РОЗДІЛ 4. Геоекологічні принципи проектування природно-технічних геосистем

Існує багато засобів запобігання забрудненню сільськогосподарських ГТС їхніми власними забруднювачами, серед яких основними є такі: правильність вибору хімікатів відносно місця і часу внесення; комплексне застосування отрутохімікатів і добрив; підтримка оптимальної ґрунтової вологості, що сприяє вимиванню залишків хімікатів із ґрунту; глибока обробка ґрунтів; внесення у ґрунт препаратів з мікроорганізмами, які розкладають хімікати; підбір культур, стійких до шкідників і хвороб. Найбільш ефективним з цих засобів є розробка і застосування менш токсичних хімікатів, які швидко розпадаються, та сполучення їх з біологічними засобами захисту рослин.

4.1.4. Принцип територіальної диференціації

Сформулюємо даний принцип проектування так: "Геоекологічне проектування має бути територіально диференційованим, тобто природно-технічні геосистеми мають проектуватися з урахуванням природних і соціально-економічних умов кожного конкретного регіону та його внутрішніх відмінностей". Цей принцип реалізується через територіально диференційовані норми і правила, які розробляються для різних видів діяльності, а також через рекомендації і вказівки, диференційовані за районами з різними природними умовами.

Різноманітність і відмінність геосистем різних рангів одна від одної важливо враховувати при проектуванні передусім тому, що вони мають неоднакові значення стійкості до впливів, здатність до саморегулювання і звідси - різні можливості відновлення своїх важливих властивостей. Необхідно врахування і вже існуючого антропогенно-техногенного навантаження, і характеру соціально-економічних функцій, які виконує дана геосистема. Чим складніше функції, тим більше навантаження, тим скоріше може відбутися зрив саморегуляції, тим різкіші зміни можуть виникнути в геосистемі та призвести до негативних наслідків для господарства і здоров'я населення.

У деяких випадках однотипний вплив на сусідні різнотипні геосистеми може викликати неоднакові зміни, які приведуть до неоднакових наслідків. А можливий і другий варіант - за різних впливів можуть виникнути приблизно однакові зміни. Наприклад, будівництво ГЕС і водосховищ у тундрі або північній тайзі стикаються із зовсім іншими проблемами, ніж при спорудженні подібних об'єктів у степовій зоні. Інший приклад: зняття дернового горизонту при прокладанні доріг в умовах середньої смуги на суглинистих ґрунтах не приводить до будь-яких серйозних змін. А такі ж самі дії в районах розповсюдження вічної мерзлоти різко активізують морозно-мерзлотні процеси.

Одним із важливих питань, пов'язаних з принципом територіальної диференційованості, є чітке визначення меж ГТС, що необхідно при: а) відчуженні земель під створювані об'єкти; б) виявленні площ, що потребують меліорації або захисту від очікуваних негативних впливів ПТГС; в) запобіганні розвитку небажаних процесів, які можуть призвести до погіршення роботи ГТС. Важливо розрізняти межі безпосередньо геотехсистем і межі зон їхнього впливу. Можна вважати, що межі ПТГС збігаються з тією частиною території, де розташовані технічні споруди та допоміжні робочі майданчики. Межі зон впливу ГТС залежать від конкретного характеру впливу, а також від реакції природних складових інтегральної геосистеми на цей вплив.

Розглянемо це на прикладі водосховища. Відомо, що за межу ПТГС слід брати зовнішню границю площі, зайнятої сукупністю зон впливу техніки на природу та природи на техніку. Зона впливу техніки на природу визначається чашею водосховища разом з навколишньою територією, яка зазнає гідрогеологічного та кліматичного впливу, а також ділянки долини річки нижче і трохи вище водосховища. Що ж стосується зони впливу природи на техніку, то до неї слід включати весь водозбірний басейн річки вище водосховища, оскільки саме в його межах формується стік річки, від якого залежить робота шлюзів греблі, ГЕС та іншої техніки.

При проектуванні геотехсистем сільськогосподарського призначення принцип територіальної диференціації реалізується через ефективне використання природних умов і раціональне розміщення ПТГС, для чого потрібно врахування речовинно-енергетичних властивостей ландшафтів, які дають можливість отримання максимальної кількості біомаси. Це потребує інвентаризації природних ландшафтів, їхньої типізації, оцінки потенційної врожайності. Крім урахування природної неоднорідності, необхідно приділяти увагу розташуванню ГТС сільськогосподарського призначення відносно сусідніх, оскільки це проявляється в забрудненні сільськогосподарських ПТГС викидами промисловості, транспорту, можуть відбуватися зміни гідрологічного режиму внаслідок функціонування водогосподарської ГТС. Навіть такі "нейтральні" системи, як лісогосподарські, якщо в них застосовуються хімікати, можуть впливати негативно.

Реалізація принципу територіальної диференційованості для проектування природоохоронних геосистем за умови обмеженого втручання людини в їхнє функціонування виражається, по-перше, у виборі для них місця, по-друге, у правильному їхньому функціональному зонуванні. Природоохоронні системи в кожній країні мають по можливості відображати еколого-географічну різноманітність території, ступінь збереженості природних ландшафтів, стійкість до антропогенно-техногенних впливів, диференціацію території за господарським освоєнням. Вибір території визначається конкретними цілями. Це можуть бути найбільш збережеш ділянки природних ландшафтів, якщо метою є створення природного "еталону", або ділянки з максимальною видовою різноманітністю, якщо на перше місце ставиться завдання збереження генофонду, або певні антропогенні модифікації ландшафтів.

Функціональне зонування є актуальним для природоохоронних поліфункціональних геосистем: національних парків і біосферних резерватів. У національних парках, наприклад, ураховуються різні, часто суперечливі інтереси - збереження ландшафтів, їхнє використання для рекреаційних, освітньовиховних, наукових, а також господарських цілей. При функціональному зонуванні кількість і призначення зон може бути різним у різних природоохоронних ГТС, що відображає різноманітність їхніх природних умов та особливості їхнього використання. У цілому виділяються зони із суворим охоронним режимом і набір зон із поступовим послабленням режиму охорони аж до зони з регламентованою господарською діяльністю.

4.1.5. Принцип управління і контролю

Сформулювати цей геоекологічний принцип проектування можна таким чином: "Геоекологічне проектування має включати не тільки створення природно-технінної геосистеми, але й розробку режиму її функціонування, контролю та управління". Оскільки всі геосистеми мають властивості стійкості й мінливості, певні змінні стани, остільки неможливо проектувати умовний "середній" стан ПТГС. Вони як відкриті системи постійно пристосовуються до факторів, що на них впливають, трансформуються під їхнім впливом, саморегулюються. Тому важливо проектувати не один стан, а ряд можливих станів ГТС і територій, які їх оточують.

Обов'язковим елементом проекту ПТГС будь-якого функціонального призначення має бути підсистема комплексного контролю за діяннями, за змінами, що виникають як у природних, так і в інтегральних геосистемах, а також за біоекологічними та соціально-економічними наслідками цих змін.

Управління природно-технічними геосистемами - це організація раціональної й оптимальної взаємодії між господарством, технікою, діяльністю людини та природними складовими геотехсистем, регулювання функціонування геотехсистем у ході виконання ними соціально-економічних функцій. Управління включає такі дії:

- підбір ландшафту, придатного для задоволення потреб суспільства;

- вибір характеру та рівня функцій, які має виконувати ландшафт;

- вирішення питань про заміни існуючих функцій геосистем; узгодження просторових і часових потреб суспільства з можливостями ландшафту;

- запобігання аварійним ситуаціям і заходи захисту природної складової при аваріях.

Управління природно-технічними геосистемами є необхідним у процесі як проектування, так і їхньої експлуатації. При цьому процеси саморегуляції геосистем необхідно використовувати в інтересах управління. Наприклад: формування стійких берегів водосховищ за рахунок природних процесів, створення нормального профілю берегової зони, пляжу, абразійних уступів тощо; використання для боротьби з евтрофікацією водойм рослиноїдних риб, використання біологічних процесів при рекультивації та ін.

Управління слід розуміти не як єдиномоментний акт, а як послідовні дії, що включають: проектування системи - ії створення - вивчення стану та функціонування системи - дослідження змін природи виявлення негативних наслідків - їхнє оцінювання - вибір принципових заходів щодо боротьби з цими наслідками - проектування конкретних заходів - їхнє здійснення - дослідження системи після проведення коректувальних заходів - визначення їхньої ефективності — внесення змін у режим експлуатації системи.