Экономические и экологические подходы к оценке результатов человеческой деятельности прямо противоположны: экономисты оценивают эти результаты с точки зрения объемов производства и роста потребления, а экологи — с точки зрения ущерба, нанесенного природе и здоровью человека. Между тем, для адекватной оценки степени воздействия человека на природу должны использоваться совокупные эколого-экономические показатели, что связано с правильным представлением о взаимоотношениях в системе «Общество — Природа».
Данная система представляет собой единое целое, блоки рассматриваются интегрированно, внутренние границы как бы стираются, то есть мы имеем дело с единым контуром причинных связей, где все классы систем материального мира Земли замкнуты в одну динамическую суперсистему ЧЭБС (Человек — Экономика — Биота — Среда, рис.2.1).
В данном случае под «Биотой» (Б) понимается вся живая природа, совокупность живых организмов, «Среда» (С) — и природная, и окружающая человека среда, как совокупность условий проживания, «Человек» (Ч) — все человечество, а «Экономика» (Э) — человеческое хозяйство, материальные и ценностные субъекты и формы хозяйственной деятельности, прямо или косвенно воздействующие на природу планеты и среду.
Рис.2.1. Графическое изображение суперсистемы ЧЭБС
Миллиарды лет существовала устойчивая система Б—С. Два миллиона лет наши предки входили в нее и жили в согласии с природой, потребляя только то, что им было выделено по естественному закону, по постепенно была сформирована неустойчивая быстро растущая система Q — Э, которая в течение двух последних столетии наращивает конкуренцию с породившей ее природной системой, осуществляя экоцид.
В результате есть смысл говорить о том, что система находится в точке бифуркации, и для спасения биосферы и человечества необходим выбор новой разумной стратегии, рациональная организация природопользования. В общих словах, это система деятельности, обеспечивающая эффективное, экономичное использование и воспроизводство природных ресурсов, наиболее полную технологическую схему очистки выбросов и сбросов и переработки отходов производства с учетом интересов развивающегося хозяйства и сохранения здоровья людей, а также осуществление мониторинга и прогнозирования поведения сложившейся системы на территориях различного масштаба.
Многообразие связей, формирующихся на уровне биологических систем различного ранга, обуславливает разнообразие методов экологических исследований: изучение сообществ, популяционный метод, метод изучения местообитаний, метод математической статистики и так далее. В последнее время наиболее популярными являются экосистемный метод, в центре внимания которого находится поток энергии и круговорот веществ между биотическим и абиотическим компонентами экосферы (здесь же рассматривается концепция гомеостаза (саморегуляции) систем), и метод моделирования, то есть создания подобия реальной системы.
Модели могут быть материальными, предметными, например — аквариум, который может служить моделью естественного водоема. Однако, создание реальных моделей сопряжено с большими техническими трудностями. Больший интерес вызывают идеальные (знаковые) модели, переводящие физические или биологические представления о любой экологической системе в ряд математических зависимостей (рис.2.2).
В данной главе осуществлена попытка совместного рассмотрения экологических и экономических характеристик территории и их учета при создании математических моделей сложившихся природно-техногенных систем. Логическая схема данного подхода выглядит следующим образом (рис.2.3).
Решение экологических проблем требует учета их специфики, которая проявляется в их взаимосвязи, заключающейся в том, что негативное изменение в одном компоненте природной среды неминуемо влекут за собой нарушение экологического равновесия и приводят к деградации других компонентов (явление, известное под названием «цепная реакция»). Таким образом, антропогенная нагрузка на среду, проявляющаяся, прежде всего, в производственной деятельности посредством привнесения загрязняющих веществ и их последующей миграции в экосистемах создает не только экологический ущерб среде, по и экономический, и социальный ущербы.
Рис.2.2. Классификация моделей
Так одна из проблем, с которой сталкивается население территории с высокой техногенной нагрузкой — накопление вредных веществ в биоте с последующей передачей их по трофическим цепям. В связи с этим во многих регионах наблюдается ухудшение качества сельскохозяйственной продукции, увеличение содержания в ней опасных для здоровья человека химических соединений, тяжелых металлов и так далее, что приводит к росту заболеваний, ослаблению иммунитета, генетическим изменениям (то есть социальному ущербу общества) и снижению экономической эффективности сельскохозяйственного производства (экономическому ущербу).
В связи с необходимостью решения данных проблем рассматриваются математические модели, посвященные биоконцентрации и биоаккумуляции химических веществ в биоте и расчету экономического ущерба, получаемого в результате регионом.
Рис.2.3. Логическая схема рассмотрения техногенного воздействия на окружающую среду