Экология и экономика природопользования
Биосфера как область взаимодействия общества и природы. Научно-техническая революция и изменение биосферы. Экологизация экономики и конечные результаты. Экономическая ценность природы, природопользование. Регулирование загрязнения окружающей среды.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | учебное пособие |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 13.04.2017 |
| Размер файла | 1,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
|
Виды рыб |
Размер взыскания |
|
|
Белуга, калуга |
35 |
|
|
Атлантический осетр, байкальский осетр, сахалинский осетр |
25 |
|
|
Русский осетр, шип |
14 |
|
|
Севрюга, гибриды осетровых рыб |
12 |
|
|
Белорыбица, лосось, семга, кета, кижуч, нельма, таймень, кунджа, кумжа, микижа, нерка |
10 |
|
|
Стерлядь, горбуша, сима, чир, муксун, палия, форели |
3 |
- Таксы для исчисления размера взыскания за ущерб, причиненный юридическими и физическими лицами незаконным добыванием или уничтожением некоторых млекопитающих животных, занесенных в Красную книгу Российской Федерации, приведены в табл. 12.10.
- Таблица 12.10 Кратность размера взыскания за ущерб за 1 экземпляр независимо от пола и возраста, от минимальной месячной оплаты труда в РФ
- Таксы для исчисления размера взыскания за ущерб, причиненный физическими лицами незаконным добыванием или уничтожением наземных млекопитающих, птиц, рептилий, амфибий и наземных беспозвоночных животных (исключая виды и подвиды, занесенные в Красную книгу Российской Федерации) приведены в табл. 12. 11.
- Таблица 12.11 Кратность размера взыскания за ущерб за 1 экземпляр, независимо от пола и возраста, от минимальной месячной оплаты труда в РФ
- За каждое разрушенное, поврежденное или уничтоженное обитаемое или регулярно используемое гнездо, нору, логовище, убежище, жилище и другое сооружение ущерб исчисляется в трехкратном размере от такс за каждую особь соответствующего вида (подвида) животного. За травмирование, если оно не привело к гибели животного, взыскивается 50% от такс за каждую особь соответствующего вида (подвида) животного. За каждое уничтоженное либо незаконно изъятое яйцо птицы или рептилии взыскивается 50% от такс за каждую особь соответствующего вида (подвида). За каждую уничтоженную либо незаконно изъятую кладку икры амфибии взыскивается 100% от такс за каждую особь соответствующего вида (подвида). За незаконное добывание или уничтожение животных на территориях государственных заповедников, национальных парков и их охранных зон ущерб исчисляется в трехкратном размере, а на других особо охраняемых природных территориях -- в двукратном в размере от такс за каждую особь соответствующего вида. При невозможности изъятия незаконно добытых объектов животного мира, их продуктов, частей и дериватов взыскивается их стоимость, исчисляемая по рыночным ценам. За добывание животных по разрешениям (лицензиям), выданным в результате предоставления искаженной, недостоверной, заведомо ложной информации, либо по разрешениям, выданным на другое лицо (за исключением случаев коллективной охоты), взыскивается ущерб, исчисляемый в двукратном размере от такс за каждую особь соответствующего вида (подвида). При продаже, скупке, приобретении, обмене, пересылке и вывозе за границу незаконно добытых, собранных или заготовленных объектов животного мира -- исчисление в полуторном размере. Уничтожение или травмирование животных не влечет за собой взыскания за причиненный ущерб животному миру, если оно было произведено в результате непреодолимой силы. Суммы, вырученные за реализацию незаконно добытых животных, зачету в счет возмещения ущерба не подлежат и взыскиваются в установленном порядке.
- Таксы для исчисления ущерба за вред, причиненный лесному фонду на территории Московской области, приведены в табл. 12.12.
- Таблица 12.12
- 12.6 Экономическая оценка ущерба от загрязнения земель
- Ущерб от ухудшения и разрушения почв и земель под воздействием антропогенных факторов выражается прежде всего в деградации почв и земель, загрязнении земель химическими веществами, захламлении земель несанкционированными свалками, другими видами несанкционированного размещения отходов.
- Экономическая оценка величины ущерба от деградации почв и земель определяется по формуле:
- где Hс -- норматив стоимости земель, тыс. руб./га (табл. 12.13);
- S -- площадь почв и земель, деградировавших в отчетном периоде времени, га;
- Кэ -- коэффициент экологической ситуации и экологической значимости территории (табл. 12.14);
- Кoc -- коэффициент для особо охраняемых территорий (табл. 12.15).
- Таблица 12.13
- Нормативы стоимости освоения новых земель
- взамен изымаемых сельскохозяйственных угодий
- для несельскохозяйственных нужд
- Таблица 12.14
- Коэффициенты (Кэ) экологической ситуации и экологической
- значимости территории
- Таблица 12.15
- Коэффициенты (Кп) для особо охраняемых территорий
- Земли природно-заповедного фонда
- Земли природоохранного, оздоровительного и историко-культурного назначения
- Земли рекреационного назначения
- 3
- 2
- 1,5
- Экономическая оценка ущерба от загрязнения земель химическим веществами проводится по формуле:
- где Si -- площадь земель, загрязненных химическим веществом i-го вида в отчетном году, га;
- Кхим - повышающий коэффициент при загрязнении земель несколькими (n) химическими веществами
- Экономическая оценка ущерба от захламления земель несанкционированными свалками производится по формуле:
- где Sj-- площадь земель, захламленных в отчетном периоде отходами j-ого вида, га.
- ПОДВЕДЕМ ИТОГИ
- * Экономическая оценка ущерба от загрязнения окружающей среды предполагает денежную оценку негативных изменений в окружающей среде. Экономическая оценка ущерба от загрязнения окружающей природной среды складывается из следующих затрат: дополнительных затрат общества в связи с изменениями в окружающей природной среде; затрат на возвращение окружающей природной среды в прежнее состояние; дополнительных затрат будущего общества в связи с безвозвратным изъятием части дефицитных ресурсов. При оценке ущерба окружающей природной среде учитываются затраты на снижение загрязнений; затраты на восстановление окружающей среды; дополнительные затраты из-за изменения качества окружающей среды; затраты на компенсацию риска для здоровья людей; затраты на дополнительный природный ресурс для обезвреживания потока загрязнителей.
- * Экономическая оценка ущерба от загрязнения окружающей среды рассчитывается по видам загрязнений: от загрязнения атмосферного воздуха, загрязнения водной среды, захламления и загрязнения земель, загрязнения окружающей среды физическими факторами. Особенным образом определяется экономическая оценка ущерба биоресурсам.
- ПОВТОРИМ:
- 1. Укажите, из чего складывается экономическая оценка ущерба окружающей природной среде?
- 2. Какие способы расчета экономической оценки загрязнения окружающей среды вы знаете?
- 3. Каким образом при расчете экономической оценки ущерба от загрязнения атмосферного воздуха характеризуются особенности хозяйственного использования территории?
- 4. В чем смысл коэффициента приведения к монозагрязнителю?
- 5. Проведите экономическую оценку ущерба от загрязнения атмосферного воздуха выбросами от стационарных источников за три года, если известно, что на территории рассматриваемого региона населенные пункты с плотность населения более 300 чел./ га занимают 7%, пригородные зоны отдыха и дачные участки -- 15%, леса 1-й группы -- 23%, леса 2-й группы -- 25%, промышленные предприятия -- 5%, пастбища и сенокосы -- 25%.
- Приоритетные загрязняющие вещества указаны в табл. 12.6. Выясните, как изменяется величина экономической оценки ущерба от загрязнения атмосферного воздуха.
- Таблица 12.16
- Исходные данные для расчета
- Наименование
- 6. Проведите экономическую оценку ущерба от загрязнения водоемов сбросами вредных веществ в регионе за три года, если известно, что на территории рассматриваемого региона находятся следующие водные объекты: Волга (исток -- г. Н.Новгород). Выясните, как изменяется величина экономической оценки ущерба от загрязнения водоемов.
- Таблица 12,17
- Исходные данные для расчета
- Наименование загрязняющего
- Глава 13. Системный анализ и прогнозирование социально-эколого-экономических систем
- * Основы анализа и решения многокомпонентных задач
- * Моделирование гипотез развития экосистем
- * Прогноз развития социо-эколого-экономической системы
- 13.1 Основы анализа и решения многокомпонентных задач
- Основой решения многокомпонентных задач являются ориентированные графы (орграфы). Начало теории графов было положено Л.Эйлером в 1736 г. в его знаменитом рассуждении о кенигсбергских мостах, но как самостоятельная дисциплина она сформировалась в 30-е годы XX века. Теория графов многогранна, так же как и разнообразно ее применение: в технике, экономике, генетике, химии и других отраслях науки.
- Основы теории графов и некоторые предложения достаточно хорошо изложены в специальной литературе. При решении многокомпонентных задач рассматривается лишь определенный вариант теории графов -- ориентированные графы. При этом большое внимание уделяется отображению в формируемых моделях эколого-экономических систем обратных связей, которые присутствуют в любой сложной системе. Благодаря наличию обратных связей в моделях, результаты моделирования (анализа и прогноза) оказываются гораздо более достоверными, чем при использовании математического аппарата, который эти обратные связи отобразить не способен. Наглядность и простота реализации аппарата решения многокомпонентных задач делают их доступными для широкого круга специалистов, не обладающих глубокими познаниями в области прикладной математики.
- Геометрически ориентированный граф можно представить в виде набора вершин, обозначаемых кружками, и дуг, соединяющих эти вершины. Дуга задает направление от одной вершины к другой. На рис. 13.1 показан орграф из четырех вершин.
- Рис.13.1. Пример ориентированного графа
- Путем в орграфе называется такая конечная последовательность дуг, в которой начало каждой последующей дуги совпадает с концом предыдущей. Дуги можно обозначить парой вершин, которые она соединяет. Например, от вершины 1 к вершине 2 ведут два пути: первый путь {(1,2)} и второй путь {(1,3); (3,2)}. Путь можно записать в виде последовательности вершин, через который он проходит. Например, второй путь можно записать следующим образом: {1,3,2}.
- Контуром называется путь, начальная вершина которого совпадает с конечной. В орграфе, представленном на рис. 13.1, нет контура. На рис. 13.2 представлен орграф с контуром, проходящим через вершины 2, 4 и 3.
- Рис. 13.2. Пример орграфа с контуром
- Вершины, в которые не заходят дуги, называются начальными. Вершины, из которых не выходит ни одной дуги, называются конечными.
- Матрицей смежности вершин орграфа называется квадратная матрица, каждый элемент которой численно равен единице, если есть дуга, идущая от вершины i к вершине j. Если такой дуги нет, то элемент (ij) матрицы смежности равен нулю. При решении многокомпонентных задач используются орграфы, в которых любые вершины i и j может непосредственно соединять только одна дуга. В табл. 13.1 показана матрица смежности для орграфа, представленного на рис. 13.3.
- Таблица 13.1
- Матрица смежности для орграфа, представленного на рис. 13.2
- Ориентированные графы являются основой представления многокомпонентных систем. В качестве вершин используются показатели, а дуги указывают влияние изменения одного показателя на изменение другого показателя. На рис. 13.3 представлен орграф, отражающий проблему состояния окружающей среды и развития крупного промышленного центра.
- Рис. 13.3. Знаковый орграф изучения развития промышленного центра и состояния окружающей природной среды
- Построенную модель можно сделать более информативной, если дугам орграфа приписать знак "плюс" или "минус". Знак "плюс" ставится в том случае, если при увеличении значения показателя, от которого идет дуга, показатель, к которому дуга приходит, увеличивается. Знак "минус" ставится в обратном случае. Полученный орграф называется знаковым; поскольку на дугах знакового орграфа стоит +1 или --1, то этот коэффициент обозначим еij.
- Основой моделирования многокомпонентных задач являются импульсные процессы. Сущность импульсного процесса состоит в том, что какой-либо вершине задается определенное изменение. Эта вершина актуализирует всю систему показателей, поэтому следует назвать ее активной или активизирующей. Таких вершин может быть несколько -- обычно исследователь сам указывает активизирующие вершины и начальные изменения в этих вершинах. Предположим, что в модели, представленной знаковым орграфом на рис. 13.3, начальные значения всех показателей равны нулю, а активизирующая вершина -- численность промышленных предприятий и начальное изменение равны 1. Значения в других вершинах будут меняться с каждым шагом имитации t, причем это изменение может быть определено согласно формуле:
- где
- .
- Расчет изменений значений показателей рассматриваемой модели приведен в табл. 13.2.
- Таблица 13.2
- Моделирование изменений показателей
- знакового орграфа (рис. 13.3)
- На рис. 13.4 представлен график изменения всех четырех показателей.
- Рис. 13.4. Изменение показателей в соответствии с результатами моделирования на основе орграфа, представленного на рис. 13.3
- В рассматриваемых моделях есть важнейшая особенность: контур в формируемом орграфе обеспечивает моделирование обратной связи. Обратная связь -- неотъемлемый элемент любой сложной эколого-экономической системы. Есть контуры, которые усиливают тенденцию к отклонению от начального состояния. Такие контуры называют контурами положительной обратной связи. Контуры, которые подавляют тенденцию отклонения от начального состояния, называют контурами отрицательной обратной связи. Например, контур, представленный на рис. 13.5, характеризует подавление тенденции отклонения от начального состояния.
- Рис. 13.5. Контур отрицательной обратной связи
- Контур является контуром положительной обратной связи, если он содержит четное число дуг со знаком минус. В противном случае он является контуром отрицательной обратной связи.
- Наличие в модели многих контуров, усиливающих отклонение, предполагает неустойчивость. В то же время наличие многих контуров, противодействующих отклонению, также может приводить к неустойчивости за счет увеличения колебаний. Если колебания показателей затухают и система приходит в определенное состояние, характеризующееся определенным уровнем показателей, то данная система устойчива. Различают абсолютную устойчивость и импульсную устойчивость. Абсолютная устойчивость предполагает ограниченность значений в последовательности vit, t =1,2... Импульсная устойчивость предполагает ограниченность значений в последовательности рit, t =1,2...
- 13.2 Моделирование гипотез развития экосистем
- Отношения между живыми организмами в экосистеме характеризуются отношениями типа "хищник -- жертва". Для популяции живых организмов характерны определенные устойчивые пропорции или колебания в численности, если на них не оказывают влияние неожиданные факторы: стихийные бедствия, вмешательство человека. Описание процессов, которые происходят в природе, подчас весьма сложны, и ученые рассматривают, предлагают и отвергают различные гипотезы, объясняющие анализируемые явления. Например, колебания в численности в популяции рыси в Канаде соответствуют колебаниям численности их основной жертвы -- зайца-беляка. Данные конторы Гудзон-Бей Компани позволяют анализировать численность популяции обоих животных за длительный период времени (рис. 13.6).
- Базируясь на том, что колебания численности хищников и жертвы нередко тесно связаны между собой, некоторые ученые-экологи выдвинули гипотезу, в соответствии с которой увеличение популяции зайцев сопровождается увеличением популяции рыси, которая в конце концов достигает такой плотности, что популяция зайца не может выдержать давление рыси и начинает сокращаться. Вслед за этим численность рыси также сокращается. Когда рыси становится мало, популяция зайца вновь восстанавливается и цикл возобновляется.
- Рис. 13.6. Циклические колебания численности зайца-беляка
- и рыси в районе Гудзонова залива
- Такая гипотеза может быть отображена в виде знакового графа (рис. 13.7). Здесь в виде кружков отображается численность рыси и зайца-беляка, а в виде стрелок - воздействия одного показателя на другой.
- Рис. 13.7. Отображение гипотезы взаимного регулирования
- популяции рыси и зайцев
- Знак "--" на дуге от вершины "Рысь" к вершине "Заяц" показывает, что рост популяции рыси уменьшает популяцию зайцев. Обратная дуга имеет знак "+", что означает фиксацию факта влияния увеличения числа зайцев на увеличение популяции рыси. Таким образом, на рис. 13.6 изображен знаковый ориентированный граф (орграф). С помощью построенного знакового орграфа можно выяснить важные свойства изучаемой экосистемы. Конечно, это исследование будет носить предварительный характер, но наша задача -- оценить справедливость высказанной гипотезы и определить тенденции развития такой экосистемы. Для моделирования на основе знакового орграфа следует воспользоваться импульсным процессом. Если увеличение показателя принять за 1 балл и начальное увеличение дать популяции зайцев, то в следующий момент популяция рыси увеличится также на единицу за счет передачи начального импульса в размере единицы от зайцев к рыси по дуге, имеющей знак "+". Далее увеличение рыси должно быть передано показателю зайцев. Поскольку дуга, соединяющая показатель "Рысь" и показатель "Заяц", имеет знак "--", то популяция зайцев уменьшится на единицу и будет равна нулю. Процесс будет продолжаться циклично. Динамика экосистемы "Рысь -- Зайцы" показана на рис. 13.8.
- Рис. 13.8. Тенденция изменения взаимного регулирования численности популяции рыси и зайцев (на базе знакового орграфа -- рис. 13.7)
- Модель демонстрирует гипотезу, выдвинутую рядом ученых. Величины изменения популяции даны в баллах, поскольку слишком грубая модель влияния не дает возможности численно оценить изменения популяции. С помощью приведенной модели и рассчитанных графиков можно лишь получить подтверждение гипотезы о наличии колебаний в обеих популяциях.
- Однако данной гипотезе многое противоречит:
- * популяция рысей не может увеличиваться с такой скоростью, чтобы вызвать сокращение популяции зайца;
- * на некоторых островках, где рыси нет, наблюдаются такие же колебания численности зайца-беляка, как и на материке.
- Другая гипотеза заключается в том, что циклы численности популяции зайцев вызваны периодическим снижением качества и количества растений, которыми питается заяц, что в свою очередь вызывает сокращение популяции этих животных, создавая возможность для восстановления растительности после ее чрезмерного выедания. Колебания численности рыси пассивно следуют за циклическими изменениями популяции их жертвы. В этом случае можно построить иную модель на базе знакового орграфа (рис. 13.9).
- Рис. 13.9. Знаковый орграф, отображающий гипотезу колебаний
- численности зайцев вследствие периодического изменения
- количества и качества растений
- Для того чтобы выяснить тенденцию изменения популяции животных с помощью построения орграфа, следует задать начальные изменения (импульс) для активизирующего эту экосистему показателя. Исходя их логики гипотезы, таким живым организмом являются растения. Пусть их начальным значением будет 1 балл. В такой ситуации можно исследовать динамику функционирования экосистемы и получить график, приведенный на рис. 13.10.
- Рис. 13.10. Динамика экосистемы, изображенной на рис. 13.9
- В приведенной на рис. 13.9 модели количество растений регулируется зайцами. Однако в высказанной учеными гипотезе есть предположение об изменении количества и качества растений под воздействием различного набора факторов -- климатических, биологических и прочих. Разделим все факторы на благоприятные (Ф+) и неблагоприятные (Ф--). В таком случае модель экосистемы существенно усложнится и может быть представлена орграфом следующего вида (рис. 13.11):
- Рис. 13.11. Орграф, учитывающий влияние разнообразных
- факторов на количество и качество растений
- Результаты моделирования представлены на рис. 13.12. Полученные результаты наглядно демонстрируют справедливость выдвинутой учеными гипотезы и основные тенденции в колебаниях популяции живых организмов. Знаковый граф не в силах дать численную оценку изменения популяции. С его помощью можно концептуально оценить взаимодействие живых организмов в системе и определить возможные сдвиги в их популяции.
- Баллы
- Рис. 13.12. Результаты моделирования на базе орграфа,
- представленного на рис. 13.11
- С помощью ориентированных графов можно проводить моделирование и исследование очень сложных эколого-экономических систем. В качестве практического примера рассмотрим реальную ситуацию, которая имела место у берегов Южной Калифорнии около городов Сан-Диего и Лос-Анжелес (США). Использование знаковых орграфов и моделирование на основе импульсных процессов позволило бы избежать многих ошибок и предотвратить катастрофические последствия тех изменений, которые произошли на побережье с популяцией зарослей Macrocystis.
- Водоросли Macrocystis развиваются из одной парящей в планктоне клетки, прикрепляются ко дну на глубине от 8 до 25 метров. Растение прочно прикрепляется ко дну своими ризоидами, а его листовидный таллом тянется к поверхности, удерживаемый в вертикальном положении пузырьками, наполненными газом. Зрелые водоросли образуют густые заросли и играют большую роль в общей экономике морских экосистем. Эти водоросли являются первичными производителями, создают убежища для популяций рыб, из них изготавливают удобрения для сельского хозяйства. По сравнению с другими водорослями Macrocystis живет долго -- от 1 года до 10 лет.
- Гибель водорослей обусловливается штормами, высокой температурой воды, выеданием рыбой и морскими ежами. При гибели по той или иной причине водоросли вновь восстанавливаются. Взаимодействие между водорослями и морскими ежами представляет собой устойчивую систему, которую можно выразить с помощью следующего орграфа (рис. 13.13).
- Рис.13.13. Орграф стабильной системы "Водоросли Macrocistis -- Морские ежи"
- Ранее был рассмотрен пример, в котором рассматривалось взаимодействие зайца-беляка и рыси в соответствии с первой гипотезой ученых-экологов. Орграфы для ранее рассмотренного примера и настоящего случая абсолютно похожи. Импульсный процесс для такого орграфа порождает периодические колебания, что полностью согласуется с реальным процессом, происходящим на побережье.
- Начиная с 1940 г. заросли водорослей Macrocystis на указанном участке побережья стали исчезать в результате сброса сточных вод. На свободных участках побережья оказалось огромное количество морских ежей. Обычно при исчезновении водорослей вслед за ними исчезали и морские ежи, благодаря этому заросли имели возможность восстанавливаться. Оказалось, что морские ежи могут питаться за счет сточных вод, которые несут взвешенные и растворенные органические вещества. Таким образом, биологическое равновесие было нарушено и водоросли были обречены на вымирание. Отображение данной ситуации в виде знакового орграфа приведено на рис. 13.14.
- Рис. 13.14. Орграф, отображающий сброс сточных вод при развитии
- г. Сан-Диего и их воздействие на биологическую систему
- "Водоросли Macrocystis -- Морские ежи"
- Результаты моделирования экосистемы, представленной орграфом на рис. 13.15, приведены ниже.
- Рис. 13.15. Результаты моделирования на основе орграфа,
- представленного на рис. 13.14
- Полученные графики подтверждают фактические данные о катастрофическом уменьшении популяции водорослей. Для борьбы с морскими ежами природоохранные органы решили сбрасывать негашеную известь (окись кальция), а затем вновь заселять участки побережья молодыми водорослями. Такое решение можно продемонстрировать в виде следующей модели, орграф которой изображен на рис. 13.16.
- Рис. 13.16 Борьба с морскими ежами и восстановление
- популяции водорослей путем дополнительного заселения
- Сброс сточных вод не позволял восстановить популяцию водорослей, поскольку сброс негашеной извести имел лишь разовый эффект, а сброс сточных вод из города был непрерывным. Результаты моделирования (рис. 13.17) подтверждают неэффективность такого подхода. На графиках видно, что разовое мероприятие дает возможность изменить популяцию морских ежей и увеличить популяцию водорослей. Но поскольку экосистема не находится в равновесии, водоросли далее продолжают вымирать, а ежи восстановили свою популяцию.
- Рис. 13.17. Результаты моделирования последствий разовых мероприятий
- -- сбросов негашеной извести и подсадки молодых водорослей
- В 1963 г. в городе Сан-Диего был прекращен сброс сточных вод непосредственно в океан. Исключение фактора сброса сточных вод и загрязнения побережья позволило быстро восстановить популяцию водорослей без дополнительного воздействия на популяцию морских ежей. По сути при прекращении сброса сточных вод экосистема вновь стала описываться орграфом, приведенным на рис. 13.13.
- 13.3 Прогноз развития социо-эколого-экономической системы
- Сфера применения орграфов еще больше расширяется, если использовать не знаковые, а взвешенные орграфы. Во взвешенном орграфе каждой дуге присваивается не знак, а коэффициент, больший или меньший единицы (со своим знаком). Импульсная или абсолютная устойчивость взвешенного орграфа предупреждает о том, что в системе что-то не в порядке, необходимо изменить структуру системы (добавить новые вершины, удалить или добавить дуги, изменить коэффициенты) или провести искусственное регулирование.
- Особенностью многокомпонентных задач является то, что с помощью орграфов удается объединить в модели системы различные социальные, экономические и экологические показатели. Часть этих показателей может иметь статистическую базу, другая часть -- не иметь, а третья -- оцениваться качественно. С помощью решения многокомпонентных задач можно оценить тенденцию развития системы, что, безусловно, ценно. Но при уточнении модели можно сформировать количественный прогноз изменения показателей системы, а также найти различные варианты воздействия на изучаемую систему с целью получения лучшего варианта.
- До сих пор рассматривались ориентированные графы, в которых единственной количественной характеристикой является весовой коэффициент (или знак) на дуге. Для прогнозирования экосистем этого недостаточно, поскольку специалистов может интересовать вопрос не только о том, какой будет система, но и в какие сроки система достигнет того или иного состояния. В этом случае необходимо каждой дуге поставить в соответствие не только коэффициент, определяющий влияние одного показателя на другой, но и задержку реализации изменения одного показателя в ответ на изменение другого. Если эта задержка равна нулю, то изменение показателя будет произведено мгновенно; если же указан определенный интервал времени, то изменение показателя будет произведено только по прошествии указанного интервала времени. Эти возможности еще более усиливают применяемый математический аппарат и делают его привлекательнее.
- Рассмотрим простейший пример, в котором используются временные задержки. На рис. 13.18 представлен орграф модели развития промышленного центра и состояния окружающей среды. В нем даны весовые коэффициенты и время задержки реализации воздействия одного показателя на другой, выраженное в годах.
- Рис. 13.18. Взвешенный орграф с временными задержками для изучения
- развития промышленного центра и состояния окружающей среды
- В результате моделирования на основе данного взвешенного орграфа с временными задержками можно получить тенденцию изменения показателей в привязке к оси времени. Полученный график представлен на рис. 13.19.
- Рис. 13.19. Изменение показателей в соответствии с результатами
- моделирования на основе орграфа, представленного на рис. 13.18
- При разработке модели на базе орграфа можно использовать статистические методы. Однако статистические данные по показателям, всесторонне характеризующим социо-эколого-экономическую систему, отсутствуют. Поэтому для формирования ориентированного графа и определения весов на его дугах следует воспользоваться методами экспертных оценок.
- ПОДВЕДЕМ ИТОГИ
- * Оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС) представляет собой всесторонний анализ некоторого проекта (вида деятельности) с точки зрения связанных с ним экологических последствий до принятия решения о его осуществлении. Цель ОВОС -- предвидение возможных нарушений в окружающей природной среде, связанных с хозяйственной деятельностью. Для ОВОС следует использовать многокомпонентный анализ, не ограничиваться узкими экономическими критериями эффективности: приведенными затратами, себестоимостью продукции и т.д. Необходимо учитывать устойчивость природных систем, поскольку хозяйственный объект, пригодный для одной природной системы, будет совершенно не пригоден для другой.
- * Главные свойства сложных систем -- иерархичность (наличие соподчиненных систем различных уровней), эмерджентность (наличие свойств системы, отличных от свойств ее отдельных подсистем и элементов), наличие катастроф развития (скачкообразных изменений некоторых переменных в ответ на плавное изменение внешних условий).
- * Сложность процедуры ОВОС состоит еще и в том, что при обосновании проекта приходится оценивать, как указывалось выше, не реальную, а гипотетическую природную систему, возникающую после строительства объекта или осуществления запланированного вида деятельности. Для решения задач ОВОС широко привлекаются эксперты. Резкое снижение затрат на решение задач ОВОС и получение результатов достаточной точности возможны на основе реализации экспресс-метода. Системное представление и анализ изучаемого объекта обеспечиваются за счет использования специального математического аппарата теории графов.
- * Ориентированные графы составляют основу решения многокомпонентных задач в зависимости от значений на дугах, которые расставляются экспертами или определяются на базе статистической информации, ориентированные графы, (орграфы) могут быть знаковыми, взвешенными.
- * Моделирование развития системы на орграфе осуществляется с помощью импульсных процессов. В орграфе могут быть контуры положительной или отрицательной обратной связи. Вид обратной связи определяет устойчивость системы: абсолютную или импульсную. С целью привязки к шкале времени на дугах орграфа должны быть указаны задерждки времени.
- * Многокомпонентные задачи позволяют моделировать экосистемы "хищник--жертва". Биологические принципы устойчивости экосистем реализуются в моделях на орграфах. Концептуальное представление точек равновесия можно продемонстрировать с помощью кривых выедания и накопления, а также большие возмущения в экосистеме и переход системы из одного равновесного состояния в другое.
- * С помощью моделирования многокомпонетных задач на орграфах можно проверить варианты выдвинутых научных гипотез исходя из логических построений, которые достаточны для создания формализованной математической модели.
- ПОВТОРИМ:
- 1. Исследуйте модель развития промышленного региона и состояние окружающей природной среды в регионе на основе нижеприведенного знакового орграфа. Выясните, является ли данная система устойчивой и, в случае неустойчивости, предложите мероприятия, позволяющие добиться устойчивости системы.
- 2. Проанализируйте модель удаления твердых отходов в городе, разработанную японскими специалистами. Выясните, является ли данная модель устойчивой? Что произойдет, если миграции в город возрастут? Если модель не является устойчивой, какие меры вы можете предложить для достижения устойчивости модели?
- 3. В чем сущность знаковых орграфов?
- 4. Каким образом с помощью знаковых орграфов можно отследить тенденцию развития экосистемы?
- 5. Каковы призанки и особенности контуров, усиливающих отклонения? Роль контуров в моделировании экосистем.
- 6. Какая информация нужна для построения знаковых орграфов?
- 7. Почему взвешенные орграфы позволяют более точно оценивать тенденцию развития показателей системы?
- 8. Какая информация необходима для построения взвешенных орграфов?
- СНОСКИ К ГЛ. 13
- 1 Сакович В.А. Исследование операций. -- М.: Высш. шк., 1984. -- С. 256
- 2 Касты Дж. Большие системы. Связность, сложность и катастрофы. -- М.:Мир, 1982.-С. 216.
- 3 Чепурных Н.В., Новоселов А.Л. Экономика и экология: развитие, катастрофы. -- М.: Наука, 1996.
- 4 Roberts F.S. Stucturial Characterizations of Stability of Signed Digraph under Pulse Proctsses, in Graphs and Combinatories, R.Bari, F.Harrary (eds). N.Y., 1974.
- 5 Maruyama M. The Second Cybernetics: Deviation - Amplifying Mutual Casual Processes, Amer. Scientist, 51(1963), 164-179.
- Глава 14. Методы регулирования загрязнения окружающей среды
- * Методы управления охраной окружающей природной среды
- * Система платежей за загрязнение окружающей среды в России
- * Плата за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от
- стационарных источников
- * Плата за загрязнение атмосферного воздуха передвижными источниками
- * Плата за сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные
- водные объекты
- * Плата за хранение и размещение отходов
- 14.1 Методы управления охраной окружающей природной среды
- Механизм управления природоохранной деятельностью в странах Европы и США отрабатывается с конца прошлого века. Существуют модели механизма управления, специфические для США, Японии, стран Западной Европы. Этот механизм представляет собой весьма разветвленную систему, включающую правовое обеспечение, административные и экономические методы управления качеством окружающей среды. В Западной Европе с 1973г. разрабатываются специальные программы охраны природы. На уровне ЕС европейские страны разрабатывают цели, принципы и основы для законодательных актов в области охраны природы, а внедряет их каждая страна самостоятельно на базе имеющихся традиций и опыта.
- Прямое административное регулирование предполагает установление лимитов выбросов для каждого источника загрязнения, за которыми следят государственные службы. Если у предприятия выбросы не превышают лимита, плата за квоту все равно взимается.
- С целью установления нормативов определяются стандарты качества среды. Исходя из того состояния природы, за пределы которого выйти нельзя, местные власти определяют лимиты для предприятий и выдают соответствующие "лицензии на загрязнение".
- Экономические меры управления качеством среды весьма разнообразны: налоги на продукты, потребление которых неизбеж...
|
Виды животных |
Кратность |
|
|
Зубр, алтайский горный баран, сахалинская кабарга |
50 |
|
|
Новоземельский северный олень, уссурийский пятнистый олень |
25 |
|
|
Белый медведь |
100 |
|
|
Белогрудый или гималайский медведь |
30 |
|
|
Амурский тигр, переднеазиатский леопард, восточносибирский леопард, снежный барс |
200 |
|
|
Амурский лесной кот |
15 |
|
|
Красный волк |
50 |
|
|
Кавказская выдра, перевязка |
25 |
|
|
Северный калан, курильский калан |
800 |
|
|
Командорский голубой песец (или медновский) |
25 |
|
|
Серый кит, гренландский кит, горбатый кит, северный синий кит |
2500 |
|
Виды животных |
Кратность |
|
|
Все виды и подвиды насекомоядных и рукокрылых |
0,1 |
|
|
Все виды и подвиды дневных хищных птиц ц сов |
10 |
|
|
Все виды и подвиды журавлеобразных и голенастых |
5 |
|
|
Все остальные виды и подвиды птиц (кроме охотничьих и воробьиных) |
2 |
|
|
Все виды и подвиды воробьиных (кроме серой, черной и большеклювой вороны) |
0,1 |
|
|
Гюрза |
10 |
|
|
Гадюка (обыкновенная, степная) |
5 |
|
|
Все остальные виды и подвиды змей |
2 |
|
|
Все виды и подвиды черепах |
2 |
|
|
Все виды и подвиды ящериц |
1 |
|
|
Все виды и подвиды амфибий |
0,5 |
|
|
Насекомые -- опылители * |
0,01 |
|
Виды нарушений |
Размер взысканий |
|
|
Засорение лесов бытовыми и пищевыми отбросами (мусором) |
За каждый квадратный метр засоренной площади 3 -кратная таксовая стоимость 1 куб.м.древесины дуба |
|
|
Самовольная свалка бытового мусора, строительных и промышленных отходов |
Пятикратная стоимость работ по очистке леса от отбросов, мусора и отходов по действующим расчетно-технологическим картам и другимнормативам затрат |
|
Типы и подтипы изымаемых сельскохозяйственных угодий |
руб./га |
|
|
I зона Республики Карелия, Коми; Архангельская, Мурманская области; Ненецкий АО |
127 |
|
|
II зона Республики Марий-Эл, Удмуртская; Брянская, Владимирская, Вологодская, Ивановская, Калужская, Тверская, Кировская, Костромская, Новгородская, Пермская, Псковская, Смоленская, Ярославская области; Коми-Пермяцкий АО |
124 |
|
|
III зона Чувашская Республика Чаваш; Нижегородская Орловская, Рязанская, Тульская области |
156 |
|
|
IV зона Республики Мордовия, Татарстан; Белгородская, Воронежская, Самарская, Курская, Липецкая, . Пензенская, Тамбовская, Ульяновская области |
206 |
|
|
V зона Республика Калмыкия Хальмг-Тангч, Астраханская Волгоградская, Саратовская области |
174 |
|
|
VI зона Республика Адыгея, Краснодарский край |
270 |
|
|
VII зона Республики Дагестан, Ингушская, Кабардино-Балкарская, Карачаево-Черкесская, Северная Осетия, Чечня; Ставропольский край; Ростовская область |
259 |
|
|
VIII зона Республика Башкортостан, Курганская, Оренбургская, Свердловская, Челябинская области |
147 |
|
|
IX зона Республика Алтай, Алтайский край, Новосибирская, Омская, Томская и Тюменская области; Ханты-Мансийский, Ямало-Ненецкий АО |
177 |
|
|
X зона Республики Бурятия, Тува, Хакасия; Красноярский край; Иркутская, Читинская области; Агинский Бурятский АО, Таймырский (Долгано-Ненецкий АО, Усть-Ордынский Бурятский АО, Эвенкийский АО |
188 |
|
|
XI зона Республика Саха (Якутия); Приморский, Хабаровский края; Камчатская, Магаданская, Сахалинская области; Еврейская АО, Корякский АО, Чукотский АО |
51 |
|
|
XII зона Калининградская, Лениградская области и г.Санкт-Петербург |
81 |
|
|
XIII зона Московская область и г.Москва |
130 |
|
Экономические районы Российской Федерации |
Кэ |
|
|
Северный |
1,4 |
|
|
Северо-Западный |
1,3 |
|
|
Центральный |
1,6 |
|
|
Волго-Вятский |
1,5 |
|
|
Центрально-Черноземный |
2,0 |
|
|
Поволжский |
1,9 |
|
|
Северо-Кавказский |
1.9 |
|
|
Уральский |
1,7 |
|
|
Западно-Сибирский |
U |
|
|
Восточно-Сибирский |
1,1 |
|
|
Дальневосточный |
1,1 |
|
Почвы и земли в пределах особо охраняемых территорий |
КП |
|
|
Прочие земли |
1,0 |
|
загрязняющего вещества |
Объемы выбросов по годам, тыс т |
|||
|
1996 |
1997 |
1998 |
||
|
Окись углерода |
220 |
260 |
340 |
|
|
Сернистый ангидрид |
67 |
32 |
21 |
|
|
Окислы азота |
28 |
34 |
31 |
|
|
ЛНУ |
181 |
190 |
238 |
|
|
Аммиак |
342 |
366 |
380 |
|
вещества |
Объемы сбросов по годам, т |
|||
|
1996 |
1997 |
1998 |
||
|
Железо, марганец |
260 |
230 |
190 |
|
|
БПКполн. |
314 |
367 |
389 |
|
|
Нефть и нефтепродукты |
380 |
250 |
190 |
|
|
Фосфор |
221 |
180 |
112 |
|
Показатели i |
Показатели j |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
||
|
1 |
0 |
1 |
Ll |
0 |
|
|
2 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
|
3 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
|
4 |
0 |
0 |
1 |
0 |
Подобные документы
Стратегия устойчивого развития, его экологические, экономические, социальные компоненты. Истоки, факторы и результаты взаимоотношения человека и природы. Состояние биосферы и антропогенных изменений. Закономерности глобальных процессов природопользования.
учебное пособие [2,0 M], добавлен 26.04.2013Направления государственного регулирования природопользования и охраны окружающей среды. Причины загрязнения окружающей среды. Взаимосвязь экономики и природопользования, модели и подходы к экономическому развитию с учетом экологических требований.
курсовая работа [112,9 K], добавлен 30.11.2010Труд как способ взаимодействия человека и природы. Способность организмов к саморегуляции обменных процессов. Ступени развития труда как нарастание опосредованности во взаимодействии общества и природы. Ограниченность естественных возможностей биосферы.
реферат [43,9 K], добавлен 23.02.2011Государственная политика защиты окружающей природной среды. Правовая охрана природы. Органы управления, контроля и надзора по охране природы, их функции. Задачи и полномочия органов управления Российской Федерации и ее субъектов в области охраны природы.
реферат [26,3 K], добавлен 09.11.2010Сущность биосферы, ее структура и функции. Последствия деятельности человека для окружающей среды. Охрана природы и рациональное природопользование. Биоритмы и биологические часы. Биологическое значение в жизни организмов биоритмов и биологических часов.
реферат [31,8 K], добавлен 17.07.2011Экологический кризис, кризис взаимоотношений общества и природы, сохранения окружающей среды. Научно-техническая революция и глобальный экологический кризис. Современные экологические катастрофы. Реальные экологически негативные последствия загрязнения.
контрольная работа [36,2 K], добавлен 22.02.2009Диалектика взаимоотношений человека и природы: закономерности, связанные с уровнем развития производительных сил и степенью воздействия их на окружающую среду; принципы природопользования. Усиление антропогенного влияния на экологию, его последствия.
реферат [39,0 K], добавлен 08.02.2011Экологические проблемы современности и их глобальное значение. Роль общественных организаций в охране окружающей среды. Проблемы отходов, сокращение генофонда биосферы. Факторы, влияющие на загрязнение окружающей среды. Деятельность ООН в охране природы.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 26.02.2015Охрана окружающей среды. Общества по охране окружающей среды, движения и дружины по охране природы. Заповедники. Заказники и памятники природы. Меры по предотвращению загрязнения атмосферного воздуха. Рациональное использование водных ресурсов.
реферат [31,0 K], добавлен 24.08.2008Связь природопользования с экологией и законами взаимодействия различных природных систем. Понятие рационального природопользования. Наиболее эффективные пути приспособления развития социально-экономической системы к изменениям, происходящим в биосфере.
контрольная работа [1,0 M], добавлен 28.03.2013Проблема рационализации природопользования и охраны окружающей природной среды. Основные принципы международного сотрудничества в области экологии. Международные конвенции и соглашения, посвященные проблемам охраны природы и участие в них России.
реферат [43,5 K], добавлен 22.11.2010Проблема взаимодействия природы и общества на современном этапе. Национальные концепции развития по обеспечению благоприятной окружающей среды и природно-ресурсного потенциала. Экономическое значение ассимиляционного потенциала окружающей среды.
контрольная работа [19,3 K], добавлен 15.08.2009Изучение процессов управления хозяйством в материальном производстве и непроизводственной сфере. Социально-экономические аспекты природопользования, методы и механизмы экономического регулирования. Объективные закономерности развития природы и общества.
реферат [24,1 K], добавлен 06.05.2010Живое вещество как основа биосферы. Свойства и функции экосистемы. Системы взглядов на существование биосферы: антропоцентрическая и биоцентрическая. Виды загрязнения окружающей среды. Способы защиты окружающей среды. Внебюджетные экологические фонды.
лекция [64,9 K], добавлен 20.07.2010Роль природы в жизни человека и общества. Ошибочные тенденции в природопользовании. Антропогенные факторы изменения природы. Законы экологии Б. Коммонера. Глобальные модели-прогнозы развития природы и общества. Концепция экологического императива.
реферат [41,0 K], добавлен 19.05.2010Природопользование – совокупность форм эксплуатации природноресурсного потенциала, мер его сохранения. Экономика природопользования как динамично развивающаяся наука. Защита окружающей среды как общегосударственная проблема. Правомочие природопользования.
курсовая работа [50,3 K], добавлен 18.06.2011Ознакомление с проблемой экологизации экономики. Анализ основных факторов человеческой деятельности, вызывающих деградацию окружающей среды. Изучение негативного воздействия на состояние экосистемы планеты быстрых темпов научно-технического развития.
эссе [23,9 K], добавлен 29.09.2010Экологические последствия воздействия человека на живую природу. Влияние природы на живые организмы. Сущность антропогенного загрязнения, парникового эффекта и воздействие на почвы и биосферу сельскохозяйственного производства. Охрана окружающей среды.
презентация [403,3 K], добавлен 03.05.2014Курс "Экология и экономика природопользования" - синтез двух научных систем – естественных и общественных; функции и задачи: системы планирования, прогнозирования, управления и правовой защиты природной среды; финансирование природоохранных мероприятий.
реферат [29,6 K], добавлен 08.02.2011Основы экологизации экономики, ее экологическая обусловленность. Составляющие экологизации экономики. Экологические факторы в категориях экономики. Валовой национальный продукт и экологические факторы. Экономические издержки, платность природопользования.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 19.01.2010
