспечения его основных жизненных процессов (прежде всего питания, размножения, роста), т.е. экологических характеристик. Но особи в природе не существуют вне популяций, которые образуют сообщества или биоценозы, вступая между собой в различные отношения, и вместе с окружающей средой составляют экосистему.

2.2 Системный подход в экологии

В экологии имеется множество подразделений. Например в системе экологии человека выделяют социальную экологию (взаимоотношение социальных групп общества с их средой жизни), которая отличается от экологии индивида и экологии человеческих популяций по функциональному пространственному уровню, имеющему ту особенность, что сообщества людей в связи с их средой имеют доминанту социальной организации (см. рис. 1).



Рис. 1. Подразделения экологии

Большой толчок к развитию «системной экологии» дало появление современных быстродействующих компьютеров, позволяющих хранить и обрабатывать большой объем количественной и качественной информации.

Системный анализ включает несколько основных этапов:

выбор проблемы,

постановка задачи и ограничение ее сложности,

установление иерархии целей и задач,

выбор путей решения задачи,

моделирование,

оценка возможных стратегий,

внедрение результатов.

Поскольку системный анализ представляет собой скорее способ мышления, нежели определенный набор рецептов, приведенный выше перечень должен рассматриваться только как руководство к действию. Решая конкретные задачи, некоторые этапы могут быть исключены или изменен порядок их следования, иногда приходится повторять эти этапы в различных комбинациях.

Вопреки представлениям многих экологов, системный анализ не есть какой-то математический метод, и даже группа математических методов. Это широкая стратегия научного поиска, которая, конечно, использует математический аппарат и математические концепции, но в рамках систематизированного научного подхода к решению сложных проблем.Под системным анализом понимается упорядоченная и логическая организация данных и информации в виде моделей. Модели -- это как формальные описания основных элементов естественнонаучной проблемы в физических или математических терминах. Ранее основной упор при объяснении тех или иных явлений делался на использовании физических аналогий биологических и экологических процессов. Системный анализ также иногда обращается к физическим аналогиям подобного рода, однако чаще применяемые здесь модели математические и в своей основе абстрактные. В рассматриваемом плане системный анализ как стратегию научного поиска разбивают на этапы, которые могут выполняться независимо, но, как правило, они тесно взаимосвязаны и исследователь при решении проблемы может возвращаться к предыдущим этапам и изменять их.

Применение в экологии системного анализа все более расширялось, и поэтому сопровождалось не только усовершенствованием моделей и приемов моделирования, но и плодотворным обратным влиянием моделирования на стратегию и тактику экологических исследований и даже на методологические установки экологов. Успехи в моделировании и изучении экосистем, особенно в рамках Международной биологической программы, способствовали окончательному утверждению системной парадигмы, опирающейся на концепцию экосистемы, как основы современной экологии.

Итак, современная экология представляет собой учение об экосистемах, раскрывающее закономерности их состава, структуры, функционирования и эволюции. Однако такая трактовка содержания экологии все еще не стала общепринятой. Таким образом, именно системная экология имеет в настоящее время смысл. Присоединяясь к Одуму, можно сказать, что задача системной экологии состоит в описании принципов, упрощений и абстракций, к которым необходимо научиться сводить многообразие реального мира природы, прежде чем приступить к построению его математических моделей. В этом случае моделирование следует считать специфическим методом системной экологии, с помощью которого исследуются законы функционирования и развития экосистем во времени и пространстве.

Системный подход к решению и экологических проблемвключает следующие этапы:

отыскание возможных вариантов решения;

определение последствий использования каждого из возможных вариантов решения;

применение объективных критериев, указывающих, является ли одно решение более предпочтительным, чем другие.

При этом не предполагается, что используемые способы выбора решений являются единственными.

Положения, которые необходимо учитывать при системном анализе:

процесс принятия решения должен осуществляться таким образом, чтобы используемые способы выбора решения можно было оценить, улучшить или заменить;

критерии оценки решения должны быть четко сформулированы;

усилия, направленные на выявление связей между причинами и следствием, должны быть оправданы лучшим пониманием проблемы[3].

Современный этап развития экологической науки характеризуется признанием того, что проблемы окружающей среды затрагивают все страны мира. Определились приоритетные проблемы глобального характера, такие как изменения, в озоновом слое атмосферы, повышенное накопление углекислого газа, загрязнение океана, которые не имеют политических границ, и решение которых возможно только при объединении усилий ученых многих стран и самое главное -- всего человечества.

Охрана природы -- это один из важнейших этапов сохранения окружающей среды. Её эффективность заключается в получении полезного результата, получаемого от осуществления мер по сохранению и рациональному использованию природных ресурсов. Природные ресурсы -- часть всей совокупности природных условий и важнейших компонентов природной среды, которые могут быть использованы для удовлетворения разнообразных потребностей общества.

На рис. 2 приведены показатели загрязнения окружающей среды в большей степени различными химическими веществами.

Рис. 2. Загрязнение окружающей среды

За загрязнение природы взимается штраф. Это разумное решение со стороны правительства, так как основными загрязнителями являются предприятия, фирмы и другие кампании, которые наносят огромный ущерб природе. Штраф за загрязнение окружающей среды -- денежное взыскание, налагаемое на источник загрязнения в случаях, когда загрязнители нарушают требования экологических стандартов и нормативов. Однако не только человек влияет на состояние окружающей среды. Существует ещё так называемое физическое загрязнение природы, проявляющееся отклонениями от нормы её температурно-энергетических, волновых, радиационных и других физических свойств.

Итак, в данном анализе были прослежены исторические этапы развития экологии: естественная описательная история, изучение отдельных видов, сообществ и экосистем,биосферы, и, наконец, человека в биосфере. Последний этап наиболее органичени естественен для человека, поскольку он замыкает эволюционный цикл ивосстанавливает природную роль и значение человека, а именно его органическуюнеразрывную связь с биосферой.

2.3 Системный подход к решению проблемы сохранения окружающей среды при помощи моделирования

Центральной концепцией теории систем, системного подхода, всей системологии является понятие «системы». Поэтому очень многие авторы анализировали это понятие и развивали определение системы до различной степени формализации.

Начнем рассматривать искусственныесистемы, т.е. создаваемые человеком.Любая деятельность человека носит целенаправленный характер. Наиболее четко это прослеживается на примере трудовой деятельности. Цели, которые ставит перед собой человек, редко достижимы только за счет его собственных возможностей или внешних средств, имеющихся у него в данный момент. Цель -- это субъективный образ несуществующего, но желаемого состояния среды,а система есть средство достижения цели.

Модель «черного ящика»

Перейдем от определения системы к её моделированию (к самой модели). Её можно изобразить в виде непрозрачного «ящика», выделенного из окружающей среды (см. рис.3). Эта максимально простая модель по-своему отражает два следующих важных свойства системы: целостность и обособленность от среды. В определении системы косвенно говорится о том, что хотя «ящик» и обособлен, выделен из среды, но не является полностью от нее изолированным.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3. Модель «черного ящика»

Система связана со средой и с помощью этих связей воздействует на среду. Эти связи называются выходами системы. Кроме того, система является средством, поэтому должны существовать и воздействия на нее, т.е. такие связи со средой, которые направлены извне в систему, которые называются входами системы. Считается, что должно быть указано не менее 5 входов и 2 выходов для описания данной модели.

Входами модели «черный ящик» является:

Деятельность человека (строительство заводов, увеличение количества промышленных предприятий).

Природные факторы.

Случайные факторы (метеорит).

Развитие техники.

Излучение электронных приборов.

Выходами модели «черный ящик» является:

Сокращение длительности жизни человека.

Исчезновение редких видов растений, вымирание животных.

В результате была построена модель системы, которая получила название «черного ящика» (см. рис. 3). Это название образно подчеркивает полное отсутствие сведений о внутреннем содержании системы. В модели задаются только входные и выходные связи системы со средой. Такая модель, несмотря на внешнюю простоту и на отсутствие сведений о внутреннем строении системы, часто оказывается очень полезной. Однако, построение модели «черного ящика» не является тривиальной задачей, так как на вопрос о том, сколько и какие именно входы и выходы следует включать в модель, ответ не прост и не всегда однозначен.

Модель состава системы

Модель состава -- представляет информацию о внутреннем содержании системы, описывает, из каких подсистем и элементов она состоит. Построение модели состава выполняется поэтапно на разных уровнях детализации системы. Сначала выделяются наиболее крупные подсистемы, потом их функциональные составляющие - элементы подсистем и т.д. В результате получается модель состава системы, описывающая из каких подсистем и элементов она состоит. Экологическую систему подразделяют на следующие подсистемы:

микроэкосистемы (ствол гниющего дерева и т.п.);

мезоэкосистемы (лес, пруд и т.п.);

макроэкосистемы (океан, континент и т.п.);

глобальная экосистема, Биосфера[20].

Модель структуры системы

Несмотря на полезность рассмотренных выше моделей систем, существуют проблемы, решить которые с помощью таких моделей нельзя. Например, чтобы получить велосипед, недостаточно иметь отдельные его детали. Необходимо еще правильно соединить все детали между собой, или, говоря общо, установить между элементами определенные связи -- отношения.

Совокупность необходимых и достаточных для достижения цели отношений между элементами называется структурой системы(см. рис. 4).Она представляет собой некоторый симбиоз модели состава и модели «черного ящика», входящих в неё компонентов. В ней указываются элементы системы, связи между элементами внутри системы и связи определенных элементов с окружающей средой.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 4. Модель структуры системы

Такая модель является наиболее полным и подробным описанием любой системы. Поэтому структурную модель ещё называют моделями «белого» или «прозрачного» ящика. Они нашли широкое применение при моделировании масштабных изменений в организационных системах [18].

2.4 Внутренние и внешние связи экологической системы

Экология -- это наука об отношениях между живыми организмами и окружающей их средой обитания, и она находится в связи с биогеохимией, почвоведением, гидрологией и другими разделами наук о земле (геологических, химических и пр.), а также и со многими биологическими науками и является по своей сути системной.

Экологические сообщества с их бесчисленными взаимодействиями между отдельными видами ресурсов, особями и популяциями чрезвычайно сложны по своей природе. Даже взаимодействие между хищником и жертвой является достаточно сложным: тут необходимо учитывать степень голодания хищника, поиск жертвы, преследование и новая функциональная реакция, пространственное и временное разделение и т.д.

Экологи создают модели сложных экосистем на ЭВМ на допущении разнообразных взаимодействий между компонентами этих систем. Используя фактический материал по влиянию каждого компонента экосистемы на остальные, они пытаются создать, по возможности, реалистические модели экосистем, чтобы можно было предсказывать их реакцию на те или иные воздействия. Поскольку в этом случае системный подход является описательным, сфера его приложений ограничена, т.к. нельзя предсказать точно поведение системы за пределами их состояний, которые имеются в исходных данных по взаимодействию между биотопами. Но, с другой стороны, это позволяет планировать дальнейшие исследования, акцентировать внимание на наиболее важных факторах и особенностях биосистемы [4].

2.5 Предполагаемые проектные решения, методы устранения проблемы

Создавая все новые технические средства, человек обеспечивает с их помощью более комфортную среду своего обитания. Но эти технические средства могут функционировать только за счет некоторого воздействия на природную среду и нередко плохо влияют на неё. Воздействие научно-технического прогресса на природный мир имеют двоякий характер; технические средства сами потребляют все больше природных ресурсов и загрязняют среду вредными выбросами. Для того чтобы улучшить экологическую ситуацию, необходимо:

рациональное природопользование;

охрана природы;

замена старых технологий новыми -- малоотходными;

замена автомобильного топлива на электрическое питание;

улучшение работы очистных сооружений.

Можно сказать, что в плане экологической культуры произошел сдвиг, но скорее в противоположном направлении. Преуспев в материальном оснащении быта, человек не повысил в той же мере своего духовного уровня. Эта дисгармония особенно сильно проявляется в безответственном отношении к природе. Научно-технический прогресс лишь открывает возможности лучшей жизни, но требует разумного использования этих возможностей. И только общими усилиями государства, бизнеса и общества решение экологической проблемы может быть реализовано на благоприятное условие жизни. Хочется верить, что в ближайшее время экология будет стоять превыше всех остальных проблем человечества [9].



Заключение

Сохранение окружающей среды -- одна из важнейших проблем человечества, которая влияет и на экономическое развитие страны, и на благосостояние народа. Данная проблема возникает из-за воздействия промышленных предприятий на природную среду, изменения климата, загрязнения атмосферного воздуха, истощения водных ресурсов, недостатка питьевой воды и прежде всего из-за недостаточного развития страны. Если люди научатся преобразовывать окружающий мир с разумным использованием природных ресурсов, то появится возможность пользоваться благами природы,что и повысит качество жизни людей.

В работе были решены следующие задачи:

анализ состояния экологической ситуации;

разработка рекомендаций по улучшению экологии в стране и в мире;

создание условий, пригодных для жизни людей;

сохранение редких видов животных, растений;

очищение воды, воздуха, земли;

разумное использование невосполняемых природных ресурсов;

увеличение продолжительности жизни человека.

Государство должно содействовать тому, чтобы международные организации играли согласованную и эффективную роль в деле охраны и улучшения окружающей человека среды. Необходимо создать специальные фонды -- федеральный и субъектов федерации, предназначенные для возмещения экологического вреда и восстановления качества окружающей среды. Эти фонды формируются и пополняются за счет налогов и иных выплат. Поступающих от потенциальных источников загрязнения окружающей среды, а также компенсационных сумм и штрафов, взыскиваемых с экологических правонарушителей.

На основе анализа экологической ситуации в курсовой работе были сделаны следующие выводы:

текущее состояние экологии не соответствует мировым стандартам;

для улучшения экологической ситуации, необходимо регулировать человеческую деятельность во всем мире, проявляя более тщательную заботу в отношении последствий этой деятельности для окружающей среды;

для достижения этой цели, в области окружающей человека среды, потребуется признание ответственности со стороны граждан и обществ, а также со стороны предприятий и учреждений на всех уровнях и равное участие всех в общих усилиях.

Национальные и многонациональные научно-исследовательские работы, связанные с проблемами окружающей среды, должны получить поддержку во всех странах, особенно в развивающихся. В этих целях необходимо поддерживать и содействовать свободному потоку современной научной информации и передаче опытас тем, чтобы облегчить разрешение проблем окружающей среды. Технические знания в области окружающей среды должны предоставляться развивающимся странам на условиях, которые будут способствовать их широкому распространению и не будут налагать экономическое бремя на развивающиеся страны.

В результате исследования проведены в данной курсовой работе следующие предложения:

Необходимо проводить демографическую политику, не ущемляющую основных прав человека в местах с высокой и низкой плотность населения.

Рассмотреть вопрос о международном сотрудничестве и принятии мер со стороны международных организаций в целях решения экологической проблемы

Наука и техника, внося свой вклад в социально-экономическое развитие, должны быть, использованы с целью определения и предотвращения случаев нанесения ущерба окружающей среде.Человечество должно серьезно задуматься о том, что дальнейшее развитие технического прогресса приведет к необратимым процессам, в окружающей среде. Также естественный рост народонаселения постоянно приводит к возникновению проблем в области сохранения окружающей среды, и для решения этих проблем в должных случаях необходимо проводить соответствующую политику и принимать соответствующие меры. Достижение экологических целей на современном этапе развития цивилизации возможно только при эффективном использовании комплекса средств: политических, технических, экономических и правовых.

За рамками рассмотренной темы остались следующие вопросы:

подготовка специальных природоохранных законов;

подготовка высококвалифицированных специалистов;

недостаток и загрязнение питьевой воды.

Их решение представляет теоретический и практический интерес и может быть исследован в будущем.

Необходимость развития и совершенствования экологического законодательства, создание четкой системы и иерархии законодательных и иных нормативных актов ни у кого не вызывают сомнений. Это общее мнение политических и общественных деятелей, специалистов-экологов, ученых. Также представляется целесообразным принять специальные законы по каждой сфере окружающей среды, в частности об охране вод, о качестве питьевой воды или общий закон о живой природе, включив в него также животный мир. Возможно, следовало бы вернуться к этому вопросу, разделив проблему организации водоснабжения и проблему качества пригодности и безопасности питьевой воды.

И в заключении данную тему хотелось бы закончить словами персонажа Базарова из романа Тургенева «Отцы и дети», которые были сказаны на заре технической революции: «…Природа не храм, а мастерская, и человек в ней работник».

На сегодняшний день, природа не только мастерская. Это ещё и дом, который надо беречь!



Библиографический список

1. Брославский Л.И. Экология и охрана окружающей среды: законы и реалии в США и России: Монография / НИЦ Инфра-М, 2013.

2. Гирусов Э.В. Экология и экономика природопользования: учебник для студентов вузов, обучающихся по экономическим специальностям / М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2012.

3. Горелов А.А. Эволюция культуры и экология. / М., 2002.

4. Графкина М.В., Михайлов В.А., Иванов К.С. Экология и экологическая безопасность автомобиля. / М.: Форум, 2009

5. Дрогобыцкий И.Н. Системный анализ в экономике / ЮНИТИ 2012

6. Дулепов В.И., Лескова О.А., Майоров И.С. Системная экология. / Учебное пособие ВГУЭС 2004

7. Ердаков Л.Н. Человек в биосфере. / Новосибирск, 2002.

8. Зомонова Эльвира. Использование и охрана водных ресурсов / 2011-№8-С.46-54-Библиогр.

9. Коробко В.И. Твердые бытовые отходы. Экономика. Экология. Предпринимательство. / М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2012.

10. Ксенофонтов Б.С., Павлихин Г.П., Симакова Е.Н. Промышленная экология. /М.: ИД ФОРУМ: НИЦ Инфра-М, 2013.

11. Маврищев В.В. Общая экология. Курс лекций: Учебное пособие / 3-e изд., стер. - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2013.

12. Москалюк Т.А. История становления экологии [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://old.botsad.ru/p_papers21.htm (Дата обращения: 14.03.2013)

13. Мудрецов Андрей. Экологическая безопасность: экономико-правовое регулирование / 2012-№6-С.120-126-Библиогр.

14. Протасов В.Ф.. Экономика природопользования / ИНФРА-М 2012

15. Разумов В.А. Экология: Учебное пособие / НИЦ Инфра-М, 2012.

16. Сафронов Виктор. Системный анализ. Лекция 3: Системы. Модели систем [Электронный ресурс] / Режим доступа:http://victor-safronov.narod.ru/systems-analysis/lectures/zhivickaya/05.html(Дата обращения: 21.03.2013)

17. Симагина Ю.А., Грушкова В.Г. Региональная экономика. Природно-ресурсные и экологические основы / М. КНОРУС 2012

18. Соколов А.А. Предложения по экологической и экономической оценке природных ресурсов / 2012-№21-С.61-64-Библиогр.

19. Степановских А.С. Биологическая экология. Теория и практика / ЮНИТИ-ДАНА, 2012.

20. Чернышова О.Н., Ердаков Л.Н. Экология: Учебное пособие / НИЦ Инфра-М, 2013.

Размещено на Allbest.ru

...