Система "химическое производство - окружающая природная среда" и ее основные свойства

В 1986 г. Эрнст Геккель в своей книге "Всеобщая морфология организмов" дал четкое понятие экологии. Экология - общая наука об отношениях организмов с окружающей средой, в которой особое внимание уделяется совокупности или характеру связей между организмами и окружающей их средой. Организм и окружающую его среду можно представить в виде некоторой системы (рис. 3.1).

Воздействие организма на окружающую среду и этой среды на организм имеет экологический характер, а следовательно, может быть описано в экологических терминах. Заменив организм другим объектом, можно в тех же экологических терминах описать его воздействие на окружающую среду и, соответственно, окружающей среды на этот объект.

Если же в качестве объекта выбрать промышленное предприятие, например химическое производство, то в этом случае мы будем иметь дело с объектом промышленной экологии. Поясним это положение рис. 3.2. Разумеется, в этом случае часть экологических принципов и закономерностей, установленных для живого организма, остается в силе, а часть трансформируется или заменяется новыми.

С другой стороны, взаимодействие объекта с внешней по отношению к нему средой обычно рассматривается в рамках так называемого системного подхода, или системной парадигмы. Парадигма - это совокупность принятых аксиом. В связи с этим рассмотрим само понятие системы и наиболее характерные ее свойства.

Система представляет собой набор элементов, определенным образом связанных между собой. Выделим следующие свойства системы.

1. Наличие взаимодействия, взаимосвязи или взаимозависимости элементов системы. Каждое событие подвержено влиянию предыдущих событий и оказывает влияние на последующие. Это обстоятельство иногда называют историзмом (историчностью) систем.

Применительно к промышленному предприятию воздействие его на окружающую природную среду начинается на стадии изыскательских и строительных работ и может быть значительным.

2. Организация. Системы сложны и разнообразны, заранее не определены их границы и иерархия. Элементы анализируемой системы также заранее не определены. Можно отметить, что иерархия - расположение системы (целостного объекта) в порядке от высшего к низшему. Термин применяется для описания роли разных элементов в функционировании объектов, для установления категорий превосходства и подчинения.

3. Эмерджентность. Следствие иерархической организации элементов - это появление новых свойств системы, которые нельзя предсказать на основе свойств исходных элементов. Состояние системы определяется свойством составляющих се частей (подсистем), но система всегда больше.

4. Изменчивость. Ни одна реальная система не остается статичной в течение длительного времени. Элементы включаются или исключаются из нее в процессе эволюции, либо перемещаются за пределы системы. Как правило, существует тенденция к ухудшению характеристик системы во времени, если изменения невелики.

5. Противоинтуитивное поведение. Причина и следствие часто не имеют тесной взаимосвязи в пространстве и во времени. Очевидные решения могут привести в действительности к обострению проблемы, а не к ее решению.

6. Наличие окружающей (внешней) среды. Каждая система является подсистемой некоторой более крупной системы. Независимо от своего уровня, состава или сложности системы функционируют во взаимосвязи с внешней средой.

7. Открытость. Системы, взаимодействующие со своим окружением, называются открытыми. Все реальные системы открыты.

Системы могут быть представлены по-разному. Возможно словесное описание систем, описание с помощью формул - аналитические системы; графическое представление систем, их макетирование и т.д. На рис. 3.3 система представлена графически, тип системы "вход - выход". Системой типа "вход -выход" является система "химическое производство - окружающая природная среда" (рис. 3.4).