Реферат Курсовая Конспект
Экология - раздел Экология, Министерство Общего И Профессионального Образования Российской Федерации Твер...
|
Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации Тверской государственный технический университет
С.А. Бережной/ В.В. Романов/ Ю.И. Седов
Экология
Учебное пособие Второе издание, переработанное и дополненное
Тверь 1998
УДК 502:5774 (075.8)
Бережной С.А., Романов В.В., Седов Ю.И. Экология: Учебное пособие.- 2-е изд., перераб. и доп..- Тверь: ТГТУ, 1998.- 204 с.
Содержит предмет, цели и задачи изучаемой дисциплины, ее основные термины и определения, важнейшие научные концепции экологии, характеристику биосферы и человека в ней, современные экологические проблемы в биосфере, основы ее охраны. Приведены методы защиты атмосферы, гидросферы от загрязнений и охраны почв, земель, флоры, фауны и недр. Даны источники загрязнений, их влияние на природу, нормирование и контроль загрязнений. Изложены экологические и экономические основы природопользования, основы экологического права и управления охраной природы в РФ. Учебное пособие соответствует Примерной программе дисциплины "Экология", утвержденной в 1995 г. Госкомвузом РФ для направлений "Технические науки".
Предназначено для студентов всех направлений и специальностей, кроме направления "Природообустройство" (специальности 1711 и 3207), ТГТУ при изучении дисциплины "Экология".
Подготовлено на кафедре "Безопасность жизнедеятельности и экология" (БДЭ) Тверского государственного технического университета. Обсуждено и рекомендовано к печати на заседании кафедры БВЭ ТГТУ (протокол №8 от 12 мая 1997 г.).
Табл. 13. Ил.18. Библиогр.: 12 назв.
Рецензенты: кафедра экологии Тверского государственного университета;
главный специалист отдела науки и научно-технической политики аппарата губернатора Тверской области доц., к.т.н. А.М. Кудряшов. ЭКОЛОГИЯ Учебное пособие
Редактор Т.С.Синицына Технический редактор Г.В.Комарова
Подписано к печати27.01.9Й
Формат 60х84 1/16 Бумага писчая Физ.печ.л. 12,75 Усл.печ.л. 11,62 Уч.-изд.л. 11,09 Тира» 450 экз. Заказ №7 С - 532
'Издательство и типография Тверского государственного технического университета. 170026, Тверь, наб. А. Никитина,22
ISBN 5-7995-0003-2 |
(С) Тверской государственный технический университет,1998 |
ПРЕДИСЛОВИЕ
С момента выхода в свет первого издания (1993 г.) учебного пособия "Экология" [11 прошло 5 лет. За это время изменились многие концепции и подходы в экологии, расширилась база экономики природопользования и создана новая правовая база (вступили в действие новые Гражданский и Уголовный кодексы РФ, законы РФ и т.д.). Госкомвузом РФ утверждена 13.04.95 г. и введена в действие Примерная программа дисциплины "Экология" для профессиональных направлений 550000 "Технические науки" (кроме 553500 "Защита окружающей среды"). Все это предопределило необходимость переработки и дополнения учебного пособия [I], изданного в 1993 г. в Тверском политехническом институте (ныне Тверской государственный технический университет). Изменены его структура, содержание и несколько объем, а также включены принятые сокращения в учебном пособии (приложение 1) и контрольные вопросы по дисциплине "Экология" (приложение 2).
При написании данного учебного пособия использованы материалы Государственного доклада "О состоянии окружающей природной среды РФ в 1995 году", сокращенный вариант которого опубликован в газете "Зеленый мир" Н 24...29 в 1996 г.. и опыт преподавания авторами дисциплины "Экология" на различных факультетах Тверского государственного технического университета (ТГТ9), Во втором издании широко использовались новые теоретические концепции, активно пропагандируемые в последнее десятилетие и представленные в работах Н.Ф. Реймерса, И.Р. Приговина и других. Учитывался и опыт издания учебников по экологии. особенно в части экологии человека, а также повышение объема знаний, полученных студентами при изучении введенных в последние 5 лет дисциплин экологического профиля ("Основы экологии", "Природопользование" и т.д.) в средней школе. Все это позволило существенно сократить вопросы общей экологии и более подробно изложить темы инженерной экологии.
Пособие предназначено для студентов всех направлений и специальностей, кроме направления "Природообустройство" (специальности 1711 и 3207). ТГТУ при изучении дисциплины "Экология". Может быть полезным для широкого круга технических специалистов фирм, АО, предприятий, организаций и учреждений.
ВВЕДЕНИЕ
Все возрастающая хозяйственная деятельность людей вызывает мощные воздействия на природу. В результате учащаются негативные последствия на земле: кислотные дожди, засухи, эрозия почв, опустынивание некогда плодородных районов, интенсивные загрязнения вредными веществами атмосферного воздуха, вод, почв и т.д., а также постепенное разрушение озонового слоя Земли и развитие "парникового" эффекта в атмосфере. Это способствует росту заболеваемости людей и животных, снижению урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности животноводства, гибели лесов и растений, повышению износа машин и оборудования, зданий и сооружений, памятников культуры и т.д. В итоге возрастает чувство тревоги у людей за будущее нашей планеты. Если хозяйственная деятельность человеческого общества не изменится в ближайшие годы, то ученые предсказывают наступление через 15-20 лет необратимых изменений на Земле, которые поставят под угрозу само существование человеческой цивилизации. Решением этой важнейшей проблемы занимается экология, которая изучает экологические закономерности в природе и вырабатывает оптимальные пути и методы взаимодействия человеческого общества с природой.
В учебные планы современного высшего технического образования РФ введена дисциплина "Экология". Она призвана дать будущим бакалаврам, инженерам и магистрам (техническим специалистам) необходимые экологические знания и развивать у них экологическое мышление, а также повысить уровень их экологической культуры и этики.
При современном решении экологических проблем технические специалисты рассматривают одновременно как экологические, так и инженерные задачи. При этом первые задачи, как правило, решаются с помощью вторых. Вполне понятно, что это возможно, если они обладают необходимой экологической подготовкой. На это же нацеливает Закон РФ об охране окружающей среды от 19.12.91, введенный в действие с 03.03.92. В частности, статья 75 требует, чтобы руководящие работники и специалисты имели необходимую экологическую подготовку, которая учитывается при назначении на должность, аттестации и переаттестации работников. Лица, не имеющие такой подготовки, не допускаются к выполнению работы, требующей соответствующих экологических знаний.
Предмет, цель и задачи дисциплины "Экология". Дисциплина
"Экология" - это естественнонаучная дисциплина, изучающая взаимоотношения живых организмов и образуемых ими сообществ между собой и окружающей средой и освещающая принципы и методы защиты биосферы от негативных антропогенных воздействий. Она формирует у студентов экологическое мировоззрение и способность оценки своей будущей профессиональной деятельности с точки зрения охраны биосферы. В итоге у студентов должна выработаться способность научного мировоззрения: представление о человеке как части природы, о единстве и самоценности всего живого и невозможности выживания человечества без сохранения биосферы. Все это обеспечит студентам грамотное восприятие явлений, связанных с жизнью человека в окружающей природной среде (ОПС), в том числе и с его профессиональной деятельностью.
Дисциплина "Экология" является базовой (подстилающей) дисциплиной многих общепрофессиональных и специальных дисциплин учебного плана студента, в том числе и дисциплины "Безопасность жизнедеятельности" (БЖД). Она базируется на достижениях биологии, химии, геохимии, физики, математики, гигиены, экономики и ряда технических наук. Предметом ее изучения являются естественнонаучные, материально-технические, правовые и организационные методы и средства воздействия общества на состояние ОПС с целью ее сохранения.
Цель дисциплины - это повышение экологической грамотности будущих технических специалистов, вооружение их теоретическими знаниями и практическими навыками, необходимыми для обеспечения экологически безопасных инженерных решений на объектах экономики и в отдельных их производствах при строгом соблюдении этических и правовых норм. Эта цель реализуется следующими задачами преподавания дисциплины: 1) Изучение важнейших научных концепций экологии и методов и средств защиты компонентов биосферы; 2) приобретение навыков оценки, учета и прогнозирования экологических последствий технических решений; 3) выработка умения правильно применять зкобиозащитную технику и технологию, разрабатывать и обеспечивать необходимый комплекс мероприятий по предотвращению отрицательного воздействия различных объектов экономики на ОПС и в целом биосферу.
Научное содержание дисциплины "Экология" - это учение о биосфере и взаимоотношениях живых организмов и образуемых ими сообществ со средой их обитания, общества и природы. В дисциплине рассматриваются как важнейшие научные концепции экологии, учение о биосфере и взаимодействие человека с ОПС, так и современные экологические проблемы глобального и регионального
характера в биосфере и ее охраны, комплекс вопросов по защите и/или охране атмосферы, водной среды, почв, земель, флоры, фауны и недр от загрязнений, основы экономики природопользования и экологического права.
Таким образом, дисциплина "Экология" освещает современные пути обеспечения экологической безопасности (ЭБ) человека, растительного и животного мира при взаимодействии общества с природой. При этом определяются принципы, приемлемые методы и средства обеспечения ЭБ на всех стадиях деятельности человека. Стадиями являются научный замысел, НИР, ОКР, проект, реализация проекта, испытания, транспортирование, эксплуатация, модернизация и реконструкция, консервация, ликвидация и захоронение. Выбор этих принципов, методов и средств обеспечения ЗБ зависит от конкретных условий хозяйственной деятельности человека и опасности загрязняющих веществ (3В), выбрасываемых в атмосферу, сбрасываемых в водные объекты или размещаемых на местности, а также стоимости их реализации. Все это будет изучаться студентами на лекционных и лабораторных занятиях, а также в период внеаудиторной самостоятельной работы и при выполнении расчетно-графической работы (РГР). Последняя направлена на выработку у студентов практических навыков по расчету, оценке, прогнозировании и принятии экологически грамотных технических решений по заданиям, чаще всего встречающихся в практической деятельности выпускника вуза по соответствующему направлении профессиональной деятельности и/или соответствующей специальности. Конкретный перечень заданий РГР определяет лектор, руководствуясь утвержденной рабочей программой дисциплины "Экология"; объем этих заданий регламентируется учебным пособием [21]. Лабораторные работы выполняются студентами в строгом соответствии с лабораторным практикумом по экологии Ш.
При завершении обучения по дисциплине "Экология" студент должен:
во-первых, иметь представление о биосфере и ее эволюции, целостности и гомеостазе живых систем и взаимодействии организма и сообщества организмов со средой экосистем; об экологических принципах охраны природы и рационального природопользования, перспективах создания неразрушающих природу технологий;
во-вторых, знать и уметь использовать основные понятия, законы экологии, методы теоретических и экспериментальных исследований в экологии; уметь оценивать численные порядки величин, характерных для экологии, при разработке и осуществлении
методов защиты ОПС и охраны здоровья человека на различных объектах экономики и их производствах; способы защиты биосферы в последующих дисциплинах учебного плана базового высшего технического образования РФ при обеспечении минимального ущерба ОПС и здоровья человека; основы экономики природопользования и экологического права. В результате он сможет конкретно решать вопросы ЭБ человека, растительного и животного мира, рационального использования природных ресурсов (ПР) и сохранения ОПС.
Основные термины и определения в дисциплине "Экология".
Впервые термин и общее определение экологии дал немецкий биолог З.Геккель (1866 г.) как раздел биологической науки о взаимоотношениях между организмами и средой. Согласно современной терминологии экология - это наука, изучающая взаимоотношения живых организмов и их сообществ между собой и окружающей средой. В экологии выделяют крупные подразделения: общая экология (биоэкология), геоэкология, прикладная экология, экология человека и социальная экология. Для технических специалистов особую роль играет прикладная экология с различными направлениями и методами исследований (промышленная или инженерная, строительная, химическая, сельскохозяйственная и др.)
Природа - это сложный естественный организм, характеризующийся многообразием составляющих его компонентов (атмосферы, гидросферы и литосферы), которые постоянно изменяются. Человек является частью природы.
Природная среда (ПС) - это сложнейшая система, в которой составляющие ее элементы находятся в определенном равновесии между собой.
Окружающая среда (ОС) - это часть пространства Вселенной, в которой обитает человек и функционируют созданные им системы (захватывающая, перерабатывающая, усваивающая, транспортная и выводящая). Из определения видно, что ОС не имеет постоянных во времени и пространстве границ; ее пределы зависят от достижений НТП и обусловлены сферой деятельности человека.
Окружающая природная среда (ОПС) - это вся земная природа, окружающая человека, где естественные факторы функционируют в органическом единстве с продуктами человеческого труда.
Охрана природы (ОП - по ГОСТ 17.0.0.01-76*) - это система мер. направленных на поддержание взаимодействия между деятельностью человека и ОПС, обеспечивающих сохранение и воспроизводство ПР, предупреждающих прямое и косвенное влияние результатов деятельности общества на природу и здоровье человека. В хозяйственной деятельности общества чаще употребляют термин "охрана окружающей среды" (ООС) - это комплекс международных, государственных, региональных и локальных административно-хозяйственных, технологических, юридических и общественных мероприятий, направленных на обеспечение благоприятных условий среды обитания и сохранение здоровья человека.
Загрязнители (загрязняющие вещества - ЗВ, поллютанты, токсичные, опасные или вредные вещества) - это неутилизированные материальные и энергетические отходы производства, а также естественные компоненты, нехарактерные для данной среды, оказывающие нежелательное действие на человека и ценные для него ресурсы живой (биотической) и неживой (абиотической) природы. К основным ЗВ обычно относят: взвешенные частицы, диоксид серы, оксид углерода, диоксид углерода, углеводороды и др.
Отходы - это продукты обмена веществ и энергии между обществом и природой, получение которых не явилось конечной целью; в зависимости от источника образования различают отходы производства и отходы потребления.
Загрязнение ОПС_- это изменение ее качественного состояния, происходящее в результате поступления в нее загрязнителей.
Смог (по ГОСТ 17.2.1.04-77*)- это газообразные и твердые примеси в сочетании с туманом или аэрозольной дымкой, образующиеся в результатеих преобразования и вызывающие интенсивное загрязнение атмосферы.
Кислотный дождь (по ГОСТ I7. 2.1.03-84) - это дождь, водородный показатель которого РН<5,6 (в зимнее время - кислотный снег); вызывает ацидификацию (подкисление или закисление) почвы и водоемов, что приводит к повреждению живых организмов (гибель рыбы, снижение прироста лесов и т.д.).
Сточные воды (СВ) - это воды, отводимые после использования в производственной и бытовой деятельности человека. К ним относят также дождевые стоки с застроенных (селитебных) территорий.
Экосистема - это единый комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания, в котором живые и косные элементы связаны между собой обменом веществ и энергии. Термин предложен английским экологом Й. Тенсли (1935 г.). В зависимости от масштабов выделяют микроэкосистемы (например, ствол гниющего дерева), мезоэкосистемы (лес, пруд, озеро и др.), макро-экосистемы (континент, океан) и глобальную экосистему (биосфера - наружная оболочка планеты Земля, где существует жизнь и которая видоизменена или сформулирована жизнью).
Ландшафт - это природный территориальный комплекс, состоящий из взаимодействующих природных (рельеф, климат, воды, почвы, растительность, животный мир) или природных и антропогенных элементов, которые образуют однородную по условиям, развития единую систему. Различают агрокультурный (сельскохозяйственный), антропогенный (техногенный), природный, геохимический, элементарный и другие ландшафты.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) - это экологический норматив, максимальная концентрация 3В в элементах ландшафта, которая при повседневном влиянии в течение длительного времени не вызывает негативных воздействий на организм человека или другого рецептора (определенный вид животных, растений).
Кадастр - это систематизированный свод данных, включающий качественную и количественную опись объектов и явлений, а в ряде случаев и их социально-экономическую оценку. Различают земельный, водный, биологический, лесной, медико-биологический и другие кадастры.
Экологическая ниша (экониша) - это область многомерного пространства (гиперпространства) переменных, в совокупности отображающих ресурсы и условия среды, соответствующая устойчивому существованию вида или популяции.
Вид (биологический) - это совокупность особей с общими морфофизиологическими признаками, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства; популяция - это совокупность особей одного вида, длительно занимающая определенную территории или акватории.
Экологический кризис - это стационарное, относительно постепенное обратимое или необратимое ухудшение состояния ОС, вызванное деятельностью человека (например, ареал Аральского моря) или естественными факторами; экологическая катастрофа -это аномальные изменения (длительного или кратковременного характера) состояния ПС, ведущие к гибели людей и других живых организмов и большому материальному ущербу (например, Чернобыльская зона). При кризисе человек выступает, как правило, активной действующей стороной, а при катастрофе - вынужденно пассивной, страдающей стороной.
Защита ОПС - это природоохранная деятельность, направленная на снижение или полное исключение поступления в биосферу загрязнителей антропогенного (вызванного деятельностью человека) происхождения.
Средства защиты ОПС - это аппараты и устройства, предназначенные для снижения или полного исключения поступления в биосферу загрязнителей.
Качество ОПС - это состояние естественных и преобразованных человеком экосистем, сохраняющее их способность к постоянному обмену веществ и энергией, к воспроизводству жизни.
Управление качеством ОПС - это система государственных мероприятий по обеспечению качества ОПС на основе правильного сочетания и согласованного удовлетворения экономических и экологических интересов.
Другие термины и определения дисциплины "Экология" приведены в соответствующих разделах данного пособия. Более полно их можно найти в словарях [4, 51].
ВАЖНЕЙШИЕ НАУЧНЫЕ КОНЦЕПЦИИ И ПОЛОЖЕНИЯ ЭКОЛОГИИ
Экология вначале развивалась как общая биологическая наука о взаимодействии растительных и животных организмов и образуемых ими сообществ между собой и ОС. В настоящее время она все больше превращается в междисциплинарную область знаний об устройстве и взаимодействии многоуровневых систем в природе и обществе, в которой возрастающее значение приобретают техногенные воздействия на экосистемы и биосферу в целом. Технические аспекты защиты ОС оформляются в самостоятельную дисциплину - инженерную экологию или охрану ОС. Для представителей технических специальностей положения и концепции экологии являются естественно-научным фундаментом рациональной организации хозяйственной деятельности и природопользования и непосредственной основой разработки стратегии, конкретных мероприятий и средств защиты ОПС. Поэтому их изложение проводится ниже с выраженной ориентировкой на практическое значение для специалистов технического профиля.
Экологические системы
Классификация экосистем.
Энергетическая классификация экосистем различает 4 типа: 1) природные несубсидированные экосистемы, получающие энергию только от Солнца (открытые океаны, глубокие озера, высокогорные леса); 2) природные экосистемы, субсидируемые Солнцем и другими естественными источниками (дождевые леса, приливные зоны и т.д.); 3) природные зоны, субсидируемые человеком и Солнцем (агрозкосистемы, аква-культура); 4) зоны, получавшие энергию от других экосистем в виде питания и топлива (города или урбанизированные территории).
Наибольший интерес из субсидируемых экосистем представляют урбанизированные территории и агроэкосистемы. Экологические особенности урбанизированных территорий рассматриваются ниже в подразделе 3.2.
Интенсивные агроэкосистемы в настоящее время занимает около 60% всей пашни планеты. Для них характерно применение дополнительного потока энергии (кроме солнечной), резкое уменьшение разнообразия живых организмов и доминирование искусственного отбора. В доиндустриальных агроэкосистемах требовалось меньше затрат, но они были менее эффективны при большей
продуктивности на количество вложенного человеческого труда. В индустриальных агроэкосистемах затраты человеческого труда на единицу продукции меньше (в США 4% населения в сельской местности кормит остальные 96%), но общие затраты резко возрастают, что приводит к выделению больших государственных субсидий на горючее. Обеспечение населения сбалансированными продуктами питания уже сейчас привело к пятикратному, по сравнению с людьми, увеличении расходов на сельскохозяйственных животных. От интенсификации агроэкосистем выигрывают прежде всего богатые страны. Применение же самых современных и высокопродуктивных сортов растений и пород животных без соответствующего обеспечения энергией и необходимыми питательными веществами оборачивается в бедных странах убытками.
Помимо энергетической классификации экосистемы классифицируются и по Фауне, т.е. по виду продуцентов: на суше - пустыни, луга (прерии, степи, саванны, пампасы и тундра), леса (сухие и влажные тропические леса, хвойные и лиственные леса умеренного климата). В водных экосистемах выделяются речные и озерные, экосистемы затопляемых устьев рек или эстуариев, экосистемы прибрежных вод и океанических глубин.
БИОСФЕРА И ЧЕЛОВЕК
Структура и эволюция биосферы
Экология человека
Основные направления антропогенных воздействий на биосферу
ОХРАНА БИОСФЕРЫ
Охрана почв и земель
Охрана флоры и фауны
Защита ОПС от радиоактивных загрязнений
Радиоактивное загрязнение (РЗ) - это присутствие радиоактивных веществ и радионуклидов (далее - РВ) техногенного происхождения на поверхности или внутри материала или тела человека. в воздухе или в другом месте, которое может привести к облучению в индивидуальной дозе более 10 мкЗв/год или коллективной дозе 1 чел-Зв/год. РЗ одновременно являются материальными и энергетическими загрязнениями, так как они обладают свойствами газа, пыли или жидкости и создают ионизирующие излучения (ИИ). Последние возникают при радиоактивном распаде, ядерных превращениях, торможении заряженных частиц в веществе. Они образуют при взаимодействии со средой ионы разных знаков,
которые вызывают сложные физические и биологические процессы в организме человека, приводящие к тяжелым болезням и даже смерти человека. Поэтому РЗ относят к наиболее опасным загрязнениям ОПС.
Защита ОПС от энергетических загрязнений
К энергетическим загрязнениям (Э3) относят акустические, вибрационные, неионизирующие электромагнитные и тепловые воздействия на ОПС, Главная их особенность в том, что воздействия Э3 определяются параметрами и интенсивностью соответствующих форм энергии: у акустических и вибрационных - механической энергией колебаний соответственно воздушной и твердой сред; у неионизирующих электромагнитных - энергией электромагнитных полей (ЭМП); у тепловых - энергией неупорядоченного движения молекул и атомов. У каждого из вышеуказанных видов 33 специфичны методы и средства защиты человека, которые изложены ниже.
ОСНОВЫ ЭКОНОМИКИ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
Взаимоотношения человеческого общества и природы, варианты его решения
В основе взаимодействия человеческого общества и природы лежит естественный процесс изъятия из ПС необходимых для существования человека веществ (пищи, воды, леса, сырья и т.д.) и одновременное выделение в ОПС продуктов жизнедеятельности, отходов обработки и переработки сырья.
Современная модель взаимодействия общества и природы представлена на рис. 6.1. С функциональной точки зрения ее рассматривают как систему прямых и обратных связей, функционирующих в двух органически связанных между собой подсистемах. Подсистема-”природа – общество” выполняет экологическую функцию. имеющую жизнеобеспечительное значение. Она отражает экологические интересы общества и отдельного человека в здоровой и продуктивной для жизни ПС. Действие этой подсистемы подчиняется естественным законам развития. Подсистема "общество - природа" построена на обратном воздействии человека на среду своего обитания через потребление ПР и использование ее в качестве условия, средства и места жизни. Она выполняет экономическую функцию, подчиняется социальным законам развития материи и выражает экономические интересы общества.
В центре системы "природа - общество - природа" стоит человек, развитие которого подчинено в равной степени естественным и социальным законам движения материи. По своей биосоциальной сущности он одновременно выступает объектом и субъектом этой эколого-экономической системы. Как объект системы он испытывает на себе влияние законов развития естественного мира, являясь звеном единой экологической системы природы. Выступая субъектом» человек сам оказывает влияние на природу, приспосабливая ее в соответствии с законами общественного развития для удовлетворения своих материальных потребностей, действуя как звено социального организма, элемент его производительных сил. Налицо двуединая сущность человека. Она консолидирует естественную и социальную подсистемы в единую эколого-экономическую систему "природа - общество - природа".
Взаимодействие человека и среды его обитания в этой системе общественных связей приобретает характер общественного производственного отношения. Особенность такого отнесения в том, что оно выражает единство и борьбу двух противоположностей - экологических и экономических интересов развития общества. Единство этих интересов обеспечивается тем, что оба они образуют жизненный статус человека как субъекта данного общественного отношения, а противоположность обуславливается функционированием в этой системе двух разнохарактерных подсистем (естественной и социальной), развивающихся по свойственнымим законам движения.
Таким образом, противоположность экономических и экологических интересов существует объективно. Она заложена в самой системе "природа - общество - природа". Ввиду физической ог-
раниченности естественных ресурсов Земли (см. выше), существующей разницы между безотходной технологией природы и общественным производством (исторически ориентированное на потребление ПР и образование отходов), удовлетворение экономических интересов, связанное с использованием и потреблением природной материи, неизбежно вносит негативное изменение в естественную среду. Эти изменения обусловлены истощением и загрязнением ПС, что отражается на качестве выполняемой природой экологической функции. В ряду случаев (например, в районе Арала) природа оказывается не в состоянии без помощи человека сохранить оптимальные биологические условия жизни. Особенно обострилась борьба этих противоположностей в период НТР, " когда масштабы воздействия хозяйственной деятельности на ПС стали поистине гигантскими. Поэтому возникла проблема определения оптимального соотношения экологических и экономических интересов.
Критериями оценки экологических последствий являются: 1) уровень отклонения в нормальном функционировании природных экосистем; 2) характер экологических потерь в ПС; 3) возможность влияния изменений в ПС на здоровье человека, а также на состояние растительного и животного мира. Экономические последствия определяются показателями: 1) затраты на мероприятия по предупреждению вредного воздействия на ОПС; 2) экономическая эффективность от планов и мероприятий по ОП; 3) экономический ущерб от наступления отрицательных последствий вредного воздействия на ОПС либо от внедрения мер экологической защиты ОПС. В зависимости от оценки последствий хозяйственного воздействия на ОПС в рамках социальной эффективности принимают варианты решения взаимоотношений общества и природы. Их может быть три.
Первый вариант строится на альтернативе экономических и экологических интересов с приоритетом требований ООС. Это связано с очевидностью необратимости экологических потерь и неотвратимости негативных изменений в естественной среде, что создает угрозу здоровью человека и нормальному функционированию экосистем. Поэтому в РФ действует решение об ограничении строительства новых и расширения действующих энерго- и водоемких производств в Европейской ее части.
Второй вариант основывается на сочетании экологических и экономических интересов. Он применяется в случаях, когда развитие хозяйственной деятельности сопровождается мерами по защите ОПС, предупреждений и устранению наносимого вреда и воспроизводству ПР региона, страны. Примером является установление
и применение в РФ и других странах ПДК, ПДВ и ПДС вредных веществ в ОПС, Они не ограждают ее от влияния хозяйственного развития, но служат гарантией отсутствия в ней негативных изменений, а также нарушения здоровья человека или воспроизводства растительного и животного мира.
Третий вариант исходит из возможности совмещения хозяйственных и природных интересов в рамках единого эколого-зкономического отношения к охране ОПС. Достигаемый при этом экологический эффект становится экономической выгодой деятельности предприятия, которая одновременно оборачивается для него экологическим эффектом. Примером является внедрение мало- и безотходной технологий, минимизация и утилизация отходов, регенерация исходных материалов, утилизация и рекуперация вторичных топливо энергетических ресурсов и т.п.
Наиболее целесообразным и перспективным является третий вариант. Для его реализации человечество должно научиться у природы безотходной технологии, прекратить выбросы отходов в ОПС, полностью перерабатываяих во вторичные полезные обществу продукты. При этом отходы одного промышленного производства могут служить исходным сырьем для другого. Именно такой комплексный подход к проблеме взаимодействия общества и природы обеспечит успешное развитие нашей цивилизации.
Приложение 1. ПРИНЯТИЕ СОКРАЩЕНИЯ В УЧЕБНОМ ПОСОБИИ
ВОЗ - Всемирная организация здравоохранения
ВСЗ - временно согласованный выброс
ВСС - временно согласованный сброс
ГЭЗ - государственная 33
ДП - дозовые пределы
ЕГСЗМ - Единая государственная система ЗМ
ЕРФ - естественный радиационный фон
ЖКХ - жилищно-коммунальное хозяйство
загрязняющие вещества
ЗСО - зоны санитарной охраны
ЗФ - земельный фонд
ИЗА - источник загрязнения атмосферы
ИИ - ионизирующие излучения
ИР - ионизирующая радиация
ЛПВ - лимитирующий показатель вредности
ЛФ - лесной фонд
МП - магнитное поле
МР ПДК - максимально разовая ПДК
МРОТ - минимальный размер оплаты труда
НТД - нормативно-технические документы
ОБУВ - ориентировочный безопасный уровень вредности
ОДУ - ориентировочно допустимый уровень
OK - ограждающие конструкции
ООС - охрана окружавшей среди
ОП - охрана природы
ОПС - окружающая природная среда
ОС - окружающая среда
ОЗЗ - общественная ЗЗ
ПАВ - поверхностно-активные вещества
ПДВ - предельно допустимый выброс
ПДК - предельно допустимая концентрация
НДС - предельно допустимый сброс
ПДУ - предельно допустимый уровень
ПИ - полезные ископаемые
ППЭ - плотность потока энергии
ПР - природные ресурсы
ПС - природная среда
ПУ - пылеулавливающее устройство
РА - радиационная авария
PO - радиоактивные отходы
РБ - радиационная безопасность
РВ - радиоактивные вещества, радионуклиды
РГР - расчетно-графическая работа
РЗ - радиоактивное загрязнение
РК - радиационный контроль
РЛС - радиолокационное средство, станция
РОО - радиационно-опасный объект
РТО - радиотехнический объект
СВ - сточные воды
СВУА - степень вертикальной устойчивости атмосферы
СДЯВ - сильно действующие ядовитые вещества
СЗЗ - санитарно-защитная зона
СрС ПДК - среднесуточная ПДК
ТЗ - тепловое загрязнение
УЗД - уровень звукового давления
УК - Уголовный кодекс
УФО - ультрафиолетовое облучение
УЭН - узел экологической напряженности
ФЗ - федеральный закон
ФС - Федеральное собрание (парламент)
ЧС - чрезвычайная ситуация
ЭБ - экологическая безопасность
ЭЗ - энергетические загрязнения
ЭМ - экологический мониторинг
ЭМП - электромагнитное поле
ЭП - электрическое поле
ЭЭ - экологическая экспертиза
ПРЕДИСЛОВИЕ....................................................................................................................................................... 3
ВВЕДЕНИЕ................................................................................................................................................................. 4
1. ВАЖНЕЙШИЕ НАУЧНЫЕ КОНЦЕПЦИИ И ПОЛОЖЕНИЯ ЭКОЛОГИИ................................. 9
1.1 Исходные теоретические концепции экологии............................................................................ 9
1.2 Взаимоотношения организма и среды........................................................................................... 12
1.3. Экология популяций и сообществ.................................................................................................... 14
1.4. Экологические системы........................................................................................................................ 19
1.4.1. Общая характеристика...................................................................................................................... 19
1.4.2. Превращения энергии в экосистемах.............................................................................................. 22
1.4.3. Классификация экосистем................................................................................................................. 24
1.4.4. Эволюция и устойчивость экосистем............................................................................................ 25
2. БИОСФЕРА И ЧЕЛОВЕК.............................................................................................................................. 26
2.1. Структура и эволюция биосферы...................................................................................................... 26
2.1.1. Состав и границы биосферы............................................................................................................. 26
2.1.2. Циркуляция элементов в биосфере.................................................................................................. 29
2.1.3. Эволюция биосферы............................................................................................................................ 32
2.2. Человек в биосфере................................................................................................................................... 33
2.3. Экология человека................................................................................................................................... 36
2.3.1. Среды жизни человека и формы его адаптации к ним............................................................. 36
2.3.2. Адаптивные типы и расы.................................................................................................................. 39
2.4. Основные направления антропогенных воздействий на биосферу.............................. 41
2.4.1. Современные воздействия человека на биосферу....................................................................... 41
2.4.2. Общая характеристика негативных воздействий экономической деятельности человека на ПС. 43
3. АКТУАЛЬНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА В БИОСФЕРЕ........ 48
3.1. Проблема роста народонаселения................................................................................................... 48
3.2. Проблема урбанизации........................................................................................................................... 51
3.3. Глобальные последствия загрязнения атмосферы................................................................... 55
3.4. Опасность ядерных катастроф и радиоактивных загрязнений......................................... 57
3.5. Проблема истощения природных ресурсов.................................................................................. 60
3.6. Региональные экологические проблемы Тверской области................................................. 63
3.7. Прогнозирование и оценка экологического риска................................................................... 65
4. ОХРАНА БИОСФЕРЫ..................................................................................................................................... 66
4.1. Экологические принципы охраны природы и рационального природопользования 66
4.2. Концепция экологической безопасности и устойчивого развития РФ.......................... 70
4.3. Экологический мониторинг в биосфере, РФ и ее регионах................................................... 72
4.4. Международное сотрудничество по охране ОС....................................................................... 76
4.5. Основные формы и методы защиты природной среды и решения экологических проблем 77
5. ЗАЩИТА КОМПОНЕНТОВ БИОСФЕРЫ............................................................................................... 80
5.1. Защита атмосферы от материальных загрязнений................................................................. 80
5.1.2. Характеристика и источники загрязнения атмосферы............................................................ 81
5.1.3. Нормирование загрязнений атмосферы........................................................................................ 84
5.1.4. Контроль за состоянием чистоты атмосферы.......................................................................... 87
5.1.5. Защита_атмосферного воздуха....................................................................................................... 90
5.1.6. Рассеивание выбросов в атмосфере............................................................................................... 92
5.1.7. Методы очистки выбросов............................................................................................................... 97
5.2. Защита водной среды от материальных загрязнений......................................................... 101
5.2.1. Экологическая характеристика водной среды......................................................................... 101
5.2.2. Водопользование и его виды............................................................................................................ 101
5.2.3. Виды и источники загрязнения водной среды............................................................................. 103
5.2.4. Нормирование качества воды........................................................................................................ 105
5.2.5. Контроль качества воды и регламентация спуска СВ в водоемы и канализацию города. 108
5.2.6. Основные направление защиты водной среды........................................................................... 109
5.2.7. Методы очистки СВ.......................................................................................................................... 112
5.2.8. Оборотное водоснабжение предприятий................................................................................ 114
5.3. Охрана почв и земель........................................................................................................................... 117
5.3.1. Экологическое значение почв........................................................................................................... 117
5.3.2. Антропогенные воздействия на почвы......................................................................................... 118
5.3.3. Борьба с порчей почв, земли и рекультивация земель........................................................... 120
5.4. Охрана флоры и фауны........................................................................................................................ 124
5.4.1. Охрана растительного мира........................................................................................................... 124
5.4.2. Охрана животного мира (фауны)................................................................................................. 127
5.5. Охрана недр............................................................................................................................................... 128
5.6. Защита ОПС от радиоактивных загрязнений........................................................................... 130
5.6.1. Важнейшие параметры ИИ и единицы их измерения.............................................................. 130
5.6.2. Характеристика и источники РЗ в РФ....................................................................................... 131
5.6.3. Гигиеническое нормирование техногенного облучения людей.............................................. 133
5.6.4. Радиационный контроль (РК) в РФ............................................................................................... 135
5.6.5. Защита от ИИ..................................................................................................................................... 136
5.6.6. Принципы обеспечения РБ населения............................................................................................ 138
5.7. Защита ОПС от энергетических загрязнений........................................................................... 140
5.7.1. Защита населения от акустических загрязнений...................................................................... 140
5.7.2. Защита населения от вибраций..................................................................................................... 144
5.7.3. Защита населения от неионизирующих электромагнитных загрязнений......................... 145
5.7.3.1. Защита населения от воздействий ЗМП промышленной частоты.................................................. 146
5.7.3.2. Защита населения от воздействий ЗМП радиотехнических объектов (РТО)............................... 147
E =................................................................................................................................................ 150
5.7.4. Защита ОПС от тепловых загрязнений СТЗ)............................................................................. 151
6. ОСНОВЫ ЭКОНОМИКИ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ.................................................................... 153
6.1. Взаимоотношения человеческого общества и природы, варианты его решения... 153
6.2. Экологическая экспертиза хозяйственной и иной деятельности.................................. 156
6.3. Оценка ущерба от загрязнений ОПС.............................................................................................. 160
6.4. Экономический механизм природопользования в РФ......................................................... 161
6.5 Экономическое стимулирование природоохранной деятельности и экологические фонды в РФ 165
7. ОСНОВЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ПРАВА И УПРАВЛЕНИЕ ОХРАНОЙ ПРИРОДЫ В РФ 167
7.1. Источники и содержание экологических правовых норм.................................................. 167
7.2. Ответственность за экологические правонарушения.......................................................... 169
7.3. Управление охраной природы в РФ................................................................................................ 172
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.................................................................................................................................................... 173
БИБЛИОГPАФИЧЕСКИИ СПИСОК........................................................................................................... 176
Приложение 1. ПРИНЯТИЕ СОКРАЩЕНИЯ В УЧЕБНОМ ПОСОБИИ................................ 176
* Подраздел написан совместно с к.т.н. Н.С. Любимовой
* Подраздел написан совместно с к.т.н. Н.С. Любимовой
* Подраздел написан совместно с к.т.н. Н.С. Любимовой
– Конец работы –
Используемые теги: Экология0.033
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Экология
Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов