Курс лекций по экологии для 1 курса

Лекция № 1 Введение

План:

1. Объект изучения экологии — взаимодействие живых систем.

2. Методы, используемые в экологических исследованиях.

3. Роль экологии в формировании современной картины мира и в практической деятельности людей.

4. Значение экологии в освоении профессий и специальностей среднего профессионального образования.

1. Объект изучения экологии — взаимодействие живых систем

Основателем экологии считается немецкий биолог Э. Геккель (1834- 1919 гг.), который впервые в 1866 г. употребил термин «экология». Он писал: «Под экологией мы подразумеваем общую науку об отношении организма и окружающей среды, куда мы относим все "условия существования" в широком смысле этого слова. Они частично являются органической частично неорганической природы».

Первоначально этой наукой была биология, изучающая популяции животных и растений в среде их обитания.

Экология изучает системы уровня выше отдельного организма. Основными объектами ее изучения являются:

- популяция - группа организмов, относящихся к одному или сходным видам и занимающих определенную территорию;

- экосистема, включающая биотическое сообщество (совокупность популяций на рассматриваемой территории) и среду обитания;

- биосфера - область распространения жизни на Земле.

Экология – это наука, которая изучает условия существования живых организмов, взаимосвязь между организмами и средой, в которой они обитают.

2. Методы, используемые в экологических исследованиях

Экология, как любая наука использует разнообразные методы исследований. В экологии этих методов очень много, так как экология - это междисциплинарная наука, которая базируется, кроме биологических основ, на основах географических, технических, экономических и социальных наук, математических, медицинских, метеорологических и т.д.. В связи с этим в экологии используются как общие методы, которые нашли свое применение во многих науках, так и специфические, которые обычно используются только в экологии.

Все экологические методы можно разделить на три основные группы:

- Методы, с помощью которых собирается информация о состоянии экологических объектов: растений, животных, микроорганизмов, экосистем, биосферы,

- Обработки полученной информации, свертывание, сжатия и обобщения,

- Методы интерпретации полученных фактических материалов.

В экологии используются следующие методы исследований: химические, физические, биологические, методы экологической индикации, метеорологические, метод экологического мониторинга, мониторинг бывает локальным, региональным или глобальным.

Полевые экологические исследования обычно подразделяются на маршрутные, стационарные, описательные и экспериментальные.

- Маршрутные методы используются для выяснения присутствия тех или иных жизненных форм организмов, экологических групп, фитоценозов и т. п., их разнообразия и встречаемости на исследуемой территории. Основными приемами являются: прямое наблюдение, оценки состояния, измерение, описание, составление схем и карт.

- К стационарным методам относятся приемы длительного (сезонного, круглогодичного или многолетнего) наблюдения за одними и теми же объектами, требующие неоднократных описаний, замеров, измерений наблюдаемых объектов. Стационарные методы включают полевые и лабораторные методики. Характерным примером стационарного метода является мониторинг (наблюдение, оценка, прогноз) состояния окружающей среды.

- Описательные методы являются одними из основных в экологическом мониторинге. Прямое, непосредственное наблюдение за изучаемыми объектами, фиксирование динамики их состояния во времени и оценка регистрируемых изменений позволяют прогнозировать возможные процессы в природной среде.

- Экспериментальные методы объединяют различные приемы прямого вмешательства в обычное, естественное состояние исследуемых объектов. Производимые в эксперименте наблюдения, описания и измерения свойств объекта обязательно сопоставляются с его же свойствами в условиях, не задействованных в эксперименте (фоновый эксперимент).

- В последнее время широкое распространение получил метод моделирования экологических явлений, т. е. имитация в искусственных условиях различных процессов, свойственных живой природе. Так, в "модельных условиях" были осуществлены многие химические реакции, протекающие в растении при фотосинтезе. В некоторых областях биологии и экологии широко применяются так называемые "живые модели". Несмотря на то, что различные организмы отличаются друг от друга, многие физиологические процессы в них протекают практически одинаково. Поэтому изучать их удобно на более простых существах. Они-то и становятся живыми моделями. Например, в качестве модели для изучения обмена веществ может служить зоохлорелла - одноклеточные микроскопические водоросли, которые быстро размножаются в искусственных условиях, а для исследования внутриклеточных процессов используются гигантские растительные и животные клетки и т. д.

- В настоящее время все шире используется компьютерное моделирование экологических ситуаций.

3. Роль экологии в формировании современной картины мира и в практической деятельности людей

На сегодняшний день роль экологии в жизни и практической деятельности человека растет. Это связано с обострением экологической ситуации на Земле, вызванной ростом населения, большим потреблением энергии, обострением социальных противоречий. Дальнейшее развитие и даже существование современной цивилизации возможно только в гармонии с окружающей средой, что требует глубокого знания и соблюдения биологических закономерностей, широкого использования биотехнологии.

4. Значение экологии в освоении профессий и специальностей среднего профессионального образования

Для будущих специалистов небезынтересными будут вопросы экологии популяций, сообществ и экосистем. Изучая экологию микроорганизмов, необходимо иметь в виду, что они не только обитатели, но и созидатели современной биосферы, и сами служат экологическим фактором практически для всех живых организмов, с которыми они взаимодействуют как косвенно, через процессы круговорота элементов, так и непосредственно, являясь комменсалами, симбионтами или паразитами. При изучении экологии патогенных микроорганизмов внимание ученых привлечено к вопросу о возможности их размножения, а, следовательно, и обитания в окружающей среде.

Повышение уровня экологического образования технических специалистов сегодня одна из самых актуальных задач системы среднего профессионального образования, тесно связанная с решением проблемы энерго- и ресурсосбережения в России.

Предназначение дисциплины «Экология» обосновано необходимостью сохранения экологического благополучия на Земле, которое всецело зависит, прежде всего, от уровня экологических знаний. Человек в конкурентной борьбе за выживание в природной окружающей среде начал строить свои искусственные антропогенные экосистемы.

На современном этапе он для удовлетворения своих все возрастающих потребностей вынужден изменять природные экосистемы и даже разрушать их, возможно, и не желая этого. Дисциплина призвана сформировать у обучающихся экологическую позицию, активизировать творческую деятельность студентов в учебном процессе с учетом современных тенденций и содействовать в овладении навыками проведения самостоятельных научных исследований.

Контрольные вопросы:

1. Почему возникла необходимость выделить Экологию в самостоятельную дисциплину?

2. Кто ввел термин «Экология»? Дайте определение этой науке.

3. Назовите основные объекты изучения экологии и разделы экологии,

которые занимаются их изучением.

4. Охарактеризуйте значение экологии в освоении профессий и специальностей среднего профессионального образования.

Лекция № 2 Общая экология

План:

1. Среда обитания и факторы среды.

2. Общие закономерности действия факторов среды на организм.

3. Адаптация живых организмов к среде обитания

1. Средой обитания называется пространство, в котором протекает жизнедеятельность живых организмов.

Если происхождение среды обитания не связано с жизнедеятельностью организмов, мы имеем дело с неживой, или абиотической, средой. В противном случае среда обитания называется живой, или биотической. Различают четыре типа сред обитания на планете: водная, наземно-воздушная, почвенная и сами живые организм Живые организмы всегда находятся во взаимодействии с окружающими их природными образованиями и явлениями. Об историческом единстве живых организмов и их окружения еще в XIX в. писал выдающийся русский физиолог И.М. Сеченов: «Организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен; поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него».

Совокупность природных условий и явлений, окружающих живые организмы, с которыми эти организмы находятся в постоянном взаимодействии, называется средой обитания.

Роль среды двояка. Прежде всего живые организмы получают пищу из среды, в которой обитают. Кроме этого, различные среды ограничивают распространение организмов по земному шару. Жаркий и сухой климат пустыни препятствует жизни в ней большинства организмов, точно так же как из-за сильного холода в полярных областях обитать в них могут лишь наиболее выносливые виды. Именно среда изменяет организмы тем, что способствует их совершенствованию путем естественного отбора. Организмы не просто приспосабливаются к среде, но эволюционируют.

В свою очередь, жизнедеятельность организмов оказывает влияние на среду. Средообразующая роль живых организмов велика. Растения выделяют кислород и тем самым поддерживают его баланс в атмосфере планеты. Высокие растения (деревья и кустарники) затеняют почву, способствуют перераспределению влаги, вместе с травами создают особый микроклимат. Растения и животные оказывают влияние на структуру и свойства почвы.

Если происхождение природных явлений не связано с жизнедеятельностью ныне живущих организмов, то мы имеем дело с абиотической, или неживой, средой обитания: это различные физические характеристики климата, химические характеристики воды, почвы, характер субстрата, радиационный фон и т.п.

В случае, когда силы и явления природы обязаны своим происхождением жизнедеятельности организмов, среда обитания называется биотической, или живой. Это совокупность живых организмов, оказывающих своей жизнедеятельностью влияние на другие организмы.

Несмотря на то что разнообразие жизненных условий на Земле привело к разнообразию сред, в которых могут обитать организмы, можно выделить специфические среды, для которых характерны общие черты и признаки. Так, отчетливо различают четыре качественно отличные среды обитания для живых организмов: 1) водная; 2) наземно-воздушная; 3) почвенная; 4) сами живые организмы, заселенные паразитами, полупаразитами и симбионтами (организмы, существующие совместно и извлекающие пользу от сожительства, например водоросли или цианобактерии, образующие вместе с грибами единый организм — лишайник).

Первые три разновидности среды обитания составляют абиотическую среду, четвертая — биотическую.

Организмы могут существовать в одной или нескольких средах жизни. Например, рыбы обитают только в воде. Человек, большинство видов птиц, млекопитающих, голосеменные и покрытосеменные растения обитают в наземно-воздушной среде. Многие насекомые и земноводные начинают свой жизненный путь в одной среде, а продолжают в другой (личинки комаров развиваются в воле, взрослые насекомые обитают в наземно-воздушной среде; тритоны, преимущественно водные животные, зимуют на суше). Некоторые насекомые для продолжения рода нуждаются в почвенной и наземно-воздушной средах (майский жук, бронзовка).

Отдельные свойства или элементы среды, воздействующие на организмы, называются экологическими факторами. Факторы среды многообразны. Они могут быть необходимы или, наоборот, вредны для живых существ, способствовать или препятствовать выживанию и размножению. Экологические факторы имеют разную природу и специфику действия. Экологические факторы делятся на абиотические, биотические и антропогенные.

Абиотические факторы - температура, свет, радиоактивное излучение, давление, влажность воздуха, солевой состав воды, ветер, течения, рельеф местности - это все свойства неживой природы, которые прямо или косвенно влияют на живые организмы.

Биотические факторы - это формы воздействия живых существ друг на друга. Каждый организм постоянно испытывает на себе прямое или косвенное влияние других существ, вступает в связь с представителями своего вида и других видов - растениями, животными, микроорганизмами, зависит от них и сам оказывает на них воздействие. Окружающий органический мир - составная часть среды каждого живого существа.

Взаимные связи организмов - основа существования биоценозов и популяций; рассмотрение их относится к области синэкологии.

Антропогенные факторы - это формы деятельности человеческого общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания других видов или непосредственно сказываются на их жизни. В ходе истории человечества развитие сначала охоты, а затем сельского хозяйства, промышленности, транспорта сильно изменило природу нашей планеты. Значение антропогенных воздействий на весь живой мир Земли продолжает стремительно возрастать.

2. Общие закономерности действия факторов среды на организм

В комплексе действия факторов можно выделить некоторые закономерности, которые являются в значительной мере универсальными (общими) по отношению к организмам. К таким закономерностям относятся правило оптимума, правило взаимодействия факторов, правило лимитирующих факторов и некоторые другие.

Правило оптимума. В соответствии с этим правилом для организма или определённой стадии его развития имеется диапазон наиболее благоприятного (оптимального) значения фактора. Чем значительнее отклонение действия фактора от оптимума, тем больше данный фактор угнетает жизнедеятельность организма. Этот диапазон называется зоной угнетения. Максимально и минимально переносимые значения фактора – это критические точки, за пределами которых существование организма уже невозможно.

К зоне оптимума обычно приурочена максимальная плотность популяции. Зоны оптимума для различных организмов неодинаковы. Чем шире амплитуда колебаний фактора, при которой организм может сохранять жизнеспособность, тем выше его устойчивость, т.е. толерантность к тому или иному фактору (от лат. толерация – терпение). Организмы с широкой амплитудой устойчивости относятся к группе эврибионтов (греч. эури – широкий, биос – жизнь). Организмы с узким диапазоном адаптации к факторам называются стенобионтами (греч. стенос – узкий). Важно подчеркнуть, что зоны оптимума по отношению к различным факторам различаются, и поэтому организмы полностью проявляют свои потенциальные возможности в том случае, если существуют в условиях всего спектра факторов с оптимальными значениями.

Диапазон между минимумом и максимумом принято называть диапазоном толерантности. Организмы могут иметь широкий диапазон толерантности в отношении одного фактора и узкий в отношении другого. Организмы с широким диапазоном толерантности обычно наиболее широко распространены. Если условия по одному экологическому фактору не оптимальны, то может сузиться и диапазон толерантности к другим факторам. Пользоваться оптимальными физическими условиями среды во многих случаях организмам мешают биотические отношения (конкуренция, хищничество, паразитизм и т. д.). В период размножения многие факторы среды часто становятся лимитирующими.

Правило взаимодействия факторов. Сущность его заключается в том, что одни факторы могут усиливать или смягчать силу действия других факторов. Например, избыток тепла может в какой-то мере смягчаться пониженной влажностью воздуха, недостаток света для фотосинтеза растений – компенсироваться повышенным содержанием углекислого газа в воздухе и т.п. Из этого, однако, не следует, что факторы могут взаимозаменяться. Они не взаимозаменяемы.

Правило лимитирующих факторов. Сущность этого правила заключается в том, что фактор, находящийся в недостатке или избытке (вблизи критических точек), отрицательно влияет на организмы и, кроме того, ограничивает возможность проявления силы действия других факторов, в том числе и находящихся в оптимуме. Лимитирующие факторы обычно обусловливают границы распространения видов, их ареалы. От них зависит продуктивность организмов.

Человек своей деятельностью часто нарушает практически все из перечисленных закономерностей действия факторов. Особенно это относится к лимитирующим факторам (разрушение местообитаний, нарушение режима водного и минерального питания и т.п.).

3. Адаптация живых организмов к среде обитания

Поддержание устойчивого обмена веществ при колебании условий внешней среды невозможно без специальных адаптаций.

Типы адаптаций:

Пассивная адаптация - (по принципу толерантности или выносливости) - подчинение ухудшению внешних условий, жизнедеятельность замедляется или прекращается, но сохраняется способность восстановить экологическую состояние при возвращении благоприятных условий.

Пассивная адаптация присуща растениям и низшим животным, это пойкилоосмотические или пойкилотермные животные.

Активная адаптация - (по принципу резистентности или устойчивости) - при изменении внешних условий внутренняя среда живых организмов остается постоянной - поддерживается гомеостаз внутренней среды.

Активная адаптация присуща млекопитающим, птицам, это гомойоосмотические или гомойотермные животные.

Механизмы адаптации:

- морфологическая (структурная организация организма в ответ на внешнее воздействие);

- физиологическая адаптация (функциональный ответ);

- этологические адаптации (приспособительные формы поведения).

Примеры адаптации:

1) разные адаптации при решении одной экологической задачи: термоизоляция у медведей и песцов - густой мех, у китов- подкожный жир.

2) Пассивная защита: высокая плодовитость; покровительственная (пигментация бабочек березовых пядениц на закопченных деревьях) или отпугивающая окраска, мимикрия (сходство беззащитного и съедобного вида с представителями несъедобного вида); твердые покровы - защитные образования типа панцирей;

3) Сложная адаптация:

- насекомоядные растения: росянка, венерина мухоловка;

- развитие глаза как органа зрения: у одноклеточных- светочувствительное пятно с пигментом; у планарии - чашевидные углубления с родопсином; у членистоногих - фасеточные глаза; у кальмаров, осьминогов - глазной пузырь с жидкостью и подвижным хрусталиком - линзой (как у человека).

Приспособленность к среде обитания

Приспособление организмов к среде обитания зависит от места их жительства. У летающих видов сформировалась определенная форма тела, а именно: легкие конечности; облегченная конструкция; обтекаемость; наличие крыльев для полета.

У лазающих животных: длинные хватательные конечности, а также хвост; тонкое длинное тело; сильные мышцы, позволяющие подтягивать туловище, а также перекидывать его с ветки на ветку; острые когти; мощные хватательные пальцы-

У бегающих живых созданий отмечаются следующие особенности: сильные конечности, имеющие малую массу; уменьшенное количество защитных роговых копыт на пальцах; сильные задние и короткие передние конечности.

У некоторых видов организмов специальные приспособления позволяют им сочетать признаки полета и лазанья. Например, забравшись на дерево, они способны на длинные прыжки-полеты. Другие виды живых организмов могут быстро бегать, а также летать. -

Водная среда обитания

Первоначально жизнедеятельность существ была связана с водой. Особенности ее заключаются в солености, течении, пище, кислороде, давлении, свете и содействуют систематизированию организмов. Загрязнение водоемов очень плохо отражается на живых созданиях. Например, из-за уменьшения уровня воды в Аральском море пропала большая часть представителей флоры и фауны, в особенности рыбы. В водных просторах обитает огромное многообразие живых организмов. Из воды они добывают все необходимое, что требуется для осуществления жизнедеятельности, а именно питание, воду и газы.

По этой причине все многообразие водных живых существ должно адаптироваться к основным особенностям существования, которые формируются химическими и физическими свойствами воды. Солевой состав среды также имеет большое значение для водных обитателей.

Огромное число представителей флоры и фауны, которые проводят жизнь во взвешенном состоянии, регулярно находятся в толще водного пространства. Умение парить обеспечивается физическими особенностями воды, то есть силой выталкивания, а также особыми механизмами самих существ. К примеру, множественные придатки, которые существенно увеличивают поверхность туловища живого организма по сравнению с его массой, усиливают трение о воду.

Следующий пример жителей водной среды обитания – это медузы. Их умение держаться в толстом слое воды обуславливается необычной формой туловища, которое похоже на парашют. К тому же плотность воды очень сходна с плотностью тела медузы.

Живые организмы, среда обитания которых – вода, разными способами подстроились к передвижению.

Например, рыбы и дельфины обладают обтекаемой формой тела и плавниками. Они способны быстро передвигаться благодаря необычной структуре наружных покровов, а также присутствию особой слизи, которая снижает трение о воду.

У отдельных видов жуков, обитающих в водной среде, выпущенный отработанный воздух из дыхательных путей задерживается между надкрыльями и телом, благодаря этому они способны стремительно подниматься на поверхность, где происходит выпуск воздуха в атмосферу.

Большая часть простейших перемещается с помощью ресничек, которые вибрируют, например, инфузория или эвглена. Приспособления для жизни водных организмов. Различные среды обитания животных позволяют им адаптироваться и комфортно существовать.

Тело организмов способно уменьшить трение о воду благодаря особенностям покрова: твердая, гладкая поверхность; наличие мягкого слоя, присутствующего на внешней поверхности твердого корпуса; слизь.

Конечности представлены: ластами; перепонками для плавания; плавниками. Форма туловища обтекаемая и имеет самые разные вариации: сплюснутая в спинно-брюшном отделе; круглая в поперечном разрезе; сплюснутая с боков; торпедообразная; каплевидная. В водной среде обитания живым организмам необходимо дышать, поэтому получили развитие: жабры; воздухозаборники; дыхательные трубки; пузыри, которые заменяет легкое.

Особенности обитания в водоемах. Вода способна накапливать и сохранять тепло, поэтому этим объясняется отсутствие сильных колебаний температуры, которые довольно часто встречаются на суше.

Самым значимым свойством воды является возможность растворять в себе другие вещества, которые в дальнейшем используются как для дыхания, так и для питания организмами, живущими в водной стихии.

Для того чтобы дышать, необходимо наличие кислорода, поэтому концентрация его в воде имеет огромное значение. Температура воды в полярных морях близка к замерзанию, но ее стабильность позволила сформироваться определенным приспособлениям, которые обеспечивают жизнедеятельность даже в таких суровых условиях.

В этой среде проживает огромное многообразие живых организмов. Здесь обитают рыбы, земноводные, крупные млекопитающие, насекомые, моллюски, черви. Чем выше температура воды, тем меньшее количество разведенного кислорода в ней находится, который в пресной воде растворяется лучше, чем в морской.

Поэтому в водах тропического пояса обитает мало организмов, в то время как в полярных водоемах присутствует огромное разнообразие планктона, который используют в пищу представители фауны, в том числе крупные китообразные и рыбы.

Дыхание реализовывается всей поверхностью тела или особыми органами – жабрами. Для благополучного дыхания требуется регулярное обновление воды, которое достигается разными колебаниями, в первую очередь движением самого живого организма или его приспособлениями, такими как реснички или щупальца.

Большое значение для жизни имеет и солевой состав воды. Например, моллюскам, а также ракообразным требуется кальций для построения панциря или раковины.

Почвенная среда

Располагается в верхнем плодородном слое земной коры. Это довольно сложный и очень важный компонент биосферы, который тесно связан с остальными ее частями. Часть организмов находится в почве всю свою жизнь, другие – половину.

Для растений земля играет важнейшую роль. Какие живые организмы освоили почвенную среду обитания? В ней существуют бактерии, животные, а также грибы. Жизнь в этой среде в большей степени определяется климатическими факторами, например, температурой.

Приспособления для почвенной среды обитания

Для комфортного существования организмы имеют особенные части тела: небольшого размера копательные конечности; длинное и тонкое туловище; копательные зубы; обтекаемое туловище без выступающих частей.

В почве может существовать недостаток воздуха, а также она плотная и тяжелая, что в свою очередь привело к следующим анатомическим и физиологическим адаптациям: сильные мышцы и кости; устойчивость к недостатку кислорода.

Покровы тела подземных организмов должны позволять без проблем двигаться как вперед, так и назад в плотной почве, поэтому развились следующие признаки: короткая шерсть, устойчивая к истиранию и способная заглаживаться вперед и назад; отсутствие волосяного покрова; специальные выделения, которые позволяют телу скользить.

Развились специфические органы чувств: ушные раковины небольшие или вовсе отсутствуют; глаз нет или они существенно уменьшены; высокое развитие получила тактильная чувствительность.

Сложно представить растительный покров без земли Отличительной чертой почвенной среды обитания живых организмов считается то, что существа связаны с ее субстратом. Одним из значимых отличий этой среды считается регулярное образование органических веществ, как правило, за счет отмирающих корней растений и опадающей листвы, а это служит источником энергии для растущих в ней организмов.

Нагрузка на земельные ресурсы и загрязнение окружающей среды негативно влияют на проживающие здесь организмы. Часть видов находится на грани вымирания.

Организменная среда

Тела большинства существ являются жизненной средой для других микроорганизмов, например, для паразитов, часть которых постоянно обитает в организме хозяина, а другая может переселяться в почву или другой организм. В среде обитания животных-паразитов важнейшую роль играет количество пищи, защищенность от негативных условий. Но есть еще интенсивное противостояние организма хозяина. Безусловно, у этих существ развились специальные приспособления, позволяющие им адаптироваться к условиям обитания в этой среде.

Жизнь в теле другого организма характеризуется устойчивостью, если сравнивать с другими средами. По этой причине большое количество организмов целиком лишаются органов, которые требуются для свободноживущих видов. У них совсем не развиты органы чувств, движения, зато развились механизмы, с помощью которых они удерживаются в теле хозяина и быстро размножаются.

Часть паразитов является возбудителями болезней, что в свою очередь приводит к эпидемии или гибели организма хозяина.

Контрольные вопросы:

1. Что изучает общая экология?

2. Какие среды обитания имеются? Как они подразделяются?

3. Какие вы узнали факторы среды и в чем заключается их воздействие на организмы?

4. Назовите закономерности, которые являются в значительной мере универсальными (общими) по отношению к организмам.

Лекция №3 Объекты изучения экологии

План:

1.Популяция.

2. Экосистема.

3. Биосфера.

1. Популяция

Популяция — совокупность живущих на определенной территории особей одного вида, т.е. таких, которые скрещиваются только друг с другом.

Члены одной популяции оказывают друг на друга не меньшее воздействие, чем физические факторы среды или другие обитающие совместно виды организмов. В популяциях проявляются в той или иной степени все формы связей, характерные для межвидовых отношений, но наиболее ярко выражены мутуалистические (взаимно выгодные) и конкурентные. Популяции могут быть монолитными или состоять из группировок субпопуляционного уровня - семей, кланов, стад, стай и т.п. Объединение организмов одного вида в популяцию создает качественно новые свойства. По сравнению со временем жизни отдельного организма популяция может существовать очень долго.

Популяция является генетической единицей вида, изменения которой осуществляет эволюция вида. Как группа совместно обитающих особей одного вида, популяция выступает первой надорганизменной биологической макросистемой.

Структура популяции характеризуется составляющими ее особями и их распределением в пространстве. Распределение особей по территории, соотношения групп по полу, возрасту, морфологическим, физиологическим, поведенческим и генетическим особенностям отражают структуру популяции. Она формируется, с одной стороны, на основе общих биологических свойств вида, а с другой — под влиянием абиотических факторов среды и популяций других видов. Структура популяций имеет, следовательно, приспособительный характер.

Функции популяции аналогичны функциям других биологических систем. Им свойствен рост, развитие, способность поддерживать существование в постоянно меняющихся условиях, т.е. популяции обладают конкретными генетическими и экологическими характеристиками.

В популяциях действуют законы, позволяющие таким образом использовать ограниченные ресурсы среды, чтобы обеспечить оставление потомства. Популяции многих видов обладают свойствами, позволяющими им регулировать свою численность. Поддержание оптимальной в данных условиях численности называют гомеостазом популяции.

Таким образом, популяции, как групповые объединения, обладают рядом специфических свойств, которые не присущи каждой отдельно взятой особи. Основные характеристики популяций: численность, плотность, рождаемость, смертность, темп роста.

Адаптивные возможности вида в целом как системы популяций значительно шире приспособительных особенностей каждой конкретной особи.

2. Экосистема

Термин экосистема впервые был предложен в 1935 г. английским экологом А. Тенсли. Таким образом, под экосистемой понимается совокупность живых организмов (сообществ) и среды их обитания, образующих благодаря круговороту веществ, устойчивую систему жизни.

Замещение одних биоценозов другими в течение длительного периода времени называется сукцессией. Сукцессия, протекающая на вновь образовавшемся субстрате, называется первичной. Сукцессия на территории, уже занятой растительностью, называется вторичной.

Единицей классификации экосистем является биом — природная зона или область с определенными климатическими условиями и соответствующим набором доминирующих видов растений и животных. Биом - совокупность экосистем одной природно-климатической зоны (тундра, лесостепь).

С целью получения продуктов питания человек искусственно создает агроэкосистемы. Они отличаются от естественных малой устойчивостью и стабильностью, однако более высокой продуктивностью.

Сообщества организмов связаны с неорганической средой теснейшими материально- энергетическими связями. Растения могут существовать только за счет постоянного поступления в них углекислого газа, воды, кислорода, минеральных солей. Гетеротрофы живут за счет автотрофов, но нуждаются в поступлении таких неорганических соединений, как кислород и вода.

В любом конкретном месте обитания запасов неорганических соединений, необходимых для поддержания жизнедеятельности населяющих его организмов, хватило бы ненадолго, если бы эти запасы не возобновлялись. Возврат биогенных элементов в среду происходит как в течение жизни организмов (в результате дыхания, экскреции, дефекации), так и после их смерти, в результате разложения трупов и растительных остатков.

Особая экосистема — биогеоценоз — участок земной поверхности с однородными природными явлениями. Термин «биогеоценоз», предложен в 1940 г. B. Н. Сукачевым.

В биогеоценозе В.Н. Сукачев выделял два блока: экотоп (климатоп, эдафотоп, гидротоп (биотоп)) — совокупность условий абиотической среды и биоценоз (фитоценоз, зооценоз и микробоценоз) — совокупность всех живых организмов (рис. 3.1).

Равновесное (устойчивое) состояние экосистемы обеспечивается на основе круговоротов веществ.

Для поддержания круговорота веществ в экосистеме необходимо наличие запаса неорганических веществ в усвояемой форме и трех функционально различных экологических групп организмов: продуцентов, консументов и редуцентов.

Продуцентами выступают автотрофные организмы, способные строить свои тела за счет неорганических соединений.

Консументы - гетеротрофные организмы, потребляющие органическое вещество продуцентов или других консументов и трансформирующие его в новые формы.

Рисунок 3.1 – Структура биогеоценоза и схема взаимодействия между компонентами

Редуценты живут за счет мертвого органического вещества, переводя его вновь в неорганические соединения.

3. Биосфера

Основоположником учения о биосфере был В.И. Вернадский. Биосфера — это оболочка Земли, заселенная живыми организмами и преобразованная ими. Она включает почти всю гидросферу, нижнюю часть атмосферы и верхнюю часть земной коры. Границы биосферы определяются наличием условий, необходимых для жизни различных организмов. Верхняя граница биосферы простирается от поверхности Земли до озонового экрана. Выше этой границы организмы жить не могут, так как там на них будут губительно действовать ультрафиолетовые лучи Солнца и низкая температура. Нижняя граница проходит по дну гидросферы и на глубине 4-5 км в земной коре материков (это зависит от того, на какой глубине температура горных пород достигает +100°С). Наиболее обильна жизнью часть биосферы у земной поверхности и до глубины 200 м в гидросфере. Однако жизнь не ограничена исключительно пределами биосферы. Микробы, споры и пыльца растений, органические молекулы обнаружены высоко в стратосфере. Не исключено, что они могут покидать Землю и уноситься в космическое пространство. Но это не означает расширения биосферы, так как за ее пределами могут существовать только неактивные формы жизни, находящиеся в состоянии скрытой жизнедеятельности.

Биосфера — сравнительно молодая оболочка Земли. Ее образование связано с появлением жизни на нашей планете.

Совокупность всех живых организмов на планете называется биомассой, или живым веществом. Обновляясь, живое вещество планеты производит в течение года около 250 млрд. тонн биологической массы в сухом весе (продуктивность биомассы). Биомасса перемещает, «пропускает сквозь себя» другие вещества – это называется биохимическим круговоротом. Наиболее активно вовлекается в него кислород, углерод (и их соединение — углекислый газ), азот, фосфор, сера, вода. Охрана биосферы — комплекс мероприятий, действующих с пользой для живого вещества и всей биосферы. От успеха этих мероприятий во многом зависит судьба жизни на Земле и будущее человечества.

Контрольные вопросы:

1. Что означает «популяция»? Кратко охарактеризуйте ее.

2. Биосфера какие сферы охватывает?

3. Кто основоположник ноосферы и в чем заключается суть данной сферы?

Лекция № 4 Социальная экология

План:

1. Предмет изучения социальной экологии.

2. Среда, окружающая человека, ее специфика и состояние.

3. Понятие «загрязнение среды».

1. Предмет изучения социальной экологии

Социальная экология — научная дисциплина, рассматривающая взаимоотношения в системе «общество-природа», изучающая взаимодействие и взаимосвязи человеческого общества с природной средой (Николай Реймерс).

Предмет исследования:

- состав и особенности интересов социальных слоёв и групп, эксплуатирующих природные ресурсы;

- восприятие разными социальными слоями и группами экологических проблем и мер по регулированию природопользования;

- учёт и использование в практике природоохранных мероприятий особенностей и интересов социальных слоёв и групп

Таким образом, социальная экология — наука об интересах социальных групп в сфере природопользования.

Социальная экология делится на такие виды:

- экономическая

- демографическая

- урбанистическая

- футурологическая (о будущем)

- правовая.

Основной задачей социальной экологии является изучение механизмов воздействия человека на окружающую среду и тех преобразований в ней, которые выступают результатом человеческой деятельности.

Проблемы социальной экологии в основном сводятся к трем основным группам:

- планетарного масштаба — глобальный прогноз на население и ресурсы в условиях интенсивного промышленного развития (глобальная экология) и определение путей дальнейшего развития цивилизации;

- регионального масштаба — изучение состояния отдельных экосистем на уровне регионов и районов (региональная экология);

- микромасштаба — изучение основных характеристик и параметров городских условий жизни (экология города или социология города).

1. Среда, окружающая человека, ее специфика и состояние

В среде, окружающей человека, можно выделить четыре компонента. Три из них представляют в разной степени измененную влиянием антропогенных факторов природную среду. Четвертый -является присущей только человеческому обществу социальной средой. Эти компоненты и составляющие их элементы следующие:

1. Собственно природная среда («первая природа», по Н. Ф. Реймерсу). Это - среда либо слабо измененная человеком (совершенно неизмененной человеком среды на Земле практически нет в силу хотя бы того факта, что атмосфера не имеет границ), или измененная в такой степени, что она не потеряла важнейшего свойства-самовосстановления и саморегулирования. Собственно природная среда близка или совпадает с той, которую в последнее время называют «экологическим пространством». К настоящему времени такое пространство занимает примерно 1/3 часть суши. По отдельным регионам такие пространства распределяются следующим образом: Антарктида -почти 100%, Северная Америка (в основном Канада) - 37,5, страны СНГ - 33,6, Австралия и Океания - 27,9, Африка - 27,5, Южная Америка- 20,8, Азия- 13,6 и Европа -только 2,8% (Проблемы экологии России, 1993).

В абсолютном выражении большая часть подобных территорий приходится на Российскую Федерацию и Канаду, где такие пространства представлены северными лесами, тундрами и другими мало освоенными землями. В России и Канаде на долю экологического пространства приходится около 60% территории. Значительные площади экологического пространства представлены высокопродуктивными тропическими лесами. Но это пространство в настоящее время сокращается невиданными темпами.

2. Преобразованная человеком природная среда. По Н. Ф. Реймерсу, «вторая природа», или среда квазиприродная (лат. квази-как будто). Такая среда для своего существования требует периодических энергетических затрат со стороны человека (вложения энергии).

3. Созданная человеком среда, или «третья природа», или ар-теприродная среда (лат. арте - искусственный). Это жилые и производственные помещения, промышленные комплексы, застроенные части городов и т. п. Большая часть людей индустриального общества живет в условиях именно такой «третьей природы».

4. Социальная среда. Эта среда оказывает все большее и большее влияние на человека. Она включает взаимоотношения между людьми, психологический климат, уровень материальной обеспеченности, здравоохранение, общекультурные ценности, степень уверенности в завтрашнем дне и т. п. Если допустить, что в крупном городе, например в Москве, будут сняты все неблагоприятные параметры абиотической среды (загрязнения всех видов), а социальная среда останется в том же виде, то нет оснований ожидать существенного уменьшения заболеваний и увеличения продолжительности жизни.

1. Понятие «загрязнение среды»

Под загрязнением окружающей среды понимают любое внесение в ту или иную экологическую систему не свойственных ей живых или неживых компонентов, физических или структурных изменений, прерывающих или нарушающих процессы круговорота и обмена веществ, потоки энергии со снижением продуктивности или разрушением данной экосистемы.

Различают природные загрязнения, вызванные природными, нередко катастрофическими, причинами, например извержение вулкана, и антропогенные, возникающие в результате деятельности человека.

Антропогенные загрязнители делятся на материальные (пыль, газы, зола, шлаки и др.) и физические, или энергетические (тепловая энергия, электрические и электромагнитные поля, шум, вибрация и т. д.).

Материальные загрязнители подразделяются на механические, химические и биологические. К механическим загрязнителям относятся пыль и аэрозоли атмосферного воздуха, твердые частицы в воде и почве. Химическими (ингредиентами) загрязнителями являются различные газообразные, жидкие и твердые химические соединения и элементы, попадающие в атмосферу, гидросферу и вступающие во взаимодействие с окружающей средой — кислоты, щелочи, диоксид серы, эмульсии и другие. Биологические загрязнители — все виды организмов, появляющиеся при участии человека и наносящие ему вред — грибы, бактерии, сине-зеленые водоросли и т. д.

Последствия загрязнения окружающей среды кратко сформулированы следующим образом.

- Ухудшение качества окружающей среды.

- Образование нежелательных потерь вещества, энергии, труда и средств при добыче и заготовке человеком сырья и материалов, которые превращаются в безвозвратные отходы, рассеиваемые в биосфере.

- Необратимое разрушение не только отдельных экологических систем, но и биосферы в целом, в том числе воздействие на глобальные физико-химические параметры окружающей среды.

Контрольные вопросы:

1. Что вы понимаете под социальной экологией?

2. На какие виды она делится?

3. Из каких компонентов состоит среда обитания? Перечислите их названия и вкратце их опишите.

4. Какие виды загрязнителей вы узнали? Охарактеризуйте их.

Лекция № 5 Прикладная экология

План:

1. Прикладная экология и ее основные направления

2. Экологические проблемы: региональные и глобальные.

3. Причины возникновения глобальных экологических проблем.

1. Прикладная экология и ее основные направления

Прикладная экология (ПЭ) - это дисциплина, которая изучает механизмы разрушения человеком биосферы, способы предотвращения этого разрушения и разрабатывает принципы рационального природопользования без деградации окружающей среды.

Прикладная экология базируется на системе принципов, правил и законов природопользования и экологии. В зависимости от методов изучения различают следующие направления:

- промышленная экология - изучает влияние промышленных предприятий на окружающую среду и способы снижения этого влияния за счет совершенствования технологий и очистных сооружений;

- сельскохозяйственная экология - разрабатывает способы получения сельскохозяйственной продукции без истощения земельных ресурсов и способы получения экологически чистых продуктов;

- медицинская экология - изучает болезни человека, связанные с загрязнением окружающей среды и способы их лечения;

- городская экология - изучает способы улучшения среды обитания человека в городе;

- химическая экология - разрабатывает методы определения веществ загрязнителей, способы химической очистки, новые технологии производства;

- математическая экология - моделирует экологические процессы, т.е. отклонения в природе, которые произойдут ва результате изменения экологических параметров;

- экономическая экология - разрабатывает экономические механизмы рационального природопользования;

- юридическая экология - разрабатывает систему законов, направленную на защиту природы;

- инженерная экология;

1. Экологические проблемы: региональные и глобальные

Глобальные проблемы представляют собой совокупность проблем человечества, от решения которых зависит социальный прогресс и сохранение цивилизации. Критерии выделения глобальных проблем:

- повсеместное их распространение затрагивает человечество в целом;

- неразрешение данных проблем может привести к гибели все человечество;

- разрешить их возможно только совместными усилиями человечества.

Выделяют экологические, социальные и экономические глобальные проблемы. К числу всеобщих можно отнести проблемы здравоохранения, образования, социальной защиты.

Основные проблемы:

1. Возможность уничтожения человечества в мировой термоядерной войне;

2. Возможность всемирной экологической катастрофы;

3. Духовно-нравственный кризис человечества.

Терроризм в современности также приобретает характер глобальной проблемы. Продовольственную проблему также причисляют к глобальным. СПИД, наркомания и вредные привычки все более распространяются в обществе.

Изменения окружающей среды под воздействием человека стали называть также глобальными. Среди них наиболее актуальны:

- изменение климата Земли;

- разрушение озонового слоя;

- трансграничный перенос вредных примесей и загрязнение воздушного бассейна;

- истощение запасов пресной воды и загрязнение вод Мирового океана;

- оскудение биологического разнообразия;

- загрязнение земель, разрушение почвенного покрова и др.

Региональные экологические проблемы государств постсоветского пространства во многом схожи и являются наследием СССР. Командно-административная система и сложившийся хозяйственный механизм не стимулировали бережное, рациональное природопользование. Развитие и размещение производительных сил продолжалось без должной проработки и учета экологических факторов. Загрязнению подвергались все компоненты окружающей среды и все уголки огромного государства.

В научной терминологии и практике государственного управления вводится новое понятие – зоны экологического бедствия. Зонами экологического бедствия являются участки территории страны, где в результате хозяйственной или иной деятельности произошли глубокие необратимые изменения среды, которые ведут к существенному ухудшению здоровья населения, нарушению природного равновесия, разрушению естественных экологических систем, деградации почвы, флоры и фауны.

Наиболее масштабной и сложной по радиационно-экологическим последствиям является зона влияния аварии на Чернобыльской АЭС. Катастрофические изменения природы Приаралья связаны с высыханием Аральского моря. Зона Арктики характеризуется высоким уровнем загрязнения, низким потенциалом самовосстановления окружающей среды и замедленным процессом самоочищения, преобладанием ресурсодобывающих отраслей. Тяжелая экологическая ситуация сложилась на Урале, особенно в старых горнопромышленных центрах. Это – загрязнение атмосферы, истощение водных ресурсов, нерациональное использование минерально-сырьевых ресурсов, радиационное загрязнение территории. К специфическим экологическим проблемам относится сохранение природного комплекса бассейна озера Байкал. Общая экологическая ситуация бассейна Каспийского моря оценивается как кризисная. Продолжается деградация экосистем притоков Волги. Острая экологическая обстановка сложилась в Северном Прикаспии, которая характеризуется нарушением земель разработками нефти и газа, истощением и загрязнением поверхностных и подземных вод.

1. Причины возникновения глобальных экологических проблем

Причиной возникновения глобальных экологических проблем ученые называют два взаимосвязанных обстоятельства: стремительный рост научно-технического прогресса и увеличение населения Земли. Рассмотрим эти факторы более внимательно.

Демографический взрыв.

В начале XX века на нашей планете проживало около 1,5 млрд. человек, в средине века – 2,5 млрд., а в начале XXI века – уже 6 млрд. В 2011 году цифра приблизилась к показателю 7 млрд. и к концу этого века превысит 10 млрд. Лидируют страны Африки, Латинской Америки, Азии и Китая. Такое увеличение населения сопровождается повышением использования природных ресурсов. Людям нужна вода, пища, жилые дома, дороги, аэропорты, поля и они активно расширяют границы городов, уничтожая леса и поворачивая вспять русла рек.

Научно-технический прорыв.

За последние два столетия человечество сделало больше научных открытий, чем за всю свою предыдущую историю. Был освоен космос, создана электронная техника, изобретены синтетические материалы и открыта ядерная энергия. Гигантские темпы развития промышленности привели к загрязнению окружающей природной среды и стремительному ухудшению состояния здоровья населения.

Возникшие глобальные экологические проблемы.

Демографический взрыв и научно-техническая революция существенно увеличили потребление природных ресурсов, что привело к стремительному и безвозвратному истощению запасов Земли.

Если до недавнего времени экологическая политика делала акцент на проблеме загрязнений внешней среды, которые возникают в процессе промышленного производства, то сегодня очень остро стоит проблема увеличения отходов. Планета буквально потопает в мусоре и не может справиться с нейтрализацией вредных веществ, количество которых постоянно увеличивается.

На фоне последних событий как-то забылись другие не менее актуальные глобальные экологические проблемы: истощение озонового слоя Земли, массовая вырубка лесов, опустынивание обширных территорий, загрязнение Мирового океана, резкое уменьшение количества разных видов животного и растительного мира. Очень больной вопрос – обеднение почв, которые характеризуются низким плодородием. Человечество слишком сильно эксплуатирует остающиеся в резерве земли.

Наблюдается также радикальное изменение природной среды и климата по всему миру вследствие глобального потепления. В разных странах наблюдаются аномальные явления, вызывающие разные последствия. Участились наводнения, землетрясения, извержения вулканов, цунами, ураганы и торнадо. Аномально жаркая погода во всем северном полушарии летом стала причиной лесных пожаров, а аномально высокий уровень снегопада зимой приводил к транспортному коллапсу, где линии электропередач и дороги поливало ледяными дождями. Скачок в глобальном потеплении приведет к еще большему таянию ледников и затоплению огромных территорий.

Контрольные вопросы:

1. ПЭ – это...

2. В зависимости от методов изучения какие направления ПЭ различают?

3. Что изучает то или иное направление ПЭ?

Лекция №6 Среда обитания человека.

План:

1. Окружающая человека среда и ее компоненты.

2. Естественная и искусственная среды обитания человека.

3. Социальная среда.

1. Окружающая человека среда и ее компоненты

В среде, которая окружает человека, выделяют четыре компонента.

1. Непосредственно природная среда («первая природа», Н. Ф. Реймерс), или слабо изменённая человеком, или видоизменённая в такой степени, что она ещё не потеряла основных свойств — самовосстановления, саморегулирования). Непосредственно природная среда очень близка с той, которую называют «экологическим пространством». Сейчас такое пространство составляет примерно 1/3 часть от суши. Однако это главным образом мало пригодные для жизни человека территории с суровыми условиями (заболоченные местности севера, высокогорные районы, ледники, и т. д.), которые расположены в Антарктиде, Северной Америке (Канада), России, Австралии и Океании и некоторых других районах.

2. Преобразованная людьми природная среда («вторая природа»), иначе среда квазиприродная (от лат. quasi — «как будто»). Она неспособна к самоподдержанию в течение продолжительного времени. Это различного вида «культурные ландшафты» (пастбища, сады пахотные земли, виноградники, парки и т. д.).

3. Созданная человеком среда («третья природа»), артеприродная среда (от лат. arte — «искусственный»). К ней относят жилые помещения, промышленные комплексы, городские застройки и т. п. Эта среда может существовать только при постоянном поддержании ее человеком. В противном случае она неизбежно обречена на разрушение. В её границах резко нарушены круговороты веществ. Для такой среды характерны накопления отходов и загрязнения.

4. Социальная среда. Она оказывает большое влияние на человека. Эта среда включает в себя взаимоотношения между людьми, степень материальной обеспеченности, психологический климат, здравоохранение, общекультурные ценности и т. п. «Загрязнение» социальной среды, с которой человек находится в непрерывном контакте, также опасно для людей, даже более, чем загрязнение среды природной. Социальная среда может действовать как лимитирующий фактор, не давая проявиться другим. Однако следует учитывать, что социальная среда опосредуется иными средами, и наоборот.

По мере развития цивилизации человек все больше изолирует себя от естественной природной среды. Требуются большие затраты на сохранение непосредственно природной среды, а также на поддержание второй, третьей сред, которые не способны к саморегулированию. Малоотходное производство, замкнутые циклы, очистные сооружения и прочее не смогут решить проблему оптимизации отношений человека и среды обитания, если не будет решаться комплекс вопросов, которые относятся к охране первой природы и усовершенствованию социальной среды.

2. Естественная и искусственная среды обитания человека

Естественная природа охватывает гео- и биосферу, то есть ее материальные системы, которые возникли и существуют вне и независимо от человека, но вместе с тем могут со временем стать объектами его деятельности. В связи с развитием космической технологии в число таких объектов следует отнести также и определенную часть Солнечной системы. Следовательно, она представляет собой развивающуюся систему, и ее нельзя сводиться географической среде. Последняя охватывает лишь поверхности Земли (земная кора, атмосфера, вода, почвенный покров, растительный и животный мир), составляя важную, но не единственную подсистему естественной среды обитания человека.

Искусственная среда обитания является результатом деятельности человека. Она включает в себя не только неодушевленные предметы, созданные человеком и не существующие в природе, но и живые организмы: растения, животные, выведенные или созданные человеком благодаря искусственному отбору или генной инженерии. Однако искусственная среда обитания несводится к субстратной, вещественной основе. Она включает в себя и определенную систему общественных отношений, которые также образуют искусственную среду обитания человека.

3. Социальная среда.

- социальная среда, в которой живет человек, его культурно-психологическое окружение, социум и та часть информационной среды, которая по своему происхождению связана с культурой, а не с природой. Социальная среда вырастает из биологической среды (сообщество, этнос, семья и т. п.), но не может быть сведена к ней.

Таким образом, социальная среда жизни человека — это следующий уровень организации живой материи. С позиций самого человека качество жизни и качество среды определяются его базовыми потребностями. Однако с позиций природы качество жизни человечества, включая возможность его выживания, помимо прочего определяется возможностями природы (т. е. биосферы), в том числе саморегуляции под воздействием антропогенных факторов, к которым относятся перенаселение (демографический взрыв), антропогенное загрязнение биосферы, а также исчерпание ее ресурсов.

Контрольные вопросы:

1. Что означает «первая природа»? Опишите ее.

2. Суть «второй природы» состоит в…

3. Артеприродной средой называют…

4. В чем заключается сущность социальной среды?

5. По какому принципу подразделяется на два вида среда обитания человека?

Лекция №7 Городская среда

План:

1. Городская квартира и требования к ее экологической безопасности.

2. Шум и вибрация в городских условиях.

3. Влияние шума и вибрации на здоровье городского человека.

4. Экологические вопросы строительства в городе.

5. Экологические требования к организации строительства в городе.

6. Экологическая безопасность материалов, используемые в строительстве жилых домов и нежилых помещений

1. Городская квартира и требования к ее экологической безопасности

Жилище – сложная система природной и искусственно созданной среды, где сочетаются воздействия физической, химической и биологической природы. К факторам физической природы относятся микроклимат, инсоляция и освещённость, электромагнитные излучения, шум, вибрация техногенного происхождения.

Химические факторы включают экзогенные загрязнители атмосферного воздуха и загрязнители эндогенного происхождения, к которым относятся антропотоксины, продукты сгорания бытового газа, полимерные загрязнители, аэрозоли синтетических моющих средств и препаратов бытовой химии, табачный и кухонный дым.

К биологическим факторам относится бактериальное загрязнение, которое определяется как пылебактериальная взвесь.

1. Шум и вибрация в городских условиях

В производственных условиях разнообразные машины, аппараты и инструменты, являются источниками шума, вибрации.

Шум и вибрация — это механические колебания, распространяющиеся в газообразной и твердой средах. Шум и вибрация различаются между собой частотой колебаний.

Механические колебания, распространяющиеся через плотные среды с частотой колебаний до 16 гц. (герц — единица измерения частоты равная 1 колебанию в секунду), воспринимаются человеком как сотрясение, которое принято называть вибрацией.

Колебательные движения, передаваемые через воздух с частотой от 20 до 16000 гц, воспринимаются органом слуха как звук.

Колебательные движения свыше 16000 гц, относятся к ультразвуку и органами чувств человека не воспринимаются. Ультразвук способен распространяться во всех средах: жидкой, газообразной (воздух) и твердой.

Шум представляет собой беспорядочное неритмичное смешение звуков различной силы и частоты.

Чувствительность уха к звуковым колебаниям зависит от силы, и интенсивности звука и частоты колебаний.

За единицу измерения силы звука принят бел.

Орган слуха способен различать 0,1 б., поэтому на практике для измерения звуков и шумов применяется децибел (дб.). Сила звука и частота воспринимаются органами слуха как громкость, поэтому при равном уровне силы звука в децибелах звуки различных частот воспринимаются как звуки, имеющие громкость.

В связи с этим при сравнении уровня громкости звука, необходимо помимо характеристики силы звука в децибелах указывать и частоту колебаний в секунду, Чувствительность слухового аппарата к звукам разных частот не одинакова. Она в 10 миллионов раз больше к высоким частотам, чем к низким.

В производственных условиях, как правило, возникают шумы, которые имеют в своем составе различные частоты.

Условно весь спектр шума принято делить на низкочастотные шумы частотой до 300 герц, среднечастотные от 350 до 800 герц и высокочастотные — выше 800 герц.

Для измерения характеристики шума и вибрации на производстве существуют специальные приборы — шумомеры, анализаторы частоты шума и вибрографы.

1. Влияние шума и вибрации на здоровье городского человека

До последнего времени было принято считать, что шум отрицательно действует только на органы слуха. В настоящее время установлено, что люди, работающие в условиях шума, более быстро утомляются, жалуются на головные боли. При воздействии шума на организм может происходить ряд функциональных изменений со стороны различных внутренних органов и систем:

Повышается давление крови, учащается или замедляется ритм сердечных сокращений, могут возникать различные заболевания нервной системы (неврастения, неврозы, расстройство чувствительности).

Интенсивный шум отрицательно действует на весь организм человека. Ослабляется внимание, снижается производительность труда.

Вибрация как и шум вредно воздействует на организм и в первую очередь вызывает заболевание периферической нервной системы так называемую виброболезнь.

В целях предотвращения заболевания от воздействия шума и вибрации санитарным законодательством установлены предельно допустимые уровни шума и вибрации.

Меры борьбы с шумом и вибрацией:

- замена шумных процессов бесшумными или менее шумными;

- улучшение качества изготовления и монтажа оборудования;

- укрытие источников шума и вибрации;

- вывод работающих из сферы воздействия шума и вибрации;

- применение индивидуальных защитных средств.

1. Экологические вопросы строительства в городе

Современная жизнь создает немало факторов, негативно влияющих на окружающий мир и человека, создающие экологические проблемы строительства. Максимально защитить от них свой дом и создать в нем здоровую атмосферу можно только учтя при строительстве и эксплуатации вопросы охраны природы. В природе все взаимосвязано, и невозможно создать рай в отдельно стоящем доме при угнетенном состоянии природы. Поэтому каждый, кто стремится к здоровой жизни, должен не только заботиться о своем доме, но и не должен загрязнять окружающую среду. Экологические подходы к строительству и охране природы частично представлены в нормах и законах, но все же многие из них и в нашей стране, и за рубежом рассчитаны на добровольное применение сознательными гражданами ориентиры.

1. Экологические требования к организации строительства в городе

В развитых странах, которые всерьез заботятся об экологии, разработаны принципы экологического строительства (англ. Green construction или Green Buildings зеленое строительство). Они изложены в системах экологической сертификации зданий, из которых наибольшее распространение в мире получи ли LEED (The Leadership in Energy & Environmental Design Руководство в энергетическом и экологическом проектировании, США) и BREEAM (BRE Environmental Assessment Method Метод оценки экологической эффективности зданий, Великобритания).

Экологическая сертификация построек полностью добровольна. Но она не только престижна, но и полезна для владельцев зданий: с одной стороны, помогает создавать дома со сниженным уровнем потребления материальных ресурсов, а с другой, повышает долговечность зданий и комфорт внутренней среды. Важно также, что зеленое строительство инструмент разумной экономии: сохраняет средства не только при эксплуатации, но и при возведении строений.

Принципы строительство экологических домов включают в себя: в эффективное использование энергии, воды и других ресурсов; сокращение количества отходов и уменьшение других воздействий на среду; в использование по возможности местных натуральных материалов. Для экономии ресурсов рекомендуется повышать энергоэффективность здания, нагревать воду с помощью солнечных коллекторов, использовать энергию ветра, минимизировать энергопотребление и собирать дождевую воду для бытовых нужд. Также рекомендуется применять сертифицированные строительные материалы с низким экологическим воздействием на протяжении всего жизненного цикла здания (включая его утилизацию), использовать материалы повторно.

Обозначены и требования к внутренней среде экодома: в достаточное количество дневного света; « комфортный температурный режим; е высокое качество внутреннего воздуха, обеспеченное естественной вентиляцией; в отсутствие шума; в обеспечение хорошего вида из окна для отдыха глаз. Требования к экологичному дому согласуются с санитарно-гигиеническими нормами (системой СанПиН санитарных правил и нормативов). На них можно ориентироваться при строительстве экологичного дома, соблюдая при этом правила охраны природы (которые тоже прописаны в законодательстве) и учитывая по возможности более высокие экологические стандарты и широту подхода к вопросам экологии, принятые в развитых странах.

1. Экологическая безопасность материалов, используемые в строительстве жилых домов и нежилых помещений

Экологическая безопасность зданий, сооружений и обслуживающих их систем климатизации в последнее время вызывает широкий интерес у специалистов. В настоящее время эта тема приобрела особую актуальность в силу объективной необходимости и реакции общественности на рост числа примеров изменения климата и окружающей среды в результате деятельности человека.

Необходимость проектировать здания, сооружения и обслуживающие системы климатизации с учетом их экологичности возникла именно как следствие такого положения, и Киотский протокол, подписанный всеми крупными промышленными государствами (за исключением США), явился определяющим фактором в практическом применении данной концепции.

Характеристики экологической безопасности

Применительно к области строительства зданий и сооружений, оборудованных системами климатизации, экологически безопасной считается такая взаимосвязь здания и инженерных систем, которая на протяжении всего срока службы обеспечивает эффективную эксплуатацию объекта при соблюдении следующих условий:

- минимальные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, в частности, веществ, способствующих созданию парникового эффекта, глобальному потеплению, выпадению кислотных дождей;

- минимальные объемы потребляемой энергии из невозобновляемых источников, сокращение энергопотребления и энергосбережение;

- минимальные объемы твердых и жидких отходов, в том числе от ликвидации самого здания (сооружения) и утилизации частей инженерного оборудования по истечении срока службы и выработке ресурса;

- минимальное влияние на экосистемы окружающей среды по месту нахождения объекта;

- наилучшее качество микроклимата в помещениях здания, санитарно-эпидемиологическая безопасность помещений, оптимальный тепловлажностный режим, высокое качество воздуха, качественные акустика, освещение.

Контрольные вопросы:

1. Какие требования к экологической безопасности предъявляются городской квартире?

2. Какие существуют нормы по уровню шума и вибрации в городских условиях?

3. Как влияет шум и вибрации на здоровье городского человека?

4. Какие экологические требования к организации строительства в городе существуют?

5. В чем проявляется экологическая безопасность материалов, используемых в строительстве жилых домов и нежилых помещений?

Лекция 8. Механизм образования кислотных дождей

План:

1. Понятие о кислотных дождях

2. Влияние кислотных дождей на окружающую среду

3. Механизм образования кислотных дождей

1. Понятие о кислотных дождях

При конденсации водяного пара в атмосфере образуется дождевая вода, изначально она имеет нейтральную реакцию (рН=7,0). Но в воздухе всегда имеется углекислый газ, и дождевая вода, растворяя его, несколько подкисляется за счет образовавшейся угольной кислоты (рН =5,6–5,7), то есть природная дождевая вода имеет слабокислую реакцию.

2. Влияние кислотных дождей на окружающую среду

«Кислотные дожди» имеют рН от 3,0 до 5,0, и пресные водоемы становятся не способны нейтрализовать избыток кислоты, попавшей с дождем. Попадая в пресноводные экосистемы (озера, реки, пруды), кислые осадки повышают кислотность и жесткость воды. При рН ниже 6,0 обычно сильно подавляется деятельность ферментов, гормонов и других биологически активных веществ, от которых зависит рост и развитие гидробионтов. Особенно чувствительны к кислой среде половые клетки и молодь. Нарушается воспроизводство популяций, что ведет к их вымиранию. Гибнут рыбы, лягушки, пиявки, губки. Таким образом, в результате выпадения кислотных осадков происходит закисление и деградация пресноводных экосистем.

В результате выпадения «кислотных осадков» происходит подкисление почвы. «Кислотные осадки» особенно опасны в районах с кислыми почвами и низкой буферностью природных вод. В Евразии и Америке это обширные территории севернее 55^◦с.ш. Подкисление почвы считают одной из основных причин усыхания лесов умеренной зоны северного полушария.

В угрожающих масштабах деградация лесов проявилась в начале 70-х годов. Больше всего пострадали елово-пихтовые и дубовые леса. В европейских странах дефолиация порядка 25% отмечена у 15% деревьев старше 60 лет. Старые леса терпят больший ущерб, чем молодые. Ущерб от кислотных дождей для европейских лесов оценивается в 118 млн м³ древесины в год (из них около 35 млн м³ на европейской территории России).

Химические эффекты подкисления почвы заключаются главным образом в изменении катионного обмена растения, в результате которого деревья страдают от недостатка магния (особенно на бедных магнием почвах) и избытка алюминия, который является главной причиной пожелтения хвои. Биологические эффекты многообразны и проявляются в ослаблении растений, снижении их устойчивости к вредителям и климатическим воздействиям, подавлении развития микоризы и роста корней и др.

«Кислотные осадки», выпадающие в зонах земледелия, наносят ущерб сельскохозяйственным культурам: повреждают покровные ткани растений, замедляют их рост и развитие, снижают сопротивляемость к болезням и вредителям, снижают их урожайность. По данным американских исследователей под влиянием «кислотных дождей» в период опыления у кукурузы в початках формируется меньше зерен. Наиболее восприимчивыми к негативному воздействию «кислотных дождей» являются озимая пшеница, кукуруза, люцерна, клевер, томаты, соя, фасоль, баклажаны, подсолнечник, хлопчатник и другие культуры. Кроме прямого негативного воздействия «кислотные осадки» нарушают процессы минерального питания растений, способствуя вымыванию биогенных элементов из почвы.

Одним из ощутимых последствий «кислотных осадков» является разрушение произведений искусства, памятников архитектуры. Известняк и мрамор являются основными материалами, из которых сооружали в древности здания, делали скульптуры для оформления фасадов и др. Прочный, твердый мрамор (смесь окислов кальция) при взаимодействии с раствором серной кислоты превращается в гипс. Взаимодействие кислоты и известняка приводит к быстрому его разрушению, выветриванию и эрозии. Памятники и здания Греции, Рима, Англии, Франции, Индии и других стран, простоявшие сотни и даже тысячи лет, сейчас растворяются и рассыпаются.

3. Механизм образования кислотных дождей

Антропогенным источником самых распространенных загрязнителей атмосферы – диоксидов серы и азота, является сжигание любого серосодержащего ископаемого топлива (уголь, нефть, сланцы и др.) и переработка сульфидных руд (никелевых, железных, медных и др.) в промышленности. При окислении серы, содержащейся в топливе или в составе сульфидных руд, образуется диоксид серы:

S + О₂ = SО₂;

Cu₂S + О₂= 2 Cu + SО₂.

В связи с увеличением мощности высокотемпературных процессов, переводом многих ТЭС на газ и расширением парка автомобилей растут выбросы окислов азота, образующихся при окислении атмосферного азота:

N₂ + O₂ = 2NO;

2NO + O₂ = 2NO₂.

Сернистый газ не относится к обязательным компонентам атмосферы, по массе и распространенности негативных эффектов он является атмосферным загрязнителям номер один. В индустриальную эпоху сернистый газ техногенного происхождения в громадных количествах образуется при сжигании серосодержащего топлива, переработке серосодержащих руд и присутствует в приземном слое воздуха промышленных центров и городов. Сернистый газ естественного происхождения периодически попадает в атмосферу при извержении вулканов. Соединяясь с водяными парами, сернистый газ превращает атмосферные осадки в «кислотные дожди». В промышленных районах рН дождевой воды составляет 3,0–5,0, отмечены случаи выпадения осадков с рН 2,2–2,3.

Суть проблемы кислотных осадков состоит в том, что в атмосфере образуются растворы серной и азотной кислот при соединении с атмосферной влагой попадающих в воздух диоксидов серы и азота. Затем эти кислоты выпадают на поверхность Земли в виде «кислых дождей», «кислых туманов», «кислого снега», а также «кислых сухих осадков». «Кислотные осадки» оказывают негативное воздействие на водные и наземные экосистемы. Из-за «кислотных дождей» исчезает в озерах рыба, засыхают и гибнут леса (особенно страдают хвойные деревья), снижается продуктивность почв, падает урожайность и т.д.

Таким образом, суть проблемы «кислотных осадков» состоит в образовании в атмосфере и выпадении на поверхность земли вместе с дождем, туманом, снегом или пылью серной и азотной кислот.

Контрольные вопросы:

1. Что называют кислотными дождями?

2. Какое влияние оказывают кислотные дожди на водные системы?

3. Какое влияние оказывают кислотные дожди на почву и сельхозугодья?

4. Какое влияние оказывают кислотные дожди на объекты искусства?

5. Как образуются кислотные дожди?

Лекция №9 Причины возникновения экологических проблем в городе

План:

1. Экологические проблемы больших городов

2. Последствия экологических проблем городов

3. Экологические проблемы крупных городов и изменения экосистем

4. Изменения климата

5. Влияние на водные ресурсы

6. Проблемы с почвой

1. Экологические проблемы больших городов

Основные причины возникновения экологических проблем в городе проявляются в развивающихся странах и странах с переходной экономикой, когда возникает конфликт между краткосрочным экономическим планом и защитой окружающей среды. Города по всему миру разрастаются, что усугубляет социальные и экологические проблемы. От жителей, органов самоуправления и правительства, международного сообщества требуется принять соответствующие меры, чтобы жизнь горожан стала комфортнее и безопаснее.

Городские экологические проблемы – это в основном неадекватное водоснабжение, сточные воды, твердые отходы, энергия, потеря зеленых и природных территорий, разрастание городов, загрязнение почвы, воздуха, дорожное движение, шум и т.д.

Загрязнение городской среды и ее компонентов является совокупным результатом чрезмерной нагрузки на окружающую среду и способности к самоочистке. Экологические проблемы в городских районах растут, особенно в городах развивающихся стран. Наибольшую озабоченность вызывают качество воздуха, шум и большое скопление людей.

В то же время в городах экономически развитых стран уменьшаются экологические проблемы, связанные с промышленным производством, жильем и базовой инфраструктурой. Однако усиливаются проблемы потребления (увеличение количества отходов) и увеличивающегося транспорта.

Города потребляют все больше природных ресурсов, увеличиваются отходы и выбросы. Все это оказывает влияние на региональную и планетарную среду. Отходы, загрязнение воздуха и воды являются основными экологическими проблемами в большинстве городов.

Шум также является особой формой загрязнения, от которой страдает городское население. Урбанизация оказывает многочисленные воздействия на водные ресурсы. Повышение концентрации людей в одном месте может изменить гидрологию, качество воды и доступность водных сред обитания. При этом нужно различать:

1. Ухудшение качества грунтовых и речных вод в городах – в основном связано с водопотреблением населения и промышленности.

2. Загрязнение водных ресурсов – вызывается промышленной деятельностью, удалением отходов. Поэтому в городах преобладает загрязнение воды городскими и промышленными сточными водами.

Город отличается большими затратами энергии, воды, продуктов питания и разнообразного сырья. В результате образуется большое количество товаров, а также отходов, что означает огромную потерю природных ресурсов в виде сырья и энергии.

2. Последствия экологических проблем городов

Недостаточно знать проблемы урбанизации, необходимо понимать их последствия и степень социальной готовности к их решению. Последствия и эффекты роста в городах как за рубежом, так и в России, зависят от многих других факторов и действуют во всех сегментах человеческой деятельности и окружающей среды. Их можно разделить на несколько групп:

1. Экологические проблемы городов России, связанные с производством и потреблением:

   • увеличение потребления энергии, что приводит к сокращению невозобновляемых ресурсов;

   • проблемы инфраструктуры, не связанные с распространением урбанизации;

   • высокий расход питьевой воды, что влияет на понижение уровня грунтовых вод;

   • чрезмерное использование пространства;

2. Проблемы загрязнения от основных производителей и проблемы с выбросами из-за диспергированных агентов:

   • загрязнение воды, воздуха, почвы промышленностью и сельским хозяйством;

   • проблемы свалки отходов, особенно радиоактивных;

   • проблема концентрации населения (загрязнение воздуха, грунтовые воды);

   • плотная сеть дорог и увеличение трафика (загрязнение воздуха, шум);

3. Социальные и экологические проблемы и последствия урбанизации (различия между группами населения, стрессовые нагрузки, несчастные случаи, болезни, преступность);

4. Экономическая составляющая последствий урбанизации (аварии, стоимость строительства инфраструктуры, повреждение дорожной сети в результате взаимодействия большого количества факторов, которые сами по себе не окажут негативного воздействия на окружающую среду).

Основными причинами загрязнения атмосферного воздуха города являются процессы, связанные со сжиганием ископаемого топлива (производство и потребление энергии для отопления зданий, производственная деятельность, транспорт).

3. Экологические проблемы крупных городов и изменения экосистем

На городские экосистемы воздействуют очень высокое потребление энергии и большое количество твердых отходов, которые накапливаются в определенных местах. Таким образом, они представляют собой фактор деградации ландшафта и отрицательно влияют на качество водных ресурсов и городского воздуха.

В большинстве городов человек преобразовал природу:

• растительность заменили бетоном, асфальтом и другими поверхностями;

• преобразовали или похоронили русла рек;

• создали городской климат;

• построили огромные искусственные сети передачи энергии, воды и различных ресурсов. 

Растущие города меняют гидрологические взаимоотношения и тем самым влияют на размер и частоту наводнений. Знание городской гидрологии и геоморфологии является не только ключом к хорошему городскому планированию, но и должно быть доступно каждому жителю.

4. Изменения климата

Города практически не влияют на глобальный баланс излучения. Но внутри крупных населенных пунктов создается особый климат.  За счет поглощения и последующего повторного излучения тепла от застроенных территорий, выбросов искусственного тепла в результате сгорания топлива, достигается эффект городского теплового острова. 

В городах ночью теплее, чем в окружающей сельской местности, даже днем, особенно в высоких широтах. В Токио генерируемое людьми тепло повышает температуру городской поверхности примерно на 1,5°C летом и на 2,5°C зимой. А в результате городского землепользования температура повышается примерно на 1°C в обе половины года.

5. Влияние на водные ресурсы

Даже гидрологический цикл находится под сильным влиянием человека, который использует воду для различных целей и возвращает ее загрязненной в круговорот воды. Эти изменения в городских районах настолько глубоки, что можно говорить о городской гидрологии:

1. Застроенные зоны создают искусственные непроницаемые поверхности, которые уменьшают запасы поверхностной воды;

2. Инфильтрация исчезает;

3. Поверхностный поток, проницаемость и эрозия увеличиваются;

4. Испарение уменьшается. 

Деятельность человека отражается на качестве водных ресурсов. Основной проблемой являются городские сточные воды и остатки пестицидов и биоцидов, которые проходят через поверхностные и подземные воды. Ресурсам пресной воды в городских районах также угрожают отходы транспорта, туризма.

6. Проблемы с почвой

Человеческая деятельность, увеличение и рост городов негативно сказывается на почву. Это отражается в увеличивающейся химизации и механизации промышленности в городах. Также наблюдается сильное отравление почвы через загрязненный воздух и осадки.

Учет всех этих факторов, а также поиск эффективных способов и методов их разрешения в приоритете у жителей городов и их правительства. Экологические проблемы городов и пути их решения – именно та задача, которая должна быть решена в ближайшее десятилетие.

Контрольные вопросы:

1. Какие существуют экологические проблемы в больших городах?

2. Какие могут быть последствия экологических проблем городов?

3. Какие сукцессионные процессы происходят в городах под влиянием экологических проблем?

4. Какое влияние экологические проблемы в больших городах оказывают на климат?

5. Какое влияние экологические проблемы в больших городах оказывают на водные ресурсы?

6. Какое влияние экологические проблемы в больших городах оказывают на почву?

Лекция № 10 Сельская среда

План:

1. Особенности среды обитания человека в условиях сельской местности.

2. Сельское хозяйство и его экологические проблемы.

3. Пути решения экологических проблем сельского хозяйства

1. Особенности среды обитания человека в условиях сельской местности

Село представляет собой небольшой населенный пункт, жители которого в преимущественном большинстве заняты в сельскохозяйственном производстве.

Самым большим преимуществом жизни в селе является экологическая безопасность. Отсутствие промышленных центров и соседство с природой благоприятно влияет на окружающую среду.

Главным недостатком является то, что в некоторых селах недостаточно развиты коммуникации: нет газопроводов, канализации, водопроводов, что существенно усложняет быт жителей села. Хороший уровень жизни селян напрямую связан с уровнем развития сельского хозяйства.

Упадок сельскохозяйственного производства порождает безработицу, что в свою очередь ведет к таким проблемам как пьянство и повышение уровня преступности.

1. Сельское хозяйство и его экологические проблемы

Сельское хозяйство, как никакая другая отрасль, оказывает непосредственное воздействие на экологическую среду. Во многом это обусловлено тем, что достаточно внушительные территории уходят под занятие данным видом деятельности. Вследствие этого проходят изменения в ландшафте планеты. Именно поэтом находящиеся рядом территории со временем теряют свои отличительные природные характеристики.

Сельскохозяйственные территории достаточно неустойчивы, это приводит к экологическим катастрофам мирового и локального масштаба. Приведем пример, при аварии автомобиль Hyundai подлежит полной реставрации, только при условии, что будут использоваться оригинальные запчасти hyundai. Скорость ремонта определяется скоростью доставки необходимых деталей. В отношении природы не все так просто. Требуются десятилетия, а, возможно, и тысячелетия для того, чтобы вернуть территориям их былые функциональные качества. Для иллюстрации сказано можно привести Междуречье, где из-за неправильной мелиорации земля потеряла свою плодородность, и произошло засоление почв. Также вследствие глубокой распашки в Америке и Казахстане постоянными явлениями стали песчаные бури. На некоторых территориях Африки произошло опустынивание именно после некорректного земледелия и перевыпаса скота.

Наиболее сильное влияние на окружающую среду оказывает непосредственно земледелие. Столь сильное влияние земледелия обусловлено рядом факторов:

• распашка земель и устранение естественной растительности зоны;

• рыхление почвы, в особенности это касается моментов использования определенных приспособлений, таких как отвальный плуг;

• использование в процессе земледелия ядохимикатов и минеральных удобрений;

• мелиорация земель.

Вследствие воздействия негативных факторов, почва теряет свои качественные характеристики. Почвенные экосистемы разрушаются, слой гумуса исчезает или становится относительно мизерным, не способным обеспечить весь объем потребностей в нем. Стоит отметить, что почва уплотняется и ее структура постепенно теряет былую упорядоченность. Одним из основных негативных последствий является эрозия почв.

Ряд современных технологий позволяет минимизировать или вообще ликвидировать негативный эффект от осуществления сельскохозяйственной деятельности. Это, например, точное земледелие.

Животноводство влияет на природу меньше. Его факторы воздействия таковы:

- перевыпас - то есть выпас скота в количествах превышающих способности пастбищ к восстановлению

- непереработанные отходы животноводческих комплексов

К общим нарушениям, вызываемым сельскохозяйственной деятельностью можно отнести:

- загрязнение поверхностных вод (рек, озёр, морей) и деградация водных экосистем при эвтрофикации; загрязнение грунтовых вод;

- сведение лесов и деградация лесных экосистем (обезлесивание);

- нарушение водного режима на значительных территориях (при осушении или орошении);

- опустынивание в результате комплексного нарушения почв и растительного покрова;

- уничтожение природных мест обитаний многих видов живых организмов и как следствие вымирание и исчезновение редких и прочих видов.

Во второй половине XX века стала актуальна ещё одна проблема: уменьшение в продукции растениеводства содержания витаминов и микроэлементов и накопление в продукции как растениеводства, так и животноводства вредных веществ (нитратов, пестицидов, гормонов, антибиотиков и т. п.). Причина - деградация почв, что ведёт к снижению уровня микроэлементов и интенсификация производства, особенно в животноводстве.

3. Пути решения экологических проблем сельского хозяйства

- точное земледелие. Суть точного земледелия в том, что обработка полей производится в зависимости от реальных потребностей выращиваемых в данном месте культур. Эти потребности определяются с помощью современных информационных технологий, включая космическую съемку. При этом средства обработки дифференцируются в пределах различных участков поля, давая максимальный эффект при минимальном ущербе окружающей среде и снижении общего расхода применяемых веществ. Наиболее важным вопросом, решенным в последнее время в европейских странах, было нахождение оптимального уровня использования удобрений и химикатов в растениеводстве, а также определение доз их внесения, исключающих негативное воздействие на почву, растения и окружающую среду.

- почвозащитное земледелие. Основой почвозащитных систем земледелия являются мероприятия по повышению противоэрозионной устойчивости почв, снижению стока воды, увеличению устойчивости почв к выдуванию, уменьшению силы приземного ветра воздуха и др. Сюда относятся агротехнические приемы воздействия на почву путем травосеяния; внесение органических удобрений; соответствующая механическая обработка почвы; внесение структурообразующих веществ, способствующих созданию пористых водопрочных агрегатов. Комплекс всех взаимосвязанных мер по защите почв зависит от вида и характера проявления эрозии, от почвенных, климатических условий, рельефа местности, правильной организации и использования территории, структуры посевных площадей. В настоящее время все системы земледелия должны быть почвозащитного характера. Однако применение почвозащитной системы земледелия ставит своей главной задачей именно предотвращение проявления эрозионных процессов, сохранение и повышение плодородия почвы, разумеется, с одновременным получением продукции земледелия.

Включает зернопаровые севообороты с полосным размещением зерновых культур и пара, плоскорезную обработку почвы с оставлением на её поверхности стерни для задержания снега и защиты почвы от дефляции (выдувания). С этой же целью проводят посевы кулис, снегозадержание. Для повышения урожайности зерновых культур применяют минеральные удобрения, особенно фосфорные (азотные — в ограниченном кол-ве). П. с. з. разработана Всесоюзным научно-исследовательским институтом зернового хозяйства. Применяется в степных и лесостепных р-нах Сев. Казахстана, Сибири, на Ю. Украины и в др. районах проявления ветровой эрозии.

П. з. с. в р-нах с водной эрозией отличается составом культур и способом защиты почвы. Применяют севооборот без чистых паров, с многолетними травами и с ограниченной площадью пропашных культур, спец. приёмы обработки почвы — безотвальную, контурную, поперёк склона и др.

- органическое сельское хозяйство. Органическое (экологическое, биологическое) сельское хозяйство — форма ведения сельского хозяйства, в рамках которой происходит сознательная минимизация использования синтетических удобрений, пестицидов, регуляторов роста растений, кормовых добавок. Напротив, для увеличения урожайности, обеспечения культурных растений элементами минерального питания, борьбы с вредителями и сорняками, активнее применяется эффект севооборотов, органических удобрений (навоз, компосты, пожнивные остатки, сидераты и др.), различных методов обработки почвы и т. п.

Согласно IFOAM, органическое сельское хозяйство направлено на работу с экосистемами, биогеохимическими циклами веществ и элементов, поддерживает их и получает эффект от их оптимизации. Органическое сельское хозяйство обязано в долгосрочной перспективе поддерживать здоровье как конкретных объектов, с которым имеет дело (растений, животных, почвы, человека), так и всей планеты[1].

- хомобиотический оборот. Хомобиотический оборот, ХБО — биотический оборот, оборот биогенных веществ, энергии и информации, направляемый человеком разумным. Термин был введён в 1999 году Валерием Абрамовичем Шапиро для обозначения класса безотходных технологий в сельском хозяйстве, промышленности (пищевой, целлюлозобумажной и т. п.) и в коммунальном хозяйстве, которые позволяют связать растениеводство, животноводство и переработку отходов в единый комплекс.

ХБО – это новая философия землепользования, позволяющая «человеку разумному» вписаться в окружающую среду не угнетая природные ландшафты, а восстанавливая их. В этой философии технологии должны повторять природные процессы, а отходы исчезают как понятие. Все отходы перерабатываются почвенными черноземообразующими организмами (ЧМО).

Переход на технологии ХБО восстановит местный и планетарный оборот биогенных веществ, энергии и информации, послужит основой для восстановления древних ландшафтов и климата планеты, и остановит такие глобальные медицинские проблемы, как метаболический синдром.

Технологии ХБО позволят обеспечить жителей всех регионов РФ полноценными продуктами питания, всех желающих работой, а в регионы принесут социальную стабильность, так как тут же будет создан класс независимых производителей.

- химизация сельского хозяйства. Это использование химической продукции в сельскохозяйственном производстве. Химизация — одно из главных направлений научно-технического прогресса в сельском хозяйстве.

Современное сельское хозяйство не может существовать и развиваться, не используя всесторонне продукцию химической промышленности. В земледелии это в основном минеральные удобрения, с помощью которых повышают плодородие почв и увеличивают урожайность культур, а также улучшают качество продукции. Внесение 1 ц минеральных удобрений позволяет получать дополнительно 2–6 ц зерна, 20–36 ц сахарной свеклы, 10–30 ц картофеля с гектара.

Не менее важна химическая мелиорация земель: известкование кислых почв, гипсование солонцов, а также использование высоких доз органических удобрений для коренного улучшения структуры и свойств почв, например песчаных (см. Известкование и гипсование почв).

В животноводстве широко используют разнообразные синтетические кормовые добавки, поставляемые химической промышленностью. Они улучшают качество и усвояемость естественных кормов. К добавкам относят искусственные азотные соединения (карбамид, кормовые дрожжи), минеральные подкормки, микроэлементы, витамины, антибиотики и др. Очень эффективны химические консерванты, с помощью которых можно надолго сохранить любые корма и кормовые отходы.

Особое место в химизации сельского хозяйства в наши дни занимают пестициды, играющие важную роль в защите растений от вредителей и болезней.

Научно-технический прогресс значительно расширил границы химизации сельского хозяйства. В земледелии помимо минеральных удобрений и пестицидов все больше используются регуляторы роста растений. При сооружении парников, теплиц вместо стекла применяют различные пленки, которые пропускают ультрафиолетовые лучи. Синтетические материалы упрощают и удешевляют строительство временных хранилищ для зерна, силосных траншей, оросительных и осушительных каналов, водохранилищ.

Повышению эффективности химизации способствует агрохимическая служба, созданная во многих странах. Необходимо осуществлять меры по более рациональному использованию химических средств в земледелии и животноводстве.

Контрольные вопросы:

1. В чем заключаются особенности сельской среды обитания?

2. Какие экологические проблемы сельского хозяйства знаете?

3. Какие пути решения экологических проблем сельского хозяйства существуют?

Лекция №11. Возникновение концепции устойчивого развития

План:

1. Глобальные экологические проблемы и способы их решения.

2. Возникновение экологических понятий «устойчивость» и «устойчивое развитие»

1. Глобальные экологические проблемы и способы их решения

Сегодня экологическую ситуацию в мире можно охарактеризовать как близкую к критической. Среди глобальных экологических проблем можно отметить следующие:

- уничтожены и продолжают уничтожаться тысячи видов растений и животных;

- в значительной мере истреблен лесной покров;

- стремительно сокращается имеющийся запас полезных ископаемых;

- мировой океан не только истощается в результате уничтожения живых организмов, но и перестает быть регулятором природных процессов;

- атмосфера во многих местах загрязнена до предельно допустимых размеров, а чистый воздух становится дефицитом;

- частично нарушен озоновый слой, защищающий от губительного для всего живого космического излучения;

- загрязнение поверхности и обезображивание природных ландшафтов: на Земле невозможно обнаружить ни одного квадратного метра поверхности, где бы не находилось искусственно созданных человеком элементов.

Cтало совершенно очевидной пагубность потребительского отношения человека к природе лишь как к объекту получения определенных богатств и благ. Для человечества становится жизненно необходимым изменение самой философии отношения к природе.

Какие же необходимы меры для решения глобальных экологических проблем! Прежде всего следует перейти от потребительско-технократического подхода к природе к поиску гармонии с нею. Для этого, в частности, необходим целый ряд целенаправленных мер по экологизации производства: природосберегающие технологии, обязательная экологическая экспертиза новых проектов, создание безотходных технологий замкнутого цикла.

Другой мерой, направленной на улучшение взаимоотношений человека и природы, является разумное самоограничение в расходовании природных ресурсов, особенно — энергетических источников (нефть, уголь), имеющих для жизни человечества важнейшее значение. Подсчеты международных экспертов показывают, что если исходить из современного уровня потребления (конец XX в.), то запасов угля хватит еще на 430 лет, нефти — на 35 лет, природного газа — на 50 лет. Срок, особенно по запасам нефти, не такой уж и большой. В связи с этим необходимы разумные структурные изменения в мировом энергобалансе в сторону расширения применения атомной энергии, а также поиск новых, эффективных, безопасных и максимально безвредных для природы источников энергии, включая космическую.

Однако ощутимый эффект все перечисленные и другие меры могут дать лишь при условии объединения усилий всех стран для спасения природы. Первая попытка такого международного объединения была осуществлена еще в начале XX века. Тогда в ноябре 1913 г. в Швейцарии состоялось первое международное совещание по вопросам охраны природы с участием представителей 18 крупнейших государств мира.

Ныне межгосударственные формы сотрудничества выходят на качественно новый уровень. Заключаются международные конвенции по охране окружающей среды (квоты по вылову рыб, запрет на промысел китов и др.), осуществляются самые различные совместные разработки и программы. Активизировалась деятельность общественных организаций по защите окружающей среды — «зеленые» («Гринпис»). Экологический интернационал Зеленого Креста и Зеленого Полумесяца в настоящее время разрабатывает программу по решению проблемы «озоновых дыр» в атмосфере Земли. Однако следует признать, что при весьма различном уровне социально-политического развития государств мира международное сотрудничество в экологической сфере еще весьма далеко от своего совершенства.

Еще одним направлением для решения экологической проблемы, и может быть в перспективе — самым важным из всех, является формирование в обществе экологического сознания, понимания людьми природы как другого живого существа, над которым нельзя властвовать без ущерба для него и себя. Экологическое обучение и воспитание в обществе должны быть поставлены на государственный уровень, проводиться с раннего детства. При любых озарениях, рождаемых разумом, и стремлениях, неизменным вектором поведения человечества должно оставаться его гармония с природой.

1. Возникновение экологических понятий «устойчивость» и «устойчивое развитие»

Решение экологических проблем человечества сегодня связывают с понятием "Устойчивое развитие". Что такое "устойчивое развитие"? Почему в мире сложилась ситуация необходимости пересмотра дальнейшего пути развития? Что же привело к возникновению концепции устойчивого развития? Для того, чтобы ответить на эти вопросы необходимо обратиться к истории.

К возникновению концепции устойчивого развития привели предпосылки, которые условно можно подразделить на социально-экономические и экологические.

Социально-экономические предпосылки возникновения концепции устойчивого развития это:

Господство "философии потребления". На протяжении многих веков человечество придерживалось "ресурсного" пути развития, господствовали принципы:

"человек - царь природы";

"потребление ради процветания".

В процессе истории своего развития человечество использовало окружающую природную среду в качестве источника ресурсов для удовлетворения своих возрастающих потребностей.

Господство ресурсоразрушающих технологий, которое определялось:

- приоритетом экономической выгоды;

- иллюзией неисчерпаемости ресурсного потенциала.

Неадекватность механизма ценообразования на природные ресурсы. То есть возникла ситуация, когда цены на ресурсы не отражают их истиной стоимости. Результатом такого способа хозяйствования явилось истощение ресурсного потенциала и деградация природной среды.

Проблема "Север - Юг"

Одной из основных причин также является наличие в мире двух групп государств с различным уровнем развития, что породило конфликты и противоречия между ними.

Ответом человечеству на принципы и характер взаимоотношений в социально-экономической сфере и системе "Природа - Человечество" было возникновение глобальных экологических проблем, кризисов и катастроф.

Возникновение и нарастание экологических кризисов и катастроф антропогенного происхождения явилось причиной появления первых работ ученых, которые пытались обратить внимание общественности, государств на необходимость пересмотреть взаимоотношения Человечества и Природы.

Первой попыткой изменить ситуацию явилась Конференция ООН в Стокгольме (1972 г.), которая показала, что в мире существуют противоречия во взглядах на процесс развития у индустриально развитых и развивающихся государств: одни хотели экологизации, проведения работ по очищению планеты, другие - экономического развития, преодоления бедности.

В 1983 году была создана Международная комиссия по окружающей среде и развитию (МКОСР), большой заслугой которой явилось понимание необходимости объединения направления развития обеих групп государств: только в процессе экологизации и преодоления отсталости становится возможным выход из кризисной ситуации. В результате родилось понятие "экологическое развитие", которое в докладе "Наше общее будущее" определяется как "sustainable development", или, в русском переводе, "устойчивое развитие" (УР).

Особо значимым событием мирового уровня явилась Конференция ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро в 1992 году, на которой был принят ряд важных документов.

Несмотря на достаточно длительный период поиска, человечество до сих пор не пришло к выработке единой научно-обоснованной стратегии развития. Положения Концепции УР носят скорее политический и рекомендательный характер. Ведущим ученым из различных областей знания еще только предстоит исследовать понятие УР, обосновать и наполнить его конкретным содержанием.

Представления о возможных путях развития цивилизации

В настоящее время все многообразие представлений о возможных путях дальнейшего развития цивилизации условно можно подразделить на 3 группы: биоцентризм, антропоцентризм и устойчивое развитие.

Таблица 11.1 – Представления о возможных путях развития цивилизации

Пути развития	Биоцентризм	Устойчивое развитие	Антропоцентризм
Основной принцип	Человек для биосферы	Человечество + биосфера = гармонизация отношений	Биосфера для человека
Господствующая философия	Биосфера - единая самоорганизующаяся система. Человечество - часть биосферы	Развитие человечества в согласии с законами развития биосферы	Биосфера - источник ресурсов для удовлетворения возрастающих потребностей человечества
Пути достижения целей развития	«Назад к природе». Предоставление биосфере возможности восстановления своих функций путем отказа от благ цивилизации	Осознанные ограничения на потребление ресурсов биосферы. Удовлетворение потребностей с учетом возможностей биосферы	Обеспечение «процветания» человечества за счет технологического и технического прогресса

Контрольные вопросы:

1. В чем заключается суть глобальных экологических проблем в наше время?

2. Каковы способы их решения?

3. Почему возникли экологические понятия «устойчивость» и «устойчивое развитие»?

4. Где и когда была проведена первая конференция ООН с целью изменения экологической ситуации на планете?

5. В каком году была создана Международная комиссия по окружающей среде и развитию (МКОСР) и в чем заключается ее заслуга?

6. Охарактеризуйте возможные пути дальнейшего развития цивилизации.

Лекция № 12. Устойчивость и развитие

План:

1. Способы решения экологических проблем в рамках концепции «Устойчивость и развитие».

2. Экологические след и индекс человеческого развития.

1. Способы решения экологических проблем в рамках концепции «Устойчивость и развитие»

Во второй половине XX в. хозяйственное воздействие на природу достигло размеров, при которых она стала утрачивать способность к самовосстановлению.

Проблема экологии и устойчивого развития - это проблема прекращения вредного воздействия деятельности человека на окружающую среду.

Еще в середине прошлого века экология была внутренним делом каждой страны, потому что загрязнение в результате промышленной деятельности проявлялось лишь в районах с повышенной концентрацией экологически вредных производств. В 1980-е гг. экологическая проблема стала региональной: вредные выбросы достигают близлежащих стран, приходят вместе с ветром и облаками от соседей (кислотные дожди, порожденные выбросами в атмосферу отходов промышленных производств Великобритании и ФРГ, выпадали в Швеции и Норвегии, а в Великих озерах на границе США и Канады живые организмы погибали от ядовитых стоков американских предприятий).

В 1990-х гг. экологическая проблема вышла на глобальный уровень, что проявляется в следующих негативных тенденциях:

- ресурсы, которые принято считать возобновляемыми (тропические леса, рыбные ресурсы и др.) в мире просто не успевают самовосстанавливаться;

- происходит разрушение мировой экосистемы, исчезает все больше представителей флоры и фауны, нарушая экологический батане в природе;

- все большие территории планеты становятся зоной экологического бедствия. Так, бурное экономическое развитие Китая, сопровождающееся извлечением гигантских объемов природных ресурсов (например, в 2006 г. было добыто 2,4 млрд т угля) и столь же огромным размером экологически грязного производства (выплавка стали достигла 420 млн т), превратило эту страну в сплошную зону экологического бедствия;

- самой сложной и потенциально наиболее опасной проблемой становится возможное изменение климата, которое выражается в росте средней температуры, что, в свою очередь, ведет к росту частоты и интенсивности экстремальных природно-климатических явлений: засух, наводнений, смерчей, резких оттепелей и заморозков, которые наносят значительный экономический ущерб природе, человеку и экономике стран.

Климатические изменения принято связывать с усилением «парникового эффекта» — роста концентрации парниковых газов в атмосфере, которые попадают туда от сжигания топлива, попутного газа в местах добычи, с одной стороны, и сведения лесов и деградации земель — с другой. Хотя существует и другая точка зрения: потепление климата связано не с увеличением концентрации СО, в атмосфере, а с вековыми ритмами солнечной активности и вытекающими из этого климатическими циклами на Земле.

Основные последствия загрязнения окружающей среды сводятся к следующему:

- наносится вред здоровью человека и сельскохозяйственных животных;

- загрязненные территории становятся малопригодными или вообще непригодными для проживания людей и их хозяйственной деятельности

- загрязнение может привести к нарушению способности биосферы к самоочищению, ее полному разрушению.

Обострение экологических проблем в развитых странах привело уже в 70-х гг. к резкому изменению государственной политики в области охраны окружающей среды. В ряде стран Западной Европы возникли тогда влиятельные партии и движения «зеленых». Государство стало устанавливать все более и более жесткие экологические нормативы. К 2000 г. произошел рост расходов на природоохранные мероприятия до 250 млрд долл., что более чем в 6 раз превысило уровень расходов в 1970 г. Развитые страны в среднем расходуют до 1,7% своего ВНП на экологические нужды, но этого мало, так как величина ущерба, наносимого природной среде, ежегодно исчисляется примерно 6% ВНП.

В 1980-х гг. мировое сообщество пришло к пониманию, что экологические проблемы не могут быть решены в границах отдельного государства, так как благодаря глобальным круговоротам вещества и энергии географическая оболочка является единым природным комплексом. Это привело к возникновению концепции устойчивого развития (sustainable development), которая предполагает развитие всех стран мира с учетом жизненных потребностей нынешнего поколения людей, но без лишения этой возможности будущих поколений.

Концепция устойчивого развития была одобрена на Конференции ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро в 1992 г. Она предполагает построение устойчивой глобальной экономики, которая смогла бы решить проблему загрязнения планеты, сокращения ресурсов, одним словом, восстановить экологический потенциал планеты для будущих поколений. Причиной экологических бедствий авторы концепции провозглашают быстрое экономическое развитие ведущих стран мира, а также значительный рост населения Земли.

В результате мировая экономика сталкивается с противоречием: каким образом поддерживать устойчивое развитие, одновременно ослабляя негативное воздействие хозяйственной деятельности на экологию. Сократить уровень экологической нагрузки можно в принципе тремя способами:

- снижение численности населения;

- сокращение уровня потребления материальных благ;

- проведение фундаментальных изменений в технологии.

Первый способ фактически уже реализуется естественным образом в развитых и многих переходных экономиках, где значительно снизилась рождаемость. Постепенно этот процесс охватывает все большую часть развивающегося мира. Однако рост общей численности мирового населения будет продолжаться, по крайней мере, еще несколько десятилетий.

Сокращение уровня потребления едва ли возможно, хотя в последнее время в развитых странах складывается новая структура потребления, в которой преобладают услуги и экологически чистые компоненты и продукты повторного использования.

Поэтому первостепенное значение для устойчивого развития мировой экономики приобретают технологии, направленные на сохранение экологических ресурсов планеты:

- ужесточение мер по предотвращению загрязнения окружающей среды. Сегодня действуют жесткие международные и национальные нормы, оговаривающие содержание вредных веществ, например, в выхлопных газах автомобилей, что заставляет автомобилестроительные компании выпускать экологически менее вредные автомобили. В результате ГНК, обеспокоенные негативной реакцией своих потребителей на экологические скандалы, стремятся следовать принципам устойчивого развития во всех странах, где они действуют;

- создание экономичных продуктов, которые можно использовать повторно. Это позволяет уменьшить рост потребления природных ресурсов;

- создание чистых технологий. Проблема здесь состоит в том, что во многих отраслях промышленности применяются устаревшие технологии, не отвечающие потребностям устойчивого развития. Например, в целлюлозно-бумажной промышленности многие производственные процессы строятся на основе использования хлора и его соединений, которые являются одними из самых опасных загрязнителей, и изменить ситуацию может только применение биотехнологий.

К настоящему времени развитые страны смогли снизить уровень загрязнения окружающей среды или, по крайней мере, стабилизировать его. Примером является Япония, страдавшая в 1960-1970-е гг. от непомерного загрязнения атмосферы многочисленными металлургическими заводами, тепловыми электростанциями на угле и т.д., но сумевшая к настоящему времени приобрести статус одной из самых передовых в экологическом смысле стран мира. Однако это произошло не только за счет использования вышеупомянутых технологий, но и потому, что Япония и другие развитые страны заметно переориентировались на формирующиеся экономики как производителей той продукции, выпуск которой сильно загрязняет окружающую среду (химия, металлургия и др.). Причем процесс сворачивания «грязных» производств в развитых странах шел не столько сознательно, сколько стихийно, как вытеснение местной продукции более дешевой импортной, хотя ТНК развитых стран содействовали этому, перенося «грязные» производства в страны с более низкими издержками.

Рисунок 12.1 – Основные части устойчивого развития

В результате во многих из этих стран проблема экологии и устойчивого развития стала обостряться.

Наиболее впечатляющим примером международной экологически ориентированной политики является Киотский протокол. Этот документ был принят в 1997 г. на Третьей конференции участников Рамочной конвенции ООН об изменении климата в Киото (Япония) и в 2005 г. вступил в силу после ратификации его государствами, на долю которых приходится 55% мировых выбросов СО,. В Киотском протоколе участвуют в основном страны Европы. Россия и Япония, тогда как США и Австралия вышли из нею по экономическим причинам, а большинство остальных стран не подписали его. Цель Киотского протокола — сокращение выбросов парниковых газов на 5,2% ниже уровня 1990 г. для развитых стран в 200S-2012 гг. В Киотском протоколе предусмотрены основанные на рыночных механизмах способы сокращения выбросов:

- механизм чистого развития — развитые страны получают зачеты за счет инвестирования в проекты сокращения выбросов в развивающихся странах;

- совместное осуществление — страны получают зачеты за счет инвестирования в проекты сокращения выбросов в развитых странах;

- международная торговля выбросами — страны покупают и продают зачеты выбросов между собой.

Надо заметить, что сокращение выбросов дорого обойдется развитым странам. Выгоды, к которым приведут усилия по предотвращению изменения климата, станут очевидными лишь в долгосрочной перспективе, тогда как издержки, связанные с такими мерами, придется нести в настоящее время.

1. Экологические след и индекс человеческого развития

Экологический след — мера воздействия человека на среду обитания, которая позволяет рассчитать размеры прилегающей территории, необходимой для производства потребляемых нами ресурсов и хранения отходов. Этой единицей измерения можно определить соотношение между своими потребностями и объемами экологических ресурсов те, что есть у нас в запасе. Такая мера позволяет измерить давление (влияние) на окружающую среду любого человека, предприятия, организации, населенного пункта, страны и населения всей планеты. Она отражает расход экологических ресурсов для производства необходимых нам вещей, продуктов питания, энергии и т.д.

Под индикатором понимается показатель (выводимый из первичных данных, которые обычно нельзя использовать для интерпретации изменений); позволяющий судить о состоянии или изменении экономической, социальной или экологической переменной.

Наряду с индикаторами разрабатываются и применяются на практике индексы. Индекс – это агрегированный или взвешенный индикатор, основанный на нескольких других индикаторах или данных. Использование индексов приемлемо там, где хорошо понятны причинно-следственные связи.

Индекс развития человеческого потенциала (ИРЧП) является комплексным показателем (рис 12.2), оценивающим уровень средних достижений страны по трем основным направлениям в области развития человека: долголетие на основе здорового образа жизни, определяемое уровнем ожидаемой продолжительности жизни при рождении; знания, измеряемые уровнем грамотности взрослого населения и совокупным валовым коэффициентом поступивших в начальные, средние и высшие учебные заведения; и достойный уровень жизни, оцениваемый по ВВП на душу населения в соответствии с паритетом покупательной способности (ППС в долл. США). Далее ИРЧП будем называть комплексным показателем человеческого потенциала, индексы по каждому элементу – базовыми показателями человеческого потенциала.

Таблица 12. 1 – Пороговые значения для расчета ИРЧП

Показатель	Максимальное значение	Минимальное значение
Средняя продолжительность жизни (лет)	85	25
Уровень грамотности взрослого населения (в процентах)	100	0
Совокупный валовой коэффициент поступивших в учебные заведения (в %)	100	0
ВВП на душу населения (ППС в долл. США)	40000	100

Рисунок 12.2 – Структура и состав индекса развития человеческого потенциала (ИРЧП).

Контрольные вопросы:

1. Перечислите способы решения экологических проблем в рамках концепции «Устойчивость и развитие».

2. Какими сопособами можно сократить уровень экологической нагрузки?

3. Что собой представляет Киотский протокол?

4. Какие в основном страны участвуют в Киотском протоколе?

5. Цель Киотского протокола?

6. Какие основанные на рыночных механизмах способы сокращения выбросов предусмотрены в Киотском протоколе?

7. Что такое экологические след и индекс человеческого развития? От чего зависит ИРЧП?

Лекция 13. Экологические задачи на устойчивость и развитие План:

1. Устойчивость и развитие

2. Методика расчета экологического следа

3.Решение экологических задач

1. Устойчивость и развитие

Прошлый век принес человечеству не только многочисленные возможности, открыл новые горизонты прогресса, но и показал его негативные последствия. С одной стороны – это продвижение в области экономического, технологического, социального, духовного развития, а с другой – уже вполне реальные перспективы прекращения существования человечества (либо большей его части) через ядерную, экологическую и другие возможные глобальные катастрофы. Ядерная катастрофа способна погубить человечество в историческое мгновение, в то время как экологическая катастрофа проявляется часто незаметно, постепенно, обрекая человечество на деградацию и медленное вымирание.

Как ответ на вызов экологической катастрофе более 20 лет тому назад Конференция ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро (ЮНСЕД) в лице лидеров 179 стран определила новую стратегию развития всей цивилизации, которая получила наименование стратегии устойчивого развития. Новая стратегия должна обеспечить выход из глобального экологического и других глобальных кризисов и дальнейшее выживание цивилизации. Будущее России, как и всего человечества в XXI веке, должно быть сориентировано на стратегию устойчивого развития, гарантирующего выживание народонаселения страны и сохранение окружающей природной среды. Об этом свидетельствуют принятие официальных государственных документов и прежде всего – “Концепции перехода Российской Федерации к устойчивому развитию”, утвержденную Указом Президента РФ №440 от 1 апреля 1996 г. Согласно этой концепции представляется необходимым и возможным осуществить в Российской Федерации последовательный переход к устойчивому развитию, обеспечивающий сбалансированное решение социально-экономических задач и проблем сохранения благоприятной окружающей среды и природно-ресурсного потенциала в целях удовлетворения потребностей будущего и нынешнего поколений.

Переход к устойчивому развитию означает создание сбалансированной системы, сочетающей в себе экономическую эффективность, социальную справедливость и экономическую (и иную) безопасность.

«Устойчивое развитие» это комплексный подход, который касается самых разных сфер жизни (рис. 13.1).

Рисунок 13.1 – Иллюстрация «устойчивого развития»

Фактически, это пучок взаимосвязанных концепций, которые направлены на одно — улучшение качества жизни людей, которое не приводит к уничтожению окружающей среды.

Устойчивое развитие предполагает гармонизацию отношений человечества и биосферы, развитие человечества в согласии с законами природы, что становится возможным при условии осознанных ограничений на потребление ресурсов исходя из возможностей биосферы.

Таким образом, при раскрытии понятия устойчивого развития выделяются 2 ключевых аспекта:

потребности человечества, т.е. удовлетворение основных, наиболее важных, жизнеобеспечивающих потребностей;

ограничение потребностей исходя из возможностей окружающей природной среды их удовлетворить.

Устойчивое развитие» это комплексный подход, который касается самых разных сфер жизни

2. Методика расчета экологического следа

Одним из индикаторов устойчивого развития является экологический след. Концепция экологического следа (Ecological Footprint) предложена в 1992 году канадским учёным Уильямом Ризом (William Rees). Экологический след — это мера воздействия человека на среду обитания, позволяющая сопоставлять потребление ресурсов биосферы с её способностью к их воспроизводству и ассимиляции отходов человеческой деятельности.

Чтобы правильно оценить тот «вклад», который вносит какой-либо объект в процесс разрушения окружающей природной среды, необходимо сопоставить его с какой-то единой стандартизованной шкалой, как это принято в большинстве естественных наук. В рамках концепции экологического следа негативное воздействие человека на биосферу приводится к некоему общему знаменателю и может быть выражено в конкретных, доступных для сравнения единицах. Так называемый глобальный гектар соответствует статистически усреднённой биоёмкости планеты, под которой понимается её способность к воспроизводству возобновляемых ресурсов и предоставлению «услуг» по ассимиляции отходов человеческой деятельности (в основном углекислого газа — единственного из всех отходов, учитываемых сегодня при расчёте экологического следа, то есть его углеродная составляющая). Таким образом, в отличие от обычного, глобальный гектар представляет собой условную единицу, которая соответствует одному гектару, обладающему средней для Земли биологической продуктивностью. Глобальный гектар служит мерой биоёмкости самых разных объектов биосферы, а также сравниваемого с ней экологического следа.

Экологический след позволяет посчитать и сравнить, сколько ресурсов может дать нам планета, сохраняя свои природные богатства, и сколько мы в действительности забираем ресурсов на наши нужды. Взвешивая эти две величины как на чашах весов, мы можем сказать, есть ли при таком использовании земли у природы шанс возрождать, дарить нам и будущим поколениям свои богатства.

Для того чтобы вычислить личный экологический след, необходимо выбрать соответствующее собственному образу жизни утверждение и провести сложение/вычитание количества баллов, указанных справа. Суммируя баллы, получаем величину экологического следа.

Анкета

1	Жилье
1 1.	Площадь вашего жилья позволяет держать кошку, а собаке нормальных размеров было бы тесновато	+7
1.2	Большая, просторная квартира	+12
1.3	Коттедж на две семьи	+23
	Полученные очки за первые три вопроса разделите на то количество людей, которое живет в вашей квартире или в вашем доме
2.	Использование энергии
2.1	Для отопления вашего дома используется нефть, природный газ или уголь	+45
2.2	Для отопления вашего дома используется энергия воды, солнца или ветра	+2
2.3	Большинство из нас получает электроэнергию из горючих ископаемых, поэтому добавьте себе	+75
2.4	Отопление вашего дома устроено так, что вы можете его регулировать в зависимости от погоды	-10
2.5	Дома вы тепло одеты, а ночью у врываетесь двумя одеялами	-5
2.6	Выходя из комнаты, вы всегда гасите в ней свет	-10
2.7	Вы всегда выключаете свои бытовые приборы, не оставляя их в дежурном режиме	-10
3	Транспорт
3.1	На работу выездите городским транспортом	+25
3.2	На работу вы идете пешком или едете на велосипеде	+3
3.3	Вы ездите на обычном легковом автомобиле	+45
3.4	Вы используете большой и мощный автомобиль с полным приводом	+75
3.5	В последний отпуск вы летели самолетом	+85
3.6	В отпуск вы ехали на поезде, причем путь занял до 12 часов	+10
3.7	В отпуск вы ехали на поезде, причем путь занял более 12 часов	+20
4	Питание
4.1	В продуктовом магазине или на рынке вы покупаете в основном свежие продукты (хлеб, фрукты, овощи, рыбу, мясо) местного производства, из которых сами готовите обед	+2
4.2	Вы предпочитаете уже обработанные продукты, полуфабрикаты, свежемороженые готовые блюда, нуждающиеся только в разогреве, а также консервы, причем не смотрите, где они произведены	+14
4.3	В основном вы покупаете готовые или почти готовые к употреблению продукты, но стараетесь, чтобы они были произведены поближе к дому	+5
4.4	Вы едите мясо 2-3 раза в неделю	+50
4.5	Вы едите мясо три раза в день	+85
4.6	Предпочитаете вегетарианскую пищу	+30
5	Использование воды и бумаги
5.1	Вы принимаете ванну ежедневно	+14
5.2	Вы принимаете ванну один-два раза а неделю	+2
5.3	Вместо ванны вы ежедневно принимаете душ	+4
5.4	Время от времени вы поливаете приусадебный участок или моете свой автомобиль из шланга	+4
5.5	Если вы хотите прочитать книгу, то всегда покупаете ее	+2
5.6	Иногда вы берете книги в библиотеке или одалживаете у знакомых	-1
5.7	Прочитав газету, вы ее выбрасываете	+10
5 8	Выписываемые или покупаемые вами газеты читает после вас еще кто-то	+5
6	Бытовые отходы
6.1	Все мы создаем массу отбросов и мусора, поэтому добавьте себе:	+100
6.2	За последний месяц вы хоть раз сдавали бутылки	-15
6.3	выбрасывая мусор, вы откладываете в отдельный контейнер макулатуру	-17
6.4	Вы сдаете пустые банки из-под напитков и консервов	-10
6.5	Вы выбрасываете в отдельный контейнер пластиковую упаковку	-8
6.6	Вы стараетесь покупать в основном не фасованные, а развесные товары; полученную в магазине упаковку используете в хозяйстве	-15
6.7	Из домашних отходов вы делаете компост для удобрения своего участка	-5

Если вы живете в городе с населением в полмиллиона и больше, умножьте ваш общий результат на 2.

Разделите полученный результат на сто, и Вы узнаете, сколько гектаров земной поверхности нужно, чтобы удовлетворить все ваши потребности, и сколько потребуется планет, если бы все люди жили так же, как вы!

Чтобы всем нам хватило одной планеты, на 1 человека должно приходиться не более 1,8 га продуктивной земли. Для сравнения: средний житель России использует 4,4 га (2,5 планеты).

3.Решение экологических задач

Задание 1. Высчитайте свой экологический след (используя анкету и методику расчета) и запишите в таблицу.

Задание 2.Согласно действующим в России нормативам потребления коммунальных услуг, за месяц семья из трех человек, проживающая в трехкомнатной квартире, тратит примерно 119 кВт ч электроэнергии. Средний месячный счет при этом составит 480 рублей, а годовой — 5,8 тыс. рублей. Предложите способы, чтобы уменьшить данные цифры.

Задание 3. Чтобы почистить ротовую полость, нам требуется около полутора минут. За это время, если у вас не выключен кран, можно наполнить водой целой ведро в 10 литров. А вот если для этой процедуры, вы используете стакан, то тратится примерно 200 мл (это 0,2 л ) воды. В конечном итоге, вы используете в год 3650 литров при включенном кране. В день один человек использует: для мытья рук – 8 литров; на чистку зубов – 6–8 литров (не закрывая кран); на споласкивание унитаза – 15 литров; на прием душа – 15–20 литров в минуту; на принятие ванны – 150 литров; на стирку – 130–150 литров за один раз. Предложите свои способы экономии воды.

Задание 4.Житель города в среднем производит около 300 кг или 1,5 м3 отходов в год. По весу это сравнимо со средним лосем, а по объему – с тремя большими холодильниками. Представьте, сколько отходов образуется в многоквартирном доме. А сколько домов в вашем городе? По официальным данным, в России выбрасывается 40 млн т бытовых отходов в год (т.е. отходов жилого сектора). Всего же на свалки поступает более 4,5 млрд т мусора ежегодно. Как уменьшить количество возникающего мусора?

Задание 5. Доказано, что автомобильный транспорт на Земле является одним из главных загрязнителей атмосферы. На него приходится порядка 40 процентов всех загрязнений воздуха. Среднестатистический автомобиль выбрасывает в год: 135 килограмм окиси углерода; 25 килограмм окислов азота; 20 килограмм углеводородов; от 7 до 10 килограмм бензпирена; 4 килограмма двуокиси серы; 1,2 килограмма твердых частиц.

На данный момент в мире насчитывается порядка 500 миллионов автомобилей. Все вместе они выбрасывают в год: 67,5 мегатонн окиси углерода и 12,5 мегатонн окислов азота. Кроме вредных газов, выхлопные системы автомобилей выбрасывают в атмосферу соединения свинца – тяжелого металла. Предложите способы снижения вреда от автомобильного транспорта.

Контрольные вопросы:

1. Что значит устойчивое развитие?

2. Какие факторы на это влияют?

Лекция 14. Экологические проблемы России

План:

1. Виды экологических проблем России

2. Территориальные проблемы России

3. Проблема состояния здоровья населения

4. Пути решения экологических проблем

1. Виды экологических проблем России

Глобальные экологические проблемы актуальны для России. Следует признать, что страна является одной из самых загрязненных в мире. Это сказывается на качестве жизни и пагубно влияет на здоровье людей. Возникновение экологических проблем в России, как и в других странах, связано с интенсивным влиянием человека на природу, которое приобрело опасный и агрессивный характер.

Загрязнение воздуха

Выбросы промышленных отходов ухудшают состояние атмосферы. Негативно для воздуха сгорание автомобильного топлива, а также сжигание угля, нефти, газа, древесины. Вредные частицы загрязняют озоновый слой и разрушают его. Попадая в атмосферу, они вызывают кислотные дожди, которые в свою очередь загрязняют землю и водоемы. Все эти факторы являются причиной онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний населения, а также вымирания животных. Еще загрязнение воздуха способствует изменению климата, глобальному потеплению и увеличению ультрафиолетового солнечного излучения;

Вырубка лесов

В стране процесс вырубки лесных массивов практически бесконтрольный, в ходе чего вырубаются сотни гектаров зеленой зоны. Наиболее изменилась экология на северо-западе страны, а также становится актуальной проблема обезлесенья Сибири. Многие лесные экосистемы изменяются для создания сельскохозяйственных угодий. Это приводит к вытеснению многих видов флоры и фауны из мест их обитания. Нарушается круговорот воды, климат становится более сухим и образуется парниковый эффект;

Загрязнение вод и почвы

Промышленные и бытовые отходы загрязняют поверхностные и подземные воды, а также почву. Ситуацию ухудшает то, что в стране слишком малое количество водоочистительных сооружений, а большинство эксплуатируемого оборудования устарело. Также сельскохозяйственная техника и удобрения истощают грунты. Существует еще одна проблема – это загрязнения морей разлившимися нефтепродуктами. Ежегодно реки и озера загрязняют отходы химической промышленности. Все эти проблемы ведут к дефициту питьевой воды, поскольку многие источники непригодны даже для применения воды в технических целях. Также это способствует разрушению экосистем, вымирают некоторые виды животных, рыб и птиц;

Бытовые отходы

В среднем на каждого жителя России приходится 400 кг твердых бытовых отходов в год. Единственный выход – это переработка отходов (бумага, стекло). Предприятий, которые занимаются утилизацией или переработкой отходов действует в стране очень мало;

Радиоактивное загрязнение

На многих атомных станциях оборудование устарело и ситуация приближается к катастрофической, ведь в любой момент может случиться авария. Кроме того, недостаточно утилизируются радиоактивные отходы. Радиоактивное излучение опасных веществ вызывает мутацию и гибель клеток в организме человека, животного, растения. Загрязненные элементы попадают в организм вместе с водой, едой и воздухом, откладываются, и последствия облучения могут проявиться спустя время;

Уничтожение заповедных зон и браконьерство

Эта беззаконная деятельность ведет к гибели как отдельных видов флоры и фауны, так и уничтожению экосистем в целом.

2. Территориальные проблемы России

Что касается специфических экологических проблем в России, то кроме глобальных, существует несколько региональных. В первую очередь – это проблемы Арктики. Этой экосистеме был нанесен урон во время ее освоения. Здесь имеются в большом количестве труднодоступные запасы нефти и газа. Если их начнут добывать, возникнет угроза разлива нефтепродуктов. Глобальное потепление приводит к таянию ледников Арктики, они могут полностью исчезнуть. В результате этих процессов вымирают многие виды северных животных, и существенно изменяется экосистема, есть угроза затопления континента.

Байкал – это источник 80% питьевой воды России, и этой акватории был нанесен вред деятельностью бумажно-целлюлозного комбината, который сбрасывал неподалеку промышленные, бытовые отходы, мусор. Также пагубно влияет на озеро Иркутская ГЭС. Не только разрушаются берега, загрязняется вода, но и падает ее уровень, уничтожаются места нерестилищ рыб, что приводит к исчезновению

Наибольшей антропогенной нагрузке подвергается Волжский бассейн. Качество воды Волги и ее приток не соответствует рекреационным и гигиеническим нормам. Очищается лишь 8% сточных вод, сбрасываемых в реки. Кроме того, в стране существует значительная проблема снижения уровня рек во всех водоемах, а также постоянно пересыхают мелкие реки.

Самой опасной акваторией России считается Финский залив, поскольку в воде содержится огромнейшее количество нефтепродуктов, которые разлились в результате аварий на танкерах. Еще здесь ведется активная браконьерская деятельность, в связи с чем сокращаются популяции животных. Также происходит неконтролируемый отлов лосося.

Строительство мегаполисов и транспортных магистралей уничтожает леса и другие природные ресурсы по всей стране. В современных городах существуют проблемы не только загрязнения атмосферы и гидросферы, но и происходит шумовое загрязнение. Именно в городах наиболее остро стоит проблема бытовых отходов. В населенных пунктах страны недостаточно зеленых зон с насаждениями, а также здесь происходит плохая циркуляция воздуха. Среди наиболее загрязненных городов мира второе место в рейтинге занимает российский город Норильск (а еще в Норильске в 2020 году произошла экологическая катастрофа). Плохая экологическая ситуация образовалась в таких городах РФ, как Москва, Санкт-Петербург, Череповец, Асбест, Липецк и Новокузнецк.

3. Проблема состояния здоровья населения

Рассматривая разнообразные экологические проблемы России, нельзя пройти мимо проблемы ухудшения состояния здоровья населения страны. Основные проявления этой проблемы следующие:

• деградация генофонда и мутации;

• увеличение численности наследственных заболеваний и патологий;

• многие заболевания приобретают хронический характер;

• ухудшение санитарно-гигиенических условий проживания отдельных слоев населения;

• увеличение численности наркоманов и алкоголезависимых людей;

• повышение уровня детской смертности;

• рост мужского и женского бесплодия;

• регулярные эпидемии;

• увеличение числа больных раком, аллергиями, сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Данный список можно продолжать. Все эти проблемы со здоровьем являются основным последствием ухудшения состояния окружающей среды. Если не решать экопроблемы в России, то число больных людей будет увеличиваться, а численность населения будет регулярно сокращаться.

4. Пути решения экологических проблем

Решение экопроблем напрямую зависит от деятельности представителей государственной власти. Необходимо контролировать все направления экономики, чтобы все предприятия уменьшали свое негативное воздействие на экологию. Также нужна разработка и внедрение экотехнологий. Их можно позаимствовать и у иностранных разработчиков. Сегодня требуются кардинальные меры для решения экологических проблем. Однако мы должны помнить, что многое зависит и от нас самих: от образа жизни, экономии природных ресурсов и коммунальных благ, соблюдения гигиены и от нашего собственного выбора. К примеру, каждый может выбрасывать мусор, сдавать макулатуру, экономить воду, тушить костер на природе, использовать многоразовую посуду, покупать бумажные пакеты вместо полиэтиленовых, читать электронные книги. Эти небольшие действия помогут вам сделать свой вклад в улучшение экологии России.

Контрольные вопросы:

1. Какие существуют экологических проблемы в России?

2. Какие территории России особенно подвержены антропогенному воздействию?

3. Какие существуют проблемы состояния здоровья населения?

4. Предложите пути решения экологических проблем?

Лекция 15. Природные ресурсы мира и их классификация

План:

1. Понятие о природных ресурсах

2. Различные классификации природных ресурсов

1. Понятие о природных ресурсах

Природные ресурсы нашей планеты весьма многообразны. Это земельные и почвенные ресурсы, водные и лесные ресурсы, растительный и животный мир, минеральные ресурсы и т.д. Мировые запасы природных ресурсов различны в разных частях земного шара. Потребление же тех или иных мировых запасов природных ресурсов увеличивается или уменьшается по мере их востребованности в различные периоды развития общества. Эта потребность, в свою очередь, может удовлетворяться только по мере развития технического прогресса в освоении мировых природных ресурсов.

Природные ресурсы – элементы природы, часть всей совокупности природных условий и важнейшие компоненты природной среды, которые используются (либо могут быть использованы) при данном уровне развития производительных сил для удовлетворения разнообразных потребностей общества и общественного производства.

К природным ресурсам относятся природные объекты и явления (тела и силы природы), используемые для прямого и непрямого потребления, способствующие созданию материальных богатств, воспроизводству трудовых ресурсов, поддержанию условий существования человека и повышению качества жизни людей.

2. Различные классификации природных ресурсов

Под классификацией природных ресурсов понимается разделение совокупности предметов, объектов и явлений природной среды на группы по функционально значимым признакам. Учитывая природное происхождение ресурсов, а также их огромное экономическое значение, разработаны следующие классификации природных ресурсов.

Природная (генетическая) классификация – классификация природных ресурсов по природным группам:

- минеральные (полезные ископаемые);

- водные;

- земельные (в т.ч. почвенные);

- растительные, (в т.ч. лесные);

- животного мира;

- климатические;

- ресурсы энергии природных процессов (солнечное излучение, внутреннее тепло Земли, энергия ветра и т.п.).

Часто ресурсы растительного и животного мира объединяют в понятие биологические ресурсы.

Экологическая классификация природных ресурсов – основана на признаках исчерпаемости и возобновимости запасов ресурсов. Понятием исчерпаемости пользуются при учете запасов природных ресурсов и объемов их возможного хозяйственного изъятия. Выделяют по данному признаку ресурсы:

1. Неисчерпаемые – использование которых человеком не приводит к видимому истощению их запасов ныне или в обозримом будущем (солнечная энергия, внутриземное тепло, энергия воды, воздуха);

2. Почерпаемые невозобновимые – непрерывное использование которых может уменьшить их до уровня, при котором дальнейшая эксплуатация становится экономически нецелесообразной, при этом они неспособны к самовосстановлению за сроки, соизмеримые со сроками потребления (например, минеральные ресурсы);

3. Почерпаемые возобновимые – ресурсы, которым свойственна способность к восстановлению (через размножение или другие природные циклы), например, флора, фауна, водные ресурсы, В этой подгруппе выделяют ресурсы с крайне медленными темпами возобновления (плодородные земли, лесные ресурсы с высоким качеством древесины).

Хозяйственная классификация природных ресурсов - когда природные ресурсы классифицируют на различные группы с точки зрения возможностей хозяйственного использования:

а) по техническим возможностям эксплуатации выделяют природные ресурсы:

1. Реальные – используемые при данном уровне развития производительных сил;

2. Потенциальные – установленные на основе теоретических расчетов и предварительных работ и включающие помимо точно установленных технически доступных запасов еще и ту часть, которую в настоящее время нельзя освоить по техническим возможностям.

б) классификация природных ресурсов по экономической целесообразности замены – различают ресурсы заменимые и незаменимые.

1. К заменимым относят топливно-энергетические ресурсы (они могут быть заменены другими источниками энергии).

2. К незаменимым принадлежат ресурсы атмосферного воздуха, пресные воды и пр.

в) в зависимости от геологической изученности минерально-сырьевые ресурсы подразделяются на следующие категории:

1. Запасы, разведанные и изученные с предельной детальностью, точными границами залегания, и которые могут быть переданы в эксплуатацию.

2. Запасы, разведанные и изученные с детальностью, обеспечивающей выявление основных условий залегания, без точного отображения пространственного положения месторождения.

3. Запасы, разведанные и изученные с детальностью, обеспечивающей выяснение в общих чертах условий залегания.

4. запасы, разведанные, изученные и оцененные предварительно по единичным пробам и образцам.

г) по экономическому значению полезные ископаемые делятся на:

1. балансовые, эксплуатация которых целесообразна в данный момент;

2. забалансовые, эксплуатация которых нецелесообразна из-за низкого содержания полезного вещества, большой глубины залегания, особенностей условий работы и др., но которые в перспективе могут разрабатываться.

д) среди классификаций природных ресурсов, отражающих их экономическую значимость и хозяйственную роль, особенно часто используется классификация по направлению и видам хозяйственного использования.

Основной критерий подразделения ресурсов в ней – отнесение их к различным секторам материального производства или непроизводственной сферы. По этому признаку природные ресурсы делятся на ресурсы промышленного и сельскохозяйственного производства:

1. Группа ресурсов промышленного производства включает все виды природного сырья, используемого промышленностью. В связи с многоотраслевым характером промышленного производства виды природных ресурсов дифференцируются следующим образом:

1.1. Энергетические, к которым относят разнообразные виды ресурсов, используемых на современном этапе для производства энергии: горючие полезные ископаемые (нефть, газ, уголь, битуминозные сланцы и др.):

- гидроэнергоресурсы (энергия речных вод, приливная энергия и т.п.);

- источники биоэнергии (топливная древесина, биогаз из отходов сельского хозяйства.);

- источники ядерной энергии (уран и радиоактивные элементы).

1.2. Неэнергетические ресурсы, представляющие сырье для различных отраслей промышленности или участвующие в производстве согласно его техническим особенностям:

- полезные ископаемые, не относящиеся к группе каустобиолитов (рудные и нерудные);

- воды, используемые для промышленного производства;

- земли, занятые промышленными объектами и объектами инфраструктуры;

- лесные ресурсы промышленного значения;

1.3. Биологические ресурсы промышленного значения.

1. Ресурсы сельскохозяйственного производства объединяют те виды ресурсов, которые участвуют в создании сельскохозяйственной продукции:

- агроклиматические ресурсы тепла и влаги, необходимые для продуцирования культурных растений и выпаса скота;

- почвенно-земельные - земля и ее верхний слой - почва, обладающая уникальным свойством продуцировать биомассу;

- растительные биологические ресурсы - кормовые ресурсы;

- водные ресурсы - воды, используемые для орошения и пр.

К ресурсам непроизводственной сферы (непроизводственного потребления - прямого или косвенного) относятся ресурсы, изымаемые из природной среды (дикие животные, представляющие объекты промысловой охоты, лекарственное сырье естественного происхождения), а также ресурсы рекреационного хозяйства, заповедных территорий и др.

Соединение природной и экономической классификаций позволяет выявить возможность разнонаправленного использования различных природных групп ресурсов, а также их заменяемость, сделать выводы о задачах рационального использования и охраны отдельных видов.

е) по взаимоотношениям видов использования существует следующая классификация:

1. Ресурсы однозначного использования;

2. Ресурсы многоцелевого использования, в т.ч. взаимоувязанного (комплексного) использования (водные ресурсы), взаимоисключающего (конкурирующего) использования (земельные ресурсы).

ж) по источникам однородных ресурсов (месторождения полезных ископаемых, земельные угодья, лесосырьевые базы и др.) подразделяются по величине запасов и хозяйственной значимости:

1. Крупнейшие (общегосударственного значения);

2. Крупные (межрайонного и регионального значения);

3. Небольшие (местного значения).

з) разрабатываются также частные классификации природных ресурсов, отражающие специфику их природных свойств и направлений хозяйственного использования. Примером такого рода служат различные мелиоративные классификации, группы рек по степени зарегулированности стока и др. Широко используется геолого-экономическая классификация полезных ископаемых по основным направлениям их использования в промышленности:

1. Топливно-энергетическое сырье (нефть, газ, уголь, уран и др.);

2. Черные, легирующие и тугоплавкие металлы (руды железа, марганца, хрома, никеля, кобальта, вольфрама и др.);

3. Благородные металлы (золото, серебро, платиноиды);

4. Химическое и агрономическое сырье (калийные соли, фосфориты, апатиты и др.);

5. Техническое сырье (алмазы, асбест, графит и др.).

и) в рыночных условиях хозяйства практический интерес приобретает классификация природных ресурсов, учитывающая, в частности, характер торговли природным сырье:

1. Ресурсы, имеющие стратегическое значение, торговля которыми должна быть ограничена, поскольку ведет к подрыву оборонной мощи государства (урановая руда и др. радиоактивные вещества);

2. Ресурсы, имеющие широкое экспортное значение и обеспечивающие основной приток валютных поступлений (нефть, алмазы, золото и др.);

3. Ресурсы внутреннего рынка, имеющие, как правило, повсеместное распространение, например, минеральное сырье и др.

к) все природные ресурсы мира также подразделяются на возобновимые, невозобновимые и условно подразделяемые природные ресурсы:

1. Возобновимые природные ресурсы. К возобновимым относятся биологические ресурсы, основными видами которых являются:

- растительные ресурсы, к которым относятся лес или лесные насаждения, используемые для получения древесины и другой продукции; дикорастущие пищевые, лекарственные и технические растения (грибы, ягоды, орехи, травы и т.д.);

- наземные животные (охотничьи и промысловые животные);

- водные организмы (рыба, морепродукты, морской зверь);

- генетические ресурсы (генетический материал, получаемый от диких форм животных и растений и используемый в медицине производстве натуральных пестицидов, селекции растений и животных в сельском хозяйстве);

-поверхностные воды.

2. Невозобновимые природные ресурсы. К невозобновимым ресурсам относятся полезные ископаемые, которые подразделяются на:

- топливно-энергетическое сырье (нефть, уголь, газ, уран);

- черные, легирующие и тугоплавкие металлы (руды железа, марганца, хрома, никеля, кобальта, вольфрама и. др.);

- цветные металлы (руды алюминия, меди, свинца, цинка, ртути и др.);

- благородные металлы (золото, серебро, платиноиды);

- химическое и агрономическое сырье (калийные соли, фосфориты , апатиты и др.);

- техническое сырье (алмазы, асбест, графит и др.), флюсы и огнеупоры, цементное сырье;

- строительные материалы (глина, гравий, песок).

3. Условно возобновимые природные ресурсы.

К условно возобновимым относятся ресурсы почв, иногда отождествляемые с земельными ресурсами, ресурсы подземных вод. Земля считается условно возобновимым природным ресурсом, поскольку почва, являющаяся основой ее плодородия, может самовоспроизводиться, но период ее образования длится сотни и тысячи лет. Собственно земля, рассматриваемая в качестве поверхности, может быть отнесена к территориальным ресурсам, представляющим собой пространство, обладающее комплексом определенных свойств, рассматриваемых в виде условий жизни и производства и используемое для различного рода деятельности Земля, как природное пространство или территория в силу своей ограниченности имеет определенную ценность, зависящую от его наполнения как овеществленными ресурсами и природными объектами, так и свойствами и явлениями.

В зависимости от функциональной направленности деятельности человека одно и то же природное пространство может использоваться разными способами. Например, участок леса может использоваться для заготовки древесины, охоты, пастьбы скота, отдыха людей. Этот же участок леса может использоваться и в природоохранных целях, если растущий на нем лес защищает водные источники от истощения. Многоцелевой характер использования земли является ее отличительной особенностью. Основными видами использования земли является застройка, ведение сельского и лесного хозяйства, ведение охотничьего хозяйства, добыча полезных ископаемых, организация отдыха и сохранение природных территорий и экосистем в ненарушенном состоянии.

Природные ресурсы могут быть использованы в качестве:

- средств труда (земля, водные пути, вода для орошения);

- источников энергии (запасы горючих полезных ископаемых, гидроэнергия, геотермальная энергия, атомное топливо и т.д.);

- сырья и материалов (минералы, древесина, вода, используемая для технических нужд);

- предметов потребления (питьевая вода, лечебные грязи и минеральные воды, дикорастущие растения, грибы, животные, водные биоресурсы и т.д.);

- мест отдыха и лечения;

- объектов научного изучения (материалы для фармацевтики, косметологии; генетические ресурсы, используемые в селекции т.д.);

- ресурсов, оказывающих экосистемные услуги и поддерживающие экологический баланс и приемлемое качество окружающей среды (предотвращение эрозии, смягчение климата, регулирование водного режима и т.д.).

Логика развития жизни на Земле определяет деятельность человека как главный фактор, причем природа может существовать без человека, но человек не может существовать без природы. Сохранить гармонию человека и природы – основная задача, которая стоит перед настоящим поколением. Это требует изменения многих ранее сложившихся представлений о соизмерении человеческих ценностях. Необходимо развитие у каждого человека «экологического сознания», которое будет определять выбор вариантов технологий, строительства предприятий и использования природных ресурсов.

В настоящее время цивилизация переживает ответственейший период своего существования, когда ломаются привычные стереотипы, когда приходит понимание того, что удовлетворение бесчисленных запросов современного человека вступает в острый конфликт с первоосновой потребностей каждого - сохранением здоровой среды обитания. Трудности, порождаемые развитием цивилизации, растущая деградация природной среды и ухудшение условий жизни людей порождает необходимость действовать, искать новые концепции общественного развития.

Природные ресурсы являются важной частью национального богатства страны и источником создания материальных благ и услуг. Процесс воспроизводства по существу представляет собой непрерывный процесс взаимодействия общества и природы, в котором общество подчиняет себе силы природы и природные ресурсы для удовлетворения потребностей. Природные ресурсы во многом предопределяют не только социально-экономический потенциал страны и региона и эффективность общественного производства, но и здоровье, и продолжительность жизни населения.

Контрольные вопросы:

1.Дайте определение природным ресурсам?

2. Рассмотрите природную классификацию ресурсов?

3. Рассмотрите экологическую классификацию ресурсов?

4. Рассмотрите хозяйственную классификацию ресурсов?

5. Рассмотрите классификацию ресурсов по возобновляемости?

Лекция 16. Виды загрязнений окружающей среды

План:

1. Виды загрязнения окружающей среды.

2. Понятие «деградация природы». Причины и последствия деградации природных компонентов.

3. Допустимые нормы антропогенной нагрузки.

1. Виды загрязнения окружающей среды.

Самое простое определение загрязнения – это привнесение в среду или возникновение в ней новых загрязнителей или превышение естественного среднемноголетнего уровня этих загрязнителей.

Загрязнение окружающей среды подразделяют на природное, вызванное какими-то естественными причинами: извержение вулканов, разломы земной коры, стихийные пожары, пыльные бури и т. д. и антропогенное, возникающее в связи с хозяйственной деятельностью человека.

Среди антропогенных загрязнений выделяют следующие виды загрязнений: физическое, механическое, биологическое, геологическое, химическое.

К физическому загрязнению относят тепловое, световое, шумовое, вибрационное, электромагнитное, радиоактивное.

Тепловое загрязнение – изменение температуры среды в связи с выбросами нагретых или охлажденных газов, воздуха, воды в окружающую среду. Примером могут служить выпуски теплых вод от различных энергетических установок (тепловые, атомные станции, котельные) в водоемы. Повышение температуры в водных объектах оказывает существенное влияние на термический и биологический режимы в них, нарушаются условия нереста рыб, повышается зараженность их паразитами, снижается количество растворенного кислорода и т.д.

Источниками повышения температуры грунтов являются подземное строительство, прокладка коммуникаций. Повышение температуры грунтов стимулирует деятельность микроорганизмов, которые являются агентами коррозии различных коммуникаций.

Световое загрязнение – нарушение естественной освещенности среды. Приводит к нарушению ритмов активности живых организмов. Увеличение мутности воды в водных объектах снижает поступление солнечного света на глубину и фотосинтез водной растительности.

Шумовое загрязнение– увеличение интенсивности и повторяемости шума сверх природного уровня. Шум относится к серьезным загрязнителям окружающей среды, адаптация к которому организмов, практически не возможна. Источниками шумового загрязнения являются автомобильный, рельсовый, воздушный транспорт, промышленные предприятия, бытовая техника.

Шумовое загрязнение оказывает негативное воздействие на органы слуха, нервную систему (вплоть до психических расстройств), сердечно-сосудистую систему и другие органы.

Вибрационное загрязнение – возникает в результате работы разных видов транспорта, вибрационного оборудования, может привести к просадке грунтов, деформации зданий, сооружений.

Электромагнитное загрязнение– изменение электромагнитных свойств окружающей среды. Источниками электромагнитного загрязнения являются линии электропередач, радио и телецентры, радиолокаторы. Этот вид загрязнения оказывает значительное воздействие на живые организмы: на обмен веществ, состав крови, сердечно-сосудистую систему.

Радиоактивное загрязнение – превышение природного радиоактивного уровня среды. Источниками радиоактивного загрязнения окружающей среды являются ядерные взрывы, захоронение радиоактивных отходов, аварии на атомных станциях и др.

Механическое загрязнение – загрязнение среды материалами, оказывающими лишь механическое воздействие без химических последствий. Примерами могут служить: заиливание водных объектов грунтами, поступление пыли в атмосферу, свалка строительного мусора на земельном участке. На первый взгляд такое загрязнение может показаться безобидным, но оно может вызвать ряд экологических проблем, устранение которых потребует значительных экономических затрат.

Биологическое загрязнение разделяют на бактериальное и органическое. Бактериальное загрязнение – привнесение в среду болезнетворных микроорганизмов, способствующих распространению заболеваний, например, гепатита, холеры, дизентерии и других заболеваний.

Источниками могут быть недостаточно обеззараженные канализационные сточные воды, сбрасываемые в водный объект.

Органическое загрязнение – загрязнение, например, водной среды веществами, способными к брожению, гниению: отходами пищевых, целлюлозно-бумажных производств, не очищенными канализационными сточными водами.

К биологическому загрязнению также относят переселение животныхв новые экосистемы, где отсутствуют их естественные враги. Такое переселение может привести к взрывообразному росту численности переселенных животных и иметь непредсказуемые последствия.

Геологическое загрязнение – стимулирование под влиянием деятельности человека таких геологических процессов, как подтопление, осушение территорий, образование оползней, обвалов, проседания земной поверхности и т.д.

Такие нарушения происходят в результате добычи полезных ископаемых, строительства, утечек воды и сточных вод из коммуникаций, в результате вибрационного воздействия транспорта и других воздействий. Приведенные воздействия необходимо учитывать при проектировании в строительстве (выборе расчетных характеристик грунтов, в расчетах устойчивости зданий и сооружений).

Химическое загрязнение – изменение естественных химических свойств среды в результате выбросов промышленными предприятиями, транспортом, сельским хозяйством различных загрязнителей. Например, выбросы в атмосферу продуктов сжигания углеводородного топлива, загрязнение почв пестицидами, сброс в водоемы неочищенных сточных вод. Одними из наиболее опасных загрязнителей являются тяжелые металлы и синтетические органические соединения.

Тяжелые металлы – химические элементы у которых высокая плотность ( 8 г/см³) например, свинец, олово, кадмий, ртуть, хром, медь, цинк и др., они широко используются в промышленности и очень токсичны. Их ионы и некоторые соединения легко растворимы в воде, могут попадать в организм и оказывать на него негативное воздействие. Основными источниками отходов, содержащих тяжелые металлы, являются предприятия по обогащению руд, плавке и обработке металлов, гальванические производства.

Синтетические органические соединения используются для производства пластмасс, синтетических волокон, растворителей, красок, пестицидов, моющих средств, могут усваиваться живыми организмами и нарушать их функционирование.

Тяжелые металлы и многие синтетические органические соединения способны к биоаккумуляции. Биоаккумуляция– это накопление загрязнителей в живых организмах при поступлении их из внешней среды в малых дозах, кажущихся безвредными.

Биоаккумуляция усугубляется в пищевой цепи, т.е. растительные организмы усваивают загрязнители из внешней среды и аккумулируют их в своих органах, травоядные животные, питаясь растительностью, получают большие дозы, хищные – еще большие дозы. В результате в живых организмах, стоящих в конце пищевой цепи, концентрация загрязнителей может быть в сотни тысяч раз больше, чем во внешней среде. Такое накопление вещества при прохождении через пищевую цепь называют биоконцентрированием.

Опасность биоаккумуляции и биоконцентрирования стала известна в 60-е годы, когда обнаружили сокращение популяций многих хищных птиц, животных, стоящих в конце пищевой цепи.

2. Понятие «деградация природы». Причины и последствия деградации природных компонентов.

 Под деградацией понимают естественное или антропогенное упрощение, снижение хозяйственного и эстетического потенциала ландшафта или его компонентов. Из-за чрезмерного антропогенного воздействия на среду деградирует, т.е. ухудшается среда жизнедеятельности человека. Деградации природной среды способствует ухудшению качества его основных компонентов.

Деградационные процессы в атмосфере происходят вследствие ее газового, аэрозольного, пылевого, шумового, радиационного, электромагнитного загрязнения. Некоторые загрязняющие вещества находятся в атмосфере во взвешенном состоянии в течение нескольких месяцев. Они вызывают ухудшение прозрачности атмосферы, изменение ее газового состава, разрушения озонового экрана, изменения теплового баланса и т.п..

Причиной деградации водной среды является механическое, физическое, химическое и биологическое виды загрязнения, ухудшающие химический состав воды, ее прозрачность, насыщенность природными газами, наличие взвешенных веществ, изменяют вкусовые качества, геофизические и геохимические свойства. Ухудшение качественных параметров воды вызывает явления в функционировании водных экосистем или гидробиоценозы.

Причиной деградации почв является проявление неблагоприятных природно-антропогенных процессов (эрозии, засоления, загрязнения, заболачивания и др.), вызванных неправильной агротехникой, загрязнением, нарушением структуры почвы, снижением плодородия, уменьшением содержания гумуса в почвах.

По некоторым оценкам, начиная с 1945 p., В мире значительной деградации подверглись около 17% (более 1,2 млрд га) плодородных земель, причем примерно 9 млн га полностью непригодны.

Наименее устойчивыми компонентами природной среды в деградационных процессах считают животное население и растительный мир, поскольку большинство животных трудно адаптируется к параметрам антропогенной среды. Эти компоненты природы способны к самовосстановлению и саморегуляции в условиях, если деградационные процессы не достигли пороговых (критических) значений.

Типология компонентов природной среды по устойчивости к деградацийиих процессов. К устойчивым «консервативных» компонентов окружающей среды относят литогенную основу ландшафта, атмосферу. К неустойчивым «прогрессивных» компонентов окружающей среды относят живые организмы и почвенный покров. Водный компонент занимает пограничное положение между устойчивыми и неустойчивыми компонентами геосферы Земли.

3. Допустимые нормы антропогенной нагрузки.

В практике хозяйствования введены определенные нормативы и нормы выбросов и концентрации загрязняющих веществ в природной среде, соблюдение которых не приводит к деградации природных компонентов и геосистем.

ПДК – предельно допустимая концентрация (масса) вредного вещества в единице объема отдельных компонентов природы.

ПДК_разреш – предельно допустимая концентрация химического вещества в воздухе рабочей зоны. Эта концентрация по ежедневной работы не должна вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья.

ПДК_м.р. – предельно допустимая максимальная разовая концентрация химического вещества в воздухе населенных пунктов. Эта концентрация при вдыхании в течение 30 минут не должна вызывать рефлекторных реакций в организме.

ПДК_в.д. – предельно допустимая среднесуточная концентрация химического соединения в воздухе населенных пунктов. Эта концентрация не должна оказывать прямого или опосредованного действия по неограниченно длительного вдыхания (годы).

ПДВ – предельно допустимый выброс в атмосферу, при котором обеспечивается соблюдение гигиенических нормативов в воздухе населенных пунктов по наиболее неблагоприятных условий рассеивания.

ПДК_в. – это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать негативного воздействия на организм человека в течение всего п жизни.

НДК_гр. – это концентрация вредного вещества в верхнем пахотном слое почвы, которая не должна негативно влиять на среды, контактирующих с грунтом.

Контрольные вопросы:

1. Что такое загрязнение? Какие бывают виды загрязнений?

2. Какие факторы относят к химическому загрязнению?

3. Какие факторы относят к физическому загрязнению?

4. Какие факторы относят к биологическому загрязнению?

5. Что такое деградация природных компонентов?

6. Соблюдение каких норм не приводит к деградации природных компонентов?

Лекция 17. Оценка состояния окружающей среды и ее потребности в охране

План:

1 .Современное состояние природной среды;

2. Методы оценки состояния окружающей среды

1. Современное состояние природной среды

Рассмотрим некоторые черты современного состояния биосферы и процессы, происходящие в ней.

Глобальные процессы образования и движения живого вещества в биосфере связаны и сопровождаются круговоротом огромных масс вещества и энергии. В отличие от чисто геологических процессов биогеохимические циклы с участием живого вещества имеют значительно более высокие интенсивность, скорость и количество вовлеченного в оборот вещества.

Как уже говорилось, с появлением и развитием человечества процесс эволюции заметно видоизменился. На ранних стадиях цивилизации вырубка и выжигание лесов для земледелия, выпас скота, промысел и охота на диких животных, войны опустошали целые регионы, приводили к разрушению растительных сообществ, истреблению отдельных видов животных. По мере развития цивилизации, особенно бурного после промышленной революции конца средних веков, человечество овладевало все большей мощью, все большей способностью вовлекать и использовать для удовлетворения своих растущих потребностей огромные массы вещества - как органического, живого, так и минерального, косного.

Рост населения и расширяющееся развитие сельского хозяйства, промышленности, строительства, транспорта вызвали массовое уничтожение лесов в Европе, Северной Америке, Выпас скота в больших масштабах приводил к гибели лесов и травяного покрова, к эрозии (разрушению) почвенного слоя (Средняя Азия, Северная Африка, юг Европы и США). Истреблены десятки видов животных в Европе, Америке, Африке. Ученые предполагают, что истощение почв на территории древнего центрально-американского государства майя в результате подсечно-огневого земледелия явилось одной из причин гибели этой высокоразвитой цивилизации. Аналогично в Древней Греции исчезли обширные леса в результате вырубки и неумеренного выпаса скота. Это усилило эрозию почвы и привело к уничтожению почвенного покрова на многих горных склонах, повысило засушливость климата и ухудшило условия ведения сельского хозяйства.

Строительство и эксплуатация промышленных предприятий, добыча полезных ископаемых привели к серьезным нарушениям природных ландшафтов, загрязнению почвы, воды, воздуха различными отходами.

Настоящие сдвиги в биосферных процессах начались в XXв. в результате очередной промышленной революции. Бурное развитие энергетики, машиностроения, химии, транспорта привело к тому, что человеческая деятельность стала сравнима по масштабам с естественными энергетическими и материальными процессами, происходящими в биосфере. Интенсивность потребления человечеством энергии и материальных ресурсов растет пропорционально численности населения и даже опережает его прирост. Предупреждая о возможных последствиях расширяющегося вторжения человека в природу, еще полвека назад академик В. И. Вернадский писал: «Человек становится геологической силой, способной изменить лик Земли». Это предупреждение пророчески оправдалось. Последствия антропогенной (производимой человеком) деятельности проявляются в истощении природных ресурсов, загрязнении биосферы отходами производства, разрушении природных экосистем, изменении структуры поверхности Земли, изменении климата. Антропогенные воздействия приводят к нарушению практически всех природных биогеохимических циклов.

В результате сжигания различного топлива в атмосферу ежегодно выбрасывается около 20млрд т углекислого газа и поглощается соответствующее количество кислорода. Природный запас СО2 в атмосфере составляет величину порядка 50 000млрд т. Эта величина колеблется и зависит, в частности, от вулканической активности. Однако антропогенные выбросы углекислого газа превышают естественные и составляют в настоящее время большую долю его общего количества. Увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере, сопровождающееся ростом количества аэрозоля (мелких частиц пыли, сажи, взвесей растворов некоторых химических соединений), может привести к заметным изменениям климата и соответственно к нарушению складывавшихся в течение миллионов лет равновесных связей в биосфере.

Итогом нарушения прозрачности атмосферы, а следовательно, и теплового баланса может явиться возникновение « парников ого эффекта», то есть увеличения средней температуры атмосферы на несколько градусов. Это способно вызвать таяние ледников полярных областей, повышение уровня Мирового океана, изменение его солености, температуры, глобальные нарушения климата, затопление прибрежных низменностей и многие другие неблагоприятные последствия.

Выброс в атмосферу промышленных газов, включающих такие соединения, как окись углерода СО (угарный газ), окислы азота, серы, аммиака и других загрязнителей, приводит к угнетению жизнедеятельности растений и животных, нарушениям обменных процессов, к отравлению и гибели живых организмов.

Неуправляемое влияние на климат в совокупности с нерациональным ведением сельского хозяйства способны привести к значительному снижению плодородия почв, большим колебаниям урожайности культур. По данным экспертов ООН, в последние годы колебания продукции сельского хозяйства превышали 1%. А ведь уменьшение производства продовольствия даже на 1% может привести к гибели от голода десятков миллионов человек.

Катастрофически сокращаются леса на нашей планете, Нерациональные вырубки лесов и пожары привели к тому, что во многих местах, некогда сплошь покрытых лесами, к настоящему времени они сохранились лишь на 10-30% территории. Площадь тропических лесов Африки уменьшилась на 70%, Южной Америки - на 60%, в Китае лишь 8% территории покрыто лесом.

Вот далеко не полная картина экологической ситуации на нашей планете в настоящее время. Даже отдельные успехи природоохранной деятельности не могут заметным образом изменить общий ход процесса пагубного влияния цивилизации на состояние биосферы.

2. Методы оценки состояния окружающей среды

Среди основных методов оценки состояния окружающей природной среды выделяют экологический мониторинг, учет и социально-экономическую оценку природных ресурсов и экологическую экспертизу.

Чтобы управлять природопользованием, необходимо располагать данными о том, какая именно среда оптимальна для нормальных условий жизни человека. Для этого необходимо проведение следующих мероприятий:

а) текущий учет изменений в окружающей среде и предотвращение ухудшения качества среды;

б) прогноз изменений в окружающей среде и связанных с ними экологических последствий.

Эти мероприятия входят в систему экологического мониторинга. Термин «мониторинг» образован от латинского слова «монитор», что переводится как «наблюдающий» или «предостерегающий». Система мониторинга является информационной и не предусматривает мероприятия по управлению качеством среды. В то же время она является необходимым средством для принятия правильных решений по регулированию качества среды.

Экологический мониторинг – это система повторных наблюдений за элементами окружающей среды в пространстве и во времени с определенными целями и в соответствии с определенными обстоятельствами (согласно определению секретариата комиссии ЮНЕП).

Экологический мониторинг должен включать звенья разного уровня.

Глобальный мониторинг основан на международном сотрудничестве, позволяет получить оценку состояния в глобальном масштабе (например, глобальный мониторинг озонового слоя).

Национальный мониторинг – общегосударственная система наблюдений; его основной задачей является получение информации и оценка состояния окружающей среды в национальных интересах.

Региональный мониторинг – система наблюдений в регионах с острой экологической ситуацией.

Локальный (импактный) мониторинг – наблюдения в зоне влияния предприятий.

Фоновый мониторинг – наблюдения в районах, где исключена всякая хозяйственная деятельность.

Система экологического мониторинга включает различные блоки, имеющие свои задачи и базу обеспечения:

а) мониторинг источников воздействия;

б) мониторинг факторов воздействия (химических, физических, биологических);

в) мониторинг состояния биосферы:

• геофизический мониторинг (атмосфера, океан, поверхность суши с реками и озерами, подземные воды);

• биологический мониторинг.

В последние 5–10 лет особое внимание уделяется методам биологического мониторинга, которые основаны на использовании живых организмов, особенно чувствительных к конкретным химическим веществам. Например, в Голландии различные полезные для человека растения используются в качестве тест-объектов на больших площадях страны: гладиолусы и тюльпаны являются тест-объектами на накопление фторидов; итальянская ржаная трава – тест-объект на накопление ионов тяжелых металлов.

Основные принципы организации мониторинга: комплексность, систематичность, унифицированность.

Процедуры мониторинга:

• выделение объекта наблюдений;

• обследование выделенного объекта;

• составление информационной модели для объекта наблюдений;

• планирование измерений;

• оценка состояния объекта и идентификации его информационной модели;

• прогнозирование состояния изменения объекта наблюдений;

• представление информации в удобной для использования форме.

Основные среды мониторинга: население, демографические факторы, здоровье, социально – экономические факторы; атмосфера, все виды загрязнения; гидросфера, все виды загрязнения; почвы; биота; урбанизированная среда.

Виды загрязнения: химическое; радиоактивное; тепловое; электромагнитное; шумовое.

Основной целью мониторинга является обеспечение системы управления природоохранной деятельностью и экологической безопасности достоверной информацией, позволяющей оценить состояние среды обитания человека, биологических сообществ; выявить причины отклонения показателей; оценить последствия изменения показателей; определить управляющие решения для ликвидации причин отклонения показателей.

Экологический мониторинг должен быть ориентирован на три основных показателя:

• соблюдение установленных национальных и международных требований к антропогенному воздействию;

• диагностика антропогенного воздействия;

• предупреждение последствий антропогенного воздействия.

Основные положения о мониторинге сформулированы в Законе РФ «Об охране окружающей среды» (2002). Кроме того, положения о мониторинге имеются во всех природоресурсных и иных нормативных правовых актах.

В соответствии с Законом «Об охране...» РФ и законодательством субъектов РФ Государственный мониторинг окружающей среды (государственный экологический мониторинг) осуществляется в целях наблюдения за состоянием окружающей среды, в том числе за состоянием окружающей среды в районах расположения источников антропогенного воздействия и воздействием этих источников на окружающую среду, а также в целях обеспечения потребностей государства, юридических и физических лиц в достоверной информации, необходимой для предотвращения и (или) уменьшения неблагоприятных последствий изменения состояния окружающей среды. Порядок организации и осуществления экологического мониторинга устанавливается Правительством Российской Федерации.

Для осуществления мониторинга необходима организация специальных служб. С целью радикального повышения эффективности работ по сохранению и улучшению состояния окружающей природной среды, обеспечению экологической безопасности человека в РФ 23.07.2004 было принято Постановление Правительства Российской Федерации № 372 «О Федеральной службе по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет)».

Одна из важнейших задач Росгидромета – отражать общую картину состояния окружающей среды, оценка и прогноз состояния и загрязнения атмосферы, поверхностных вод суши, территориального моря, шельфа и околоземного космического пространства, в том числе ее загрязнения, а также обеспечивать заинтересованные и население информацией о фактическом и прогнозируемом состоянии окружающей природной среды.

Пункты наблюдений этого ведомства расположены по всей территории страны. Различные пункты выполняют гидрохимические, гидрологические и гидробиологические измерения, наблюдения за качеством воздуха, за состоянием почв, растительности и т.п. 

Измерения в системе Росгидромета выполняются систематически и регулярно. Так, например, посты наблюдения за качеством воздуха в населенных пунктах должны проводить измерения несколько раз в день. Органы Росгидромета располагают систематизированными данными измерений, проводившихся в одних и тех же точках по единым методикам в течение многих лет. Эти ряды данных являются уникальными, по ним можно судить о долговременной динамике тех или иных показателей.

Подготавливаемые Росгидрометом прогнозы метеорологических условий, задерживающих рассеяние выбросов вредных примесей в атмосфере, и перемещения загрязненных (в том числе в результате аварийных) водных масс используется для осуществления оперативных мероприятий по сокращению вредных выбросов в атмосферу и предотвращению неблагоприятного для населения и окружающей среды влияния загрязненных вод.

Действующие в службе мониторинга специализированные подсистемы обеспечивают проведение наблюдений от «фонового» (в биосферных заповедниках) до импактного (мониторинг радиоактивного загрязнения «чернобыльских» зон загрязнения) уровня.

Территориальную структуру Росгидромета образуют Управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (УГМС), каждое из которых охватывает несколько субъектов федерации. Им подчинены центры мониторинга окружающей среды областного (краевого, республиканского) уровня.

Экологический мониторинг осуществляется также Госсанэпиднадзором (Федеральным центром Госсанэпиднадзора). К его компетенции относятся вопросы, связанные с инфекционными заболеваниями, а также заболеваниями, вызванными воздействием факторов состояния окружающей среды. Поэтому в обязанности этого ведомства входит и мониторинг этого состояния, прежде всего, в той мере, в какой оно связано со здоровьем населения. Например, в области качества вод к компетенции Госсанэпиднадзора относится, прежде всего, то, что касается качества питьевой воды, воздуха внутри жилых и производственных помещений.

В России основным составляющим системы экологической оценки является экологическая экспертиза, организуемая государственными природоохранными органами.

Экологическая экспертиза основана на простом принципе: легче выявить и предотвратить негативные для окружающей среды последствия деятельности на стадии планирования, чем обнаружить и исправлять их на стадиях ее осуществления.

Экологическая экспертиза – установление соответствия намечаемой хозяйственной и иной деятельности экологическим требованиям и определение допустимости реализации объекта экологической экспертизы в целях предупреждения возможных неблагоприятных воздействий этой деятельности на окружающую природную среду и связанных с ними социальных, экономических и иных последствий реализации объекта экологической экспертизы.

Экологическая экспертиза основывается на принципах:

• презумпции потенциальной экологической опасности любой намечаемой хозяйственной и иной деятельности;

• обязательности проведения государственной экологической экспертизы до принятия решений о реализации объекта экологической экспертизы;

• комплексности оценки воздействия на окружающую природную среду хозяйственной и иной деятельности и его последствий;

• обязательности учета требований экологической безопасности при проведении экологической экспертизы;

• достоверности и полноты информации, представляемой на экологическую экспертизу;

• независимости экспертов экологической экспертизы при осуществлении ими своих полномочий в области экологической экспертизы;

• научной обоснованности, объективности и законности заключений экологической экспертизы;

• гласности, участия общественных организаций (объединений), учета общественного мнения;

• ответственности участников экологической экспертизы и заинтересованных лиц за организацию, проведение, качество экологической экспертизы.

Существует государственная и общественная экологическая экспертиза.

Государственная экологическая экспертиза организуется и проводится специальной комиссией по окончании подготовки проектной документации. Эта комиссия должна сделать вывод о возможности или невозможности осуществления намечаемой деятельности. Положительное заключение государственной экспертизы является необходимым условием реализации проекта. Экологическая экспертиза обязательна практически для любой намечаемой деятельности, включая не только проекты строительства определенных объектов, но и проекты программ, планов, нормативных актов и т.д.

В соответствии со ст. 14 п. 4 Федерального закона «Об экологической экспертизе» срок проведения государственной экологической экспертизы определяется сложностью объекта экспертизы, учитывающей экологическую опасность намечаемой деятельности, сложность природных условий, опасность природных процессов и экологической ситуации в районе намечаемой хозяйственной и иной деятельности.

Срок проведения государственной экологической экспертизы составляет:

• для простых объектов – до 30 дней;

• объектов средней сложности – до 60 дней;

• сложных объектов – 120 дней.

Срок проведения государственной экологической экспертизы может быть продлен, но не должен превышать шести месяцев для сложных объектов.

В соответствии со ст. 28 ФЗ «Об экологической экспертизе» государственная экологическая экспертиза проводится платно за счет средств заказчика материалов, подлежащих государственной экологической экспертизе.

Общественная экологическая экспертиза также предполагает работу с предпроектной или проектной документацией на завершающей стадии ее подготовки. Объектами общественной экологической экспертизы являются объекты государственной экологической экспертизы, за исключением объектов, составляющих государственную или коммерческую тайну.

Согласно Закону «Об экологической экспертизе» общественная экологическая экспертиза организуется и проводится по инициативе граждан и общественных организаций (объединений), а также органов местного самоуправления общественными организациями (объединениями). Она может проводиться до проведения государственной экологической экспертизы или одновременно с ней.

Экспертом общественной экологической экспертизы является физическое лицо, обладающее научными и (или) практическими познаниями по рассматриваемому вопросу и представляющее заинтересованную общественность и привлеченное организатором общественной экологической экспертизы к ее проведению.

Финансирование общественной экологической экспертизы предполагается осуществлять за счет средств общественных организаций (объединений), организующих и проводящих экспертизу. Источниками необходимых средств для проведения общественной экологической экспертизы могут стать также внебюджетные экологические фонды, добровольные пожертвования, гранты благотворительных организаций.

В случае утверждения заключения общественной экологической экспертизы оно приобретает юридическую силу. Выводы и рекомендации заключения в этом случае приравниваются к выводам и рекомендациям государственной экологической экспертизы и являются обязательными для исполнения заказчиком и другими организациями, как предусмотрено действующим законодательством.

Таким образом, экологическая экспертиза проводится с целью предупреждения возможных неблагоприятных воздействий на окружающую природную среду и связанных с ними социальных, экономических и иных последствий реализации ее объекта. Экологическая экспертиза является формой предупредительного контроля. По некоторым оценкам, предотвращение загрязнения природной среды обходится в 4-5 раз дешевле, чем ликвидация негативных последствий экологически необоснованных решений. Она является также инструментом поддержания экологического правопорядка в правотворчестве, в хозяйственной, управленческой и иной деятельности, обеспечивает соблюдение и охрану права каждого на благоприятную окружающую среду, служит источником разнообразной экологически значимой информации, средством доказательства при разрешении споров.

Однако следует сказать о том, что Федеральный закон №232-ФЗ «О внесении изменений в Градостроительный кодекс Российской Федерации и отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 18 декабря 2006 года отменил государственную экологическую экспертизу, в том числе и для любых опасных производств, связанных с природопользованием, а также со строительством на особо охраняемых природных территориях.

Контрольные вопросы:

1. Оцените современное состояние природной среды?

2. Что называют экологическим мониторингом?

3. Какие бывают виды мониторинга?

4. Опишите процедуру мониторинга?

5. На какие показатели ориентирован экологический мониторинг?

6. Кто осуществляет экологический мониторинг?

7. Что называют экологической экспертизой? На каких принципах она основывается?

8. Виды экологической экспертизы?

Лекция № 18 Природные ресурсы и их охрана

План:

1. Природно-территориальные аспекты экологических проблем.

2. Природные ресурсы и способы их охраны.

3. Охрана лесных ресурсов в России.

4. Возможности управления экологическими системами (на примере лесных биогеоценозов)

1. Природно-территориальные аспекты экологических проблем

Наиболее значимым фактором, обусловливающим специфику России и ее экологическое своеобразие, является большая территория. Она равна 17,1 млн. км², что составляет 11,5% общей поверхности суши. На этой территории проживает около 147 млн. чел., что обусловливает среднюю плотность 8,5 чел/км². Для сравнения укажем, что средняя плотность населения в Европе равна 64 чел ./км², а в Азии - 55 чел./км². Вторая особенность России -неравномерная рассредоточенность населения по территории страны. В Сибирско-Дальневосточном регионе она не превышает 3 чел./км². Примерно в такой же степени неравномерна освоенность территории и нагрузки на природную среду.

На Европейско-Уральский регион, площадь которого составляет 31,2% от территории страны, приходится около 70% промышленного потенциала. В Сибирско-Дальневосточном регионе соотношение противоположное- 30% промышленного потенциала и 70% территории.

Третья экологически важная особенность России - большое природное разнообразие. Оно представлено различным рельефом, природными зонами, ландшафтами, климатическими, гидрологическими и другими условиями. Так, наличие обширных равнин резко уменьшает вероятность застойных атмосферных явлений и способствует рассредоточению загрязняющих веществ, самоочищающей способности воздушной среды.

Экологическая специфика России связана также с наличием больших площадей, занятых болотами и заболоченными территориями. Они занимают 200-220 млн. га, что составляет около 65% болотного фонда планеты. Это, с одной стороны, объекты колоссальной концентрации ценного органического вещества - топлива, сырья для химической переработки, удобрения и пр., а с другой – важнейший фактор связывания, аккумуляции и вывода из атмосферы углерода (его «стока» или «ухода в геологию», по В. И. Вернадскому), а также различных загрязняющих веществ.

Освоение болотных образований невозможно без высокой технологической и экологической культуры. Кроме потери этих уникальных экосистем, их использование неизбежно сопровождается нарушением водного режима, интенсификацией круговорота веществ, превращением экосистем аккумулятивного типа в деструктивные или транзитные и выведением углерода в атмосферу. Нарушение болотных экосистем Крайнего Севера чревато возможностью размерзания грунтов и высвобождением из этих природных «ловушек» колоссальных запасов метана, сероводорода и других соединений, не безразличных для глобальных атмосферных процессов.

В целом природно-территориальные особенности России можно оценивать положительно как в плане формирования экологической среды, так и в отношении возможностей нейтрализации отрицательных последствий деятельности человека. Россия относится к числу тех немногих государств мира, которые обладают значительными неосвоенными или слабо освоенными территориями. На их долю, как отмечалось выше, приходится более 60% поверхности страны.

Следует, однако, иметь в виду, что наличие таких территорий мало связано с какими-либо целенаправленными мероприятиями по их сохранению. Это в основном отдаленные районы, трудные или экономически невыгодные для освоения. Значительная доля их представлена легкоранимыми (тундровые, лесотундровые, болотные и т. п.) экосистемами, требующими крайне осторожного обращения при дальнейшем освоении.

1. Природные ресурсы и способы их охраны

Природные ресурсы - это объекты и силы природы, используемые человеком для поддержания своего существования. К ним относятся солнечный свет, вода, почва, воздух, полезные ископаемые, энергия приливов и отливов, сила ветра, растительный и животный мир, внутриземная теплота и др.

Природные ресурсы классифицируют по ряду признаков:

- по их использованию - на производственные (сельскохозяйственные и промышленные), здравоохранительные (рекреационные), эстетические, научные и др.;

- по принадлежности к тем или иным компонентам природы - на земельные, водные, минеральные, а также на животный и растительный мир и др.;

- по заменимости - на заменимые (например, топливно-минеральные энергетические ресурсы можно заменить ветровой, солнечной энергией) и незаменимые (кислород воздуха для дыхания или пресную воду для питья заменить нечем);

- по исчерпаемости - на исчерпаемые и неисчерпаемые.

К неисчерпаемым природным ресурсам относятся преимущественно процессы и явления, внешние по отношению к нашей планете и присущие ей как космическому телу. Прежде всего - это ресурсы космического происхождения, например, энергия солнечного излучения и ее производные - энергия движущегося воздуха, падающей воды, морских волн, приливов и отливов, морских течений, внутриземная теплота.

К исчерпаемым ресурсам относятся все природные тела, находящиеся в пределах земного шара как физического тела, имеющего конкретную массу и объем. В состав исчерпаемых ресурсов входит животный и растительный мир, минеральные и органические соединения, содержащиеся в недрах Земли (полезные ископаемые).

По способности к самовосстановлению все исчерпаемые ресурсы условно можно классифицировать на возобновимые, относительно возобновимые и невозобновимые (рисунок 18.1).

Рисунок 18.1 – Классификация природных ресурсов по их исчерпаемости и возобновимости

Возобновимые ресурсы - это ресурсы, способные к восстановлению через различные природные процессы за время, соизмеримое со сроками их потребления. К ним относятся растительность, животный мир и некоторые минеральные ресурсы, осаждающиеся на дно современных озер и морских лагун.

Невозобновимые ресурсы - это ресурсы, которые совершенно не восстанавливаются или скорость их восстановления настолько мала, что практическое использование их человеком становится невозможным.

К ним относятся, в первую очередь, руды металлов и неметаллов, подземные воды, твердые строительные материалы (гранит, песок, мрамор и т. п.), а также энергоносители (нефть, газ, каменный уголь).

Особую группу составляют земельные ресурсы. Почва представляет собой биокосное тело, возникшее в результате различных форм выветривания (физического, химического, биологического) горных пород в обстановке различного климата, рельефа и в условиях земной гравитации.

Почвообразовательный процесс длителен и сложен. Известно, что слой черноземного горизонта толщиной 1 см образуется примерно за столетие. Таким образом, будучи в принципе возобновимым ресурсом, почва восстанавливается в течение очень длительного периода времени (многие десятилетия и даже столетия), что дает основания оценивать ее как относительно возобновимый ресурс.

Особое положение имеют два важнейших природных тела, являющихся не только природными ресурсами, но и одновременно основными составляющими среды обитания живых организмов (природные условия): атмосферный воздух и вода. Будучи неисчерпаемыми в количественном отношении, они являются исчерпаемыми качественно (по крайней мере, в отдельных регионах). Воды на Земле достаточно, вместе с тем запасы пресной воды, пригодные к использованию, составляют 0,3% от общего объема.

1. Охрана лесных ресурсов в России

Российские леса имеют общемировое значение, обусловленное запасами древесины, биоразнообразием, ролью в глобальном круговороте и потенциальным влиянием на международную торговлю лесными продуктами.

В лесах России сосредоточено 82 млрд. м³ древесины с ежегодным приростом в 994 млн. м³. Лесосырьевые ресурсы России дают возможность не только обеспечить текущую и перспективную потребность страны в древесине и продуктах ее переработки, но и значительно расширить их экспорт в условиях прогнозируемого роста спроса на древесину на мировом рынке.

Однако лесной фонд России было бы неправомерно считать неисчерпаемым: почти 95% лесов России произрастает в бореальном поясе, а около 50% имеет низкую природную продуктивность. В районах, доступных для эксплуатации, лесной фонд истощен в результате концентрированных рубок 1950-1960 годов и еще не полностью восстановился.

Лесной фонд Российской Федерации, находящийся в федеральной собственности, занимает 1172,3 млн. гектаров.

Однако этот огромный потенциал используется крайне нерационально. За прошедшие годы резко снизилось производство многих социально значимых товаров из древесины: пиломатериалов - более чем в 4 раза, древесных плит, целлюлозы, бумаги - в 2,5 - 3 раза. Доля России в мировом лесном секторе также незначительна: по вывозке древесины - 3,2%, по производству пиломатериалов - 4,4%, древесных плит - 2,4%, бумаги и картона - 1,4%.

Характерной особенностью размещения лесосырьевых ресурсов России является резкий дисбаланс в их наличии и фактическом использовании. Запас древесины спелых лесов Европейско-Уральской части России составляет 18% от общего запаса спелых лесов страны, а заготавливается в этой части свыше 60% от общего объема заготовок.

Площади лесов на территории России постоянно сокращаются вот уже 500 лет, но, безусловно, наиболее резко - в ХХ в. Но все же этот процесс затронул Россию в меньшей степени, чем основной мир.

Выделяют несколько проблем, вызывающих деградацию лесных ресурсов:

1. Сложившаяся практика лесопользования и отклонения от основных лесоводческих принципов. Еще в начале XX в. во многих странах была разработана система ведения лесного хозяйства, которая предусматривала, с одной стороны, возможность крупномасштабных заготовок леса, а с другой - восстановление, защиту лесов с учетом их ценности для сохранения земельных и водных ресурсов, обеспечения благоприятных жизненных условий для населения, регулирования экологических процессов.

2. Лесные пожары. Всего с начала пожароопасного сезона в лесном фонде РФ возникло 13 486 пожаров, огнем пройдено 323 542 га .

Основными причинами возникновения лесных пожаров являются антропогенные факторы, вследствие которых возникает более 80 процентов лесных пожаров.

3. Во многих регионах имеет место восстановление лесов, связанное с глубоким кризисом сельского хозяйства и экономики в целом. Но в то же время запасы древесины снизились на 1.2 млрд. м³, что говорит о том, что леса России “молодеют”, то есть вырубаются наиболее ценные - спелые и продуктивные леса, в восстановление идет за счет малоценных мелколиственных молодняков. Вместе с тем увеличение объемов рубок главного пользования не достигнуто. На высоком уровне сохраняется объем незаконных рубок.

4. В последние годы значительным фактором деградации лесов становится радиоактивное загрязнение. По подсчетам ученых, общая площадь лесов, пораженных в результате аварии на Чернобыльской АЭС, в Челябинской области и в зоне влияния ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне, составила более 3,5 млн га.

Общие требования по обеспечению охраны и защиты лесов. Все леса в нашей стране подлежат охране от пожаров, незаконных рубок (порубок), нарушений порядка лесопользования и других действий, причиняющих вред лесному фонду и не входящим в лесной фонд лесам, а также защите от вредителей и болезней леса (ст. 92 ЛК). Охрана и защита лесов осуществляются с учетом их биологических и иных особенностей и включают в себя комплекс организационных, правовых и других мер по рациональному использованию лесного фонда и не входящих в лесной фонд лесов, сохранению лесов от уничтожения, повреждения, ослабления, загрязнения и иных негативных воздействий.

Охрана и защита лесов осуществляются наземными и авиационными методами организациями Минприроды: лесхозами, базами авиационной охраны лесов и другими организациями. Основные задачи охраны лесов от пожаров — предупреждение лесных пожаров, их обнаружение, ограничение распространения и тушение. Важнейшие мероприятия по охране и рациональному использованию лесных ресурсов в курортно-рекреационных зонах заключаются в следующем:

а) усиление и дальнейшее совершенствование мер по охране лесов от пожаров, повышение пожароустойчивости лесов;

б) упорядочение и регулирование развивающегося процесса массового рекреационного использования лесов;

в) защита леса от вредного влияния твердых, газообразных, пылевых и других выбросов промышленных и других предприятий в атмосферу;

г) выявление и усиление мер по охране ценных лесных массивов — памятников природы, истории и культуры, реликтовых формации, лесных массивов, имеющих исключительно большое санитарно-оздоровительное и защитное значение;

д) всемерное улучшение санитарного состояния лесов, защита их от вредителей и болезней;

е) сохранение и обогащение полезных диких зверей, птиц и микроорганизмов, упорядочение применения ядохимикатов;

ж) регулирование гидрологического режима лесных земель;

з) регулирование перевода лесных площадей в другие категории земель в результате урбанизации, роста городских агломераций, строительства водохранилищ, транспортных систем и других коммуникаций.

1. Возможности управления экологическими системами (на примере лесных биогеоценозов)

Устойчивое управление (Sustainable forest management) лесным хозяйством подразумевает содержание и использование лесов таким образом и в такой степени, при которой сохраняется их продуктивность, регенерационная способность, биоразнообразие и потенциал для выполнения в настоящем и будущем экологических, экономических и социальных функций на местном, национальном и мировом уровнях. Следовательно, целью устойчивого управления лесными экосистемами является получение возможно большего числа полезностей, включая социальные и сохранение экологических функций лесов.

В руководящем документе Федеральной службы лесного хозяйства России (ФСЛ) Критерии и индикаторы (1996) определены основные критерии и индикаторы устойчивого управления лесами Российской Федерации. Они соответствуют европейским критериям. Выделено 6 критериев:

- поддержание и сохранение продуктивной способности лесов;

- подержание приемлемого санитарного состояния и жизнеспособности лесов;

- сохранение и поддержание защитных функций лесов;

- сохранение и поддержание биологического разнообразия;

- поддержание социально-экономических функций лесов;

- инструменты лесной политики для сохранения устойчивого управления лесами

Под управлением системой понимается такое воздействие на нее, при котором обеспечивается ее устойчивое функционирование в условиях внешней и внутренней среды для достижения определенной цели. Система управления включает в себя объект управления и активный регулятор или управляющую систему. Объектом управления являются лесные экосистемы разного ранга и основанные на них хозяйственные единицы (хозяйственная секция, хозяйственная часть, части разных категорий защитности или групп лесов и т.д.). Задающее воздействие (лесоустроительный проект, директивные документы) принуждает объект управления вести себя требуемым образом.

Устойчивое управление лесными экосистемами имеет две особенности.

(1) Для достижения цели управления необходимо решать несколько разнородных задач: получение продукции, сохранение лесных экосистем, сохранение их роли в выполнении ими экологических функций; выполнение социальных функций лесов.

(2) Лесные экосистемы относятся к очень сложным вероятностным системам, и задача устойчивого управления ими значительно усложняется. Необходимо учитывать не только возмущающие внешние воздействия на объект, но также законы поведения самого объекта, прежде всего механизмы его устойчивости.

Контрольные вопросы:

1. Дайте определение охраны природы.

2. Природно-территориальные аспекты экологических проблем.

3. Что называют природными ресурсами?

4. Какая существует классификация природных ресурсов?

5. Как осуществляется охрана природных ресурсов?

6. Каким образом реализуется охрана лесных ресурсов в России?

7. Какие существуют возможности управления экологическими системами (на примере лесных биогеоценозов)?