Эколого-гидрологическая парадигма как определяющая часть стратегии социально-экономического развития региона

БІЯЛОГІЯ

13

УДК 911

А. М. Трофимов, А. Т. Горшкова, В. А. Рубцов, Р. Р. Шагидуллин

ЭКОЛОГО-ГИДРОЛОГИЧЕСКАЯ ПАРАДИГМА КАК ОПРЕДЕЛЯЮЩАЯ ЧАСТЬ СТРАТЕГИИ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ РЕГИОНА

Эколого-экономические системы являются базовой основой концепции стратегии социально-экономического развития региона. В их составе ведущую роль играет эколого -гидрологическая парадигма.

Введение

Понятие «комплексные эколого-экономические системы» (КЭЭС) было официально принято в литературе после выхода в 1996 году одноименной статьи соавторов А. М. Трофимова и Е. Л. Любарского в центральном журнале РАН «Экология» [1]. Там, в частности, были подведены итоги дискуссии и показано, что «комплексные эко лого-экономические системы представляют собой суперпозицию основных составляющих экологических образований; биологические, географические, геологические, экономические и другие системы подобного уровня могут быть положены в основу создания единой теории эколого-экономических исследований».

В иерархию КЭЭС вписываются и иные, более частные, системы с некоторой специфической ориентацией на соответствующие процессы, имеющие первостепенное значение для соответствующих территорий, где эти процессы протекают и вступают во взаимодействие с окружающим пространством.

В последнее время особое внимание уделяется экологическим системам с учетом гидрологической составляющей. Назовем их экогидрологические системы и попробуем хотя бы в общих чертах сформулировать их значимость в социально-эколого-экономическом развитии региона.

Результаты исследования и их обсуждение

Рассматривая функции и интересы экогидрологических систем в самом общем смысле, можно отметить, что чем менее совпадают интересы и функции, тем выше напряженность складывающихся структур. Если эта напряженность ниже некоторого критического уровня, существующие структуры функционируют более или менее успешно и являются некоторым компромиссом между носителями противоречивых интересов. Однако когда уровень напряженности достигает критических значений и прежний компромисс становится неприемлемым, происходит смена одних структур на другие. Если такая смена принимает характер быстрого и неуправляемого разрушения тех структур, при формировании которых интересы природных и социально -экономических образований могут пострадать сколь угодно сильно, то этот процесс можно квалифицировать как катастрофу.

Говоря о критическом пороге напряженности структур, за которым следует катастрофа, необходимо отметить следующее. Поскольку именно определенный уровень напряженности структуры выступает в качестве пускового механизма катастрофы, то логично было бы считать, что каждая структура, даже самая благополучная и устойчивая, несет в себе «заряд» катастрофы. Дело в том, что любая структура, являясь результатом компромисса между несовпадающими интересами, обладает определенным, но всегда ненулевым уровнем напряженности, способным по тем или иным причинам достигать критических значений. Рост напряженности может происходить с различной скоростью, но всегда в течение некоторого периода, что дает основание говорить о существовании кризисных ситуаций, которые можно рассматривать в качестве «размытых» границ между катастрофами и «не катастрофами».

Катастрофы отличаются от равномерного развития быстротой реализации, ограниченностью распространения в пространстве, непредсказуемостью траектории процесса и положения области будущего равновесия. Ю. Г. Пузаченко считает, что катастрофы, или неравновесные нестационарные процессы, являются необходимыми для функционирования любой сложной системы [2]. Поэтому можно говорить о смене во времени и пространстве двух типов процессов - равновесных и неравновесных.

14

ВЕСНІК МДПУ імя І. П. ШАМЯКІНА

Здесь существенным является предлагаемый нами принцип реализуемости напряженных (критических) состояний, согласно которому для реализации заданного предельного состояния напряженности компонентов гидроэкосистемы катастрофа так или иначе должна произойти. Другое дело, в какой форме это допускается и протекает. Следовательно, управленческий аспект изучения катастроф должен сводиться, во-первых, к предупреждению (т. е. принятию мер) кризисных ситуаций и, во-вторых, к «растягиванию» во времени реализации цепочки состояний «кризис - катастрофа - кризис».

Преимущество подхода, основанного на признании объективно существующих в геоэкосистемах интересов различного содержания, видится, прежде всего, в том, что он естественным образом подводит к понятию компромисса, поиск которого, в конечном счете, и является целью геоэкологических исследований [3].

Складывающиеся ситуации взаимодействия в каждой точке географического пространства, естественно, различны, но в целом они создают фон транстерриториальной напряженности, в результате чего на территории могут возникать устойчивые и неустойчивые области, ареалы или критические зоны риска. Часто они несут отпечаток чрезвычайных ситуаций. В этой связи огромную позитивную роль играет картографирование чрезвычайных ситуаций.

Эколого-гидрологическая парадигма. В геоэкосистеме одной из важнейших является, как уже указывалось, экогидролого-геологическая составляющая. Именно ей принадлежит основная роль устойчивого состояния региона; последней же определяется и весь основной ход развития территории.

Гидрологическое пространство представлено многими видами гидрологических объектов. Это цельное, системное образование: все объекты связаны между собой либо поверхностным или подземным стоком, либо общим круговоротом воды. Поэтому оно целостно, едино, взаимосвязанно и транстерриториально. Основной задачей экологии в этом пространстве является естественность и чистота среды и объектов. Кроме того, это пространство должно эффективно и рационально управляться как на уровне самого пространства, так и на уровне подстилающих и вмещающих сред. Такова основная гидроэкологосоциоэкономическая парадигма, обеспечивающая эффективное и рациональное использование как самой территории, так и ее основных ресурсов.

В современную эпоху большое значение приобретает климатическая и водная составляющая геоэкосистем, как гидрологические и водохозяйственные объекты, так и процессы в интегрированных природно-хозяйственных системах (ИПХС), связанные с «гидроклиматическими вызовами». Учитывая многомерность и многоплановость факторов, анализ которых необходим для сбалансированного развития водных (природных) и хозяйственных объектов, представляется, что этому анализу должно предшествовать прогнозирование динамики и развития ИПХС, которое может осуществляться с использованием различных математических и иных формальных методов (многомерный, многофакторный анализ, функциональный анализ и др.) и компьютерных технологий [4].

Материалы по водопользованию и обеспеченности Республики Татарстан ресурсами поверхностных вод показывают, что хозяйственные потребности далеко не всегда согласуются с водообеспеченностью и учитывают экологические ограничения водопользования. По целому ряду удельных показателей Республика Татарстан выглядит лучше как в сравнении с Приволжским Федеральным Округом (ПФО), так и в целом с Россией. Так, удельное (в расчете на одного человека) потребление воды, используемой на производственные цели, в 2 раза ниже, чем в целом по Российской Федерации, а использование оборотной воды - в полтора раза выше. Одновременно использование воды в пересчете на один рубль валового регионального продукта в 2 раза ниже, чем в Российской Федерации и ПФО, при этом образование отходов в 4 раза меньше. В то же время антропогенная нагрузка в расчете на одного жителя Республики выше или сравнима с общефедеральной. Все это, естественно, сказывается на состоянии водных ресурсов и требует принятия адекватных мер [5].

В целом в России в настоящее время природно -технические системы крупных водохранилищ, которые являются экономико-формирующими центрами для больших территорий, становятся одними из проблемных. С учетом реально сложившихся природных и хозяйственных связей необходимо обеспечить возможность повышения эффективности их функционирования. При этом, как составная часть природопользования, должны реализовываться комплексы природоохранных мероприятий [6].

БІЯЛОГІЯ

15

В целом последовательные трансформации режима водохранилищ лежат в рамках общих принципов регулирования стока и использования рек. Однако это требует уточнения и самих принципов, в особенности принципа повышения комплексности и прогрессивности развития водного хозяйства при гармоничном «сочетании единства, возможностей, интересов, рациональных мероприятий и максимальной эффективности последних» [7].

В этой связи возникает проблема разработки концепции сбалансированного развития гидроэкогеологического состояния территории, включающая в себя такие важные положения, как возникновение особых экогидрологических ситуаций, регулирование стока, управление водопользованием в целях предупреждения и предотвращения эколого -экономических и иных конфликтов.

Поставленная проблема решается путем постановки, согласования и реализации следующих задач: исследование характера и условий формирования поверхностного и подземного стока; разработка методов оценки экогидрологических ситуаций; мониторинг и современное состояние экогидросистем Республики Татарстан; уровень преобразования экогидрологических структур территории под воздействием антропогенной нагрузки (растущего уровня урбанизации, различных технико-экономических воздействий и т. п.); разработка геоинформационной системы (ГИС) «Водопользование». Существует и особая задача: оценка потенциала энергоресурсосбережения за счет энергии малых рек Республики Татарстан.

Еще более значимым является картографирование устойчивых, неустойчивых, критических ситуаций и зон риска. В свое время в Академии Наук Республики Татарстан была составлена подобная карта [8]; однако к сегодняшнему дню данные несколько устарели. Кроме того, появляются и новые аспекты, нуждающиеся в корректировке и последующем картографировании. Следовательно, картографический аспект до сих пор остается актуальным.

Пространственно-сетевой анализ. Еще один важный эколого-гидрологический аспект -оздоровление экологической обстановки и сохранение исходного состояния природной среды, которая так или иначе нуждается в наличии и последующей сохранности каких-то особых точек (центральных мест - с точки зрения пространственного сетевого анализа), где «резервируется первозданная природа». Образования эти часто оказываются привязанными к особым (с точки зрения географии) местам.

Вначале заметим, что эти места вовсе не должны быть полностью законсервированы. Опыт исследования показывает, что если не вести каких-либо полевых работ, то даже в заповедниках и заказниках начинается процесс деформации естественного состояния природы.

Отдельные резерваты сами по себе, конечно, не создадут новую систему устойчивости территории, характеризующуюся стабильной экологической обстановкой, но их структурный комплекс (система точек или мест) путем длительного развития и расширения сфер влияния, без сомнения, положительным образом скажется на оздоровлении окружающей обстановки. Такими местами или точками являются, в частности, особо охраняемые природные территории (ООПТ). Создание и поддержание объектов ООПТ мы рассматриваем в едином комплексе проблем эколого-гидрологического характера, поскольку сетевой характер структуры экологического каркаса поддерживается подведенными под статус ООПТ речными системами, являющимися связующими «зелеными коридорами», без которых нарушился бы обмен веществ и энергии на преобразующихся ландшафтах. В Республике Татарстан 29 рек имеют статус ООПТ; всего же на территории республики 9 965 водотоков разного порядка, относящихся, по большому счету, к единому волжскому бассейну [9].

Сеть ООПТ - это, по сути, пространство, элементы которого, с одной стороны, как бы строго «привязаны» к отдельным местам (локализованы), а с другой - это целостное транстерриториальное пространство, поскольку соединяет места (ООПТ), хоть и разобщенные географически, но все же взаимодействующие между собой на определенной территории. Во всяком случае, когда речь идет о формировании устойчивого каркаса территории, именно ООПТ являются исходными детерминантами их образования совместно с другими - линейного и локального характера.

16

ВЕСНІК МДПУ імя І. П. ШАМЯКІНА

Выводы

Все это позволяет применять для оценки состояния окружающего пространства так называемый пространственно-сетевой анализ. Правда, развитие сети в различных случаях носит своеобразный характер. Если центральные места (точки) представлены «точками роста» в социально-экономическом пространстве и они, испытывая притоки вещества, энергии и информации, быстро растут и вовлекают в этот процесс и близлежащие территории, то в этом случае развитие среды протекает по «центральному типу». Во втором случае имеет место другой вариант развития среды. ООПТ устойчивы, но их устойчивость не растет. Это доминанты развития, которые оказывают оздоровительное влияние на окружение, на периферию. В этом случае развитие среды протекает по «периферийному» сценарию. Эта же идея следует из концепции В. П. Бабурина о волновой динамике центров пространственной сети [10]. Таким образом, мы попытались показать и значимость пространственного сетевого анализа системы размещения ООПТ на территории.

Перечень принятых обозначений и сокращений

КЭЭС - комплексные эко лого-экономические системы.

ИПХС - интегрированные природно-хозяйственные системы.

ПФО - Приволжский Федеральный Округ.

ГИС - геоинформационная система.

ООПТ - особо охраняемые природные территории.

Литература

1. Трофимов, А. М. Проблемы изучения комплексных эколого-экономических систем / А. М. Трофимов, Е. Л. Любарский // Экология. - 1996. - № 5. - С. 330-334.

2. Пузаченко, Ю. Г. Инвариантность геосистем и их комплексов / Ю. Г. Пузаченко // Устойчивость геосистем. - М. : ИГ РАН, 1983. - С. 32-41.

3. Поздеев, В. Б. Становление и современное состояние геоэкологии / В. Б. Поздеев. - Смоленск : Маджента, 2004. - 324 с.

4. Трофимов, А. М. Региональный геоэкологический анализ / А. М. Трофимов, В. А. Рубцов. -Казань : Изд. ун-та, 2005. - 230 с.

5. Сбалансированное развитие водных и хозяйственных объектов территории: сущность, оценка, элементы управления / А. М. Трофимов [и др.] // VI Всерос. гидрологический съезд : докл., Санкт-Петербург, 28 сент. - 1 окт. 2004 г. - М. : Метеоагентство Росгидромета, 2008. - Ч. 2. - Секция 3. -

С. 162-168.

6. Петров, Б. Г. Куйбышевское водохранилище. Географические аспекты водоохранных мероприятий / Б. Г. Петров. - М. : Экспрес, 2004. - 320 с.

7. Сыроежин, М. И. Обоснование водохозяйственных комплексов / М. И. Сыроежин. - Л. : Энергия. Ленингр. отд., 1974. - 272 с.

8. Республика Татарстан. Предрасположенность территории к проявлению неблагоприятных

ситуаций (природных и техногенных) : карта / под ред. Б. Г. Петрова. - М. : ФГУП ПКО

«Картография», 2002.

9. Водные объекты республики Татарстан : гидрографии. справ. / А. Т. Горшкова [и др.] ; под науч. ред.: Б. Г. Петрова [и др.]. - Казань : ОАО «ПИК “Идель-пресс”, 2006. - 504 с.

10. Бабурин, В. Л. Волновая динамика мировых городов / В. Л. Бабурин // Глобальный город: теория и реальность / под ред. Н. А. Слуки. - М. : Аванглион, 2007. - С. 47-65.

Summary

Speaking about a critical Threshold structures tensity, which is followed by a catastrophe, it should be noted the following. Since it is precisely a definite level of structures tensity that acts as the starting device of a catastrophe, it would be logically considered that every structure, even the most prosperous and stable, carries in itself «a charge» of a catastrophe. The fact is that any structure being the result of a compromise among the interests that do not coincide, possesses a definite, not always nonzero level of tensity, which is able for some reason or other to reach critical values. The growth of tensity can go at a different speed, but always during a certain period. This gives ground to indicate to the existance of crisis situations that can be considered as «washed out» boundaries between catastrophes and «noncatastrophes».

Поступила в редакцию 02.11.09.