Экологическое проектирование

Экологическое проектирование — новая наука, изучающая объединение экологии и проектирования, связанная с дизайном, мониторингом и строительством экосистем.

По Митчу: «создание устойчивых экосистем направленных на интеграцию человеческого общества и его окружающей среды в интересах обоих»[1]

Обзор

Экологическое проектирование возникло как новая идея в ранних 60х, но потребовалось ещё несколько десятилетий на уточнение её определения. Её реализация ещё корректируется, и она получила широкое признание как новая парадигма сравнительно недавно. Экологическое проектирование было представлено Говардом Одумом и другими[2] как использование природных источников энергии в качестве основного подхода для манипуляции и контроля за экологическими системами.

Митсч и Йоргенсен[3] были первыми кто дал определение экологическому инжинирингу и кто обеспечил его основными принципами. Они определили и охарактеризовали Экологический инжиниринг в 1989 году в своей книге и подтвердили это в их следующей книге в 2004 году.[4]

Митсч и Йоргенсен предположили, что цели Экологического проектирования это:

  1. Восстановление экосистем которые были повреждены человеческой активностью, такой как загрязнение или земельные нарушения.
  2. Развитие новых устойчивых экосистем которые имеют значение и для человека и для экологии.

Они собрали пять ключевых концепций Экологического проектирования:

  • Базируется на самовоспроизводящихся мощностях экосистем
  • Может быть полевым тестом для экологической теории
  • Полагается на подходах к комплексной системе
  • Сохраняет невозобновляемые источники энергии
  • Поддерживает биологическую консервацию

С. Д. Берген и другие[5] определили Экологический инжиниринг так:

  • Использует экологическую науку и теорию
  • Применяется ко всем типам экосистем
  • Адаптирует методы проектирования
  • Признаёт руководящую систему ценностей

К. Р. Баретт(1999)[6] предлагал более буквальное определение термина: дизайн, строительство, пользование и управление ассоциированных сообществ растений и животных для выгоды человека и, часто, природы. По утверждению Баретта другие термины с равными или схожими значениями включают экотехнологии и два широко использованных термина в поле борьбы с эрозией: почвенная биоинженерия и биотехническая инженерия. Однако экоинженерию нельзя путать с биотехнологиями, которые используются для описания генной инженерии на клеточном уровне или «биоинженерию» означающую созданию искусственных частей тела. Это направление проектирования сочетает основные и добавленные науки Экологического проектирования, экономики, естественных наук, наук для восстановления и строительства водных и сухопутных экосистем.

Поле деятельности Экологического проектирования растёт вширь и вглубь по мере того, как появляются большие возможности для создания и использования экосистем и по мере того, как взаимодействия между технологиями и окружающей средой исследуются.

Реализация экологического проектирования направлена на создание или восстановление экосистем из деградировавших болот до многоуровневых ванн и парников, которые объединяют микробов, рыб и растений для превращение использованной человеком воды в такие продукты как, удобрения, цветы и питьевую воду.

Потенциальное применение Экологического проектирования в городах включает в себя области ландшафтной архитектуры, градостроительства, строительства и городского садоводства, которые могут быть применены в городской ливневой системе. Потенциальное применение Экологического инжиниринга в сельской местности включает в себя обработку водно-болотных угодий и восстановление леса в сообществах с использованием экологических знаний.[7]

Сегодняшний образ жизни и планирование мест обитания включают в себя движения пермакультуры.

Руководство по проектированию

Проект экологического проектирования будет следовать циклу похожему на цикл инжинирингового проекта:

  1. обозначение проблемы(цель)
  2. анализ проблемы(ограничения)
  3. поиск альтернативных методов решения
  4. выбор альтернативы
  5. спецификация окончательного решения.[8]

Элементы, которые отличают экологическое проектирование разработаны многими авторами, однако единственного подхода до сих пор нет. Как правило, цель проекта включает в себя защиту экосистем находящихся в зоне риска, восстановление деградированных экосистем, или создание новой устойчивой экосистемы для удовлетворения потребностей природы и общества.[4]

Выбирая между альтернативами, проект должен включать экологическую экономику в оценку проекта и признать руководящую систему ценностей, которая способствует биологической консервации.

  • Подходит ко всем типам экосистем
  • Адаптирует методы проектирования
  • Выполнение проекта должно базироваться на использовании экологической науки и теории.
  • Базируется на самовоспроизводящихся мощностях экосистем
  • Принимает теорию адаптивного менеджмента учения на ошибках, проект тестируется по экологической теории.
  • Полагается на подходах к комплексной системе
  • Сохраняет невозобновляемые источники энергии

Учебная программа

Учебная программа была разработана для Экологического проектирования и ключевые учреждения США начали запуск этих программ. Ключевые элементы этой программы:

  • Количественная экология
  • Системная экология
  • Восстановительная экология
  • Экологическое моделирование
  • Экологический инжиниринг
  • Экономика экологического инжиниринга
  • Технические факультативы

В дополнение к этому набору курсов есть начальные курсы физических, биологических и химических дисциплин. По Мэтлок и др., проект должен определить ограничения, характеризовать решения в экологическом времени, и включить экологическую экономику в оценку проекта. Экономика экологической инженерии была продемонстрирована с использованием принципов потребления энергии, необходимой для водно-болотных угодий, и с помощью питательных веществ для молочной фермы.

Примечания

  1. ↑ W.J. Mitsch & S.E. Jorgensen (1989), «Introduction to Ecological Engineering», In: W.J. Mitsch and S.E. Jorgensen (Editors), Ecological Engineering: An Introduction to Ecotechnology. John Wiley & Sons, New York, pp. 3-12.
  2. ↑ H.T. Odum et al. (1963), Experiments with Engineering of Marine Ecosystems, in: Publication of the Institute of Marine Science of the University of Texas, 9: 374—403.
  3. ↑ W.J. Mitsch and S.E. Jorgensen (1989), «Introduction to Ecological Engineering» In: W.J. Mitsch and S.E. Jorgensen (Editors), Ecological Engineering: An Introduction to Ecotechnology. John Wiley & Sons, New York, pp. 3-12.
  4. ↑ 1 2 W.J. Mitsch & S.E. Jørgensen (2003), «Ecological engineering: A field whose time has come», in: Ecological Engineering, 20(5): 363—377.
  5. ↑ S.D. Bergen et al. (2001), «Design Principles for Ecological Engineering», in: Ecological Engineering, 18: 201—210.
  6. ↑ Barrett, K. R. 1999. Ecological engineering in water resources: The benefits of collaborating with nature. Water International, Journal of the International Water Resources Association. v 24, p182-188.
  7. ↑ *S.A.W. Diemont and others (2006), «Lancandon Maya Forest Management: Restoration of Soil Fertility using Native Tree Species», in: Ecological Engineering, 28: 205—212.
  8. ↑ E.V. Krik

Литература

  • Howard T. Odum (1963), "Man and Ecosystem" Proceedings, Lockwood Conference on the Suburban Forest and Ecology, in: Bulletin Connecticut Agric. Station.
  • P.C. Kangas (2004) Ecological Engineering: Principles and Practice. Lewis Publishers, CRC Press, Boca Raton, Florida.
  • W.J. Mitsch (1993), Ecological engineering—"a cooperative role with the planetary life–support systems. Environmental Science & Technology 27:438-445.
  • W.J. Mitsch and S.E. Jørgensen (1989) Ecological Engineering: An Introduction to Ecotechnology, John Wiley and Sons, New York.
  • W.J. Mitsch and S.E. Jørgensen (2004) Ecological Engineering and Ecosystem Restoration, John Wiley and Sons, New York.
  • H.D. van Bohemen (2004), Ecological Engineering and Civil Engineering works Архивная копия от 29 декабря 2014 на Wayback Machine, Doctoral thesis TU Delft, The Netherlands.
  • K. R. Barrett, 1999. Ecological engineering in water resources: The benefits of collaborating with nature. Water International, Journal of the International Water Resources Association. v 24, p182-188.