Антиреки и их роль в формировании биотехносферы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 556.18:502.51

Антиреки и их роль в формировании биотехносферы

Суздалева А., Гурьев А., Ткачев В.

Аннотация

сток антирека русло экологический

В современных условиях необходимо отказаться от взгляда на организацию антирек как на экологически опасную деятельность. Угроза мирового кризиса водопотребления вынуждает строить подобные гидротехнические системы, которые окажут значимое воздействие на окружающую среду. Задача ученых состоит в своевременной выработке междисциплинарного подхода к их реализации, совмещая решение технических, экологических и социальных проблем.

Ключевые слова: биотехносфера, природно-техническая система, антирека, межбассейновое перераспределение стока, экологическая оптимизация, мировой кризис водопотребления.

Abstract

In the present-day conditions, we need to stop seeing the creation of antirivers as an environmentally hazardous activity. The threat of a global water consumption crisis forces us to build the hydrotechnical systems that will have a significant environmental impact. The scientists' task consists in prompt development of an interdisciplinary approach to their implementation, combining the resolution of technical, environmental and social issues.

Keywords: biotechnosphere, natural-technical system, antiriver, interregional water transfers, ecological optimization, global water crisis.

В современном мире постоянно возрастающее техногенное воздействие на водные системы происходит на фоне увеличивающейся потребности в водных ресурсах. В результате в некоторых регионах возникает дефицит питьевой воды, который может перерасти в мировой кризис водопотребления [1,2]. Основным направлением в поисках решения данной проблемы является создание систем менеджмента стока рек [3]. Однако этот способ неприменим для доставки воды в регионы, где ее дефицит не может быть компенсирован за счет регулирования стока и экономии водопотребления. Необходимо строительство гидротехнических систем перераспределяющих водные ресурсы между различными регионами. Подобные проекты уже реализованы в ряде стран [4,5,6]. В научной литературе система по искусственной переброске речного стока в последнее время обозначается термином антирека [7,8].

Создание антирек в настоящее время вызывает большую обеспокоенность у специалистов в области охраны и рационально использования водных ресурсов [9]. Это вполне обосновано, поскольку реализация подобных проектов неминуемо приводит к значимым изменениям экологического состояния не только речных бассейнов и окружающих их обширных территорий, но даже морских бассейнов, в которые впадают трансформированные водотоки.

Вместе с тем содержание термина антирека до сих пор четко не определено, что создает значительные затруднения в оценке экологических последствий различных проектов, связанных с перераспределением речного стока.

В российском методическом указании [10], разработанном для оценки санитарно-гигиенических условий при планировавшемся перераспределения речного стока, указывается, что антирека - это водоем с обратным течением, возникающий (в том числе временно), благодаря функционированию специальных гидротехнических сооружений. Подробная трактовка термина позволяет употреблять его в весьма широком диапазоне смысловых значений и, одновременно, исключает из категории антирек значительную часть проектов, осуществление которых сопровождается аналогичными экологическими эффектами. С экологический точки зрения основное значение антиреки заключается не в возникновении обратного течения как такового, а в переброске речного стока, в результате чего значительный объем природных вод поступает в другую географическую область (бассейн, регион и т.п.). Одновременно происходит сокращение речного стока по естественному руслу, что, собственно, и обусловливает необходимость применения ко всем этим проектам термина антирека. Исходя же из приведенного выше определения, антирекой можно считать кратковременное изменение движение воды на каком-то ограниченном участке реки, эффект от которого не выходит за рамки локальных масштабов. Следовательно, необходимо более четкое и, вместе с тем, расширенное определения данного термина. В противном случае если проект предусматривает движение воды в обратном направлении по естественному руслу - это «антирека». Но если переброс этого же объема воды происходит путем отвода через канал - это «перераспределение стока». С экологической точки зрения последствия этих видов деятельности равнозначны, а трактовка и общественный резонанс могут принципиально различаться.

В основу определения термина антирека целесообразно положить процесс, целью которого является создание подобных объектов, а именно - переброски речного стока. Вместе с тем далеко не все виды перераспределения речного стока могут рассматриваться как антиреки. В зависимости от выполняемых функций системы переброски условно разделяются на три категории [11]:

? внутрибассейновые, или локальные, когда система переброски не выходит за пределы бассейна данной реки;

? межбассейновые, связывающие смежные бассейны рек;

? межрегиональные или межзональные, связывающие речные системы, относящиеся к различным физико-географическим регионам (климатическим зонам).

Системы переброски стока классифицируются также по масштабу вовлекаемых водных ресурсов [11]. К малым переброскам можно отнести комплексы с годовым объемом перебрасываемого стока до 1 км³, к средним - от 1 до 5 км³, к крупным - свыше 5 км³. Очевидно, что в качестве антирек следует рассматривать только последний вариант переброски.

При оценке экологических последствий организации антиреки необходимо учитывать, что система переброски стока представляет собой управляемую природно-техническую систему (ПТС) [12]. Она формируется из природных и технических объектов, работа которых взаимосвязана и взаимообусловлена. Режим попуска вод определяется не только нуждами хозяйственной деятельности, но и потребностью сохранения благоприятных экологических и санитарно-гигиенических условий, а также обеспечения других аспектов жизнедеятельности населения. На основании изложенного выше, можно дать следующее определение: антирека - это управляемая ПТС, создаваемая для крупномасштабной межбассейновой или межрегиональной переброски водного стока.

Управляемость ПТС, создаваемых на базе антирек, как правило, носит односторонний характер и заключается в регулировании перераспределяемых объемов воды. Вместе с тем организация антирек может быть экологически оправдана только в том случае, если в область управления ПТС входит оперативное и эффективное воздействие на все основные компоненты окружающей среды, включая почвенно-растительный покров и животный мир. Управление как регионами водотоков-доноров, так и регионами водотоков-реципиентов осуществляется с целью их сохранения и защиты от неблагоприятных внешних факторов. К числу последних следует отнести и воздействие неблагоприятных стихийных факторов гидрометеорологической природы (наводнения, засухи), сила и частота которых неуклонно возрастает в связи глобальными климатическими изменениями. Очевидно, что подобный взгляд предполагает переосмысление не только содержания понятия «антиреки», но и роли которые они играют. Это в свою очередь невозможно без отказа от некоторых устоявшихся стереотипов мышления, которые можно преодолеть лишь путем последовательного внедрения в сознание научного сообщества инновационных подходов к решению проблем [13]. Главный из стереотипов - в прошлом, вне всякого сомнения, обоснованный - это представление об антиреках исключительно как об объекте гидротехнического строительства, осуществляемого для получения коммерческой выгоды, при игнорировании катастрофических экологических последствий.

Второй стереотип касается основ методологической базы стратегии охраны окружающей среды. На современном этапе в этой области существует традиционный запретительно-изоляционистский подход к решению проблем. Суть его заключается в запрещении деятельности, оказывающей на окружающую среду значимое негативное воздействие, а также в попытках изолировать охраняемые природные объекты от таких воздействий. Подобная методология была эффективной в предшествующий период, когда воздействие производственной деятельности носило локальный характер. Процессы самоочищения и самовосстановления природных экосистем, защищающие от неблагоприятных внешних воздействий, были способны поддерживать их благополучное состояние. В настоящее время естественные механизмы гомеостаза часто не могут выполнять свою функцию, в результате повсеместно отмечаются проявления экологической деградации. Биосфера уже практически трансформировалась в биотехносферу, состояние которой зависит от техногенных факторов. Особую роль в этом процессе играют происходящие глобальные климатические изменения, воздействию которых подвержены все экосистемы планеты. В этих условиях возникает необходимость разработки альтернативной стратегии охраны окружающей среды [12]. В ее основе лежит использование управляемых ПТС различного масштаба. Конечная цель развития этой стратегии - переход от неуправляемой биотехносферы к биотехносфере управляемой, представляющей собой иерархию функционально взаимосвязанных управляемых ПТС. Ее прообразом являются существующие гидроэнергетические каскады. Они регулируют не только речной сток, но и поток загрязнителей, обеспечивают санитарные и экологические попуски, направленные на сохранение благоприятных условий существования человека и природных объектов, защищают их от чрезвычайных ситуаций. Таким образом, реализация экологически обоснованных проектов антирек позволит управлять процессами биотехносферы на более высоком уровне - межбассейновом и межрегиональном.

Изложенные выше материалы можно резюмировать следующим образом:

1. Разделение понятий «антирека» и «межбассейновое (межзональное) перераспределение стока» с экологической точки зрения не нецелесообразно. Разобщение этих терминов отражает только специфику инженерно-технических решений, направленных на достижение одних и тех же конечных результатов, главным из которых в современном мире становится создание международного рынка ресурсов пресной воды.

2. Антиреки изначально создаются как управляемые ПТС, но сам этот факт в настоящее время в полной мере не осознан. По этой причине проекты антирек рассматриваются как сугубо технические. На практике возможность их реализации оценивается с позиций экономической и геополитической выгоды. Экологическая составляющая данных проектов рассматривается как побочный эффект. Причем подобный взгляд на проблему свойственен как «технократам», так и «защитникам окружающей среды». Различие в занимаемых ими позициях заключается лишь в том, что первые пытаются принизить роль экологических последствий (или отчасти игнорировать их), а вторые - обосновать их значимость и добиться запрещения реализации проекта. Опираясь на исторический опыт, можно с большой долей уверенности прогнозировать, что победа экономической и тем более геополитической целесообразности - это лишь вопрос времени. Что обусловливает необходимость выработки опережающего реализацию проектов конструктивного подхода к решению проблемы межбассейнового перераспределения речного стока, включая экологическую оптимизацию значимых аспектов техногенеза.

3. Разработка проектов антирек в обязательном порядке должна включать оценку путей и возможностей их экологической оптимизации [14], под которой понимается система мероприятий, направленных на снижение значимых негативных экологических аспектов намечаемой деятельности при одновременном повышении результативности позитивных (например, защиты от экстремальных гидрометеорологических флуктуаций). В качестве одного из видов экологической оптимизации следует рассматривать разработку обоснованного запрета проектов, способных повлечь экологические катастрофы, и их замены на альтернативные варианты, экологические риски которых можно рассматривать как допустимые.

Литература

1. Duda M.A., El-Ashry M.T. Addressing the global water and environmental crisis through integrated approaches to the management of land, water and ecological resources // Water International. 2000 N25 P.115-126.

2. Данилов-Данильян В.И., Лосев К.С. Потребление воды: экологические, экономические, социальные и политические аспекты. М.: Наука, 2006. 221 с.

3. Richter B.D., R Mathews R., Harrison D.L., Wigington R. Ecologically sustainable water management // Ecological Applications, 13(1), 2003, Р. 206-224

4. Golubev G., Biswas A.K. Interregional water transfers // ICID Bulletin, 1979, v. 28, N1, p. 18--22.

5. Murthy K.S.S. Interregional water transfers: case study on India // In: Interregional Water Transfers: Projects and Problems. Laxenburg, June 1979, p. 117--125.

6. Quin F. Water transfer -- Canadian Style. // Alberta symposium on Interbasin Water Transfers, Edmonton, 1980, p. 1--14.

7. Суздалева А.Л., Горюнова С.В. Техногенез и деградация поверхностных водных объектов. М.: ООО ИД «ЭНЕРГИЯ», 2014. 456 с.

8. Суздалева А.Л. Гидротехническое строительство при организации рынка ресурсов пресной воды // Гидротехническое строительство. 2015. №9. С. 48-54.

9. Micklin P.P. A preliminary systems analysis of impact of proposed Soviet river diversion on Arctic Sea ice // EOS Transactions, Amer. Geophys. Union, May 1981. V.62. N19, P.489-493.

10. Временные методические указания к изучению санитарных условий водопользования и жизни населения при территориальном перераспределении речного стока. Утверждены 31.03.1983 г. №2685-83. 22 с.

11. .Березнер А.С. Территориальное перераспределение речного стока европейской части РСФСР. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 160 с.

12. Федоров М.П., Суздалева А.Л. Экологическая оптимизация гидроэнергетики как альтернативная стратегия охраны окружающей среды // Гидротехническое строительство. 2014. №3. С.10-15.

13. Суздалева А.Л., Горюнова С.В Окна Овертона в развитии современной концепции биосферы и решении глобальных экологических проблем // Междисциплинарный научный и прикладной журнал «Биосфера». 2015. Т.7. №4. С. 429-449.

14. Суздалева А.Л., Безносов В.Н., Эль-Шаир Хаям И.А. Концепция экологической безопасности объектов гидроэнергетики // Гидротехника. №4(21)/2010-№1(22)/2011. С. 22-25.

Размещено на Allbest.ru