Экология лекции. Введение в экологию л 1 Экология
 Скачать 1.08 Mb.
|
Природные ресурсы – это совокупность естественных тел, веществ и явлений природы, которые человек использует для достижения целей, направленных на обеспечение своего существования.К ним относятся: воздух, солнце, ветер, вода, земля, лес, естественные полезные ископаемые и др. Природные ресурсы (естественные)- важнейшие условия существования человечества, используемые для удовлетворения материальных и культурных потребностей общества. Экология использования природных ресурсов - это рациональная и безопасная реализация природных благ в интересах устойчивого развития человечества. Классификация природных ресурсов:
1. Энергетические ресурсы: а) участвующие в постоянном обороте и потоке энергии (солнечная энергия, космическая, энергия морских приливов и отливов, геотермальная, гравитационная и энергия давления, атмосферное электричество, Земной магнетизм, биоэнергия, вторичные формы энергии); б) депонированные энергетические ресурсы (нефть, природный газ, уголь, сланцы, торф); в) искусственно активированные источники энергии (атомная и термоядерная энергии).
а) почвенно- земельные (почва, подпочвы – грунты и горные породы, криогенные субстраты- ледники и многолетняя мерзлота, почвенные загрязнения, эрозия почв); б) геоморфологические (геоморфологические структурные и пространственные ресурсы, геологические глубинные ресурсы); в) неэнергетические минеральные ресурсы (металлические и неметаллические руды, нерудные ископаемые).
II. По скорости исчерпания: неисчерпаемые (неистощимые) - количественно неиссякаемая часть природных ресурсов (энергия Солнца, морские приливы, текущая вода) и исчерпаемые - ресурсы, количество которых неуклонно уменьшается по мере их добычи или изъятия из природной среды. III. По темпам экономического восполнения (возмещения) делятся на: восполнимые (возместимые) и невосполнимые (невозместимые) - те которые могут и не могут быть экономически восстановлены для хозяйства. IV. По возможности самовосстановления и культивирования делятся на: возобновимые - природные ресурсы способные к самовосстановлению за сроки, соизмеримые со сроками их потребления (чистый воздух, вода, растительность, животный мир); относительно возобновимые - почва, некоторое минеральное сырье; невозобновимые (полезные ископаемые) - либо вообще не восполняются в результате природных процессов (железо, медь, алюминий), либо их запасы восполняются медленнее, чем происходит их потребление (нефть, уголь, горючие сланцы). V. По возможности замены одних ресурсов другими: заменимые (виды сырья, топлива) и незаменимые (вода, воздух). VI. По собственности группируются на: частные (арендуемые), государственные (арендуемые), общественные. VII. По критерию использования: - производственные (промышленные, сельскохозяйственные); - потенциально- перспективные (целинные и залежные земли); - эстетические; - рекреационные (здравоохранительные), обеспечивающие отдых и восстановление здоровья и трудоспособности человека; - научные - особо охраняемые природные территории, предназначенные для сохранения и размножения образцов (эталонов) нетронутых биогеоценозов. VIII. По местоположению. IX. По виду - солнечная энергия, атмосферный воздух, ветер, водные ресурсы, земельные ресурсы, животный мир; растительный мир; полезные ископаемые (нефть, золото, руда). Полезные ископаемые - горная порода и природные минеральные образования, используемые в различных отраслях народного хозяйства. Они делятся на:
Полезные ископаемые могут быть: готовыми к потреблению (уголь, соль, драгоценные и отделочные камни) и требующие переработки, синтеза (нефть, руда, синтетические удобрения). Рациональное использование природных ресурсов - максимально полное извлечение из природного ресурса всех полезных продуктов с нанесением наименьшего вреда отраслям хозяйства, базирующимся на том же ресурсе, и состоянию природной среды, необходимой для жизни и поддержания здоровья человека. Основные признаки возобновляемости природных ресурсов:
Экологический кризис Экологический кризис - это напряженное состояние взаимоотношений между человечеством и природой, характеризующееся несоответствием развития производительных сил и производственных отношений в человеческом обществе ресурсно- экономическим возможностям биосферы. Экологический кризис делится на две части:
Признаками современного экологического кризиса являются:
Основные направления выхода из экологического кризиса:
Оценка экологической обстановки территории Экологическая обстановка классифицируется по возрастанию степени экологического неблагополучия: относительно удовлетворенная; напряженная; критическая; кризисная (зона чрезвычайной экологической ситуации); катастрофическая (зона экологического бедствия). Очень острые экологические ситуации возникают там, где состояние природной среды начинает прямо угрожать условиям жизни населения. Зона экологического бедствия– территория с очень сильным и устойчивым загрязнением (содержание ЗВ в 10 раз выше ПДК), разрушительной потерей продуктивности, необратимой трансформацией экосистем, практически исключающей их из хозяйственного использования. Деградация земель превышает 50% территории. Зона экологического кризиса- территории с сильным загрязнением (содержание ЗВ в 5-10 раз выше ПДК), резким снижением продуктивности экосистем. Деградация земель проявляется на 20-50% территории. Зона экологического риска- территории с повышенным загрязнением (содержание ЗВ в 2-5 раз выше ПДК), заметным снижением продуктивности экосистем. Деградация земель захватывает 5-20% территории. Экологическая катастрофа - это природная аномалия, возникающая на основе прямого или косвенного воздействия человеческой деятельности на природные процессы и ведущая к остро- неблагоприятным экологическим последствиям или массовой гибели населения. Экологическая катастрофа проявляется в серьезном нарушении экологического равновесия в природе, разрушении устойчивого видового состава живых организмов, полном или существенном сокращении их численности, в нарушении циклов сезонных изменений биотического круговорота веществ и биологических процессов. Экологическая катастрофа отличается от экологического кризиса тем, что кризис- это обратимое состояние, где человек выступает активно действующей стороной, а катастрофа- необратимое явление, человек здесь вынужденно пассивная, страдающая сторона. Экологическая ситуация - это локальное или региональное ухудшение окружающей среды (загрязнение вод, воздуха, деградация почв), рассматриваемое как общественно неоправданное или опасное. Термин применяется к антропогенным, а не природным явлениям. Острота проявления региональных экологических проблем определяется показателями изменения природных условий, которые:
Все ареалы экологических ситуаций по степени остроты делятся на две категории: острые и очень острые. Особо охраняемые природные территории Особо охраняемые природные территории (ООПТ) – участки суши или водной поверхности, которые в силу своего природоохранного значения, полностью или частично изъяты из хозяйственного пользования и для которых установлен режим особой охраны. Особо охраняемые природные территории, согласно Закону, принятому Государственной Думой 15.02.1995 г., предназначены для поддержания экологического баланса, сохранения генетического разнообразия природных ресурсов, наиболее полного отражения биогеоценотического разнообразия биомов страны, изучения эволюции экосистем и влияния на них антропогенных факторов, а также для решения различных хозяйственных и социальных задач. Различают следующие основные категории указанных территорий: государственные природные заповедники, в т.ч. биосферные; национальные парки; природные парки; государственные природные заказники; памятники природы; дендрологические парки и ботанические сады. Заповедник – особо охраняемая территория, на которой полностью запрещена любая хозяйственная деятельность (включая туризм) в целях сохранения природных комплексов, охраны животных и растений, слежения за происходящими в природе процессами. С помощью заповедников решаются задачи:
Важнейшие заповедники – биосферные. Их создают там, где природа не утратила первозданных черт. Биосферные заповедники – входят в состав государственных природных заповедников и используются в качестве фонового заповедно- эталонного объекта при изучении биосферных процессов. Государственные природные заказники- временно охраняемые природные комплексы, предназначенные для сохранения, воспроизводства и восстановления одних природных ресурсов в сочетании с ограниченным, регламентированным и рациональным использованием других. Наибольший природоохранный эффект достигается в комплексных ландшафтных заказниках. Национальные природные паркииспользуются в природоохранных, рекреационных, просветительских научных и культурных целях. Памятники природы и особо ценные лесные массивы - выполняют функции микрозаповедников местного значения. ООПТ являются наименее загрязненными по мировым стандартам территориями, и могут стать центром экологического возрождения России. Красная книга Красная книга - список редких и находящихся под угрозой исчезновения видов растений и животных. Эти книги не только сигналы бедствия (красный цвет традиционно символизирует опасность), но и своеобразные программы спасения и увеличения численности видов растений и животных, которые могут исчезнуть с Земли. Существует несколько вариантов Красных книг:
Международная Красная книга. Идея, составление и издание книги принадлежит Международному союзу охраны природы и природных ресурсов (МСОП). Книга не сброшюрована, и любая страница может быть заменена другой по мере получения новых данных. В Международной Красной книге выделено пять видов растений и животных в соответствии с классификацией, разработанной МСОП: 1. Ex -по-видимому, исчезнувший; 2. E- под угрозой исчезновения; 3. V–сокращающийся в численности; 4. R- редкий; 5. восстановленные виды, нуждаются в постоянном контроле. Ежегодно в Международную Красную книгу вносятся изменения и новые виды, нуждающиеся в особой заботе. Красная книга РФ является официальным документом, содержащим сведения о распространении и мерах охраны редких и находящихся под угрозой исчезновения видов (подвидов, популяций) диких животных и дикорастущих растений и грибов (объектов животного и растительного мира), обитающих (произрастающих) на территории России, континентальном шельфе и в исключительной экономической зоне России. Красная книга России содержит разделы, аналогичные Международной Красной книге. Информация по каждому виду, включенному в Красную книгу, содержит краткое морфологическое описание, места распространения или обитания, численность в природе и причины ее уменьшения и т.д. Ведение Красной книги РФ включает:
Основанием для исключенияиз Красной книги РФ или изменения категории статуса того или иного объекта животного или растительного мира служат данные о восстановлении его численности и (или) ареала, о положительных изменениях условий его существования или другие данные, свидетельствующие об отсутствии необходимости принятия специальных мер по его сохранению и восстановлению, а также в случае его безвозвратной потери (вымирания). Решение о включении конкретного вида растения или животных в Красную книгу (или исключение из нее) принимает Межведомственная комиссия. Загрязнение окружающей природной среды Л-8 Биосфера, весьма динамичная планетарная экосистема, во все периоды своего эволюционного развития постоянно изменялась под воздействием различных природных процессов. Загрязнение -это процесс привнесения в среду или возникновение в ней новых, не характерных для нее физических, химических, биологических агентов, оказывающих негативное воздействие. Подавляющая часть антропогенных воздействий носит целенаправленный характер, т.е. осуществляется человеком сознательно во имя достижения конкретных целей. Загрязнение окружающей среды – это любое внесение в ту или иную экологическую систему (биогеоценоз) не свойственных ей живых или неживых компонентов, физических или структурных изменений, прерывающих или нарушающих процессы круговорота и обмена веществ, потоки энергии и информации, с непрерывными последствиями в форме снижения продуктивности или разрушения данной экосистемы. Разнообразные виды вмешательства человека в естественные процессы в биосфере группируются по следующим категориям загрязнений:
Загрязнение среды обитания - физико- химические изменения состава природного вещества (воздуха, воды, почвы), которые неблагоприятно влияют на окружающую среду обитания. Загрязнение биосферы - это поступление в нее любых твердых, жидких, газообразных веществ или видов энергии (теплота, звук, радиация) в количествах, оказывающих вредное влияние на человека, растения и животных. Загрязнение окружающей среды делится на:
Антропогенные загрязнения подразделяются на: пылевые, газовые, химические, ароматические, тепловые, радиоактивные. Источником этого загрязнения является деятельность человека- промышленность, сельское хозяйство, транспорт. По объектам загрязнения различают: загрязнение поверхностных и подземных вод, загрязнение атмосферного воздуха, загрязнение почв, загрязнение околоземного космического пространства. В зависимости от материальности загрязнение делят: 1. материальное:
2. физическое (энергетическое):
Загрязнитель - субъект воздействия (физический агент, химическое вещество или биологический вид) на окружающую среду, количество которого выше естественного уровня. Одни загрязнители оказывают на человека прямое влияние, другие – косвенное. Прямое воздействие загрязнения биосферы на человека могут оказать:
Косвенное воздействие загрязнения биосферы на человека передается через растения и животных при контакте с ними или при употреблении их в виде продуктов питания (по пищевым цепям). Негативная деятельность человека проявляется в следующих направлениях: загрязнение окружающей природной среды; истощение природных ресурсов; разрушение природной среды. Типы загрязнителей различаются в зависимости от степени разложения:
Охрана биосферы от загрязнения является комплексной задачей и осуществляется по двум направлениям:
Совершенствование производственных отношений возможно при сочетании методов: административного, экономического, технологического. Административный метод охраны окружающей природной среды предполагает регулирование со стороны государства. Он исходит из отношений власти и подчинения. Экономический метод подразумевает усиление рыночных средств воздействия на экологические процессы, предупреждение загрязнений. Технологические методы направлены на создание неразрушающих природу производств. Основным принципом при создании таких производств является оказание минимального воздействия на окружающую среду. Эта задача решается двумя путями: уничтожение вредных выбросов (очистка и утилизация); создание малоотходных и ресурсосберегающих производств. Нормирование качества окружающей природной среды Нормирование качества окружающей природной среды - это установление нормативов предельно допустимых воздействий человека на природу и является центральной идеей Закона «Об охране окружающей природной среды» – раздел 4 (ст.25-34). Под воздействием понимается антропогенная деятельность, связанная с реализацией экономических, рекреационных, культурных и других интересов человека, вносящая изменения в природную среду. Разработка нормативов ведется в трех основных направлениях:
Общие требования к нормам качества: экологическая безопасность населения; сохранение генетического фонда; обеспечение рационального использования и воспроизводства природных условий устойчивого развития хозяйственной деятельности. Задача экологического нормирования- обеспечение благополучия экологических систем в целом и здоровья человека, т.е. сохранение установившегося в природе равновесия в пределах возможной саморегуляции. По объектам охраны нормативы объединяются в три группы:
По принципам вводимых ограничений подразделяются на группы:
Гигиенические нормативыустанавливаются в интересах охраны здоровья человека и сохранения генетического фонда некоторых видов растительного и животного мира. Установленные и утвержденные нормативы обязательны на всей территории РФ (и стран СНГ). Нормативы качества окружающей среды - предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в природных средах и объектах. Под ПДКпонимают предельно допустимую концентрацию различных видов загрязнителей в воздухе, воде или почве, превышение которой оказывает вредное воздействие на человека, растения или животных. ПДВ (предельно допустимые выбросы)- это масса выбросов вредных веществ в единицу времени от данного источника или совокупности источников загрязнения атмосферы. ПДС (предельно допустимый сброс) - масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению в данном пункте в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте. ПДВ и ПДС являются основой для планирования мероприятий и проведения экспертизы по предотвращению загрязнения атмосферы и гидросферы. ЭДК - экологически допустимые концентрации вредных веществ в окружающей среде, не нарушающие гомеостатические механизмы саморегуляции экосистем. На основе ЭДК можно рассчитывать ЭДН. ЭДН – мера, которая позволит обеспечить баланс экологических и социально-экономических интересов человека- инструмент устойчивого развития общества. Норма загрязнения - предельная концентрация вещества, поступающего или содержащегося в среде, допускаемая нормативными актами. В качестве критериев количественной оценки уровня загрязнения окружающей среды используются:
Вредное вещество - это инородный нехарактерный для природных экосистем ингредиент, оказывающий отрицательное влияние на них и живые организмы, обитающие в этих экосистемах. По химической природе вредные вещества или токсиканты бывают неорганического происхождения (ртуть, свинец, хром, цинк и др.) и органического (фенолы, нефтепродукты, пестициды и др.) происхождения. Наиболее приоритетными являются тяжелые металлы (свинец, ртуть, кадмий, медь, никель, кобальт, цинк), обладающие высокой токсичностью и миграционной способностью. Степень загрязнения окружающей среды токсикантами определяется их химически активными миграционными формами и механизмом миграции. Миграция элементов - это перенос и перераспределение химических элементов в земной коре и на поверхности Земли. Наибольшее распространение получила классификация загрязняющих веществ по степени опасности. В соответствии с ГОСТ в РФ все вредные вещества по степени опасности разделены на 4 класса: 1 – чрезвычайно опасные 2 – высокоопасные 3 – умеренно опасные 4 – малоопасные. Экологическое нормирование должно стать частью общегосударственной программы обеспечения экологической безопасности природных ресурсов России. Загрязнение атмосферы Охрана атмосферного воздуха – ключевая проблема оздоровления окружающей природной среды. Атмосферный воздух занимает особое положение среди других компонентов биосферы. Атмосферный воздух выполняет и сложнейшую защитную экологическую функцию, предохраняя Землю от абсолютно холодного Космоса и потока солнечных излучений. Атмосфера обладает способностью к самоочищению. Оно происходит при вымывании аэрозолей из атмосферы осадками, турбулентном перемешивании приземного слоя воздуха, отложении загрязненных веществ на поверхности земли и т.п. Однако в современных условиях возможности природных систем самоочищения атмосферы серьезно подорваны. Под массированным натиском антропогенных загрязнений в атмосфере стали проявляться весьма нежелательные экологические последствия. Под загрязнением атмосферного воздуха понимают любое изменение его состава и свойств, которое оказывает негативное воздействие на здоровье человека и животных, состояние растений и экосистемы. Загрязнение атмосферы может быть:
|