Ресурсные циклы - раздел Экология, ЭКОЛОГИЯ: ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ Взаимодействие Природы И Общества. При Рассмотрении Б...
Взаимодействие природы и общества. При рассмотрении биосферных проблем основное внимание обычно обращают на исследования природных систем и происходящих в них процессов, а также на их последствия для человечества. Деятельность же человека в данной связи рассматривается преимущественно в форме внешнего воздействия. Между тем для достижения необходимой сбалансированности в развитии природы и общества необходимо исследовать характер и направленность взаимодействия между этими специфическими разнокачественными системами, все более глубоко проникающим друг в друга. При всём многообразии форм и сторон взаимодействия природы и общества главенствующая роль среди них принадлежит процессу обмена веществ, который связывает человека с окружающей средой. Активным началом в этом процессе является человек, который своим я опосредствует обмен веществ между собой и природой.
Ф. Энгельс в книге «Диалектика природы» писал: «… в природе ничто не совершается обособленно. Каждое явление действует на другое обратно, и в забвении факта этого всестороннего движения и взаимодействия и кроется в большинстве случаев то, что мешает нашим естествоиспытателям ясно видеть даже простые вещи. Любое вызванное человеком изменение в природе неизбежно скажется на других элементах и, в конечном итоге, на обществе. Людям, которые в Месопотамии, Греции, Малой Азии и других местах выкорчёвывали леса, чтобы добыть таким путём пахотную землю, было невдомёк, что они этим положили начало нынешнему запустению этих стран, лишив их вместе с лесами центров скопления и сохранения влаги. Когда Альпийские итальянцы вырубали на южном склоне гор хвойные леса, они не предвидели, что этим подрезают корни высокогорного животноводства в своей области. Ещё меньше они предвидели, что этим большую часть года оставляют свои горные источники, а в период дождей эти источники могли изливать на равнину мощные потоки».
Поскольку человек в этом взаимодействии выступает не просто как биологическая особь, а как член общества, то и процесс обмена веществ приобретает форму взаимодействия между природой и обществом. Очевидно, что со становлением и развитием общества связано не просто появление еще одной ветви биологического круговорота, а формирование специфического общественного звена в общем круговороте веществ на Земле. Речь идёт именно о звене общего круговорота, так как люди, извлекая из природной среды необходимые вещества и придавая им пригодную для потребления форму, возвращают их в природу в том или ином трансформированном виде и, как правило, не на бывшее место локализации, а на совершенно иные территории.
Удерживается здесь лишь только часть извлекаемого природного материала в виде орудий труда или многократно используемого оборотного фонда (лом металлов, вода оборотная, семена растений и т.д.). «Продукты возврата», присущие различным стадиям многообразных производственных процессов, являются, по сути, веществами, загрязняющими окружающую природную среду.
Основываясь на учении о взаимосвязи и взаимозависимости предметов и явлений в природе и обществе, экология как наука рассматривает конкретные взаимосвязи и взаимообусловленности в природе с учётом влияния человека, давая им качественные и количественные оценки, необходимые для управления, организации рационального использования, охраны и воспроизводства природных ресурсов, планомерного преобразования природы.
Наиболее крупной системой связей здесь является соотношение общества с живой и неживой природой (рис.5.2).
+
| |
| Ресурсно-экологичес-
кий потенциал
| |
_
| Промышленное
производство
| |
+
+
| Сельскохозяйственное
производство
| |
Рис.5.2. Обобщённая модель взаимодействия общества и природы:
+ - положительная связь; - отрицательная связь.
Каждый из взаимодействующих элементов связан с другими прямыми обратными связями. Таким образом, не только общество действует на природу, но и неживая природа действует на общество, иногда в сильной степени, замедляя или ускоряя общественное развитие, вызывая в прошлом даже гибель государств. Природа, изменяемая в современных условиях в худшую сторону, стимулирует возникновение ряда общественных явлений. Постановка проблемы охраны окружающей среды и приобретение ею первостепенного значения свидетельствует о существенном влиянии природы на общество. Кратко связь и взаимозависимость живой и абиотической среды может быть выражена таким образом: неживая природа в процессе своего развития привела к возникновению живой природы, находящейся в непрерывающейся необходимой связи с первой. Живая природа стала важнейшим фактором развития неживой природы Земли и обусловила появление людей, деятельность которого стала определять эволюцию всей биосферы. Отсюда следует, что судьба природы как местообитания человечества находиться в руках самого человека.
Понятие ресурсного цикла. Для анализа оптимизации и прогнозирования обмена веществ между обществом и природой И.В. Комаром была разработана концепция ресурсных циклов. Обмен веществ между обществом и природой носит хорошо выраженный характер полициклического процесса. Суммарный поток можно расчленить на отдельные ресурсные циклы.
Ресурсный цикл – это совокупность превращений и пространственных перемещений определенного вещества (или группы веществ), происходящих на всех этапах использования его человеком (включая выявление, подготовку к эксплуатации, извлечение из природной среды, переработку, потребление, возвращение в природу) и протекающих в рамках общего данного вещества (или веществ) на Земле. Ресурсные циклы различаются по виду главного участвующего в них вещества или их сочетаний. Причем каждый цикл обычно «обрастает» рядом сопутствующих и побочных подциклов, которые развиваются на базе разностороннего использования основного ресурса и дополнительно вовлекаемых в хозяйственный оборот первичных природных материалов. Слово «цикл» подразумевает замкнутость процесса. В природе, как известно, все вещества циркулируют в замкнутых биохимических циклах. Ресурсный же цикл, который называют еще и «антропогенным круговоротом вещества», фактически не замкнут, на каждом этапе неизбежны значительные потери вещества и заключенного в нём энергии.
Виды ресурсных циклов.Различают 6 основных ресурсных циклов со следующими подциклами:
- цикл энергоресурсов и энергии с энергохимическим и гидроэнергетическим подциклами;
- циклы металлорудных ресурсов и металлов с коксохимическим подциклом;
- цикл неметаллического ископаемого сырья с группой подциклов ─ горнохимическим, минеральных строительных материалов, особенно ценных редких нерудных полезных ископаемых;
- цикл лесных ресурсов и лесоматериалов с лесохимическим подциклом;
- цикл почвенных и климатических ресурсов и аграрного сырья;
- цикл ресурсов фауны и флоры с серией подциклов, формирующихся на базе биологических ресурсов, вод, ресурсов охотничьего хозяйства и полезных дикорастущих растений.
Среди перечисленных ресурсных циклов важнейшее место принадлежит циклу почвенных и климатических ресурсов и аграрного сырья, который обеспечивает жизнь человека как биологического вида, поставляя продукты земледелия и животноводства (с заключенной в их органическом веществе энергией), именно эти ресурсы необходимы человеку как биологическому существу – это один из древнейших по времени возникновения циклов.
Функционирование этого и других циклов (лесных ресурсов, фауны и флоры), базирующихся на возобновляемых природных ресурсах, осуществляется при очень низком коэффициенте полезного использования первичных веществ и энергии. В целом же совершенствование каждого ресурсного цикла на всех этапах ─основа охраны окружающей природной среды, использования ресурсов без их истощения.
Все темы данного раздела:
ИНЖЕНЕРНАЯ ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
( В этой части книги даны те главы, которых нет в учебном пособии 2007 г.)
ИВАНОВО 2008
УДК. 574:50
ИНЖЕНЕРНАЯ ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
УЧЕБНИК
Редактор Т.В. Соловьева
Технический редактор Н.С. Толмачева
Лицензия ИД № 05285 от 4 июля 2001 года
Антуан де Сент – Экзюпери
В условиях научно-технического прогресса сохранение окружающей природной среды как местообитания человека стало важнейшей задачей современности. Человечество в условиях техногенеза получило в свои
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ КРИЗИСЫ
Сложилась парадоксальная ситуация: мировая цивилизация, достигшая больших знаний во многих областях науки и техники, оказалась в очень сложном положении; появилось много разных проблем локального,
Экологические последствия
К началу 2000 г. численность популяции человека достигла 6,0 млрд. К настоящему времени население увеличилось примерно до 6,72 млрд человек. Более 95 % этого роста народонаселения «обеспечили» разв
Проблема нехватки продуктов питания
Проблема голода, как и другие проблемы, напрямую связана с прогрессирующим ростом народонаселения.
Т. Мальтус (1766 – 1834) впервые высказал мысль о том, что при росте народонаселения буде
Проявление парникового эффекта
Кроме традиционной концепции существуют ещё несколько гипотез об изменении климата на нашей планете.
1. Теория превалирующей роли природной эмиссии диоксида углерода. Согласно этой
Появление озоновых дыр
Формы жизни на нашей планете сохраняются благодаря тому, что вокруг Земного шара образовался защитный озоновый слой, который защищает биосферу от опасной ультрафиолетовой солнечной радиации.
Проблема кислотных дождей
Немаловажными видами загрязнения атмосферного воздуха считаются оксиды серы и азота, которые, циркулируя в ней, являются основными источниками выпадения кислотных дождей. Оксиды серы и азота поступ
Уничтожение лесов и их последствия
На заре земледелия и скотоводства лесами было покрыто не менее 6,2 млрд км2 (60 – 70%) поверхности Земли. По оценкам лесных экспертов, лесопокрытые территории в конце ХХ столетия составл
Истощение энерго- и минеральных ресурсов
В современном мировом хозяйстве применяется свыше 250 разновидностей полезных ископаемых. Например, строительные камни, руды чёрных и цветных металлов, камни-самоцветы, золото, серебро, нефть, угол
Деградация сельскохозяйственных угодий
Одним из проявлений экологического кризиса является деградация сельхозугодий. Ежегодно из-за деградационных процессов на нашей планете теряется около 43,2 млн га, в том числе пашни 7,0 млн га. Обща
Эвтрофирование водоёмов
Деградацию водоёмов и нарушение всех видов водопользования ставят в ряд глобальных проблем.
Эвтрофирование водоёмов является одним из воздействий на окружающую природную среду. Термин троф
Постепенный переход из дистрофного или олиготрофного состояния в эвтрофное называется эвтрофированием.
Эвтрофирование может происходить как естественным путём, так и вследствие антропогенного воздействия, его называют антропогенным эвтрофированием. Процесс естественного эвтро
Вопросы для самоконтроля
1. В чём состоит суть проблемы цивилизации?
2. Что из себя представляет демографический взрыв, как происходил и какие экологические последствия при этом возникли?
3. Чем вызван не
Развитие экологических знаний
Становление и развитие экологии неразрывно связано с возникновением и развитием человеческого общества. Биотическое начало на планете послужило и будет в дальнейшем служить предпосылкой для формиро
Системные связи в биосфере
Среди форм взаимоотношений между организмами разных видов в природе главное место занимают взаимодействия, которые обобщённо могут быть обозначены как «пища – потребитель пищи» или «ресурс – эксплу
Принципы и теории систем в экологии
Существуют некоторые общие принципы, позволяющие составить единую основу для изучения технических, биологических и социальных систем. Некоторые общие свойства этих систем:
1. Свойства сист
Фундаментальные законы экологии
Современная экология располагает обширным, не требующего доказательств, материалом относящейся ко всем уровням организации природных систем. Некоторые, достаточно общие постулаты, теоремы, правила
Под системой понимаются упорядоченно взаимодействующие и взаимозависимые компоненты, образующие единое целое.
Живая система при всей сложности её организации состоит из биологических макромолекул: нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), белков, полисахаридов, жирных кислот, а также других необходимых веществ.
Предмет и методы экологических исследований
Предметом исследования экологии являются биологические макросистемы (популяции, сообщества и биоценозы) и их динамика во времени и в пространстве. Работы Барри Анри Тенсли (193
Связь экологии с другими науками
Сегодня экология перестала быть чисто естественной биологической наукой – это комплексная социоестественная наука. В её предмет практически вовлечены все стороны жизнедеятельности человека.
Вопросы для самопроверки
1. Какие основные разделы экологии Вам известны?
Как происходило формирование экологических знаний? Из скольких этапов состоит развитие экологии? Труды каких ученых Вам изве
Понятие о среде обитания и адаптации
Среда обитания ─ это часть природы, которая окружает живой организм и с которой он взаимодействует. Любой живой организм живет в сложном и изменяющемся мире, постоянно пр
Экологические факторы и типы реакций организмов на внешние воздействия
Отдельные свойства, или элементы, среды, воздействующие на организм (организмы), именуются экологическими факторами. К экологическим факторам относятся элементы окружающей сред
Общий характер действия экологических факторов и понятие о лимитирующих условиях окружающей среды
Несмотря на многообразие влияния экологических факторов, можно выявить характер их воздействия на организм. При небольших значениях или чрезмерном воздействии фактора жизненная активность организма
Фитоценоз и экологическая ниша
Фитоценозом, или растительным сообществом, называют совокупность растений, произрастающих на однородном участке земной поверхности и имеющих только им свойственные взаимоотношения между соб
Эуксерофиты и стинаксерофиты.
К эуксерофитам относятся многие степные растения с розеточными и полурозеточными, сильноопушёнными побегами, полукустарники, злаки, полыни и др; К
Биоценоз, его свойства и связи в нём
По Б.А. Быкову, биоценоз (bios ─ жизнь, koinos ─ общий) ─ это устойчивая система совместно существующих на определенном участке суши или водоема популяций автотрофных и
Пищевые цепи, сети и трофические уровни
В процессе жизнедеятельности автотрофные и гетеротрофные организмы, в своей совокупности составляющие биоценоз, непосредственно осуществляют фиксацию и дальнейшую трансформацию лучистой энергии Сол
Отношения организмов в биоценозах
Разнообразные формы биотических отношений, в которые вступают те или иные виды организмов в биоценозе (конкуренция, комменсализм, мутуализм, хищник-жертва и т.д.), определяют основные условия их жи
Биогеоценоз и взаимоотношения в нём
По В.Н. Сукачёву, биогеоценоз – это совокупность однородных природных явлений на известном протяжении земной поверхности (атмосферы, горной породы, растительности, животного мира и микро
Экосистемы и их основные свойства
Экосистема – это греческое слово oikos – дом, system – целое, то есть составленное из частей или соединение. Этот термин ввёл в экологию Анри Барри Тенсли (1935 г.).
Саморегуляция и устойчивость экосистем
Правило внутренней непротиворечивости: в естественных экосистемах деятельность входящих в них видов направлена на поддержание этих экосистем как среды собственного обитания.
Сукцессии, их происхождение и прогнозирование. Синузия
Необратимые во времени последовательные смены фитоценозов (или экосистем), происходящие на одной и той же территории, называются сукцессиями.
В природе различа
Агроэкосистема и её регулирование
По Э. Дж. Райкину, агроэкосистемы ─ это «сверхсистемы», включающие экологические, экономические и социальные компоненты. При замене природных экосистем агроэкосистемам
Популяция и её свойства
Под популяцией понимается любая, способная к самовоспроизведению совокупность особей одного вида, более или менее изолированная в пространстве и во времени от других аналогичных совокупност
Круговорот веществ и энергии в эко - и агроэкосистемах
Окружающая нас среда представлена разнообразием естественных и преобразованных экосистем. Общим свойством для них является автотрофность, то есть процесс фотосинтеза при участии солнечной радиации,
Из материалов ООН
Непрерывно изменяя и преобразовывая вещества и предметы природной среды, люди обеспечивают себе благоприятные условия существования. В конечном итоге каждый продукт труда представляет собой результ
Вопросы для самоконтроля
Что понимается под средой обитания и адаптацией? Какие виды адаптации Вы знаете? Что нужно понимать под термином экологический фактор? Какие типы реакций организмов
Природно-ресурсный потенциал
Природные ресурсы (естественные ресурсы) –это часть всей совокупности природных условий и важнейших компонентов природной среды, которые используются для удовлетворения потребностей общества, подде
Природных ресурсов
Совершенствовать приемы освоения природно-ресурсного потенциала –это значит повышать эффективность использования природных ресурсов по всей цепи, соединяющей природные ресурсы и продукцию, получаем
Равновесия в биосфере
Одной из центральных проблем выживания человечества в совремённом мире является сохранение биологического разнообразия на нашей планете, что невозможно без организации особо охраняемых природных те
Рационального природопользования
Академик А.В. Сидоренко, формулируя задачи, стоящие перед наукой в области охраны окружающей среды, писал: «Некоторые «охранители природы» выступают за сохранение природы в девственном с
Существуют следующие виды лицензий природопользования.
Природоресурсовая лицензия – это разрешение на ведение определённого вида деятельности, которое связано с использованием какого-либо природного ресурса. В этой лицензии скон
Лицензия на использование лесов. Основы лесного законодательства РФ предусматривают два вида лесопользования: основное и побочное.
Основное лесопользование – это заготовка древесины и живицы (смолы хвойных деревьев). Побочное лесопользование – сбор ягод, грибов, орехов, заготовка сена, охота и т.д.
Основное лесопользо
Лицензия на использование животного мира
Закон РСФСР об охране и использовании животного мира определяет следующие виды лицензионной деятельности: рыболовство, охоту на птиц и животных, использование продуктов жизнедеятельности и полезных
Лицензирование на пользование атмосферным воздухом
Атмосферный воздух как экологический ресурс используется при складировании газообразных отходов или выбросов вредных веществ и их примесей. Суть лицензирования в этой системе сводится к следующему:
Лимитирование природопользования
Лимиты на природопользование – это система экологических ограничений по территориям. Такие ограничения представляют собой объёмы предельного изъятия природных ресурсов, которые
Договорно-арендные отношения в области природопользования
Аренда природных ресурсов осуществляется в форме срочного возмездного пользования ресурсами в условиях, необходимых арендатору для самостоятельного осуществления хозяйственной и иной деятельности.
Основные положения рационального природопользования
Согласно теории Н.Ф. Реймерса (1990 г.), рациональное природопользование – это система деятельности, призванная обеспечить экономную эксплуатацию природных ресурсов и условий, и наиболее
Очистка газопылевых выбросов
Основной физической характеристикой примесей, находящихся в атмосфере, является концентрация – масса (мг, г) – вещества в единице объёма (м3) воздуха при нормальных условиях. Концентраци
Очистка газовых выбросов от газо- и парообразных загрязнителей
В настоящее время для очистки промышленных газов парообразных загрязнителей используются два типа газо- и пароулавливающих установок.
Первый тип установокобеспечивает сани
Очистка сточных вод
Для очистки сочных вод используются специальные очистные сооружения.
В зависимости от типа процессов, протекающих в очистных сооружениях, различают механическую, физико-химическую и биолог
Утилизация и ликвидация твёрдых отходов
Обезвреживание и утилизация твёрдых бытовых и промышленных отходов делятся на ликвидационные (решают санитарно-гигиенические задачи) и утилизационные (решают задачи экологии и экономики). Выделяют
Малоотходные и безотходные производства
Для кардинального решения проблемы экологии, снижения ресурсоёмкости и энергоёмкости производства необходимо обеспечить кругооборот сырья, утилизовать вторичные ресурсы, полностью использовать всё,
Биотехнологии и их значение для защиты окружающей среды
Одним из важных путей экологизации производства является расширение использования биологических технологий – применения живых организмов в биологических процессах для получения пол
Вопросы для самоконтроля
1. Как классифицируются основные направления природоохранных и природозащитных мероприятий?
2. В чём заключается суть очистки газопылевых выбросов и экозащитная техника?
3. Какими
Состояние биосферы и болезни населения
Человек – это очень лишь незначительная часть биосферы. На протяжение всей жизни человек стремился не столько приспособится к природной среде, сколько сделать её удобной для своего существования. Т
Факторы, вызывающие негативные воздействия на население
Биологические факторы
В окружающей человека природной среде обитает огромное число микроорганизмов, в том числе антропогенного происхождения, вызывающих различные боле
Химические факторы
Последствия химического загрязнения биосферы для человека могут быть различными, в зависимости от природы, концентраций и времени действия. Реакция организма на загрязнение зависит от возраста, пол
Химические соединения и физические факторы, опасные для здоровья человека
Диоксины. Диоксины– это группа органических веществ, которую в последние годы считают наиболее экологически опасной. В группу диоксиноподобных соединений входят супертоксиканты
Продукты жизнедеятельности вредителей
Вредители не только снижают продуктивность растительности, но и существенно ухудшают качество производимой продукции. При этом изменяются её химический состав и вкусовые качества. Они способствуют
Физические факторы
Воздействие физических экологических факторов на здоровье человека имеет не меньшее значение, чем влияние химических соединений.
Действие вибрации на организм человека зав
Нитраты и их влияние на организм человека
Возрастание антропогенного давления на агроэкосистемы, связанное с интенсификацией продуционного процесса растений, вызывает накопление в продуктах растениеводства различных токсичных веществ, особ
Тяжёлые металлы и их воздействие на организм человека
В Российской Федерации утвержден и действует ГОСТ 17.4.02─83, в соответствии с которым химические элементы, в том числе и тяжелые металлы по степени токсичного действия,
Болезни человека, связанные с влиянием среды обитания на его психическое состояние
Помимо факторов окружающей среды, воздействие которых мало зависит от отдельного человека, существуют так называемые факторы добровольного риска, которым люди подвергают себя в процессе курения, уп
Экологический СПИД человечества
Возможности адаптационного механизма человека и человеческой популяции в целом почти неограниченны. Однако если скорость изменения существенных параметров окружающей природной среды (Vопс
Вопросы для самоконтроля
Как влияет состояние биосферы на развитие болезней человека? Какие химические соединения наиболее опасны для здоровья людей? В чём заключается опасность воздействия тяжёлых
Эколого-экономический учёт природных ресурсов и загрязнителей
Экономические, экологические и некоторые другие показатели природных ресурсов обычно обобщают в виде отдельных кадастров.
Кадастр – это систематизированный свод сведений, количеств
Поверхностные воды; 2) подземные воды; 3) использование вод.
Источником сведений для составления и пополнения водного кадастра служит сеть наблюдательных гидрологических постов и режимных станций. Полученные данные обрабатывают с помощью специальной автомати
Плата за использование природных ресурсов
Плата за выбросы, сбросы, размещение отходов является формой компенсации ущерба, наносимого загрязнением окружающей природной среде. Взимание платы за загрязнение окружающей среды осуществляется во
Экологические фонды
Для реализации различных природоохранных задач: восстановления потерь в природной среде, компенсации вреда здоровью граждан, строительство очистных сооружений, материального обеспечения эколого-про
Экологическое страхование
По закону ФЗ РФ «Об охране окружающей природной среды» (1991 г.) предприятия, а также граждане имеют право на получение страхового возмещения (при добровольном или обязательном страховании) в случа
Экологическая обусловленность экономики
Современная эколого-экономическая ситуация указывает на необходимость замены сложившегося техноцентрического образа экономики на устойчивый экологически сбалансированный тип хозяйственного развития
Зависимость экономики от ресурсов биосферы
Уровень благосостояния людей определяется всеми факторами общественной жизни, но прежде всего – первичными, экологически значимыми факторами жизнеобеспечения – пищей, водой, одеждой, жилищем. Они ф
Основные составляющие
Традиции и законы макроэкономики сложились в эпоху, когда общее воздействие антропогенной деятельности на природную среду не превышало границ самовосстановительного потенциала экологических систем.
Нормативные документы по охране природной среды в России
Первые законодательные акты по охране природы в России появились в ХI – ХII вв.. Например, в «Русской правде» Ярослава Мудрого ограничивалась добыча зверей и птицы. Князь Владимир Волынский в ХIII
Природно-экономические особенности хозяйства
· Экономическая характеристика и перспективы развития.
· Население (количество, размещение).
· Аграрные угодья и другие земли (площади и их соотношение, использование, антропогенн
Прогноз антропогенных изменений природного комплекса и их влияние на развитие хозяйства
· Изменения, вызванные воздействием на территорию хозяйства.
· Изменения, вызванные воздействием сопредельных территорий.
· Экономическая оценка антропогенных изменений и влияние
Система мер комплексной охраны природы на территории хозяйства
· Атмосфера: сохранение и создание зелёных насаждений в населенных пунктах, вдоль дорог; постройка очистных сооружений; усовершенствование технологических процессов и т.д.
Международное сотрудничество РФ в области охраны природной среды
В соответствии со статьей 81 Закона «Об охране окружающей среды», «Принципа международного сотрудничества в области охраны окружающей среды» РФ исходит в своей политике в области охраны окружающей
Новости и инфо для студентов