Основы рационального природопользования_ответы. Дисциплина Основы рационального природопользования
Скачать 0.53 Mb.
|
Экологическое картографированиеЭто использование в экологических целях топографичской информации общего и тематического характера, а также составление специальных экологических карт. Большая часть элементов содержания топографических карт может интерпретироваться в интересах экологии и в сочетании с дополнительной информацией эффективно использоваться при оценке природных условий. Экологическая карта отражает различные аспекты взаимосвязей организмов (в том числе человека) и природной среды. Существует несколько градаций (классификаций) экологических карт: 1. по сложности: простые — определяют зависимость одного параметра от другого (содержание тяжелых металлов относительно положения источника загрязнения); относительно сложные, отражающие состояние отдельных компонентов природной среды или отдельных видов организмов (карты экологии почв, водоемов и т.д.); сложные, на которых воспроизведены комплексные оценки влияния ряда антропогенных нагрузок на состояние многокомпонентных природных комплексов. 2. по принципам картографирования: аналитические — содержат конкретную информацию о видах и степени воздействия на природную среду; типологические — схемы районирования территорий по напряженности экологической обстановки. 3. Карты охраны природы: карты распространения животных и растений; карты ценных объектов живой природы (охраняемых и нуждающихся в охране); комплексные карты охраны природы: характеристика особо охраняемых территорий; ландшафтная структура территории, ее хозяйственное использование; перечень природоохранных мероприятий и т.д. Государственные природные кадастрыКадастр — это систематизированный свод данных, включающий качественную и количественную опись объектов или явлений. Он содержит физико-географическую характеристику объектов или явлений, их классификацию, данные о динамике, степени изученности, эколого-экономическую оценку, рекомендации по использованию, охране и т. д. В настоящее время ведется разработка и составление различных видов кадастров: биоэкономического; земельного; водного; лесного; рекреационного; минеральных ресурсов; состояния окружающей среды; охраняемых территорий; мелиоративного состояния орошаемых и осушенных земель; промысловых животных; отходов и т. д. Ведение кадастров возложено на специально уполномоченные государственные органы определяемые Правительством Российской Федерации. По уровню агрегации информации кадастры делятся на глобальные, региональные, локальные (районные) и кадастры (паспорта) отдельных объектов или явлений. Географические информационные системыЭто проблемно-ориентированная вычислительная интерактивная система обработки пространственно-аспределенной информации, включающая средства сбора, преобразования, хранения и представления картографической информации для выработки управленческих решений в области природопользования и охраны окружающей среды. Задачи ГИС: сбор данных об окружающей природной среде и ее состоянии; передача, тематическая обработка и организация хранения данных; обеспечение моделирования и анализа данных в пределах обоснованных масштабов карт и временных рядов наблюдений; выработка решений на основе смыслового — наблюдение-измерение-описание-объяснение-предсказание-решение. Особо охраняемые природные территории. Оптимальное соотношение интенсивно используемых и охраняемых территорий. "Особо охраняемые природные территории (ООПТ) - участки земли, водной поверхности и воздушного пространства над ними, где располагаются природные комплексы и объекты, которые имеют особое природоохранное, научное, культурное, эстетическое, рекреационное и оздоровительное значение, которые изъяты решениями органов государственной власти полностью или частично из хозяйственного использования и для которых установлен режим особой охраны. Особо охраняемые природные территории относятся к объектам общенационального достояния." В эту категорию включаются земли, изъятые из других категорий и имеющие самостоятельный юридический статус: заповедники, национальные парки и территории курортно-оздоровительных учреждений. Кроме того, в состав земель природоохранного назначения входят земли других категорий: лесного фонда, сельскохозяйственные, населенных пунктов и земель водного фонда. С учетом назначения и режима охраны различают несколько основных категорий особо охраняемых территорий: — государственный природный заповедник; — национальный парк; — заказник; — памятник природы. Государственный природный заповедник является наиболее жесткой формой территориальной охраны природы для сохранения в нетронутом виде природных комплексов (эталонов природы). Они представляют собой: во-первых, территории, полностью изъятые из хозяйственного использования, а во-вторых, научно-исследовательские учреждения, имеющие целью сохранение и изучение процессов и экосистем в естественных условиях. При организации заповедника особо учитьшаются его репрезентативность, типичность (представительность, характерность) или уникальность. Из общего числа заповедников особо выделяют биосферные, входящие в международные системы глобального мониторинга окружающей среды (Кавказский государственный биосферный заповедник). Национальный парк — это обширная территория с комбинированным режимом, включающая как полностью заповедные зоны, так и зоны, предназначенные для отдыха, оздоровления, туризма, пропаганды экологических знаний, а также угодья, где допущена строго регламентированная хозяйственная деятельность (Сочинский национальный парк). Заказники — это участки природных комплексов, предназначенные для сохранения одних видов ресурсов при ограниченном использовании других. По направлению заповедования выделяют заказники: ландшафтные, фау-нистические, флористические, орнитологические, охотничьи и др. В заказниках постоянно или временно запрещены отдельные виды природопользования. Памятники природы — это отдельные природные объекты и явления, в том числе нередко связанные с какими-то историческими лицами или событиями, имеющие большое научное, эстетическое, культурное или воспитательное значение. Ими могут быть родники, геологические обнажения, водопады, дольмены, пещеры, раскопки, древнее дерево и т.д. От территориальной организации ландшафта в значительной мере зависит его устойчивость. С увеличением площадей сельхозугодий уменьшается экологическое разнообразие ландшафта и ухудшается качество водных ресурсов вследствие поступления в них биогенных веществ с интенсивно используемых территорий. Экологическое разнообразие характеризуется наличием в ландшафте природных (лес, заболоченный луг, нераспаханная пойма реки и др.) и полуприродных (лесозащитные насаждения) комплексов, которые к тому же выполняют роль борьбы с биогенными и другими загрязняющими веществами. Особенную ценность представляют экотоны – переходные полосы между различными биоценозами (например, опушка леса, переходная зона от водоема к лугу и т.д.), в которых проживает множество полезных для сельского хозяйства птиц и насекомых. Естественное равновесие — одно из самых характерных свойств живых систем. Оно может не нарушаться при антропогенном влиянии и переходить в равновесие экологическое. «Равновесие экологическое» — это баланс естественных или измененных человеком средообразующих компонентов и природных процессов, приводящий к длительному (условно-бесконечному) существованию данной экосистемы. Различают компонентное экологическое равновесие, основанное на балансе экологических компонентов внутри одной экосистемы, и ее территориальное экологическое равновесие. Последнее возникает при некотором соотношении интенсивно (агроценозы, урбокомплексы и пр.) или экстенсивно (выпасы, естественные леса и пр.) эксплуатируемых и неэксплуатируемых (заповедники) участков, обеспечивающем отсутствие сдвигов в экологическом балансе крупных территорий в целом. Обычно этот тип равновесия учитывается при расчете «экологической емкости территории». Ориентировочные нормы для сохранения территориального экологического равновесия в природных (ландшафтных) зонах РФ показаны на рис. 1.6. Рис. 1.6. Оптимальное соотношение интенсивно эксплуатируемых (заштрихованные секторы) и экстенсивно используемых охраняемых территорий, обеспечивающее экологическое равновесие (в % по ландшафтным зонам) Из рис. 1.6. видно, что экологические нормы природопользования не могут быть едиными для разных природных систем и разных физико-географических условий. В зависимости от типа экосистемы, характер ее использования должен отличаться от соотношения (35/65), принятого для природной зоны 3 — смешанного леса. Например, для экосистемы тундры (зона 1 — арктические пустыни, тундра и лесотундра) это соотношение будет другим — 98/2, то есть здесь возможно использование только 2% территории без ущерба для этой экосистемы. Соблюдение норм оптимального соотношения территорий, которые приведены на рис. 1.6., в первую очередь необходимо учитывать при строительстве в городах, так как именно там имеет место нерациональное развитие системы (территории), что и приводит к ее деградации. Показанные на схеме нормы используют также для установления оптимальных размеров природных особо охраняемых территорий (ландшафтов), обеспечивающих устойчивое сохранение естественного экологического равновесия. Естественное равновесие может необратимо нарушаться при антропогенном влиянии и переходить в природно-антропогенное равновесие. Это вторичное экологическое равновесие, образующееся на основе баланса измененных человеческой деятельностью средообразующих компонентов и природных процессов. Это равновесие может быть различных уровней — от потенциального восстановления в ходе сукцессии узловых сообществ (равновесие экологическое целесообразное) до устойчивого опустынивания территории. Например, при чрезвычайной ситуации в биосфере — извержении вулкана — схема снятия климаксной фазы сукцессии будет происходить по следующим стадиям: 1) устойчивое развитие (пионерная, сукцессионная и климаксная фазы); 2) нарушение устойчивого развития (сукцессия прерывается на промежуточной стадии, климаксные фазы под угрозой); 3) экологический кризис (пионерные виды занимают всё экологическое пространство); 4) стабилизация среды (пионерные виды дают начало новым формам); 5) устойчивое развитие (новые формы заполняют экологические ниши). Вариант третьей стадии может быть идентифицирован и для городских систем. Подобные ситуации стали характерны для урбанизированных территорий, где природные системы заменены на природно-техногенные. Из-за несоблюдения норм природопользования на таких территориях возникает кризисная ситуация, приводящая к гибели деревьев, заболачиванию Территорию, например, Москвы следует рассматривать как экосистему с равновесием природно-антропогенного типа, существующую при постоянном внешнем воздействии человека и интенсивно эксплуатируемую им. Природопользование в индустриальных районах (крупный и малый город). Экологические проблемы в городах. Города и окружающие их пригородные территории формируют свой особый вид природопользования, Он выделяется: большой долей застроенных территорий, занимающих 30-40 % городских земель и сильным преобразованием остальных земель; специфическим «техногенным» ландшафтом, сформированным сочетанием разноэтажных зданий, сетями транспортных линий, улиц, промышленных зданий и технических сооружений; полностью измененным растительным покровом, состоящим из искусственных насаждений - парков, скверов, огородов, садов и т. п., обедненным составом живой природы; изменением водного баланса территории - ее осушением, снижением уровня подземных водных горизонтов и огромным водопотреблением (расход воды на каждого городского жителя составляет 400м3 в год); потреблением и расходом большого количества тепловой и электроэнергии, излучения которых меняют климатический и электромагнитный фон территории; повышенным уровнем шума; производством большого количества разнообразных отходов. Следовательно, города и их пригороды в корне меняют природный облик территории, превращая ее в техногенный ландшафт, потребляют и расходуют разнообразные ресурсы, производят массу отходов и создают особый электромагнитных и шумовой фон. Над городами зафиксировано наличие постоянной тепловой и пылевой «шапки», которая сохраняет повышенный уровень атмосферного загрязнения по сравнению с окружающей территорией. Насыщенность городов промышленными предприятиями усиливает их негативное влияние на окружающую среду. Поэтому признано, что городская среда в целом неблагоприятно влияет на здоровье и самочувствие людей. Этому способствует и высокая плотность населения, достигающая 3-8 тыс.чел. на 1 км2 городской территории. С городской средой медики связывают повышенный уровень заболевания населения крупных городов нервно-психическими, сердечно сосудистыми и онкологическими заболеваниями. В городской среде быстрее развиваются такие асоциальные явления, как преступность наркомания, проституция, бездомность. Особенно сильно воздействует на людей среда крупных города с населением в 1 млн чел. и более. Сосредоточение таких огромных масс населения и обеспечивающих их жизнь и деятельность предприятий, транспорта, инфраструктуры создает огромные нагрузки не только на среду самого города, но и на окружающую территорию. Современные города характеризуются многообразными и многочисленными источниками загрязнения и потоками поллютантов в стоках, выбросах атмосферу и в твердых отходах, загрязняющих подземные воды (источники водоснабжения), почвы (и соответственно сельскохозяйственные продукты) и воздушные бассейны. В городских отходах концентрируются преимущественно Pb, Hg, Cd (первый класс опасности), Zn, Ag, Sn, Cr, Ni. На городских и заводских свалках накапливается огромное количество цветных металлов. В результате вся окружающая среда — воздушный бассейн, почвы и воды интенсивно загрязняются различными источниками загрязнений. Так, доля площадей, внушающих опасение по загрязнению, составляет 5% территории городов мира. Загрязнение воздушного бассейна является ключевым фактором, оказывающим негативное воздействие на состояние природной среды города. Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ больше 1 ПДК отмечались в 204 городах Российской Федерации. Кроме того, около 2 % общей массы выбросов в атмосферу составили вредные вещества с высокой токсичностью (сероуглерод, фтористые соединения, бенз(а)пирен, сероводород и др.). Основной вклад в высокий уровень загрязнения воздуха городов вносят предприятия черной и цветной металлургии, химии и нефтехимии, стройиндустрии, энергетики, целлюлозно-бумажной промышленности, а в некоторых городах — и котельные. Из года в год возрастает загрязнение атмосферного воздуха веществами, характерными для автомобильного транспорта. Стоки городов. Высокое содержание токсичных тяжелых металлов, как правило, характерно для стоков промышленных и коммунально-бытовых предприятий. Среди загрязняющих веществ кроме тяжелых металлов наиболее распространены нефтепродукты, фенолы, пестициды, минеральные и органические взвеси. Городские очистные сооружения не полностью очищают стоки от тяжелых металлов, оставляя 4-5 % исходных концентраций. Опыт исследования химической структуры 30 городов СНГ позволил выделить три главные группы городов: • города-центры (столицы государства, края, области) с многоотраслевой промышленностью, с различными по составу и мощности источниками выбросов в атмосферу; • города, специализированные по типам производства, обычно с крупными предприятиями металлургическими, машиностроительными, химическими, горно-обогатительными, энергетическими, часто с наиболее мощными выбросами в атмосферу; • города-спальни, часто спутники или районы крупных городов, а также малые города с местной промышленностью, где обычно минимальные выбросы в атмосферу связаны с местными энергетикой и транспортом. Типичные структуры загрязнения этих типов городов существенно различны. Самая опасная экологическая ситуация характерна для городов с преобладанием в промышленности металлургии и энергетики. Для некоторых таких городов почти вся территория может оказаться в опасной зоне загрязнения токсичными химическими элементами. Даже при небольшой промышленности города, но с плохими ландшафтными условиями для рассеивания пыли и интенсивным движением автотранспорта возникает опасная экологическая обстановка. В средних и малых городах опасных и чрезвычайно опасных экологических ситуаций обычно не возникает. Основными загрязнителями здесь являются мелкие котельни, автотранспорт, мастерские и пр. Если котельные используют уголь, то главная опасность возникает из-за поступления в атмосферу радионуклидов. Проблема улучшения городской среды имеет общемировой характер, так как в городах проживает в развитых странах - 65-75 % населения, в развивающихся - 40-60 % и доля его растет. Растет число крупнейших городов с населением более 1 млн чел., где проблемы городской среды стоят особенно остро. Сложилось несколько основных подходов к ее улучшению: Технологический подход, на основе которого решается задача снижения промышленных и транспортных выбросов - доля последних сейчас составляет в городах от 50 до 70 % выбросов в атмосферу. Особенно остра проблема уничтожения бытового и промышленного мусора, свалки которого занимают большие пространства вблизи городов, и очистка сточных вод, поступающих в местные водоемы. Санитарно-гигиенический подход, задачей которого является определение наиболее вредных для человека источников загрязнения, их нейтрализация и постоянное слежение за состоянием окружающей среды и здоровьем населения, предупреждение о возможных ухудшениях состояния среды. Сюда включают и деятельность по увеличению в городах зеленых насаждений, поддержание чистоты улиц и водоемов, обеспечение бесперебойного водоснабжения и работы канализации и других коммунально-бытовых служб, Архитектурно-планировочный, учитывающий возможность более гармоничной застройки городов разного типа. Так, для крупных городов важно найти разумное сочетание зданий разной этажности - высотных, средне- и малоэтажных; разумное сочетание и взаиморасположение жилых, промышленных и культурно-деловых кварталов; сочетание проспектов с интенсивным движением и тихих улиц для пешеходов в жилых районах, взаиморасположение больших площадей, торговых центров, зеленых зон и других компонентов городской застройки. В малых и средних городах проблема застройки имеет другой характер. Здесь можно создать более гармоничный, ровный силуэт города, приблизить места работы к местам проживания людей, строить здания, сооружения, проспекты не столь грандиозные, как в больших городах, больше места отдавать под зеленые насаждения, жилые кварталы приблизить к естественным ландшафтам, В целом проблема улучшения среды городов решается трудно, т.к. города, развиваясь исторически, создавались в других условиях социальной и экономической обстановки. Часто бывает нужно разрушить сложившуюся застройку, а это нежелательно с позиций исторической памяти и сохранения культурного наследия народа. Поэтому формирование городской среды – это проблема, которую нужно решать осторожно, с учетом многих обстоятельств. Сельскохозяйственное природопользование в России. Природопользование в рекреационных районах и в районах нового освоения. Отрасли сельскохозяйственного природопользования - растениеводство (земледелие) и животноводство - опираются на широкое использование земельных ресурсов, коренным образом преобразуют их естественное состояние. Вместе с тем для выращивания культурных растений и животных необходимы ресурсы тепла и воды, на запасы которых также опирается сельское хозяйство. Благоприятное сочетание природного плодородия почв, ресурсов тепла и влаги обеспечивает так называемую «естественную продуктивность» сельского хозяйства при экстенсивном уровне его развития (Экстенсивным считается хозяйство, которое использует естественные факторы плодородия, без больших затрат труда и материальных ресурсов; интенсивное хозяйство ведется с высоким вложением труда и материальных ресурсов). Однако современная аграрная деятельность предполагает внесение больших доз удобрений, мелиорацию (осушительную, оросительную, улучшающую) земель, борьбу с вредителями растений, сложную агротехнику обработки земель, применение более продуктивных сортов растений и пород животных, в т. ч. гибридов и их генных модификаций. Такой интенсивный характер сельского хозяйства обеспечивает высокую его продуктивность, которая теперь определяется как «экономическая», т. е. связанная с повышенными затратами материальных и технических ресурсов. Вместе с тем эти техногенные нагрузки могут быть экологически опасны (при их нерациональном применении) для состояния почв, водоемов, природных ландшафтов. Они вызывают химическое и органическое загрязнение земель и воды, изменение водного баланса и речного стока. Большие сосредоточения скота на крупных животноводческих комплексах приводят к накоплению больших, трудно утилизируемых органических отходов, которые, смываясь в водоемы, вызывают их эвтрофикацию - зарастание водной растительностью. При внесении в почвы пестицидов и инсектицидов (ядовитых веществ, применяемых для борьбы с болезнями и вредителями культурных растений) эти вещества могут попадать в местные водоемы и организмы людей, вызывая отравления, и различные заболевания. Сами же вредители быстро приспосабливаются к ядам и не реагируют на них, что заставляет искать все новые и новые более сильные средства защиты от них. Таким образом, современный аграрный сектор хозяйства оказывает растущее всестороннее воздействие на окружающую среду, преобразуя, нарушая и загрязняя ее. Степень его экологического риска наиболее высок в основных земледельческих регионах центра и юга России. Земли сельскохозяйственного назначения составляли в 2009 г. 400,0 млн га из обшей площади в 1709,8 млн га, На долю пахотных, наиболее активно используемых угодий приходится лишь 8 % всех земель России. Это меньше, чем в среднем по миру (11 %) и близко по структуре землям северных слабоосвоенных и слабозаселенных стран Скандинавии и Канады. В России характер размещения угодий чрезвычайно неравномерен: основной массив пашни - более 70 % ее площади - размещается в юго-западной части страны, занимающей лишь 8% ее территории и сосредотачивающий 75% населения. Т.О. основная нагрузка с/х природопользования приходится на наиболее заселенный и давно освоенный регион Центральной и Южной России в пределах ее Европейской части. Сельское хозяйство России издавна носило экстенсивный характер и развивалось за счет освоения и распашки все новых и новых земель. При этом из ареала Центральной России оно распространялось на более засушливые районы юго-востока и востока страны. Были распаханы большие массивы земель с организацией на них монокультурного зернового хозяйства. Этот тип хозяйства способствует развитию смыва и выдувания ничем не защищенных почв в течение большей части года. Поэтому деградация почвенно-земельных ресурсов в районах основной распашки - главное экологическое последствие экстенсивного сельского хозяйства. Водной и ветровой эрозии здесь подвержено 60 % пашни; сильное оврагообразование, большие потери гумуса (от 25 до 50 % его первоначального уровня), особенно характерны для холмистых земель Поволжья и Центрально-Черноземного района; дефляции - ветровой эрозии больше всего подвержены сухие степи Заволжья и Южного Урала- Эти процессы сопровождаются иссушением почвы. Вместе с частыми здесь климатическими засухами постоянно ухудшается водообеспеченность земледелия южных районов страны. Вторым по значимости экологическим последствиемможно считать снижение плодородия почв. Российское земледелие долгие годы велось с малым внесением удобрений, которые не восполняли выноса питательных веществ из земли с урожаем и эрозионными потерями. В 60-80-е годы были приняты меры по увеличению внесения удобрений, но оно достигло лишь половины нормы. В 90-е годы и это прекратилось в связи с общим спадом сельскохозяйственной деятельности и отсутствием средств на закупку удобрений. Повышенными дозами внесения удобрений выделялись лишь районы наиболее интенсивного земледелия - рисоводства, овощеводства и плодоводства в Краснодарском крае, Астраханской области, Московской области и в пригородных хозяйствах крупных городов. В России в 2006г. Для снижения экологических последствий была принята Федеральная целевая программа «Сохранение и восстановление плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения и агроландшафтов как национального достояния России на 2006-2010 годы и на период до 2013 года». Земли сельскохозяйственного использования во многих районах России нуждаются в улучшении уже по своим природным качествам. Так, многие земли Нечерноземной зоны требуют известкования для снижения их кислотности; на землях Северо-запада и Европейского Севера необходима осушительная мелиорация, а землям Южного Поволжья и Северного Кавказа необходимо орошение. Эти и другие свойства земель требуют повышения общей культуры землепользования, чтобы проводимые мероприятия не оказывали негативного влияния на соседние природные ландшафты. Россия располагает большими оленьими пастбищами - главным ресурсом развития северного оленеводства, Являясь основой жизни народов Крайнего Севера, которые содержат 1,5-2 млн. голов оленей эти пастбища сильно истощаются неумеренным выпасом. Более того, они нарушаются горнодобывающими, нефтяными, газовыми производствами, все более продвигающимися на северные земли. Перспективы сельскохозяйственного природопользования связаны, прежде всего, с повышением уровня его интенсивности и культуры, совершенствованием технологии. Именно таким способом в 20 веке в мире был обеспечен более высокий прирост продукции земледелия и животноводства по сравнению с ростом населения. Так, при росте населения с 1950 по 1990 гг. в 2,1 раза, производство продуктов питания выросло в 3 раза. И обеспечено это было на 2/3 за счет сельского хозяйства промышленно-развитых стран Европы и Северной Америки и лишь на 1/3 - странами развивающимися, где сосредоточено 80 % населения мира. Поэтому перевод российского сельского хозяйства на более высокий уровень интенсификации (при соблюдении экологических агротехнических норм) - главный путь повышения его продуктивности и экологичности. Повышение урожаев зерна и производства продуктов животноводства в 2-3 раза (сейчас урожай зерна в России около 15 ц/'га, в странах Центральной Европы – 20-40 ц/га, Западной Европы – 50-60 ц/га) позволит вывести из использования наиболее нарушенные земли, увеличить долю лесов и лугов в районах с высокой распашкой, Однако, это все возможно при подъеме экономики земледелия, усиления заинтересованности работников в результатах труда. |