Текст книги "Экология. Шпаргалка"

50. Экстремальные виды воздействий на биосферу

Экстремальные воздействия на биосферу можно разделить на природные (стихийные бедствия) и антропогенные (аварии, войны и др.).

По происхождению стихийные бедствия подразделяются на эндогенные (связанные с внутренней энергией Земли) и экзогенные (обусловленные силой тяжести и энергией Солнца).

К ним относят:

1) землетрясения, которые могут привести к катастрофическим экологическим последствиям;

2) цунами, сейсмические явления, возникающие на дне океанов;

3) вулканические извержения.

Экзогенные стихийные бедствия:

1) наводнения – временное затопление водой обширной части суши при подъеме уровня в реках, озерах и др.;

2) тропические штормы – движение воздушных масс с огромной скоростью;

3) нетропические штормы – циклоны и ураганы, возникающие над океаном со скоростью ветра более 30 м/с;

4) засуха – длительный период сухой погоды с незначительным количеством или полным отсутствием осадков.

К экзогенным также относят оползни, селевые потоки и обвалы.

Самое мощное разрушительное антропогенное воздействие на биосферу – войны, наносящие огромный урон популяции человека и экологическим системам. Так, вовремя Второй мировой войны погибло 55 млн человек, военным действиям подвержена территория площадью 3,3 млн км². В 1991 г. в Персидском заливе было взорвано 1250 нефтяных скважин, в результате чего ежедневно сгорал 1 млн нефти, загрязняя атмосферу на сотни километров.

Преднамеренные антропогенные воздействия на окружающую природную среду в военных целях – называются экоцидом.

Наиболее опасным является оружие массового поражения – химическое, бактериологическое и ядерное.

Химическое оружие применяется для отравления человека и биоты различными отравляющими веществами (например, нервно-паралитического действия – зарин, зоман и др.). Эти вещества вызывают не только гибель людей, но и оказывают отрицательное воздействие на природные экосистемы, гибнут растения и позвоночные животные.

Бактериологическое – бактериальные средства (вирусы, бактерии и др.), а также токсины, вызывающие массовое поражение людей (например, такие заболевания как холера, чума и др.).

Ядерное оружие обладает большой мощностью и поражающим действием, определяющимся воздействиями на природную среду светового излучения, проникающей радиации, ударной волны, радиоактивного заражения.

Техногенная экологическая катастрофа– авария технического устройства (АЭС и др.), приводящая к негативным изменениям окружающей среды, гибели живых организмов, экономическому ущербу.

51. Город как новая среда обитания человека

Урбанистическая система – неустойчивая природно-антропогенная система, состоящая из архитектурно-строительных объектов и резко нарушенных естественных экологических систем (Н. Ф. Реймерс, 1990 г.).

Город состоит из следующих функциональных зон:

1) промышленных зон – территорий с большим количеством промышленных объектов химической, металлургической, машиностроительной и других отраслей, являющихся основными источниками загрязнения окружающей среды;

2) селитебных зон – территории сосредоточения административных зданий, домов, микрорайонов и т. п.;

3) лесопарковых зон – территории зеленых насаждений вокруг города, рассчитанные для отдыха людей, развлечений и спорта.

Внутри города находятся городские парки – насаждения деревьев, кустарников и цветов, занимающие большие территории города и служащие для отдыха людей. Но в отличие от естественных лесных сообществ и лесопарков городские парки, а также скверы не являются саморегулируемыми системами.

Лесопарковую зону, городские парки и территории для отдыха людей называют рекреационными зонами.

Развитие процессов урбанизации приводит к усложнению городской инфраструктуры. Значительные участки занимают транспорт и транспортные сооружения (автодороги, гаражи, АЗС, СТО, железные дороги, аэродромы и др.). Транспортные системы проходят через все функциональные зоны города и влияют на городскую среду.

Городская среда, окружающая человека, – совокупность абиотической и социальной сред, взаимовлияющих на человека и его хозяйство. Урбосреду можно разделить на природную среду и измененную человеком природную среду (антропогенные ландшафты, переходящие в искусственную среду). В целом городская среда является частью техносферы, или биосферы, измененной деятельностью человека.

На территориях городов, в урбоэкологических системах выделяют группу систем, обусловливающих сложность взаимодействия зданий с окружающей средой и называемых природно-техническими системами (А. А. Трофимов, 1985 г.). Данные системы тесно связаны с антропогенными ландшафтами, их рельефом и геологическим строением.

Итак, урбосистемы представляют собой скопление людей, жилых и промышленных комплексов. Урбосистемы искусственно регулируются и поддерживаются человеком, и их существование зависит от энергии горючих ископаемых и атомно-энергетического сырья.

В среде урбосистем возникают проблемы утилизации и реутилизации добываемых природных ресурсов, загрязнения и очистки окружающей среды, изоляции хозяйственной деятельности от природного обмена веществ и потока энергии в естественных экологических системах.

52. Экологические принципы рационального природопользования. Мониторинг

Основные принципы рационального природопользования:

1) принцип системного подхода, всесторонне оценивающий влияние производства на среду и ее ответных реакций. Согласно этому принципу ни один природный ресурс не может сохраняться и использоваться независимо от других ресурсов. Так, например, внесение удобрений в почву влечет за собой загрязнение водных ресурсов;

2) принцип оптимизации, заключающийся в принятии наиболее правильных решений в использовании природных ресурсов;

3) принцип опережения, который заключается не в увеличении количества вовлекаемых и используемых природных ресурсов, а в более полном использовании этого же количества путем ресурсосбережения и разработки новых, более совершенных технологических процессов;

4) принцип гармонизации, основанный на гармоничных отношениях природы и производства путем создания и использования природно-технических, эколого-экономических или геотехнических систем – комплекс какого-либо производства и взаимодействующих с ним компонентов окружающей среды. Такие системы обеспечивают высокие показатели производства и одновременно поддерживают благоприятную экологическую обстановку на своей территории. Здесь обязательно предусмотрено прогнозирование и предотвращение нежелательных и опасных ситуаций. Такая система имеет службу управления, которая должна своевременно выявлять возможные вредные воздействия и корректировать их. Обнаружение опасных ситуаций достигается постоянным сбором информации о состоянии природной среды посредством наблюдений за ее изменениями, вызываемыми деятельностью человека. Данные системы называются мониторингом, и именно они осуществляют контроль над загрязнением воздуха, воды, почвы, состоянием живых организмов, а на предприятиях – контроль над сбросами и пылегазовыми выбросами.

Выделяют следующие виды мониторинга:

1) локальный мониторинг – наблюдение, проводимое в особо опасных зонах за изменением различных показателей состава природных ресурсов;

2) региональный мониторинг – наблюдение за состоянием экосистем крупных природно-территориальных комплексов, изучение трофических связей и их нарушения, анализ показатели антропогенных воздействий на природную среду в данных регионах;

3) глобальный мониторинг – слежение за общемировыми процессами в атмосфере, гидросфере, литосфере, флоре и фауне, т. е. в биосфере планеты, включая все экологические компоненты. Глобальный мониторинг окружающей среды осуществляется в рамках ЮНЕП (орган ООН) и Всемирной метеорологической организацией.

53. Способы защиты окружающей среды от отходов производства и потребления

В настоящее время экологической проблемой становится накопление опасных отходов. Рассмотрим способы защиты окружающей природной среды от твердых бытовых и промышленных отходов, а также от диоксинсодержащих и радиоактивных.

Основные методы переработки твердых бытовых отходов:

1) сжигание отходов на специальных мусоросжигательных заводах;

2) компостирование для получения азотных удобрений или биологического топлива (перспективный метод);

3) строительство полигонов для частичной переработки и захоронения отходов – наиболее приемлемый метод;

4) сортировка, утилизация и реутилизация полезных компонентов;

5) пиролиз (нагревание при температуре 1700 °C без доступа воздуха).

Утилизация практически всех компонентов, способствующая снижению загрязнения окружающей среды, но является очень трудоемким технологическим процессом. Основные методы ликвидации и переработки твердых промышленных отходов– захоронение на полигонах, сжигание, складирование в поверхностных хранилищах.

Токсичные твердые промышленные отходы обезвреживают на полигонах, а для защиты почвы и грунтовых вод в отходы вносят вещества-отвердители (жидкое стекло, цемент и др.). Земельные участки для захоронения выбирают соответственно «Санитарным правилам о порядке накопления, транспортировки, обезвреживания и захоронения токсичных промышленных отходов». Запрещается размещать полигоны в заболоченных местах, в зонах санитарной охраны курортов, в зонах оползней и снежных лавин, в зеленых зонах городов.

Сложной и нерешенной проблемой остается обезвреживание и захоронение диоксинсодержащих и радиоактивных отходов.

В России правовые основы обеспечения радиационной безопасности определены Федеральным законом от 03.01.1996 г. № 3-Ф3«О радиационной безопасности населения».

Разработанными методами утилизации радиоактивных отходов являются сжигание в керамических печах и перемещение продуктов переработки в хранилища-могильники, цементирование и др. Для утилизации жидких радиоактивных отходов используют отвердители (цемент, жидкое стекло, битум). В России действуют примерно 20 специальных комбинатов и пунктов захоронения радиоактивных отходов.

Для утилизации диоксиносодержащих отходов в России большую роль сыграло принятие в 1993 г. проекта первого этапа Федеральной программы «Защита окружающей природной среды и населения от диоксинов и диоксинподобных токсикантов». Сейчас в нашей стране утверждены нормы предельно допустимых концентраций для диоксинов, разработаны и запущены в производство технологии очистки воды от диоксинов с помощью сорбции на гранулированных активных углях.

54. Способы защиты окружающей природной среды от особых видов воздействия

К особым видам воздействия относят шумовое, биологическое и воздействие электромагнитных полей и излучений.

Защита от воздействия шума в России регламентируется Законом Российской Федерации от 10.01.2002 г. № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» и постановлениями Правительства «О мерах по снижению шума на предприятиях, в городах» и др. Госстандарт установил единые санитарно-гигиенические нормы и правила по ограничению шума на промышленных предприятиях, в городах и др.

Защиту от шумового воздействия в городах можно осуществить следующими мероприятиями (Швецов, 1994 г.):

1) зонированием с выносом источников шумов за пределы застройки;

2) организацией транспортной сети, исключающей прохождение шумных магистралей через районы жилой застройки;

3) удалением источников шума и устройством защитных зон вокруг и вдоль источников шумового воздействия и зеленых насаждений;

4) прокладкой магистралей в туннелях, устройством шумозащитных насыпей и других шумопоглощающих препятствий на пути распространения шума (выемок, экранов). Архитектурно-планировочные меры заключаются в создании шумозащитных зданий, обеспечивающих нормальный акустический режиме помощью инженерных конструкций и других мероприятий (например, облицовка стен звукопоглощающими материалами, герметизация окон и др.).

Защита от биологического воздействия заключается в предупреждении, своевременном выявлении, локализации и устранении биологического загрязнения комплексными мерами противоэпидемической защиты населения.

Согласно Закону Российской Федерации от 10.01.2002 г. № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» необходимо строгое соблюдение нормативов предельно допустимой концентрации в природной среде грибков, вирусов, микроорганизмов и биологических веществ.

Для предотвращения террористических актов согласно «Экологической доктрине Российской Федерации» (2002 г.) необходимы:

1) создание систем оповещения и ликвидации последствий экологического терроризма;

2) предотвращение ввоза и распространения видов живых организмов, вызывающих нарушения в экосистемах, вредителей, переносчиков, возбудителей заболеваний;

3) предотвращение преднамеренных пожаров, вызывающих уничтожение природных экосистем и агроэкосистем;

4) предотвращение применения химических веществ, вызывающих деградацию природной среды;

5) предотвращение организации диверсий и техногенных аварий с экологическими последствиями на потенциально опасных объектах.

Основным способом защиты населения от возможного вредного воздействия электромагнитных полей от линии электропередач является создание охранных зон шириной 15–30 м. Напряженность электромагнитных полей можно снизить различными экранами, например, из зеленых насаждений, заземления тросов и др.

55. Принципы охраны природы

Принципы охраны окружающей среды связаны с принципами рационального использования природных ресурсов.

Основными принципами охраны природы являются:

1) принцип охраны природы в процессе использования – природу необходимо сохранять не только посредством ее консервации, т. е. исключения из хозяйственного использования, но и при различных видах антропогенной деятельности любыми средствами;

2) принцип комплексности природоохранных мероприятий – противодействие отрицательным природно-антропогенным процессам, консервация природных компонентов и ландшафтов, повышение их устойчивости к антропогенным воздействиям, природоохранное планирование;

3) принцип повсеместности охраны природы – Важна охрана не только заповедных территорий, но и всего окружающего человека пространства на локальном, региональном и глобальном уровнях;

4) принцип превентивности (профилактики) – Сохранение свойств саморегулирования природной составляющей геосистемы путем бережного отношения к воде, воздуху, определяющим круговорот веществ и биоте;

5) принцип учета природной дифференциации окружающей среды, заключающейся в неоднородности географического пространства;

6) принцип возмещения окружающей среде вреда сельскохозяйственной деятельностью человека – комплексные мероприятия, включающие разумное проектирование хозяйственных объектов, введение ограничений на выбросы и сбросы загрязняющих веществ и др.

Реализация данных принципов невозможна без нормирования качества природной среды (установки пределов изменения ее естественных свойств и функций).

Согласно Федеральному закону «Об охране окружающей среды» установлены следующие нормативы допустимого воздействия на природу:

1) нормативы допустимой антропогенной нагрузки на окружающую среду, определяющиеся для субъектов хозяйственной деятельности в целях регулирования различных источников воздействия на определенной территории и оценки с учетом видов природопользования;

2) нормативы допустимых сбросов, выбросов веществ и микроорганизмов, устанавливающиеся на основе нормативов допустимой антропогенной нагрузки и качества окружающей среды, а также технологических нормативов;

3) нормативы допустимых физических воздействий (уровня шума, количества тепла и др.);

4) нормативы допустимого изъятия компонентов природной среды, определяющиеся в соответствии с лесным, земельным и другими законодательствами;

5) нормативы образования отходов производства и потребления.

56. Защита растительного мира биотических сообществ

Основными мерами защиты растений являются защита растений от болезней и вредителей, полезащитное разведение, повышение эффективности использования лесных ресурсов, охрана отдельных видов растений или растительных сообществ, защита от лесных пожаров.

Выделяют профилактические и истребительные меры защиты растений от болезней и вредителей. К профилактическим относят карантинную службу, надзор и др.

Истребительные (лечебно-истребительные) меры:

1) химические (применение химических веществ, токсичных для вредителей);

2) биологические (уничтожение вредителей паразитами насекомых и насекомоядными хищниками и др.);

3) агротехнические (апробация семян, селекция сортов растительных культур, устойчивых к болезням, вредителям и климатическим условиям).

Полезащитное разведение заключается в искусственной посадке лесополос по границам полей, на пастбищах и прочее для поддержки биологического равновесия. Лесонасаждения оказывают положительное влияние на природную среду и защищают сельскохозяйственные поля, виноградники, пастбища от сильного ветра, пыльных бурь, вымерзания и др.

В комплекс мероприятий по повышению эффективности использования лесных ресурсов входят ликвидация перерубов в малолесных районах, перенесение лесозаготавливающих и лесоперерабатывающих предприятий в многолесные районы, сокращение потерь древесины при перевозках и прочее, необходимо также проводить лесовосстановительные работы (например, дальнейшее развитие лесных питомников).

Охрана растительного мира включает в себя охрану редких и исчезающих видов растений и охрану основных растительных сообществ. К редким видам растений относят виды, имеющие низкую численность и ограниченный ареал. Строго запрещаются их сбор, сенокошение, выпас скота и другие формы уничтожения в местах их произрастания.

Важной задачей является сохранение генофонда видового разнообразия растений с помощью создания генетических банков, в которых генофонд видов сохраняется в виде семян.

Защита растений от лесных пожаров осуществляется специальной службой государственной лесной охраны, в распоряжении которой имеется современная техника обнаружения и тушения пожаров. В основном используются вертолеты, самолеты, вездеходы, опрыскиватели и бульдозеры. Для предотвращения распространения огня на большие территории создают противопожарные барьеры-разрывы, просеки, специальные полосы и др.

В большинстве случаев причиной возникновения пожаров становятся брошенные горящие окурки, костры, поэтому важное значение имеют профилактические меры (например, разъяснительные работы среди населения).

57. Роль животных организмов в биосфере. Изменения состава фауны, вызванные деятельностью человека

Животный мир – совокупность всех видов и особей диких животных (млекопитающих, птиц, пресмыкающихся, земноводных, рыб, а также насекомых, моллюсков и других беспозвоночных), населяющих определенную территорию или среду и находящихся в состоянии естественной свободы (В. И. Коровкин, Л. В. Передельский, 2003 г.).

Животный мир является важным регулирующим и стабилизирующим компонентом биосферы, обязательным элементом окружающей природной среды и биологического разнообразия планеты.

Основная экологическая функция животных организмов – их участие в биотическом круговороте энергии и веществ. Устойчивость любой естественной экосистемы обеспечивается прежде всего животными как наиболее подвижным элементом.

Главные причины обеднения видового разнообразия, сокращения численности и вымирания животных состоят в следующем:

1) нарушение среды обитания;

2) прямое уничтожение для защиты продукции;

3) непреднамеренное уничтожение;

4) чрезмерное добывание;

5) интродукция чуждых видов;

6) загрязнение окружающей природной среды.

Нарушение среды обитания происходит

в результате распашки степей, вырубки лесов, осушения болот и других воздействий человека, которые изменяют условия размножения диких животных и пути миграции, что часто приводит к сокращению их численности и гибели (например, при прокладке газопровода в районе Норильска не учли миграцию оленей в тундре, что явилось причиной гибели нескольких тысяч животных).

Прямое уничтожение животных для защиты сельскохозяйственной продукции и промысловых объектов, например, истребление хищников, грызунов и др.

Непреднамеренное или случайное уничтожение – во время военных действий, на автомобильных дорогах и др. Так, в результате строительства плотин на реках полностью были ликвидированы нерестилища многих видов рыб.

Чрезмерное добывание (охота, браконьерство) – основная причина сокращения численности как крупных млекопитающих (носорогов и других в странах Азии и Африки), так и мелких животных (в России уловы восточно-балтийской трески снизились в 16 раз по сравнению с уловами 1980-х гг.).

Интродукция чуждых видов (внесение их человеком) приводит к вытеснению или вымиранию коренных видов под влиянием на них завезенных видов растений и животных.

По мнению многих ученых, введение новых видов животных возможно только в обедненные антропогенные системы для поддержки баланса экосистем.

Еще одной причиной сокращения численности и исчезновения животных является загрязнение природной среды различными токсическими веществами (нефтью и нефтепродуктами, пестицидами и др.).