Основы региональной геоэкологии

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«БАЛТИЙСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ ИММАНУИЛА КАНТА»
Учебно-методический комплекс
по дисциплине «Основы региональной геоэкологии»
для студентов направления 022000.62 «Экология и природопользование»
профиль «Геоэкология»
курс 1
Калининград 2011
Лист согласования
Составитель: доцент кафедры геоэкологии, к.г.н. О.И. Рябкова
УМК обсужден и утвержден на заседании кафедры геоэкологии
Протокол № от «___»______________2011 г.
Зав. кафедрой _______________(Г.М. Баринова)
Менеджер ООП_____________(И.И. Волкова)
УМК одобрен методическим советом факультета географии и геоэкологии
Протокол № от «___»______________2011 г.
Председатель методического совета _______________(В.В. Орленок)
«Утверждаю»
Декан факультета географии и геоэкологии
_______________(В.В. Орленок)
«Утверждаю»
Начальник
Управления образовательных программ
(Д.Г. Житиневич)
___________
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«БАЛТИЙСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ ИММАНУИЛА КАНТА»
«Согласовано»
Декан факультета
«Утверждаю»
Начальник управления
географии и геоэкологии
образовательных программ
профессор, д.г.-м.н. В.В. Орленок
доцент, к.ю.н. Д.Г. Житиневич
_______________________
«_____»_____________ 2011 г.
_________________________
«_____»_____________ 2011 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
учебной дисциплины «ОСНОВЫ РЕГИОНАЛЬНОЙ ГЕОЭКОЛОГИИ»
для студентов 1 курса
направления 022000.62 «Экология и природопользование»,
профиль «Геоэкология»
Калининград 2011
Лист согласования
Составитель: доцент кафедры геоэкологии, к.г.н. О.И. Рябкова
Рабочая программа обсуждена и утверждена на заседании кафедры геоэкологии
Протокол №____от «____»__________ 2010 г.
Зав. кафедрой, профессор, к.г.н. ___________ Г.М. Баринова
Рабочая программа одобрена методическим советом факультета географии и геоэкологии
Протокол №_____от «____»_______________2010 г.
Председатель методического совета
профессор, д.г.-м.н. ___________ В.В. Орленок
Менеджер ООП
доцент, к.г.н. ___________ И.И. Волкова
I ПРОГРАММНО-ПЛАНИРУЮЩИЙ БЛОК
1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Рабочая программа «Основы региональной географии» является дисциплиной
профессионального цикла по направлению подготовки бакалавров по направлению
022000.62 «Экология и природопользование» по профилю «Геоэкология».
Программа предназначена для студентов 1 курса. Общий объем 144 часа, аудиторных занятий 54, в том числе лекций – 36 часов, практических занятий – 18 часов,
самостоятельная работа – 52 часов. Итоговая форма контроля – экзамен.
Требования к начальной подготовке.
Студент должен знать теоретические основы дисциплин «Химия», «Физика»,
«География» в объемы программ образовательной школы.
Целью изучения дисциплины «Основы региональной геоэкологии» является
сформирование у студентов представления и о сложных процессах взаимодействия
общества и природы, вооружить их методиками комплексного анализа региональных
геоэкологических проблем, выработки на его базе эффективных направлений дальнейшего развития геосфер.
Основные задачи курса:
- составить представление о геоэкосфере как о глобальном комплексном образовании, сочетающем тесно связанные геосферные оболочки: атмосферу, гидросферу,
литосферу, педосферу, биосферу;
- проанализировать роль геосферы в системе «общество-природа»;
- рассмотреть особенности и причины глобального экологического кризиса ХХ
века;
- рассмотреть особенности и примеры проявления антропогенной деятельности в
различных геосферных оболочках;
- рассмотреть методы и способы геоэкологических исследований;
- изучить зональные типы экологической дестабильности ландшафтов России;
- выявить острые экологические ситуации на территории России.
В процессе обучения студент должен получить следующие профессиональные
компетенции:
- знать и уметь решать глобальные и региональные геоэкологические проблемы;
владеть методами ландшафтно-геоэкологического проектирования, мониторинга и
экспертизы (ПК-12)
2. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
очная форма обучения
Количество часов
аудиторные занятия
в том числе
сам. равсего
пракбота
аудилеклаб. затич. заторных
ции
нятия
нятия
Темы
1
Денифиции и методологические
основы региональной геоэкологии
8
4
-
-
4
Теоретические основы глобальной
и региональной геоэкологии
10
4
2
-
4
Глобальный экологический кризис
современности и его отличительные особенности
12
4
2
-
6
Природное воздействие на геоэкосистемы
12
4
2
-
6
Особенности и примеры проявления антропогенной деятельности в
различных геосферных оболочках
20
6
4
-
10
Пути сохранения биологического
разнообразия земли
14
4
2
-
8
Методы и способы геоэкологических исследований
8
4
2
-
2
Экологические проблемы России
22
6
4
-
12
54
2
36
144 часа
4
ЗЕ*
36
18
-
52
Итого часов
КСР
Подготовка к экзамену
Итого по дисциплине
3. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Тема 1. Дефиниции и методологические основы региональной геоэкологии
Представление о региональной геоэкологии.
Геоэкология – интегральное
научное направление, находящееся в сфере влияния природы, общества и хозяйства.
Денифиции и методологические основы геоэкологии: определения, задачи, объекты
исследования, методы, способы, направления, связь с различными отраслями знания.
Тема 2. Теоретические основы глобальной и региональной геоэкологии.
Идеи и концепции естествознания 19 века, послужившие предпосылками геоэкологии. Вклад Ж.Б.Ламарка, Е.Дарвина, А.Гумбольдта, Дж.П.Марша, К.Ф.Рулье,
В.В.Докучаева, А.И.Воейкова. Работы В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере. Идеи
и концепции 20 века. 21 век – «столетие окружающей среды». развитие системного
подхода в геоэкологии. Глубинная экология. Прикладная и конструктивная география. Концепция устойчивого развития стран и регионов. Региональная экологическая
политика.
Тема 3. Глобальный экологический кризис современности и его отличительные
особенности.
Потребление первичной биологической продукции. Изменение концентрации
парниковых газов в атмосфере. Истощение озонового слоя. Сокращение площади лесов. Опустынивание. Деградация земель, сокращение пахотных угодий. Повышение
уровня океана. Исчезновение видов организмов. Качественное истощение вод суши.
Загрязнение окружающей среды. Накопление поллютантов в средах и организмах.
Разрушение природных ландшафтов, энергетический кризис. Демографический
взрыв, голод. Ухудшение условий проживания людей. Рост заболеваний, связанных с
экологическими нарушениями. Международное сотрудничество в области решения
глобальных геоэкологических проблем. прогнозные сценарии решения проблем.
Причины глобального экологического кризиса. Теории экологических кризисов.
Тема 4. Природное воздействие на геоэкосистемы. Природные ресурсы и
их классификации.
Факторы, влияющие на состояние литосферы: физические поля, нарушение
геохимического и геодинамического равновесия литосферы. Геоэкологические последствия землетрясений и вулканизма.
Факторы, влияющие на состояние гидросферы: круговорот воды на Земле, соотношение соленых и пресных вод. Разрушительная деятельность морей, текущих
вод, ледников.
Основные особенности Мирового океана и его экологические функции. разрушение берегов, цунами, изменение уровня моря.
Факторы, влияющие на состояние атмосферы: строение и состав атмосферы,
изменение температуры приземного воздуха, образование ветров, циклоны и антициклоны, пыльные бури. Феномены цикличного природного явления «Эль-Ниньо».
Биосфера и экологические функции живого вещества.
Тема 5. Особенности и примеры проявления антропогенной деятельности
в различных геосферных оболочках.
Экологические катастрофы, кризисы и проблемы, имевшие место в атмосфере,
гидросфере, литосфере, педосфере, биосфере, их причины и последствия.
Антропогенное воздействие на атмосферу: кислотные осадки, парниковый эффект, нарушение озонового экрана.
Воздействие на геосферу мировых войн и военных конфликтов 20 века.
Урбанизация и окружающая среда: экологическая обстановка в городских агломерациях и промышленных центрах.
Экологические последствия горнопромышленной деятельности. Экологическая
обстановка в районах крупных энергетических объектов.
Экологическое воздействие транспорта. Экологическая обстановка в районах
сельскохозяйственной деятельности.
Тема 6. Пути сохранения биологического разнообразия Земли. Особо охраняемые природные территории (ООПТ), принципы их выделения и классификации.
Экологический каркас территорий ООПТ Калининградской области.
Тема 7. Методы и способы геоэкологических исследований.
Представление о сквозных методах исследования. Системный и исторический
анализ, моделирование. Эмпирические методы исследований. Наблюдение, сравнительный анализ, мониторинг, картографический анализ.
Представление о способах исследования.
Отраслевые и комплексные способы геоэкологии, изучающие анализ экологических ситуаций, комплексный мониторинг окружающей среды, анализ экологогеографического положения территории, эколого-географическая экспертиза территории и др. Межотраслевые способы геоэкологии: экологическое картографирование,
геоинформационное моделирование и др. Использование ландшафтной парадигмы
как концептуальной основы в региональных геоэкологических исследованиях. Поня-
тие о ландшафтно-геоэкологических системах как объекте разномасштабного изучения в региональной геоэкологии.
Тема 8. Экологические проблемы России.
Обзор ландшафтно-экологических систем по материкам и различным географическим поясам и природным зонам. Зональные типы экологической дестабилизации ландшафтов России: зона тундры, зона тайги, зона смешанных и широколиственных лесов, лесостепная и степная зоны, аридные зоны.
Выбросы парниковых газов и озоновый экран в России Основные загрязнители
атмосферного воздуха в России. Твердые и радиоактивные отходы.
Острые экологические проблемы на территории России.
3.1. Тематика практических работ
№ п/п
1.
№ раздела, темы
1-3
2.
4
3.
5
4.
6
5.
7
6.
8
Наименование практических работ
Кол-во ауд.
часов
Взаимодействие человека и природы на разных этапах
4
развития общества. Основные этапы воздействия общества на окружающую среду. Критерии оценки экологических проблем и ситуаций. Регионы Земли с наибольшими масштабами проявления современного экологического кризиса.
Природные ресурсы и их классификации. Хозяйственная
2
деятельность и изменение природных ресурсов. малоотходные и ресурсосберегающие технологии.
Специфика геоэкологических проблем различных сфер
4
материального производства: урбанизации, промышленного производства, энергетики, сельскохозяйственного
производства, лесопользования, водного хозяйства,
транспорта.
Особо охраняемые территории Калининградской обла2
сти. Курорты калининградской области.
Геоэкологический мониторинг. Виды и структура систе2
мы мониторинга.
Региональные экологические проблемы на территории
4
России.
Итого
18
4. ТЕМАТИКА САМОСТОЯТЕЛЬНЫХ, КОНТРОЛЬНЫХ,
КУРСОВЫХ РАБОТ И РЕФЕРАТОВ
4.1 Тематика самостоятельных работ
Самостоятельная работа – чтение рекомендуемой литературы (обязательной и
дополнительной), подготовка к устным выступлениям, подготовка к письменным
практическим работам (рубежным, итоговым испытаниям), а также иные виды работы, необходимые для выполнения учебной программы.
Наименование работы
Кол-во часов
Форма отчетности и
контроля
Проработка лекционного материала
Подготовка к практическим занятиям
26
16
Изучение тем теоретической части
10
Всего часов самостоятельной работы
Контрольная работа
Опрос на занятиях,
наличие рефератов
Проверка конспектов,
коллоквиум, тестирование
52
4.2 Тематика контрольных работ
Контрольные работы не предусмотрены
4.3. Тематика курсовых работ
Курсовые работы не предусмотрены.
4.4 Тематика рефератов
1. Глобальный кризис XXI века и его причины
2. В.И. Вернадский, роль значение его идеи. Понятие «ноосфера»
3. Основные научные положения о биосфере и геосферах – методологическая основа
геоэкологии
4. Геосферы Земли и их основные особенности
5. Развитие системного подхода в геоэкологии
6. Основные круговороты вещества. Влияние деятельности человека на круговорот
7. Население мира и его регионов. Демографический взрыв
8. Антропогенные факторы разрушения и загрязнения природных ландшафтов России
9. Геоэкологические проблемы озера Байкал
10. Исторические предпосылки возникновения геоэкологических проблем на территории России
11. Наводнения в Санкт-Петербурге и борьба с ними
12. Концепция устойчивого развития
13. Повреждение земель при добыче полезных ископаемых
14. Международное экологическое сотрудничество
15. Геоэкологический мониторинг
5. ВОПРОСЫ ДЛЯ ПРОМЕЖУТОЧНОГО И ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ
5.1 Вопросы для промежуточного контроля знаний
1. Что является предметом изучения геоэкологии и региональной геоэкологии?
2. Назовите автора термина «биосфера» и «ноосфера».
3. Локальные проблемы природопользования: привести пример для Калининградской области.
4. Назовите ООПТ Калининградской области.
5. Смоги и их образование.
6. Загрязнение и изменение режима подземных вод городов.
7. Города – зоны экологического бедствия.
8. Классификация природных ресурсов по степени их возобновимости.
9. Нарушение озонового слоя и его последствия.
10. Что такое «озоновые дыры»?
11. Проблемы Арала.
12. Назовите экологические проблемы использования земельных ресурсов.
13. Назовите водные экологические катастрофы.
14. Назовите нетрадиционные источники электроэнергии в Калининградской области.
15. Воздействие автотранспорта на окружающую среду.
16. Каково воздействие авиационного транспорта на окружающую среду.
17. Атомная энергетика. Чернобыльская катастрофа.
18. Каковы причины и следствия колебания уровня Каспийского моря.
19. В чем заключаются экологические проблемы Азовского моря?
20. В чем заключаются экологические проблемы Балтийского моря?
21. Назовите экологические проблемы Калининградской области.
22. В чем заключаются экологические проблемы озера Байкал?
23. В чем заключаются экологические проблемы Ладожского озера?
24. Назовите причины деградации почв.
25. Особенности строения атмосферы.
26. Основные виды антропогенного воздействия на природу
27. Понятие «экологические проблемы».
28. Особенности региональных экологических проблем России (по экономическим районам).
29. Назовите геоэкологические следствия добычи нефти и газа.
30. Влияние течения Эль-Ниньо на окружающую среду.
31. Загрязнение почв удобрениями.
32. Назовите основные источники загрязнения Мирового океана.
33. Как используются подземные воды на примере Калининградской области?
34. Назовите первые национальные парки России.
35. Каковы последствия строительства каскада ГЭС на реке Волге.
36. Залив Кара-Богаз-Гол и его проблемы.
37. Кислотные осадки на территории России.
38. Назовите формы и направление международного сотрудничества в области
экологии.
5.2 Вопросы для итогового контроля знаний
1. Геоэкология как синтез наук о Земле и обществе.
2. Предмет региональной геоэкологии. Какие задачи решает синтез географии,
экологии и социальной экологии.
3. Системный подход – базовый метод геоэкологии.
4. Методы географии и геоэкологии применяемые в геоэкологии.
5. Концепция устойчивого развития общества.
6. Ключевые понятия региональной геоэкологии (определения, сфера применения).
7. Понятие «ноосфера» и его значение для геоэкологии.
8. Глобальный экологический кризис: его характеристика и осовные причины.
9. Ключевые положения ноосферы концепции В.И. Вернадского.
10. История развития геоэкологии как научного направления.
11. Геосферы Земли и их основные особенности. Иерархия геоэкосистем
12. Классификация геоэкологических проблем. Оценка остроты экологических
ситуаций.
13. Основные круговороты вещества. Влияние деятельности человека на круговороты.
14. Население мира и его регионов. Демографический взрыв.
15. Природные ресурсы и их классификация.
16. Региональные и национальные особенности потребления природных ресурсов.
17. Роль научно-технической революции в формировании глобального экологического кризиса.
18. Малоотходные и ресурсосберегающие технологии.
19. Природные и социально-экономические процессы, управляющие системой
Земля и определяющие глобальные экологические изменения.
20. Влияние деятельности человека на атмосферу.
21. Источники загрязнения атмосферного воздуха. Последствия загрязнения.
22. Контроль и нормирование загрязнения атмосферного воздуха.
23. Типы смогов.
24. Проблема парникового эффекта.
25. Проблема кислотных осадков на территории России.
26. Озоновый экран Земли. «Озоновые дыры».
27. Влияние деятельности человека на гидросферу.
28. Качественное и количественное истощение водных ресурсов. Региональные
проблемы качества природных вод.
29. Роль Мирового океана в динамической системе Земля.
30. Загрязнение вод Мирового океана.
31. Экологические проблемы внутренних морей России.
32. Охрана морей и океанов.
33. Экологические проблемы использования земельных ресурсов.
34. Влияние деятельности человека на литосферу.
35. Классификация экологических процессов и явлений. Антропогенные геологические процессы и явления.
36. Влияние деятельности человека на биосферу.
37. Пути сохранения биоразнообразия Земли. ООПТ Калининградской области.
38. Геоэкологические аспекты сельскохозяйственной деятельности.
39. Глобальная продовольственная проблема.
40. Геоэкологические аспекты разработки полезных ископаемых. Рекультивация как способ восстановления земель.
41. Геоэкологические аспекты энергетики.
42. Нетрадиционные источники энергии, используемые в Калининградской области.
43. Геоэкологические аспекты промышленного производства.
44. Геоэкологические аспекты транспорта.
45. Геоэкологические аспекты урбанизации.
46. Геоэкологические аспекты лесохозяйственной деятельности.
47. Мониторинг, структура и виды мониторинга.
48. Зональные типы экологической дестабилизации ландшафтов России.
49. Неблагоприятные последствия антропогенной деятельности в России в
условиях:
- зоны тундры;
- зоны тайги;
- зоны смешанных и широколиственных лесов;
- лесостепной и степной зон;
- аридных зон.
50. Международное экологическое сотрудничество. Экологическое образование
и экологическая культура населения.
6. КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ЗНАНИЙ
Успеваемость изучения курса оценивается суммой за все виды работы баллов
(из 100 возможных).
При определении общего количества баллов за изучение курса учитываются
две составляющие: первая – баллы, начисляемые по результатам работы студентов в
течение семестра (70 баллов); вторая – баллы, начисляемые по результатам экзамена
(30 баллов).
От студентов требуется посещение лекций и семинарских занятий, написание
рубежной аттестации: тестирования и реферативной работы, выполнение домашних
заданий по заданию преподавателя.
Прохождение итоговой аттестации (сдача экзамен) является обязательным.
6.1. Баллы исчисляемые за работу студента в ходе семестра:
Баллы, исчисляемые за работу студента в ходе семестра:
1. Посещение занятий – 18 баллов
2. Самостоятельная работа студентов (выполнение домашнего задания) – до 20
баллов
3. Текущий контроль, состоящий из 2-х элементов: активность студентов на
занятиях и качество его ответов – до 5 баллов за каждое занятие, максимально 12 баллов.
4. Прохождение первого рубежного контроля в форме письменного тестирования 10 баллов.
5. Прохождение второго рубежного контроля в форме написания реферата –
до 10 баллов.
Итого максимально 70 баллов.
Прохождение итогового контроля (экзамен) – максимально 30 баллов.
Всего - 100 баллов
К экзамену допускаются студенты, набравшие по результатам работы в ходе
семестра не менее 31 балла (разность между минимальным количеством
баллов для определения оценки «удовлетворительно» и максимальным значением начисленных баллов за экзамен: 61-30=31)
Шкала оценок по дисциплинам, завершающихся экзаменом
6.2. Шкала оценок по дисциплинам, завершающимся экзаменом
Набранные ба-
<50
51-61
62-67
68-84
85-93
94-100
лы
Зачет/незачет
Оценка
шкале
по
Незачет
Зачет
F
Fx
D
C
B
A
2
2
3
4
4
5
неудовлетвори-
удовлетворитель-
хоро-
очень
отлично
тельно
но
шо
хоро-
ECTS:
буквенное обозначение
Числовой
эк-
вивалент
шо
6.3. Правила выполнения рубежной и промежуточной аттестации:
Рубежная аттестация (тестирование и защита реферата) проводится с тем, чтобы проверить усвоение студентами материала курса, рекомендуемой преподавателем
литературы, их умение успешно анализировать и понимать материал, предложенный
их вниманию, а также, применять полученные знания на практике.
В рубежную аттестацию включены вопросы, проверяющие собственно самостоятельную работу студента, т.е. степень знакомства и понимания студентами ос-
новных понятий региональной геоэкологии, глобальных и региональных геоэкологических проблем и вариантов их решения.
7. СПИСОК ОСНОВНОЙ И ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ,
НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ
Основная литература
1. Голубев Г.Н. Геоэкология: Учебник для студентов вузов/Г.Н. Голубев.
2-е изд. испр. и доп. М.:Аспект Пресс, 2006. 288с.
2. Петров К.М. Геоэкология: Учеб. пособие. Спб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та,
2004. 274 с.
3. Егоренков Л.И., Кочуров Б.И. Геоэкология: Учеб. пособие. М.: Финансы
и статистика, 2005. 320 с.
4. Братков В.В. Геоэкология: Учеб. пособие для студентов высших учебных
заведений, обучающихся по экологическим специальностям/ В.В. Братков, Н.И. Овдиенко. М.: Высшая школа, 2006. 271 с.
Дополнительная литература
1. Орленок В.В., Федоров Г.М. Региональная география России. Калининградская область: Учеб. пос. для студ., 2005. – 259с. НА (377 экз.)
2. Географический атлас Калининградской области, 2002. – 275с. НА (52
экз.)
3. География Калининградского региона. Полевая общегеографическая
практика: учеб.пособие. 2007. -261 с. НА (152 экз.)
4. Лопатин К.И. Проблемы геоэкологии / К.И.Лопатин, С.А. Сладкопевцев.
М.: МВД, 2008. 259 с.
5. Экология и геоэкология недропользования: Учебник для студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки бакалавров, магистров и
дипломированных специалистов «Геология, разведка и разработка полезных ископаемых» / А.Г. Милютин и др.; под ред. А.Г.Милютина. М.:
Высш.шк., 2007. 439 с.
6. Комарова Н.Г. Геоэкология и природопользование: Учеб. пособие для
высш. пед. учеб. заведений / Н.Г. Комарова. М.: Издательский центр
«Академия», 2003. 192 с.
7. Родзевич Н.Н. Геоэкология и природопользование: Учеб. для вузов/ Н.Н.
Родзевич. М.: Дрофа, 2003. 256 с. Ч.з. №1 (1 экз).
8. Емельянов А.Г. Основы региональной геоэклогии: Учеб. пособие / А.Г.
Емельянов, О.А. Тихомиров; М-во образования Рос. Федерации. Твер
гос. ун-т. Тверь: Твер.гос. ун-т, 2000. 154 с. НА (13 экз.).
Нормативные документы
Банк учебно-методических материалов на электронных носителях, используемых в учебном процессе и при самостоятельной работе
II УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ БЛОК
1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Тема 1. Дефиниции и методологические основы региональной геоэкологии
1. Определение понятия «геоэкология»
2. Объект, предмет и задачи геоэкологии
3. Геоэкологический подход к окружающей среде
4. Границы окружающей среды
5. Представление о региональной геоэкологии
Слово «геоэкология» образовано из трех греческих слов (ge — Земля, oikos —
дом, жилище, местопребывание, logos — учение). Образно говоря, геоэкология — это
учение о Земле — доме человечества. Термин «геоэкология» ввел в 1966 г. К. Тролль
(1899— 1975). По его мнению, «географии необходимо более глубокое экологическое
знание, а экология, в свою очередь, должна еще больше, чем прежде, основное внимание уделять региональной дифференциации и картированию жизненных ассоциаций» и поэтому «на основе совместных усилий этих двух наук будут развиваться
комплексные исследования Земли и жизни на ней» Таким образом, приоритетность
формирования геоэкологических представлений в рамках географии очевидна.
К числу первоочередных задач, от решения которых зависит процесс формирования геоэкологии как науки, В.И. Степанов отнес следующее:
- установить ее денифиции, дать возможно более точное и полное определение, содержащее указание цели, предмета, объекта, методов и т.д. – то что составляет своеобразный паспорт любой науки;
- выделить с точки зрения комплекса географических и экологических знаний основные признаки геоэкологии как мировоззрения. как среды научной и практической деятельности человека;
- определить место геоэкологии в системе других наук и т.д.
Судя по приведенным в таблице 1 определениям, геоэкология трактуется широко и разнообразно, что свидетельствует о продолжающемся поиске ее объекта и
предмета изучения.
Таблица 1
Определения понятия «геоэкология» в учебных и научных изданиях
№
п/п
Определение
1
Это ландшафтная экология, изучающая основные комплек- Тролль К.
сы, обусловленные взаимоотношениями между живыми сообществами и их средой в данной части ландшафта
2
Раздел экологии (по другим воззрениям — географии), ис- Реймерс Н. Ф.
следующий экосистемы (геосистемы) высоких иерархических уровней — до биосферы включительно
3
Наука, изучающая законы взаимодействия литосферы и био- Клубов С. В., Просферы с учетом специфики человека и его деятельности
зоров Л. Л.
4
Междисциплинарная наука об экологических проблемах Осипов В. И.
геосфер
5
Наука об организованности биосферы, вмещающей ее су- Горшков С. П.
пергеосферу и околоземное пространство, об их антропогенном изменении, способах управления для целей выживания и устойчивого развития цивилизации
6
Наука о пространственно-временных закономерностях взаи- Кочуров Б. И.
модействия сообществ с окружающей природной средой
Наука, исследующая геотопологические и экологически зна- Жиров А. И.
чимые свойства субъектов и объектов антропогенного воздействия и населения, а также особенности их экологических отношений, проявляющихся в рамках геоэкологического пространства
Междисциплинарное научное направление, изучающее эко- Голубев Г. Н.
сферу как взаимосвязанную систему геосфер в процессе ее
интеграции с обществом
7
8
Источник
9
Раздел науки о Земле, объединяющий исследования законов Лихачева Э. А.,
взаимодействия литосферы, биосферы, антропосферы и со- Тимофеев Д. А.
циосферы; исследования структуры и функционирования
природных и природно-антропогенных комплексов (геосистем, экосистем, геотехносистем) и условий жизни на Земле
(и человека, и биоты в целом)
10
Междисциплинарная наука о современном и будущем со- Розанов Л. Л.
стоянии окружающей среды
11
Раздел географии, исследующий взаимодействие человека и Котляков В. М.,
ландшафтов на разных иерархических уровнях, вплоть до Комарова А. И.
биосферы
12
Геоэкология - междисциплинарная наука, изучающая эколо- Трофимов В. Т.
гические функции абиотических сфер Земли, закономерности их формирования и пространственно-временного изменения под влиянием природных и техногенных причин в
связи с жизнью и деятельностью биоты и, прежде всего, —
человека
Основное предназначение геоэкологии видится в изучении геоэкологической
среды, под которой понимается системно-функциональная совокупность нетронутых
или измененных производственной деятельностью ландшафтов любого уровня, главным образом за счет которых в той или иной степени и обеспечиваются экологические потребности человека (общества) в пределах определенных территорий на данный период времени. По другим воззрениям, геоэкология должна изучать геоэкологические ниши, представляющие собой совокупности гидротермических, геотектонических и литологических факторов, определяющих положение экосистемы любого
ранга и ее функциональную роль в экосфере как некоторое пространство жизненно
важных факторов среды.
Ввиду многоликости понимания содержания и структуры геоэкологии для ее
междисциплинарного функционирования предлагается создать учение об экологических функциях абиотических сфер Земли. Как известно, совокупность абиотических
объектов и характеристик Земли, создающих условия для развития жизни, названа
экосферой. В пособии Г. Н. Голубева, посвященном основам геоэкологии, экосфера
рассматривается как комплексная поверхностная оболочка, где пересекаются геосферы (атмосфера, гидросфера, литосфера и биосфера) и где живет и действует человек.
Принципиальное значение для уяснения объекта, предмета и задач геоэкологии
имеет определение ее ВАКом в качестве специальности 25.00.36, которая изучает
геосферы Земли как среду обитания человека и организмов, а также изменение жизнеобеспечивающих ресурсов с целью сохранения для людей продуктивной окружающей среды. Таким образом, содержательную основу геоэкологии составляет среда
обитания человека и организмов, что методологически существенно.
Особенность геоэкологического подхода к окружающей среде заключается в
получении о ней оценочных утверждений (благоприятная или неблагоприятная в пространственно-временном измерении) на основе синтеза сложных, трудоемких составляющих исследования. Такой подход, выступающий в качестве средства ориентировки в организации исследований, особенно значим при выявлении опасных для жизне-
деятельности людей ситуаций, возникающих вследствие нарушений окружающей
среды. Геоэкологическое изучение окружающей среды позволяет установить причинно-следственные связи в целостной естественно-искусственной географической действительности. Опираясь на разнородные географические объекты, процессы, их различия и комбинации, используя геоэкологический подход, можно определить,
насколько комфортны или дискомфортны условия производственной деятельности и
обитания человека в территориальном измерении. При этом геоэкология выступает в
качестве междисциплинарной науки, связывающей экологию с географией, геологией, геохимией, геофизикой.
Предпосылками для вычленения геоэкологии служат наличие объекта и предмета исследования, познавательной цели и научного аппарата (исследовательских методов, базы данных).
В качестве объекта исследования геоэкологии рассматривается реальная окружающая среда — часть материального мира, состоящая из разнокачественных (природных, техногенно-природных, техногенных) вещественных образований, тел, взаимосвязанных процессов и явлений во времени и пространстве. Под природным (естественным) явлением понимается неискусственный материальный объект (вещь, отношение, свойство, процесс), а в качестве природного тела выступает материальное
(вещественное) образование с фиксированными границами.
Окружающая среда представляет собой наиболее активно преобразуемую трудовой деятельностью часть географического технопространства. За его верхнюю границу принята геостационарная орбита.
Важнейшей составляющей окружающей среды является околоземное космическое пространство, представленное магнитосферой. Магнитосфера препятствует проникновению в биосферу губительного для живых организмов корпускулярного излучения Солнца, изолирует от проникающей радиации. Одновременно магнитосфера
пропускает к поверхности планеты электромагнитные волны — рентгеновские и ультрафиолетовые лучи, радиоволны и лучистую энергию. Известно о высокой чувствительности к магнитным полям насекомых, рыб, птиц, моллюсков, черепах, червей, а также человека. Доказаны связи между различными функциями растений и животных в зависимости от их ориентации в магнитном поле. Установлены суточные
изменения магнитного поля, связанные с действием ультрафиолетового излучения
Солнца, а также очень резкие его колебания продолжительностью от нескольких часов до нескольких суток — магнитные бури. Их связывают с изменением солнечной
активности.
Таким образом, за верхнюю границу окружающей среды можно принять пределы магнитосферы в околоземном космическом пространстве (10—11 радиусов Земли), а за нижнюю — распространение живых организмов в приповерхностной литосфере (до глубины 4 км, где температура достигает -120 °С). Понятие «окружающая
среда» относится к пространственно-временной категории и отражает субъектобъектные отношения. Причем, в качестве субъекта окружающей среды могут быть
все человечество, население региона или государства, города, объекты производственной деятельности, живые и неживые объекты природы. В зависимости от типа,
масштаба, уровня субъекта будут неизбежно меняться содержание и объем его природного, техногенно-природного, техногенного окружения в пространстве и времени.
Содержание предмета геоэкологии определяется тем, что рассматриваются
объекты и процессы, имеющие пространственные характеристики, взаимосвязи и взаимодействия в системе «человек — природа — хозяйство — окружающая среда».
Окружающая среда — это сфера жизнедеятельности людей в реальном объективном
мире, динамичность которого делает невозможным пассивное ее созерцание. Осознание окружающей среды как местонахождения вызывает необходимость целенаправленной деятельности — субъектно-предметной активности в географической действительности.
Геоэкология имеет четко выраженную междисциплинарную направленность,
что отражает две взаимосвязанные особенности современного развития науки: с одной стороны, оно характеризуется все большей спецификацией, с другой — его отличает стремление к интеграции, объединению разных отраслей научного знания к исследованию проблемы сохранения окружающей среды для обеспечения жизнедеятельности нынешних и будущих поколений людей.
Геоэкология — сравнительно молодая наука, усилия ученых, направленные на
развитие ее теории, способствуют поиску решений геоэкологических проблем на глобальном, региональном и локальном уровнях.
В настоящее время геоэкология делится на части, научные направления, отрасли и области знания. В геоэкологии, развивающейся научной и учебной дисциплине,
выделяются основные разделы: общая геоэкология, глобальная геоэкология, региональная геоэкология, динамическая геоэкология, прикладная геоэкология.
Региональная геоэкология изучает конкретные геоэкологические ситуации и
проблемы, факторы их возникновения и тенденции изменения с целью выявления
возможностей для гармоничного сбалансированного развития отдельного района.
В качестве методов исследования региональной геоэкологии выступает геоэкологический мониторинг, геоэкологическое картирование, геоэкологическое прогнозирование, геоэкологическая экспертиза, геоэкологический подход.
Вопросы для самопроверки
1. Что понимается под термином «окружающая среда»?
2. Что такое геоэкология?
3. Какие научные разделы различают в геоэкологии?
4. Связь геоэкологии с другими отраслями науками и дисциплин?
5. Что изучает региональная геоэкология и методы ее исследований?
Тема 2. Теоретические основы глобальной и региональной геоэкологии
1. Идеи и концепции естествознания 19 века.
2. Идеи И.В. Вернадского о биосфере и ноосфере.
3. Идеи и концепции 20 века.
4. Глубинная экология.
5. Концепция устойчивого развития.
6. Развитие системного подхода в геоэкологии.
7. Региональная экологическая политика.
Представления о взаимоотношении человечества с окружающей средой формировались в таких науках, как география, геология, геохимия, экология. Среди перечисленных наук самая древняя — география.
В книге «Географическая культура» российский ученый академик РАО В. П. Максаковский, характеризуя учение о геоэкологии, подчеркнул, что именно география с самого своего возникновения занималась изучением среды обитания людей.
Систематическому изучению взаимодействия человечества с окружающей природой положила начало книга американского географа Дж. П. Марша (1801—1882)
«Человек и природа, или О влиянии человека на изменение географических условий
природы» (1864), переведенная на русский язык и изданная в Санкт-Петербурге в
1866 г. В ней показаны изменения физико-географических условий в различных регионах, состоявшиеся к середине XIX в. и вызванные деятельностью человека. Исходя
из последствий сведения лесов в Малой Азии, Греции, Альпийской Европе, произведенного человеком, Дж. П. Марш раньше Ф. Энгельса (1876) высказал мысль, что
природа мстит своему нарушителю.
Более 100 лет назад термины «географическая среда» и «окружающая среда»,
означавшие природную среду обитания людей, вместе впервые употреблены отечественным географом Л. И. Мечниковым (1838—1888) в книге «Цивилизация и великие исторические реки (Географическая теория прогресса и социального развития)».
Первую в российской науке попытку обобщения данных о влиянии человека на
земную поверхность, растительность, поверхностные и подземные воды, температуру
и влажность воздуха, осадки предпринял отечественный географ А. И. Воейков
(1842—1916). Его труд «Воздействие человека на природу», впервые опубликованный в 1894 г. в журнале «Землеведение», отличается глубоким анализом последствий
человеческой деятельности, а многие выводы и положения не потеряли своего значения, выдержав проверку временем, и поэтому по праву могут рассматриваться в качестве истоков отечественной геоэкологии.
Значительный вклад в познание взаимоотношений человечества с окружающей
средой внесли отечественные ученые — основоположники геохимии В. И. Вернадский (1863—1945) и А.Е.Ферсман (1883—1945). В капитальном труде «Геохимия» А.
Е. Ферсман ввел термин «техногенез», под которым подразумевал совокупность химических и технических процессов, производимых деятельностью человека и приводящих к перераспределению химических масс земной коры.
В своей последней публикации в 1944 г. В. И. Вернадский отмечал, что человечество в целом становится мощной геологической силой, человеком меняется химически биосфера, физически и химически — воздушная оболочка, природные воды
суши, биологически и химически — моря и части океана.
Формирование геоэкологических представлений наиболее ярко проявилось в
эпоху научно-технического прогресса. С середины XIX в. можно выделить ряд этапов
в развитии геоэкологических знаний. Началом формирования геоэкологических пред-
ставлений, несомненно, были книги географа Дж. Марша и биолога Э. Геккеля
(1864—1866), а также публикации Л. И. Мечникова, Э. Реклю, А. И. Воейкова, Р. Л.
Шерлока (1889-1922). Следующий крупный этап представляют труды А. Е. Ферсмана
и В. И. Вернадского (1934-1944).
В последней четверти XX в. сформировалось поле геоэкологических интересов,
акцентированных на сохранении благоприятной для жизнедеятельности человечества
окружающей среды. В 1973 г. создана Программа Организации Объединенных Наций
(ООН) по окружающей среде — ЮНЕП. В этот период возникло представление о
необходимости наблюдений природных и природно-технических геосистем на региональных геоэкологических полигонах в рамках мониторинга окружающей среды;
сделан вклад в науку об окружающей среде; предложено изучать место обитания человека на Земле, его взаимодействие с окружающей средой в рамках геоэкологического пространства.
Выдающимся
вкладом
в
развитие
естествознания
явилось
учение
И.И.Вернадского о биосфере, в котором он определил ее состав и границы, рассмотрел роль компонентов биосферы, детально описал процессы, происходящие в биосфере и подчеркнул большое значение антропогенной деятельности в этих процессах.
Большое влияние на развитие представлений о процессах, происходящих в
сфере взаимоотношений общества и природы, оказали идеи В.И.Вернадского о ноосфере, в которых он справедливо указал на большую роль интеллекта, науки и техники в развитии человечества.
Противоположными по смыслу идеям о ноосфере являются идеи глубинной
экологии - радикального экологического направления, получившего развитие в XX
веке в развитых странах Запада. Несмотря на критику, которой подвергаются сторонники глубинной экологии, следует подчеркнуть их большую роль в общественнополитической деятельности, направленной на формирование экологического сознания у широких масс населения западных стран. Зги идеи очень созвучны с задачами
экологического образования, весьма актуальными сегодня в нашей стране.
В XX веке сформировалась прикладная география, главной задачей которой являлось применение уже открытых закономерностей к сравнительно простым - технологическим или экономическим задачам отдельных отраслей хозяйства Можно выделить несколько ключевых направлений, характеризующих суть прикладных исследо-
ваний отечественной географии за несколько десятилетий, вплоть до 1960-х годов:
ресурсное направление - изучение всех ресурсов страны с целью их рационального
использования; изучение производительных сил крупных регионов; географическое
обеспечение военных и гражданских задач в период Отечественной войны; задачи и
планы «преобразования природы» в послевоенные десятилетия; изучение ресурсов и
природных условий «районов нового освоения»; география на службе пятилетних
планов развития страны.
Несмотря на весьма неоднозначные «успехи» отечественной прикладной географии, следует подчеркнуть, что она приобрела огромный практический опыт отраслевых региональных исследований. Методы и способы прикладной географии в
настоящее время широко используются в геоэкологических исследованиях.
В начале 1960-х годов в отечественной географии оформилось новое направление - конструктивная география. По сравнению с подходом традиционной прикладной географии, конструктивный подход был сформулирован как особая концепция в
эпоху, когда отдельные проблемы стали перерастать в особо острые проблемные ситуации. За два с лишим десятилетия конструктивная география проделала огромную
работу по разработке теоретических вопросов взаимодействия общества и природы.
Практические исследования этих проблем в различных районах Северной
Евразии позволили не только получить большой багаж знаний, но и приобрести новый опыт в исследовании сложных многокомпонентных геосистем. Можно сказать,
что конструктивная география подготовила появление геоэкологии.
В 1980-х годах в развитых странах Запада оформилась концепция устойчивого
развития, обозначившая смену парадигмы взаимоотношения общества и природы; от
экономики природопользования к экономике природосбережения. С точки зрения
этой парадигмы, потребности общества в настоящее время должны удовлетворяться
за счет экономического роста, ориентированного на принципы энерго- и ресурсосбережения и безотходного производства и так, чтобы не ставить под угрозу возможности будущих поколений удовлетворять свои потребности. Несмотря на некоторые
существующие недостатки и проблемы, концепция устойчивого развития является на
сегодняшний день единственной парадигмой, в наибольшей степени готовой решать
реально существующие в разных регионах проблемы в сфере взаимоотношения общества и природы.
Понятие «устойчивое общество» означает общество, удовлетворяющее потребности сегодняшнего поколения, не лишая будущие поколения возможности удовлетворять их собственные нужды.
Черты устойчивого общества:
- темпы потребления возобновимых ресурсов не превышают темпов их восстановления;
- темпы потребления невозобновимых ресурсов не превышают темпов разработки их
устойчивой возобновимой замены;
- интенсивность выбросов загрязняющих веществ не превышают возможности окружающей среды поглощать их; почти равное соотношение рождаемости и смертности;
- достаточный материальный уровень жизни для большинства его членов.
Идея развития устойчивого общества впервые была озвучена в конце 1970-х гг.
во «Всемирной стратегии охраны природы». Суть концепции состоит в осознании неразрывной связи социально-экономического развития и окружающей среды, т.е. только при здоровой социально-экономической среде может быть здоровая окружающая
среда.
Новая редакция концепции была опубликована в рамках документа «Забота о
Земле — стратегия устойчивого существования» в 1991 г. (Москва).
Принципы стратегии устойчивого развития общества:
1. Принцип «мыслить глобально — действовать локально», т.е. региональные и
локальные задачи развития должны быть подчинены общегосударственным и
общепланетарным целям предотвращения глобального экологического кризиса
и оптимизации среды обитания человека.
2. Принцип повышения точности экологических прогнозов в условиях нарастания
техногенного давления и увеличения зависимости здоровья людей от состояния
среды обитания.
3. Принцип первичности целей экологического развития по отношению к целям
экономического развития. Здоровая окружающая среда — основное условие
удовлетворения жизненных потребностей человека. Поэтому любые цели экономического развития должны быть согласованы с экологическими потребностями общества.
4. Принцип
т.е.
эколого-экономической
размещение
ределенной
и
развитие
территории
должны
материального
сбалансированности,
производства
осуществляться
в
на
соответствии
опс
ее экологической техноемкостью.
5. Принцип распространения научных экологических знаний.
В нашей стране право каждого человека на благоприятную окружающую среду и
достоверную информацию о ее состоянии признается Конституцией РФ (ст. 42), принятой 12 декабря 1993 г. Реализация конституционной обязанности граждан по сохранению природы и окружающей среды (ст. 58), осуществление охраны окружающей среды и обеспечение экологической безопасности государством (ст. 72) возможны лишь при условии получения геоэкологического образования каждым человеком и
обществом в целом.
Современная геоэкология решает проблемы сохранения окружающей среды для
приемлемой жизнедеятельности людей. В обозримой перспективе необходимо предпринимать серьезные меры по максимальному сдерживанию активной деятельности
человека, преобразующего земное окружение во всех сферах, особенно в силу неопределенности достаточно точного уровня обратимых воздействий на окружающую
среду. Приоритетным в развитии человека должен стать определенный уровень геоэкологической культуры и образования, позволяющий вносить посильный вклад в сохранение и облагораживание обитаемой среды города, района, двора, дома, квартиры,
места работы.
Вопросы для самопроверки:
1. Каковы этапы формирования геоэкологических представлений?
2. Что представляет собой биосфера?
3. Когда впервые появился термин «устойчивое развитие»?
4. В чем заключается региональная экологическая политика?
Тема 3. Глобальный экологический кризис современности и его отличительные
особенности
1. Масштаб проявления современного экологического кризиса
2. Глобальный процесс нарушения состояния географической оболочки Земли
3. Международное сотрудничество в области решения глобальных геоэкологических проблем
Понятие «глобальность» (от лат. globus — шар) в применении к рассматриваемым
проблемам включает три положения:
1. Экологический кризис второй половины XX в. касается всей территории планеты,
всей географической среды обитания человека, всех компонентов географической
оболочки Земли, охваченной практической деятельностью общества, всех ее составляющих (литосферы, атмосферы, гидросферы, биосферы).
2. Экологический кризис современности, возникший в результате объективного развития человеческого общества, ныне создает угрозу всему человечеству и каждому
человеку в отдельности, угрозу существованию цивилизации.
3. Решение современных экологических проблем требует совместных усилий всех
стран, всех членов мирового сообщества.
Нарастание глобальной экологической напряженности в мире сегодня проявляется в таких социальных последствиях глобального масштаба, как:
- рост заболеваемости населения, особенно в городах;
- все больший недостаток продовольственных ресурсов в мире;
- экологические миграции населения по всему земному шару в условиях обострившихся локальных экологических конфликтов;
- экологическая агрессия (сдвиг вредных, энерго- и ресурсоемких производств и вывоз токсичных технологий и отходов в развивающиеся страны).
Очевидно, что биосфера и природные экосистемы обладают некоторой предельной хозяйственной емкостью, превышение которой вызывает разрушение биосферы и экосистем, которые уже не восстанавливаются несмотря на весь комплекс
принимаемых мер. Как видно из табл. 2, после 2000 г. тенденции глобальных негативных изменений в окружающей среде не только будут сохраняться, но и усилятся.
Человечество живет и развивается на ограниченном пространстве планеты
Земля за счет ее ресурсов. С возрастанием противоречий в вещественных, энергетических и информационных связях общества и природной среды неизбежно возникают
экологические проблемы. В настоящее время часть биосферы преобразована людьми
с помощью технических средств в техносферу, где многие процессы имеют направление противоположное естественному ходу. Это приводит к экологическим кризисам,
когда под воздействием стихийных природных явлений или в результате действия антропогенных факторов нарушается равновесие в биогеоценозах.
Таблица 2
Тенденции глобальных изменений окружающей среды
(К.С.Лосев и др., 1993)
Характеристика
Потребление
первичной биологической продукции
Периоде 1972 по 1992г.
Прогноз на 2030 г.
Рост потребления:
Рост потребления: 80 —85 % на
40 % на суше, 25 % -глобальное суше, 50—60% глобальное
(оценка 1985 г.)
Изменение концен- Рост концентрации парниковых Рост концентрации, ускорение
трации парниковых газов от десятых до первых про- роста концентрации С02 и СН4
газов в атмосфере
центов ежегодно
за счет ускорения разрушения
биоты
Истощение озоново- Истощение озонового слоя на Сохранение тенденции даже при
го слоя, рост озоно- 1—2 % ежегодно, ежегодный прекращении выброса хлорфторвой дыры в Антарк- рост площади озоновой дыры
углеродов к 2000 г.
тиде
Сокращение площа- Сокращение со скоростью от 117
ди лесов, особенно (1980) до 180 + 20 тыс. км2
тропических
(1989) в год; отношения лесовосстанов-ления к сведению лесов
как 1:10
Сохранение тенденции, сокращение площади лесов в тропиках
с 18(1990) до 9-11 млн км2
(2030), сокращение площади лесов умеренного пояса
Опустынивание
Расширение площади пустынь Сохранение тенденции, возмо(60 тыс. км2 в год), рост техно- жен рост темпов за счет уменьгенного опустынивания
шения влагооборота на суше
Деградация земель
Рост эрозии (24 млрд т ежегодно),
снижение
плодородия,
накопление загрязнителей, закисление, засоление
Сохранение тенденции, рост эрозии и загрязнения, сокращение
сельскохозяйственных земель на
душу населения
Характеристика
Период с 1972 по 1992 г.
Прогноз на 2030 г.
Повышение уровня Подъем уровня океана на 1 — 2 Сохранение тенденции, возможМирового
океана; мм/год
но ускорение подъема уровня на
обострение проблем
7 мм/год
прибрежных регионов
Потеря биоразнооб- Быстрое исчезновение видов
разия, утрата видов
Усиление тенденции по мере
разрушения биосферы; сокращение числа видов на 25 % к 2050 г.
Качественное исто- Рост объемов сточных вод, тощение вод суши
чечных и площадных источников
загрязнения, числа поллютантов
и их концентрация
Сохранение и нарастание тенденций, обострение проблемы
«чистой воды», особенно в развивающихся странах
Загрязнение
окру- Рост массы и числа поллютантов Сохранение и возможное усилежающей
среды, в средах и организмах, рост ра- ние тенденций
накопление поллю- диоактивности среды
тантов в средах и
организмах, миграция их по трофическим цепям
Ухудшение условий
проживания людей,
рост
генетических
заболеваний и заболеваний, связанных с
экологическими
нарушениями, появление новых болезней
Рост бедности, нехватка продовольствия,
высокая
детская
смертность, высокий уровень заболеваемости, необеспеченность
чистой питьевой водой в развивающихся странах; проживание в
зонах высокого загрязнения, рост
генетических заболеваний, высокий уровень аварийности, рост
потребления лекарств, рост аллергических заболеваний в развитых странах; пандемия СП
ИДа в мире, понижение иммунного статуса
Сохранение тенденций, рост нехватки продовольствия, рост генетических заболеваний и заболеваний, связанных с экологическими нарушениями, расширение
территории инфекционных заболеваний, появление новых болезней
Различают локальный и глобальный кризисы. Локальный выражается в местном повышении уровня загрязнений — химических, шумовых, тепловых — за счет
одного или нескольких источников, он может быть преодолен административными и
частично экономическими мерами. Глобальный является следствием всей совокупности хозяйственной деятельности человека, что проявляется в изменении характеристик природной среды в масштабах планеты и представляет угрозу для всего населения Земли. Н.Ф. Реймерс в работе «Природопользование» (1990) выделяет несколько
масштабных экологических кризисов в развитии биосферы и общества: аридизация,
обеднение ресурсов для собирательства и промысла, звеньев пищевой цепи, тепловое
загрязнение, глобальное исчерпание надежности экологических систем.
Пути решения данной проблемы сводятся к минимализации загрязнений, являющихся результатом деятельности людей, до уровня, когда природа может справить-
ся с ними самостоятельно. Основа разрешения кризисов — максимальная экономия
энергии и переход к таким источникам, которые практически не добавляют тепло в
тропосферу и взаимосвязанная коэволюция всех живых существ.
Последствиями кризисов для человека являются: уменьшение численности
населения, его миграция и социальные потрясения.
В настоящее время глобальный экологический кризис включает четыре основные проблемы: кислотные дожди, парниковый эффект, загрязнение планеты экстоксикантами и образование озоновых дыр.
Кислотные дожди — это атмосферные осадки, рН которых ниже чем 5,5. Возрастание кислотности атмосферных осадков и почвенного покрова — одна из острейших глобальных проблем современности и обозримого будущего. Кислотные дожди в результате круговорота воды в природе вызывают подкисление поверхностных
и грунтовых вод, верхних горизонтов почв, а также деградацию лесов.
Источники кислотных дождей — двигатели внутреннего сгорания автотранспорта, цветная металлургия, тепловые электростанции, хозяйственная деятельность
человека (сжигание сланцев, нефти, углей, газа в промышленности, сельском хозяйстве, быту), сопровождающаяся появлением большого количества оксидов серы и
азота. Эти оксиды, поступая в атмосферу переносятся на большие расстояния, взаимодействуют с водой и превращаются в растворы смеси сернистой, серной, азотистой, азотной кислот, которые выпадают в виде «кислых дождей» на сушу, взаимодействуя с почвами, растениями, водами. Для решения проблемы необходимо увеличить количество систематических измерений соединений при мониторинге загрязнения атмосферы, охватывая значительные территории.
Парниковый эффект возникает в результате нагрева внутренних слоев атмосферы за счет поглощения парниковыми газами (прежде всего С02) основной инфракрасной части теплового излучения поверхности планеты, нагреваемой Солнцем. Его
последствия проявляются в изменении климата, повышении уровня Мирового океана
и затоплении низменных участков суши из-за таяния арктических и антарктических
льдов. Признаки глобального потепления: отступление ледников, увеличение площади пустынь, обесцвечивание коралловых рифов, повышение уровня моря, увеличение
частоты наводнений и засух. При потеплении в засушливых районах возможно увеличение биологической продуктивности. Возможно также существенное перераспре-
деление водных ресурсов. Источниками «дополнительного» оксида углерода служат
тепловая энергетика, автомобили, а также лесные пожары. В 1997 г. был принят Киотский протокол, который декларирует и определяет механизмы сокращения промышленно развитыми странами к 2008-2012 гг. количества выбросов парниковых газов в атмосферу на 5%, по сравнению с уровнем 1990 г. Россия ратифицировала данный документ в 2004 г.
Нарушение озонового слоя: причины и последствия. Озон образуется в стратосфере из молекулярного кислорода путем присоединения к нему атомарного кислорода, который образуется под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца (в
результате фотодиссоциации молекулярного кислорода). Стратосферный озон (озоносфера) расположен на высотах от 10 до 45 км. Толщина слоя, приведенного к нормальному давлению, составляет около 3 мм. Значение озонового слоя состоит в следующем:
- поглощает жесткое ультрафиолетовое излучение Солнца (длина волны 240-260 нм)
и защищает поверхность Земли и все живое на планете;
- влияет на распределение температуры в верхней атмосфере.
Образование и разрушение молекул озона — тонко уравновешенный процесс,
который сильно зависит от наличия различных малых составляющих (окислов азота,
водорода, хлора, брома). К нарушению этого равновесия приводит антропогенное
воздействие. Наиболее заметное влияние на озонный слой могут оказывать некоторые
вещества, попадающие в тропосферу, но ведущие себя в этом слое химически инертно, — хлорфторметаны (фреоны), выделяющиеся при работе холодильных установок
и используемые в качестве растворителей в промышленности и пропеллентов в аэрозольных упаковках, а также закиси азота (N20), выделяющейся при использовании
минеральных удобрений, и, кроме того, непосредственных выбросов различных веществ в стратосферу при полетах сверхвысотных самолетов. Фреоны, попадая в стратосферу, под воздействием ультрафиолетового излучения разлагаются и выделяют
свободные атомы хлора, который играет роль катализатора при разрушении озона.
Общее уменьшение содержания озона в атмосфере может привести к усилению прохождения ультрафиолетового излучения Солнца к земной поверхности, что повысит
вероятность возникновения рака кожи у людей, повлияет на продукцию сельского хозяйства, увеличивая частоту мутаций видов. Перераспределение концентрации озона
по высоте приведет к перераспределению температуры в стратосфере, что может сказаться на климате Земли.
При загрязнении поверхности Земли суперэкотоксикантами (диоксинами, полициклическими ароматическими углеводородами, радионуклидами) может резко
увеличиться количество нарушений генетического аппарата, аллергий, смертельных
исходов. Все эти вещества являются ксенобиотиками и попадают в окружающую среду в результате аварий на химических производствах и АЭС, неполного сгорания
топлива в автомобильных двигателях, неэффективной очистки сточных вод.
Наиболее ярко выраженными глобальными экологическими проблемами являются опустынивание и обезлесение.
Опустынивание — уменьшение или уничтожение биологического потенциала
Земли, выражающееся в истощении наземных экосистем (уменьшении их биомассы,
продуктивности, видового разнообразия), деградации земель, разрушении экологических ниш многих видов организмов, превращении продуктивных ландшафтов в пустынные в результате антропогенной деятельности и изменения климата.
В настоящее время антропогенные пустыни с различной степенью деградации
земель занимают около 7 % земельного фонда планеты, присутствуя практически на
каждом материке в умеренных и тропических широтах. Расширение ареала опустыненных земель на планете составляет 6 млн га в год. Причины развития процессов
опустынивания: чрезмерная и неправильная эксплуатация обрабатываемых земель,
перевыпас скота в условиях кочевого животноводства, вырубка лесов. Непрерывное
сокращение площади лесов сказывается на снижении интенсивности континентального влагооборота на планете, что способствует наступлению пустынь. Сейчас пустыни
(включая антропогенные) занимают более 1/3 поверхности суши, где проживает свыше 15 % населения мира. Согласно данным ЮНЕП, более 1/4 африканского континента с населением более 150 млн человек подвержено опустыниванию. В Индии 4/5
территории, особенно густонаселенные районы, представляют собой аридные области, страдающие от постоянных засух. На Международной конференции в Рио-деЖанейро (1992) проблема борьбы с опустыниванием и засухой была включена в «Повестку дня на XXI в.».
Деградация лесов, как и опустынивание, служит одним из проявлений глобальных изменений, происходящих на Земле. Термин «обезлесение» появился в мировой
научной литературе лишь в последние десятилетия, хотя леса на земном шаре стали
уничтожаться с появлением земледелия и скотоводства, т. е. примерно 10 тыс. лет
назад.
Обезлесение — полное уничтожение лесной растительности и перевод земель в
другой тип хозяйственного использования.
Сейчас лесами покрыто 36 млн км2 земель планеты (3,6 млрд га), т.е. около 1/3
площади суши. Вместе с тем 10 тыс. лет назад площадь лесов составляла 62 млн км2.
Следовательно, хозяйственной деятельностью человека уничтожено около половины
лесных массивов Земли, причем в основном за период с 1850 г.
Внетропические леса занимают около 20 млн км2. Из них 45 % залесенных площадей
расположено на территории России, 30 % приходится на Северную Америку (в основном на Канаду и Аляску), 9 % — на Китай и Японию, 8 % — на Европу и 6 %
находится в Южном полушарии.
Тропическими лесами покрыто около 16 млн км2 суши. Наибольшие их массивы находятся в Бразилии в бассейне р. Амазонки, в странах Карибского бассейна, в
западной Африке в бассейне р. Конго, в приэкваториальных районах Индонезии, Австралии и Океании. Это самые высокопродуктивные леса планеты (более 50 т/га за
год); именно они производят до 30% кислорода атмосферы; именно в них содержится
до 1 млн редких видов растений и животных.
Сейчас эти леса вырубаются быстрее, чем происходит их естественное возобновление, и, по прогнозам, через 10 — 20 лет они могут полностью исчезнуть с лица планеты. «Обезлесение» территорий, достигающее, по некоторым данным, 200 тыс. км2 в
год, происходит за счет вырубок леса, лесных пожаров, расчисток земель под пашни,
промышленное и военное строительство, для городских и транспортных нужд. Мощным фактором деградации лесов на планете служит загрязнение атмосферы, сухие и
мокрые выпадения на кроны деревьев и лесные почвы; высокая заболеваемость лесной растительности; распространение вредителей леса.
Уничтожение лесов на земном шаре ведет к повышению концентрации углерода в атмосфере, вносит изменения в круговороты энергии, воды, глобальные биохимические циклы основных биогенных элементов. Сведение лесов приводит к изменениям климатических условий на локальном, региональном и глобальном уровнях,
усилению процессов опустынивания, деградации земель в планетарном масштабе.
Вопросы для самопроверки:
1. Что такое глобальный экологический кризис и каковы его причины?
2. Как он проявляется на Земле?
3. Какие три положения включают понятия «глобальность»?
4. Что представляет собой загрязнение окружающей среды?
5. Назовите регионы Земли с наибольшими масштабами проявления глобального
экологического кризиса.
Тема 4. Природное воздействие на геоэкосистемы. Природные ресурсы и их
классификация
1. Определение природных условий и природных ресурсов
2. Классификация природных ресурсов – по происхождению и местоположению,
по скорости исчерпаемости и самовосстановления.
3. Атмосфера, газовая оболочка Земли, ее строение и свойства. Феномен циклического природного явления «Эль-Ниньо».
4. Вода – основные свойства, .распространение на планете. Гидросфера.
5. Мировой океан и его экологические функции.
6. Факторы, влияющие на состояние литосферы.
7. Биосфера и экологические функции живого вещества.
Природные ресурсы (естественные ресурсы) - элементы природы, часть всей совокупности природных условий и важнейшие компоненты природной среды, которые
используются (либо могут быть использованы) при данном уровне развития производительных сил для удовлетворения разнообразных потребностей общества и общественного производства.
Природные ресурсы являются главным объектом природопользования, в процессе
которого они подвергаются эксплуатации и последующей переработке. Главные виды
природных ресурсов - солнечная энергия, внутриземное тепло, водные, земельные и
минеральные ресурсы - являются средствами труда. Растительные ресурсы, животный
мир, питьевая вода, дикорастущие растения - являются предметами потребления.
В связи с огромным объемом используемых природных веществ и энергии, проблема обеспеченности человечества природными ресурсами является глобальной. Для
предотвращения истощения природных ресурсов необходимо рациональное и комплексное использование природных ресурсов, поиски новых источников сырья, топлива и энергии.
Под классификацией природных ресурсов понимается разделение совокупности
предметов, объектов и явлений природной среды на группы по функционально значимым признакам. Учитывая природное происхождение ресурсов, а также их огромное экономическое значение, разработаны следующие классификации природных ресурсов.
Природная (генетическая) классификация - классификация природных ресурсов по
природным группам: минеральные (полезные ископаемые), водные, земельные (в т.ч.
почвенные), растительные, (в т.ч. лесные), животного мира, климатические, ресурсы
энергии природных процессов (солнечное излучение, внутреннее тепло Земли, энергия ветра и т.п.). Часто ресурсы растительного и животного мира объединяют в понятие биологические ресурсы.
Экологическая классификация природных ресурсов основана на признаках исчерпаемости и возобновимости запасов ресурсов. Понятием исчерпаемости пользуются
при учете запасов природных ресурсов и объемов их возможного хозяйственного
изъятия. Выделяют по данному признаку ресурсы:
- неисчерпаемые - использование которых человеком не приводит к видимому истощению их запасов ныне или в обозримом будущем (солнечная энергия, внутриземное
тепло, энергия воды, воздуха);
- исчерпаемые невозобновимые - непрерывное использование которых может уменьшить их до уровня, при котором дальнейшая эксплуатация становится экономически
нецелесообразной, при этом они неспособны к самовосстановлению за сроки, соизмеримые со сроками потребления (например, минеральные ресурсы);
- исчерпаемые возобновимые - ресурсы, которым свойственна способность к восстановлению (через размножение или другие природные циклы), например, флора, фауна, водные ресурсы, В этой подгруппе выделяют ресурсы с крайне медленными темпами возобновления (плодородные земли, лесные ресурсы с высоким качеством древесины).
Хозяйственная, когда природные ресурсы классифицируют на различные группы с точки зрения возможностей хозяйственного использования:
- по техническим возможностям эксплуатации выделяют природные ресурсы: реальные - используемые при данном уровне развития производительных сил; потенциальные - установленные на основе теоретических расчетов и предварительных работ и
включающие помимо точно установленных технически доступных запасов еще и ту
часть, которую в настоящее время нельзя освоить по техническим возможностям;
- по экономической целесообразности замены различают ресурсы заменимые и незаменимые. Например, к заменимым относят топливно-энергетические ресурсы (они
могут быть заменены другими источниками энергии). К незаменимым принадлежат
ресурсы атмосферного воздуха, пресные воды и пр.
Атмосфера (от греч. «атмос» — пар и «сфера» — шар) — это газовая оболочка,
не имеющая четко выраженной верхней границы и существующая благодаря гравитационному притяжению Земли. Атмосферу называют голубой кровлей Земли. Хотя
масса ее по сравнению с Землей ничтожно мала и составляет всего одну миллионную
массы планеты, значение атмосферы для жизни на Земле огромно. Ее масса составляет 5,15 • 1015 т. Состав у поверхности Земли следующий: азот — 78,1 %, кислород —
20,95 %, аргон — 0,93 % и в незначительных долях процента углекислый газ, водород, гелий, неон и другие газы.
На высоте 20—25 км расположен слой озона, который и предохраняет живые
организмы от коротковолнового (ультрафиолетового) солнечного излучения, пагубно
воздействующего на живые организмы.
По резкой смене температур в атмосфере выделяют несколько слоев (сфер)
(рис.1). Границы между ними носят название пауз (тропопауа, стратопауза, мезопауза) Каждый из слоев имеет специфические геофизические и геохимические свойства.
Границы между сферами нерезкие и в зависимости от широты располагаются на разных высотах. В самом нижнем слое — тропосфере — температура по мере повышения высоты от земной поверхности падает до -55 °С у полюса и -75 °С у экватора. В
ней сосредоточено 4/5 всей массы атмосферы. Она богата азотом и кислородом,
насыщена парами воды и углекислым газом. Здесь протекают важные погодные процессы и образуются облака. Температура в тропосфере падает с высотой в среднем на
б °С на каждый километр. Тропосфера простирается до высоты 12—15 км и отделяется от стратосферы тропопаузой.
В стратосфере происходит резкое повышение температуры, достигающее 0 "С
на высоте 55 км, где проходит стратопауза. В стратосфере количество азота и кислорода уменьшается, а содержание водорода, гелия и других легких газов увеличивается. Между тропосферой и стратосферой располагается озоновый слой.
Следующий слой атмосферы — мезосфера — располагается в интервале 55 —95 км
над поверхностью Земли. В ней продолжается падение температуры с увеличением
высоты и достигает -70, -80 °С в мезопаузе. В термосфере температура повышается,
достигая на высоте 400 км 1200 "С. Ее нередко называют ионосферой, так ка :с молекулы газов ионизированы космическим излучением, т. е. лишены верхних электронов
и поэтому обладают положительным зарядом. Как и любой ионизированный газ, воздух в термосфере хорошо проводит электричество. К тому же термосфера обладает
замечательным свойством — отражает радиоволны, что делает возможной дальнюю
связь на Земле.
Рис. 1. Строение атмосферы и состав воздуха
Выше термосферы располагается экзосфера, представляющая собой переходную область между атмосферой и межпланетным пространством. Характерными ее
особенностями являются преобладание газов в атомарном состоянии и очень малая
плотность. Здесь наиболее легкие газы покидают атмосферу и рассеиваются в космическом пространстве.
Стратосфера в интервале от 15 до 55 км содержит озон. Максимум его концентрации отмечается на высотах 17 — 25 км. В озоновом слое содержится до 90 % общего количества атмосферного озона. Небольшая часть озона возникает в тропосфере
во время грозы и при электрических разрядах. Но довольно быстро озон в тропосфере
разлагается и рассеивается.
В обычных условиях озон представляет собой газ с резким специфическим запахом. Это сильный яд, превосходящий по токсичности синильную кислоту. Он обладает мутагенными и канцерогенными свойствами, действует на кровь, а в смеси с
кислородом взрывоопасен. Его присутствие в значительных количествах в тропосфере представляет особую экологическую опасность. Он может возникать в результате фотохимических реакций в воздухе, загрязненном антропогенными примесями, и в первую очередь над крупными промышленными центрами.
Стратосферный озон из-за его выдающейся способности поглощать ультрафиолетовое излучение, губительное для живых организмов, стал настоящим защитным
экраном нашей планеты. В стратосфере озон возникает под воздействием ультрафиолетовой солнечной радиации с длиной волны менее 240 нм, когда часть молекулярного кислорода распадается на атомы, которые затем пристраиваются к целым молекулам. На создание озонового слоя расходуется почти весь приток ультрафиолетовых
лучей. Процесс взаимодействия одно-, двух- и трехатомного кислорода с учетом фотолиза был впервые рассмотрен английским физиком С.Чепменом в 1929 г. и получил
название кислородного цикла, или цикла Чепмена.
В атмосфере установлены определенные закономерности в распределении озона по времени суток, широте местности и высоте. Как оказалось, концентрация озона
возрастает во второй половине суток, максимальных значений достигает весной, а
осенью падает до минимума. Максимум концентрации озона приходится на высоты
17 — 25 км.
Содержание углекислого газа в атмосфере способствует развитию так называемого парникового эффекта. Атмосфера пропускает сквозь себя солнечную радиацию,
но идущие от земной поверхности тепловое и длинноволновое излучения она задерживает благодаря присутствию в ней углекислого газа. Чем больше в атмосфере содержится этого газа, тем выше парниковый эффект. Парниковым эффектом обладает
и водяной пар. Хотя основная его масса находится в тропосфере и его проникновению в стратосферу препятствует тропопауза, являющаяся холодной ловушкой для водяного пара, тем не менее небольшая часть неконденсированных водяных паров проникает из тропосферы в стратосферу.
В последние годы была установлена значительная роль в создании парникового
эффекта другого газа — метана (СН4). Этот легкий горючий в кислородной атмосфере
газ иногда называют болотным вследствие того, что он образуется в болотах в процессе гниения и преобразования органических остатков без доступа кислорода. Метан
в атмосферу выделяется в результате природных процессов и антропогенной деятельности.
На высоте около 30 км располагаются области «перламутровых» облаков, состоящие из кристалликов льда с вмороженными в них частицами разнообразных соединений азота, хлора и углерода. Такие облака образуются как в результате разложения озона водородом (03 + Н2 -» Н20 + 02), так и путем множества других реакций.
У верхней границы мезосферы на высоте около 80 км образуются «серебристые» облака, представляющие собой скопления ледяных кристалликов.
Важнейшей особенностью атмосферы является присутствие в ней пылеватых частиц,
которые влияют на прозрачность. Естественный природный источник поступления
пыли в атмосферу — вулканические извержения и дефляция пустынных регионов.
Кроме того, в результате вулканической деятельности в атмосферу наряду с углекислым газом и парами воды попадает сернистый газ. Окисляясь под воздействием солнечных лучей и реагируя с водяным паром, он образует аэрозоль серной кислоты.
Роль атмосферы в природных процессах
Приземная атмосфера в силу своего промежуточного состояния между литосферой и космическим пространством и своего газового состава создает условия для
жизнедеятельности организмов. Вместе с тем от количества, характера и периодичности атмосферных осадков, от частоты и силы ветров и особенно от температуры воздуха зависят выветривание и интенсивность разрушения горных пород, перенос и аккумуляция обломочного материала. Атмосфера выступает центральным компонентом
климатической системы. Температура и влажность воздуха, облачность и осадки, ветер — все это характеризует погоду, т. е. непрерывно меняющееся состояние атмосферы. Одновременно эти же компоненты характеризуют и климат, т.е. усредненный
многолетний режим погоды.
Состав газов, наличие облачности и различных примесей, которые называются
аэрозольными частицами (пепел, пыль, частички водяного пара), определяют особен-
ности прохождения солнечной радиации сквозь атмосферу и препятствуют уходу
теплового излучения Земли в космическое пространство (рис. 2).
Рис. 2. Тепловой баланс «Земля —атмосфера» (в % от поступающей солнечной энергии)
Действие и направленность природных процессов, а также жизнь и деятельность на Земле определяются солнечной радиацией. Она дает 99,98 % теплоты, поступающей на земную поверхность. Ежегодно это составляет 134 • 1019 ккал. Такое
количество теплоты можно получить при сжигании 200 млрд т каменного угля. Запасов водорода, создающего этот поток термоядерной энергии в массе Солнца, хватит,
по крайней мере, еще на 10 млрд лет, т. е. на период в два раза больший, чем существуют само Солнце и наша планета.
Около 1/3 общего количества солнечной энергии, поступающей на верхнюю
границу атмосферы, отражается обратно в мировое пространство, 13 % поглощается
озоновым слоем (в том числе почти вся ультрафиолетовая радиация), 7% — остальной атмосферой и лишь 44 % достигает земной поверхности. Суммарная солнечная
радиация, достигающая Земли за сутки, равна энергии, которую человечество получило в результате сжигания всех видов топлива за последнее тысячелетие.
Количество и характер распределения солнечной радиации на земной поверхности находятся в тесной зависимости от облачности и прозрачности атмосферы. На
величину рассеянной радиации влияют высота Солнца над горизонтом, прозрачность
атмосферы, содержание в ней водяных паров, пыли, общее количество углекислоты и
т.д.
В пасмурный летний день обычно холоднее, чем в ясный, так как дневная облачность препятствует нагреванию земной поверхности.
Атмосфера содержит переменное количество водяного пара. В абсолютном исчислении по массе или объему его количество составляет от 2 до 5 %.
Водяной пар, как и углекислота, усиливает парниковый эффект. В возникающих в атмосфере облаках и туманах протекают своеобразные физико-химические
процессы. Первоисточником водяного пара в атмосферу является поверхность Мирового океана.
Атмосферная влага распределяется по земной поверхности благодаря подвижности атмосферы. Ей присуща весьма сложная система ветров и распределения давления. В связи с тем что атмосфера находится в непрерывном движении, характер и
масштабы распределения ветровых потоков и давления все время меняются. Масштабы циркуляции изменяются от микрометеорологических, размером всего в несколько
сотен метров, до глобального — в несколько десятков тысяч километров. Огромные
атмосферные вихри участвуют в создании систем крупномасштабных воздушных течений и определяют общую циркуляцию атмосферы. Кроме того, они являются источниками катастрофических атмосферных явлений.
Эль-Ниньо – это климатическая аномалия, возникающая между западным берегом Южной Америки и южно-азиатским регионом (Индонезия, Австралия). В течение
уже более 150 лет с периодичностью от двух до семи лет в этом регионе возникает
изменение климатической ситуации. В нормальном, независимом от Эль-Ниньо состоянии, дует южный пассат в направлении от субтропической зоны высокого давления к экваториальным зонам низкого давления, он отклоняется в районе экватора с
востока на запад под воздействием вращения Земли. Пассат несет прохладный поверхностный слой воды от южно-американского побережья на запад. Вследствие перемещения водных масс возникает кругооборот воды. Пришедшему в юго-восточную
Азию нагретому поверхностному слою уступает холодная вода. Таким образом, хо-
лодная, богатая питательными веществами вода, которая из-за своей большей плотности находится в глубоких регионах Тихого океана, перемещается с запада на восток.
Перед южно-американским побережьем эта вода оказывается в области подъемной
силы на поверхности. Именно поэтому там находится холодное и богатое питательными веществами течение Гумбольдта.
В науках о Земле под гидросферой подразумевают прерывистую поверхностную оболочку, состоящую из воды морей и океанов, поверхностных водоемов суши,
временных и постоянных водотоков, твердой воды в виде снега и льда. Наряду с поверхностной существует и подземная гидросфера, к которой относятся грунтовые и
подземные, в том числе артезианские воды.
Океаны и моря покрывают почти 71 % поверхности Земли, а вместе с водными
объектами суши, к которым относятся ледники, озёра, водохранилища, болота, пруды
и др., водой покрыто почти 3/4 земной поверхности. Высокая теплоемкость воды и
значительная потенциальная энергия ее многочисленных фазовых переходов вместе с
огромной площадью зеркала воды имеют большое значение для теплового и водного
режимов Земли. Гидросфера вместе с атмосферой являются решающим фактором в
почвообразовании и формировании растительного покрова Земли и, следовательно,
обусловливают ландшафтный облик планеты.
В Мировом океане содержится 96,4 % общего объема гидросферы. Эта огромнейшая масса воды, состоящая из двух слоев — верхнего, относительно теплого, и
основного, холодного с температурами 4 °С и ниже, обусловливает термический режим планеты. Мировой океан является глобальным аккумулятором теплоты. Он
трансформирует солнечную энергию, аккумулирует ее, а при необходимости, медленно охлаждаясь, отдает часть теплоты в атмосферу. Таким образом, гидросфера играет важнейшую и весьма неоднозначную роль в терморегуляции планеты.
На суше основная масса воды сосредоточена в ледниках. В них законсервировано 70,3 % всех запасов пресных вод Земли. Благодаря своей высокой отражательной способности (альбедо) ледники являются одним из важнейших современных
климатообразующих факторов.
Реки — важнейший компонент гидросферы, характеризующийся высокой скоростью водообмена. Суммарный запас воды в реках Земли составляет всего 0,0002 %
общих запасов воды и 0,005 % запасов пресных вод. Реки не только один из важней-
ших эрозионных, транспортирующих и аккумулятивных геологических факторов, но
и один из основных природных резервуаров воды, ресурс которых используется в
сельском хозяйстве, промышленности и для питьевых нужд.
Гидросфера играет важнейшую роль в глобальных процессах обмена веществом и энергией. Вода осуществляет эрозию и денудацию горных пород, перенос
вещества во взвешенном или растворенном состоянии и отложение продуктов разрушения в областях аккумуляции (долины и устья рек, озера и морские бассейны).
Литосфера – верхняя твердая оболочка земного шара, имеющая толщину около
100км. В нее входят слой земной коры толщиной 30-40 км и прилегающие к ней горизонты верхней мантии. Литосфера характеризуется пространством, рельефом, почвенным покровом, растительностью, недрами, водами, являющаяся главным средством производства в сельском и лесном хозяйстве, а также пространственным базисом для размещения всех отраслей народного хозяйства.
Состояние литосферы меняется во времени под воздействием природных сил и
деятельности человека.
Природные силы (тепло, влага, ветер, радиации и т.д.) и вызываемые ими геологические явления (вулканические извержения, землетрясения, наводнения и т.д.)
могут существенно изменить характер литосферы в отдельных районах, влиять на
всю атмосферу. К изменению природных условий могут приводить мощные землетрясения. изменяющие рельеф территории, создающие или, наоборот, уничтожающие
водоемы, меняющие направление течения рек и т.д. Наиболее значительные землетрясения на рубеже столетий произошли в Афганистане, Индонезии, Иране, Колумбии, России, Японии. Осознание природных процессов существенно в установлении
изменений свойств окружающей человека среды под воздействием естественных факторов. К разрушительным природным процессам применим термин «стихийное бедствие». Стихийным явлением считается любое, природное явление, обычно значительной выраженности – от смены дня и ночи до тайфуна или засухи.
Природная катастрофа – это внезапное стихийное бедствие, событие, влекущее
за собой тяжелые последствия.
Пространство, в котором функционирует биота и где проявляются результаты
ее деятельности, принято называть биосферой. Биосфера — это сложноорганизованная система, в которой посредством органического вещества определяются и регули-
руются все необходимые для существования живых организмов параметры окружающей среды. Важнейшее свойство биосферы заключается в ее способности компенсировать нанесенный ей ущерб, восстанавливать и поддерживать экологические качества окружающей среды.
Таким образом, биосфера обладает высокой степенью устойчивости. Но за последние сто лет численность человечества резко возросла; соответственно возросли и
масштабы его хозяйственной деятельности. В результате антропогенных воздействий
компенсационные возможности биосферы существенно снизились и наступила эпоха
глобального экологического кризиса. Он проявляется в сокращении биоразнообразия,
обезлесении, опустынивании Земли, ухудшении качества поверхностных вод Океана
и суши, разрушении обширных экосистем и ландшафтов на огромных площадях, росте концентрации углекислого газа в атмосфере и т. д.
Биосфера представляет собой не только совокупность всех живых существ, но
и систему элементарных первичных структур — биоценозов. Вместе с окружающей
средой они образуют биогеоценозы, ландшафты, экосистемы и геосистемы. Естественные биогеоценозы служат основными механизмами биологического круговорота. От их состояния и площади зависят средорегулирующие и компенсационные возможности биосферы в целом. Эти возможности в значительной степени уже потеряны, так как естественные биоценозы сохранились лишь на 39% площади суши. Установлено, что при современной мощности хозяйственной деятельности для сохранения
благоприятных экологических свойств окружающей среды необходимо сократить
площадь нарушенных человеком естественных ландшафтов и биоценозов (экосистем)
(на сегодняшний день она составляет 61% площади суши) до 20%. В целом человечеству надо уменьшить площадь суши, освоенной хозяйственной деятельностью, до 30
млн км2. Этот процесс прежде всего должен происходить в зоне умеренных широт с
ее лесами и ветландами. При восстановлении естественных экосистем в зоне тропических лесов нарушенные территории следовало бы довести до 20% площади суши.
Нетронутые территории желательно использовать для таких видов человеческой деятельности, которые в минимальной степени нарушают естественные биоценозы. К их
числу относятся контролируемая рекреация, туризм и спортивная охота без применения транспортных и других видов механизмов. Наиболее подходящими для развития
подобных направлений хозяйствования являются Канада и особенно Россия, имею-
щая максимальную площадь суши, не нарушенную хозяйственной деятельностью человека. К тому же эти территории заняты в России в основном лесами и ветландами,
имеющими особое значение в глобальных геоэкологических процессах. Одновременно с этим необходимо применение усилий по стабилизации численности населения в
большинстве слаборазвитых стран. В индустриально развитых странах следует постепенно сокращать потребление энергии и природных ресурсов.
Осуществление всех этих мер создаст условия для предотвращения надвигающейся экологической катастрофы или хотя бы замедлит этот процесс.
Вопросы для самопроверки:
1. Природные ресурсы, их основная классификация
2. Атмосфера, ее составные части и газовый состав
3. Какова роль атмосферы в развитии природных процессов
4. Что такое гидросфера?
5. В чем заключается глобальный круговорот воды
6. Назовите экологические функции Мирового океана
7. Что такое литосфера
8. Какую негативную геоэкологическую роль играют извержения вулканов и землетрясения?
9. В чем заключается особенность биосферы?
Тема 5. Особенности и примеры проявления антропогенной деятельности в различных геосферных оболочках
1. Геоэкологические проблемы: глобальные, региональные, локальные
2. Загрязнение и его формы
3. Антропогенное воздействие на атмосферу
4. Урбанизация и окружающая среда
5. Энергетические ресурсы и энергетические проблемы
6. Загрязнение природных и поверхностных вод
7. Экологическая обстановка в районах сельскохозяйственной деятельности
8. Формы антропогенного воздействия на биосферу
Под геоэкологическими процессами понимаются прямые или опосредованные
воздействия изменяющейся окружающей среды на здоровье и жизнедеятельность человека, а также на растительные и животные организмы. Основу жизнедеятельности
людей составляет повседневневная деятельность, которую можно считать истинно
жизненной, если она способствует своими различными сторонами и видами развитию
личности.
Производственная деятельность человечества прямо и опосредованно изменяет
естественные ресурсовоспроизводящие и средовоспроизводящие процессы в геоэкологическом пространстве, нарушает механизмы возобновимости и обратимости природных условий выше и ниже поверхности литосферы.
Геоэкологические процессы в окружающей среде происходят, как правило, в виде
взаимосвязанных явлений (цепных реакций). Поэтому вероятность предотвращения
неблагоприятных геоэкологических процессов для жизнедеятельности человека зависит от полноты представлений об их причинах и следствиях.
Например, увеличение содержания азота и фосфора в водной среде (прежде
всего в результате смывания минеральных удобрений с полей) ведет к интенсивному
размножению фитопланктона, особенно зеленых и синезеленых водорослей. Жизнедеятельность водорослей приводит к потере водой растворенного кислорода. При
этом некоторые водоросли, разлагаясь, отравляют воду токсинами (ядовитыми белковыми веществами). В результате вода становится непригодной для питья.
Негативное действие воздушной среды на человека, животных и растения происходит в процессе прямого контакта с загрязненным воздухом, а также в результате
выпадения токсичных веществ, засоряющих воды и почву. К загрязняющим воздушную среду веществам относятся озон, фтороводород, аммиак, сероводород,
бенз(а)пирен, формальдегид.
Озон (О3) — газ с резким запахом, сильно раздражает дыхательные пути, вызывает кашель, нарушает работу легких. В высокой концентрации отрицательно сказывается на состоянии здоровья человека (затрудняется дыхание, возникает головная
боль, чувство усталости). Вместе с тем свойство озона убивать болезнетворные микроорганизмы находит практическое применение (например, для улучшения качества
воды или воздуха путем озонирования).
Фтороводород (НF) — бесцветный газ с резким запахом, очень ядовит. В результате интоксикации происходит ослабление иммунитета, патологические отравления и заболевания дыхательных путей и кожи у человека (максимально разовая ПДК
в воздухе населенных мест — 0,02 мг/м3).
Аммиак (NНз) — бесцветный газ с резким запахом, вызывает слезотечение,
удушье, головокружение, боли в желудке. Среднесуточная ПДК — 0,04 мг/м3. В воздушную среду попадает из животноводческих помещений, в результате аварий при
транспортировке или газосодержащих емкостей, утечки из разрывов магистральных
трубопроводов.
Сероводород (Н2S) — весьма токсичный бесцветный газ с запахом тухлых яиц.
Постоянно образуется при гниении органических остатков животного происхождения. В смеси с воздухом взрывоопасен. В воздушную среду попадает главным образом при разработках нефтяных и газовых месторождений. Токсичность проявляется в
раздражающем действии на слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей.
При высоком содержании сероводорода наступает тяжелое отравление, поражается
центральная нервная система, наблюдается отек легких, паралич дыхания и сердечной деятельности. Максимально разовая ПДК в воздухе — 0,08 мг/м3, ПДК в воздухе
производственных помещений — 0,01 мг/м3.
Бенз(а)пирен — это полициклический ароматический углеводород, образующийся при воздействии высокой температуры на некоторые органические вещества.
Содержится в отработанных газах автомобилей, отходящих газах предприятий, табачном дыме. Обладает канцерогенным (онкогенным) эффектом. ПДК в воздухе 0,000001 мг/ м3.
Формальдегид (НСНО) — бесцветный газ с резким запахом, продукт неполного
сгорания природного газа. Вызывает головные боли, тошноту, раздражает верхние
дыхательные пути. Наиболее высокое содержание его обнаружено в помещениях с
новой мебелью, изготовленной из древесно-стружечных плит. ПДК в воздухе помещений — 0,003 мг/м3.
К геоэкологическим процессам относятся уменьшение полноты и повреждение
древостоев (особенно хвойных пород) выбросами, развитие заболеваний древостоев;
исчезновение лишайников, некрозы хвои у ели, пихты, сосны, лиственницы.
Закисление оксидами азота вызывает эвтрофикацию закрытых водоемов и прибрежных морских вод. Употребление закисленной питьевой воды из поверхностных и
подземных источников, в которой возрастает концентрация металлов, отрицательно
сказывается на здоровье человека.
В воздушной среде крупных городов при определенных метеорологических
условиях (отсутствие ветра и дождя, инверсионное распределение температуры, когда
слой холодного воздуха располагается под слоем теплого) обычно происходит накопление вредных загрязнителей в инверсионном слое воздуха. Видимое (визуальное)
загрязнение воздуха любого характера называется смогом. Смог бывает трех типов.
Так, смог лондонского типа (влажный), состоящий из газообразных загрязнителей (в
основном диоксида серы), частиц пыли, дыма и капель тумана, вызывает катар верхних дыхательных путей, бронхит. Более опасен фотохимический (лос-анджелесского
типа, сухой) смог, возникающий в результате разложения загрязняющих веществ
солнечными лучами, в частности ультрафиолетовыми. Главные ядовитые компоненты фотохимического смога — озон, угарный газ, соединения азота. Наблюдающийся
в теплое время года, например, в Лос-Анджелесе, Нью-Йорке, Бостоне, Детройте, Чикаго, Милане, Мадриде фотохимический смог вызывает удушье, раздражение глаз,
носа, горла, обострение хронических болезней органов дыхания. Ледяной смог (аляскинского типа) представляет собой сочетание газообразных загрязнителей, пылеватых частиц и кристаллов льда, возникающих при замерзании капель тумана и пара.
В качестве основных загрязнителей воздушной среды в России рассматриваются
твердые частицы дыма и промышленная пыль, а также диоксид серы (SO 2), оксиды
азота (N0x), оксид углерода (СО), летучие углеводороды. Подсчитано, что газопылевые выбросы составляют 480 кг/год на каждого жителя страны. Твердые частицы
снижают солнечное освещение, увеличивают облачность. Диоксид серы отрицательно
действует не только на людей, но поражает и растения. Оксиды азота и углерода
уменьшают содержание гемоглобина в крови. Летучие углеводороды при концентрации выше 0,02 мг/м3 раздражающе действуют на глаза, поражают растения. Особенно
вредны обладающие канцерогенной активностью углеводороды типа бенз(а)пирена,
поступающие от котельных промышленных предприятий и с выхлопными газами автотранспорта. Постоянное и длительное воздействие небольших доз канцерогенов
способствует возникновению раковых заболеваний у людей. Так, среди сельских жи-
телей, проживающих вблизи автомобильных дорог с интенсивным движением автотранспорта, отмечается более высокая смертность от рака легкого, чем у жителей
районов, расположенных вдали от автодорог.
Кислотные осадки — атмосферные осадки в виде дождя или снега, в которых
содержатся серная и азотная кислоты, образующиеся в результате выброса в воздушную среду оксидов серы и азота предприятиями топливно-энергетического комплекса, металлургическими и химическими заводами, а также транспортом.
Кислотные осадки с рН менее 5,6 вызывают подкисление почв, снижая прирост
лесов и урожайность сельскохозяйственных культур. При высоких нагрузках кислотных осадков может происходить усыхание лесов, гибель рыбы и других живых организмов в озерах. Кроме того, кислотные осадки переводят в растворимое состояние
соединения тяжелых металлов, которые усваиваются растениями, а затем с пищей
попадают в организм животных и человека. Кислотные осадки разрушают памятники
архитектуры. Однако в ряде случаев кислотные осадки могут быть и полезны. В частности, они обогащают почву азотом и серой, которых на больших территориях явно
недостаточно для получения высоких урожаев. Выпадая в районах карбонатных, а
тем более щелочных почв, они снижают щелочность, увеличивают подвижность элементов питания и их доступность для растений.
Кислый {кислотный) туман опаснее кислотных дождей, так как имеет рН менее
2,0 и, попадая в верхние дыхательные пути, поражает слизистые оболочки.
Одним из геоэкологических процессов, происходящих в окружающей среде, является
биоаккумуляция. О накопительном эффекте ДДТ (дихлордифенилтрихлорэтан) можно судить по следующим данным: если концентрацию этого вещества в водной среде
принять за единицу, то в микроводорослях и бактериях она составляет 20—100, в теле
личинки комара - 500-1000, в рыбе — 5—12 тыс., а в птицах, питающихся рыбой, —
30—100 тыс. единиц. В большинстве стран мира использование ДДТ запрещено.
Активное поглощение веществ характерно для лишайников. Например, в теле
тундровых лишайников содержится в тысячи раз больше радиоактивного цезия-137,
чем в среде их обитания. Вследствие этого в мышечных тканях оленей, питающихся
лишайниками, повышены концентрации цезия и других загрязнителей, что следует
иметь в виду при употреблении человеком мяса оленей.
Опасные последствия может вызывать биоаккумуляция радиоактивных веществ, которые концентрируются микроорганизмами, планктоном и рыбой, а затем
передаются по пищевой цепи другим животным и человеку. Установлено, что радиоактивность рыбы в тысячи раз выше, чем воды, в которой она живет. Для Копорской
губы Финского залива (водоем-охладитель Ленинградской АЭС), для озер Удомля и
Песьво (водоемы-охладители Калининской АЭС) зарегистрировано увеличение числа
бактерий. Вследствие сочетания мутагенного действия радиации и повышения температуры большие водоемы-охладители АЭС, очевидно, станут своеобразными очагами
возникновения новых форм микроорганизмов.
Геоэкологическое состояние окружающей среды оценивается частотой генетических нарушений у людей, уровнем мутагенных воздействий на организм человека.
Здоровье изначально принадлежит и уже управляется самим человеком (независимо от того, осознает он свою управляющую роль или нет). В настоящее время
усилия российских ученых направлены на создание государственной системы управления здоровьем на основе компьютерной технологии оперативного обнаружения (и
мониторинга) изменений в здоровье населения на местах с целью адекватного управления и финансирования. Эти технологии предназначены как для прогноза неблагоприятных последствий, связанных со здоровьем, так и для повышения информированности населения о факторах риска наследственного и геоэкологического характера
или связанных с образом жизни, чтобы формировать самосохранительное поведение
у людей, пробуждая мотивированное желание к изменению привычек и навыков повседневной жизни. В этой связи обратим внимание на результаты обследования шахтеров урановых рудников, согласно которому канцерогенное воздействие
радона
возрастает примерно втрое, если ему сопутствует табачный дым.
По расчетам ВОЗ вклад экологических факторов в здоровье населения мира составляет 20—22%, по оценке ряда отечественных ученых влияние экологической ситуации достигает 40% по респираторным, инфекционным и онкологическим заболеваниям (в среднем для России).
Проблема состояния здоровья человека связана с качеством жизни. В документах ВОЗ качество жизни трактуется, как свойство конкретного человека быть не просто представителем рода Homo sapiens, но и как его способность реализовать себя в
социальном плане, т. е. в целенаправленно активной и функционально полноценной
жизни.
На здоровье населения все большее влияние оказывают происходящие глобальные изменения климата. Особенно неблагоприятно воздействие повышенных
температур воздуха на пожилых людей, детей, а также больных с повышенным кровяным давлением, с хроническими заболеваниями и болезнями сердца. Тепловые
удары и метеотропные реакции у людей аномально возрастают в регионах, где высокая температура воздуха регистрируется нерегулярно. Установлено, что в годы с аномально высокой температурой воздуха смертность резко возрастает.
Геоэкологическая безопасность означает отсутствие техногенной или природной угрозы ухудшения состояния окружающей среды и человека в ней. Геоэкологическая безопасность обеспечивается законодательными, техническими, медицинскими, экономическими мерами, просвещением по вопросам развития и сохранения
окружающей среды.
Результаты научных изысканий и выполнение различных программ и проектов
охраны окружающей среды на локальном либо национальном уровнях показали, что
будущее развитие человечества определяется не столько потреблением ресурсов,
сколько степенью (глубиной) экологических нарушений среды жизни и деятельности
населения. Разрушительная загрязняющая деятельность человека может вызвать необратимые изменения в окружающей среде, которые будет невозможно исправить хозяйственными мероприятиями.
В связи с этим пристальное внимание мирового сообщества обращено на атомную энергетику, особенно после взрыва 26 апреля 1986 г. 4-го блока Чернобыльской
АЭС (Украина). Исследования Центра экологической политики России показали
необходимость постоянного анализа геоэкологических последствий чернобыльских
радиационных выбросов, затронувших не только Европу и Северную Америку, но и
экваториальные и субтропические регионы Северного полушария. Общие расходы на
минимизацию последствий этой катастрофы составят сумму порядка 590 млрд. долларов США.
При оценке социально-экономического развития должны учитываться стоимость как природных ресурсов, так и ухудшения состояния окружающей среды. «Загрязняющий платит» - обязательное к выполнению требование современности.
Надежды на решение геоэкологических проблем связываются с сокращением расточительного потребления в мире, а также с экологически щадящим производством
(малоотходной технологией), при котором отходы одного цеха или предприятия используются в качестве сырья для работы другого, что обеспечивает ресурсосбережение.
В самом общем виде ухудшение окружающей среды определяет взаимодействующая триада — население, технологическое «давление», потребление. Именно в
регулировании каждого из компонентов этой триады видят путь к достижению равновесия между потреблением, населением, производством и устойчивостью окружающей среды. При этом весьма актуально установить геоэкологические пределы
(ограничения) техногенного воздействия на окружающую среду в целом и ее слагаемые.
В последние годы обсуждаются проблемы нанотехнологии. Опасения по поводу возможных рисков и побочных эффектов нанотехнологии становятся предметом
инженерных, естественнонаучных, социально-гуманитарных, геоэкологических исследований.
В самом общем виде ухудшение окружающей среды определяет взаимодействующая триада: население, технологическое «давление», потребление. Именно в
регулировании каждого из компонентов этой триады состоит путь к достижению равновесия между потреблением, населением, производством и устойчивостью окружающей среды. При этом весьма актуальны исследования по установлению геоэкологических пределов (ограничений) техногенного воздействия на окружающую среду в
целом и ее слагаемые.
Крупнейшим в Северном полушарии является Северный Евразиатский центр
стабилизации. Он включает территории Скандинавии, севера европейской части России, значительную часть Западной Сибири, почти всю Восточную Сибирь и Дальний
Восток (за исключением южных районов). Площадь этого центра составляет примерно 13 млн. км2, из которых около 9,5 млн км2 приходится на тайгу. Остальную часть
занимают лесотундра, тундра и арктические пустыни. Североамериканский центр
включает Канаду и Аляску. Его площадь превышает 9 млн. км2, из которых около 6,5
млн. км2 приходится на тайгу, а остальная часть представлена тундрой и лесотундрой.
В Южном полушарии также сохранилось два центра стабилизации. Южноамериканский центр включает Амазонию, прилегающие к ней территории, а также горные районы. Общая его площадь приближается к 10 млн. км2, значительная ее доля
приходится на тропические леса. Второй центр включает территорию Австралии. Его
площадь превышает 4 млн. км2, из которых половину занимает Центральная пустыня.
Вне суши самым мощным центром стабилизации окружающей среды служит
Мировой океан с его пока сохранившимися естественными экосистемами.
Как известно, структурные компоненты географической оболочки Земли тесно
связаны между собой сложными биогеохимическими циклами миграции веществ и
энергии. Процессы взаимосвязи и взаимодействия протекают на разных уровнях:
между геосферами (атмо-, гидро-, лито- и биосферой), между отдельными ландшафтами, регионами и т.д. Однако повсюду действует единый генеральный процесс обмена веществом и энергией. Многие элементы, пройдя цепь биологических и химических превращений, возвращаются в состав тех же химических соединений, где они
находились в начальный момент. При этом главной движущей силой в функционировании как глобального, так и малых (а также локальных) круговоротов веществ являются сами живые организмы.
Многие ученые, начиная с В.И.Вернадского, рассматривали глобальный биогеохимический круговорот элементов в природе как один из важнейших факторов
поддержания динамических равновесий в биосфере. Между отдельными малыми (или
частными) круговоротами существуют сложные взаимосвязи, что в конечном счете
приводит к постоянному перераспределению вещества и энергии между ними, обеспечивает многократность одних и тех же органических форм при ограниченном объеме исходного вещества, участвующего в круговоротах.
Загрязнение — это привнесение в среду или возникновение в ней не свойственных ей физических, химических, биологических, механических или информационных агентов или превышение в рассматриваемое время среднемноголетнего уровня
концентрации перечисленных агентов, нередко приводящее к негативным экологическим последствиям.
Загрязнение биосферы при поступлении в нее примесей естественного или антропогенного происхождения нарушает круговорот основных составляющих ее элементов — кислорода, углерода, азота и водорода. Кислород используется в процессе
дыхания, окисления органических веществ. Углекислый газ расходуется в процессе
фотосинтеза растениями и выделяется при разложении органических остатков. Если
содержание кислорода, азота, в атмосфере относительно постоянно, то распределение
озона и водяного пара меняется в зависимости от времени года, географической широты и др. В настоящее время к естественным факторам изменчивости атмосферы добавился антропогенный фактор, связанный с прогрессирующим ее загрязнением.
Отмечается, что за последние 50 лет на базе быстрого экономического роста
человек качественно изменил химическую обстановку на поверхности нашей планеты, включив в круговороты совершенно новые, неизвестные природе вещества, и
особенно увеличив массу токсичных веществ.
Чрезвычайно опасно увеличение содержания в атмосфере углекислого газа (диоксида углерода). В газовом составе атмосферы его по объему (0,03 %) значительно
меньше, чем азота (78,09 %), кислорода (20,96 %), аргона (0,93 %). Однако именно
увеличение количества С02 за счет антропогенной деятельности сегодня волнует человечество. Этот планетарный процесс связан с массовым сжиганием органического
топлива (угля, нефти), в процессе которого углекислый газ выделяется в атмосферу.
Другой причиной накопления углекислоты является глобальное истребление лесов на
планете, являющихся главными его поглотителями. К естественным источникам поступления С02 в атмосферу относят вулканические извержения, лесные пожары,
пыльные бури и др.
Как полагают многие исследователи, результатом увеличения количества углекислого газа в атмосфере Земли на 10 % каждые 20 лет может стать значительное
глобальное изменение климата. Действительно, со второй половины прошлого века
наблюдается постепенное повышение температуры воздуха — примерно на 1°С за
столетие.
Проблема изменения климата Земли должна рассматриваться с учетом всех
глобальных изменений, как один из индикаторов антропогенной деформации окружающей среды, которая отражает не столько выбросы парниковых газов в атмосферу,
сколько разрушение нормального функционирования экосистем и всей биосферы в
целом.
Другим серьезным последствием антропогенного загрязнения атмосферы является появление «озоновых дыр». Озон 03 — аллотропическое видоизменение кисло-
рода, молекула которого состоит их трех атомов. Озон называют атмосферным щитом, так как он задерживает жесткое ультрафиолетовое излучение — солнечные лучи
с длиной волны менее 0,3 мкм, смертельные для всего живого на Земле. Озоновый
экран, располагающийся в нижних слоях атмосферы на высотах 8— 10 км на полюсах
и от 16— 18км до 50 км на экваторе, способен разрушаться под воздействием синтезированного человеком инертного газа — фреона, широко применяемого сегодня в
мире в морозильных камерах, в качестве растворителя в аэрозолях и пр. Вблизи поверхности Земли фреон безвреден для живых организмов, хотя и способствует усилению «парникового эффекта». Но распространяясь вверх, фреоны разрушаются под
воздействием солнечного излучения. При этом выделяются такие активные элементы,
как фтор и хлор; каждый атом последнего способен уничтожить 100 тыс. молекул
озона. Активную роль в разрушении озона играют также оксиды азота, тяжелые металлы, выбросы продуктов сгорания высотной авиацией и космической техникой и
др.
При уменьшении плотности озонового слоя уменьшается защитный эффект поглощения УФ-излучения. В 1985 г. толщина озонового слоя над Антарктидой сократилась почти наполовину. При этом появилась «дыра», которая через два года расползлась на десятки миллионов квадратных километров и вышла за пределы шестого
континента. В 1994 г. была зарегистрирована гигантская аномалия утончения озонового слоя, захватившая территории Западной и Восточной Европы, Северной Азии и
Северной Америки (В.Ф. Протасов, 2001). В начале 1995 г. было зарегистрировано
катастрофическое падение (на 40 %) содержания озона над районами Восточной Сибири. Увеличение УФ-излучения, достигающего Земли, может привести к снижению
продуктивности растений, нарушению жизнедеятельности планктона в морях, а следовательно, к нарушениям во всей трофической сети биоты Мирового океана.
Изучение медико-биологического действия озона сегодня становится серьезной
научной проблемой также в связи с тем, что при больших концентрациях (на предприятиях химической промышленности, при высоковольтных испытаниях, электросварке) он ядовит и вызывает изменения в организме человека (рак кожи, поражения
глаз, подавление иммунной системы).
Программы наблюдений за качеством атмосферного воздуха. В населенных
пунктах такие наблюдения ведутся со стационарных, маршрутных и передвижных
постов, оснащенных аппаратурой для отбора проб и приборами для определения метеорологических параметров. Для постов наблюдений установлено четыре методики
наблюдений: полная (ежедневные наблюдения в 1, 7,13 и 19 ч с получением информации о среднесуточных и разовых концентрациях вредных веществ), неполная (ежедневные наблюдения в 7, 13 и 19 ч с получением информации о разовых концентрациях вредных веществ), сокращенная (наблюдения в 7 и 13 часов при температуре воздуха ниже -45° С в местах, где содержание примесей низкое) и суточная (непрерывный отбор проб для определения среднесуточных концентраций вредных веществ).
Контроль концентрации пыли в воздухе производится на основе методов, основанных на предварительном осаждении пыли. Наиболее часто применяют гравитационный, радиоизотопный и оптические методы. К недостаткам этих способов следует
отнести циклический характер измерения, высокую трудоемкость и низкую чувствительность анализа.
Степень загрязнения атмосферного воздуха устанавливается по кратности превышения ПДК с учетом класса опасности, суммации биологического действия загрязнений воздуха и частоты превышений ПДК.
В соответствии с действующими ПДК для оценки степени загрязнения воздуха
используются фактические максимально разовые и среднесуточные концентрации за
последние несколько лет, но не менее, чем за 2 года.
Деградация почв. Причин этого явления множество: распашка и культивация
земли (особенно с использованием машин); выпас скота; сведение лесов; засоление
почв в результате искусственного орошения; уплотнение корнеобитаемого слоя
вследствие нерегулируемой рекреационной нагрузки на почвы; хранение личного автотранспорта на газонах вблизи домов; электролиты, содержащиеся в противогололедных смесях, повсеместно используемых на улицах и тротуарах города; замусоренность. Последствия: эрозия (разрушение) почв; опустынивание; утрата структуры и
способности поглощать из воздуха токсичные газы в основном антропогенного происхождения; снижение устойчивости растений по отношению к неблагоприятным
факторам внешней среды — порог чувствительности по отношению к повышенным
концентрациям тяжелых металлов, устойчивость по отношению к воздействию не-
благоприятного температурного режима (угнетение городских деревьев, суховершинность, раннее опадание листьев).
Сегодня эрозией затронуто почти две трети ранее плодородных земель. Важнейшее значение почв состоит в аккумулировании органического вещества, различных химических элементов, а также энергии. Почвенный покров выполняет функции
биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора загрязнений. Если это
звено биосферы будет разрушено, то ее сложившееся функционирование необратимо
нарушится. Именно поэтому чрезвычайно важно изучение глобального биохимического значения почвенного покрова, его современного состояния и изменения под
влиянием антропогенной нагрузки.
Тяжелые металлы — это металлы, обусловливающие загрязнение почв по химическим показателям, — свинец, цинк, кадмий, медь; они поступают в атмосферу, а
затем в почву. Последствия этого: повышение токсичности почв, снижение их способности обеспечивать условия для развития растений и микроорганизмов, вторичное
загрязнение сопредельных сред — поверхностных водных объектов, фунтовых вод, а
также приземного слоя атмосферы на тех участках, где почва лишена дернового слоя.
Основные источники загрязнения кадмием, приносящего наибольший вред металла:
производство цветных металлов, сжигание твердых отходов, угля, сточные воды горно-металлургических комбинатов, производство минеральных удобрений, красителей. Одним из источников загрязнения тяжелыми металлами является автотранспорт.
Токсиканты. Источники загрязнения токсикантами: химическая промышленность, производство кокса, алюминия, выплавка чугуна и стали; резиновая, текстильная и фармацевтическая промышленность, добыча ряда полезных ископаемых, газификация угля, бытовые и индустриальные стоки, выхлопы двигателей автомобилей,
производство новых косметических средств, удобрений, пищевых добавок, лекарственных препаратов. В результате этого резко возросла химическая нагрузка на биосферу. Одним из наиболее опасных для человека химических соединений являются
диоксины.
Экологическая опасность диоксинов еще не оценена в достаточной мере. Они
отличаются высочайшей токсичностью даже в самых малых концентрациях, не разлагаются в течение десятков лет и переносятся по пищевым цепям. Первоисточник диоксинов — хлор. Источники: нарушение правил захоронения промышленных отхо-
дов, термическое разложение технических продуктов, сжигание осадков сточных вод,
муниципальных, медицинских и опасных отходов (например, ПХБ и изделий из
ПВХ), выхлопные газы автомобилей, целлюлозно-бумажная промышленность, возгорание и поломка электрического оборудования, лесные пожары (леса, обработанные
хлорфенольными пестицидами), хлорирование питьевой воды, работа домашних печей, использующих «техногенную» древесину. Диоксины не производятся промышленно, но они возникают при производстве других химических веществ, содержащих
хлор, в виде примесей.
Критерии экологической оценки почв (грунтов) населенных пунктов определяются возможностью переноса загрязняющих веществ в воздух и воды этих территорий, а также непосредственным влиянием отдельных показателей на здоровье населения. Экологическая оценка радиоактивного загрязнения почв проводится по основным показателям: мощности экспозиционной дозы на уровне 1 м от поверхности почвы (мкР/ч) и степени радиоактивного загрязнения по отдельным радиоизотопам (кюри/км2). Наблюдения за уровнем загрязнения почв носят, как правило, экспедиционный характер и выполняются в соответствии с требованиями ГОСТа.
К дополнительным показателям экологического состояния почв относятся генотоксичность и показатели биологического загрязнения (число патогенных микроорганизмов, колититр и содержание яиц гельминтов).
В процессе развития человеческой цивилизации города становились средой
жизнедеятельности возрастающего числа людей. Термин «городская среда» употребляется как совокупность условий жизнедеятельности населения. Быстрая урбанизация
и рост городов за последние 50 лет изменили облик Земли, сильнее, чем другие виды
деятельности человека за всю его историю. Для городов характерна высокая плотность населения (до 20-30 чел. на 1 км2 в сравнении с сельской местностью — 0,5-1).
Даже в развивающихся странах города растут гораздо быстрее, чем общая численность населения.
Современная энергетика постоянно входит в противоречие с экологией. Энергетический кризис соотносится с потребностью постоянного прироста энергии в
среднем на 6% в год. Эффект от внедрения энергосберегающих технологий только
снижает этот процент, но не решает задачи в целом. Исследования в области исполь-
зования солнечной и ветровой энергии для промышленных нужд показали их малую
эффективность.
Выделяют четырех основных «потребителей» энергии: транспорт, промышленность, отопление зданий, производство электроэнергии.
При использовании первичных энергоресурсов для получения энергии их влияние можно разделить на три категории:
- нарушение и изменение поверхности при добыче топлива и строительстве водохранилищ;
- загрязнение и образование токсичных отходов при горении топлива;
- тепловое загрязнение в результате рассеивания тепла.
Традиционные способы получения промышленной энергии ставят целый ряд
экологических проблем при развитии экономики регионов и территорий.
В решении топливно-энергетических проблем намечены два основных направления: 1) углубление переработки нефти и газа и вовлечение угля и природного газа в
производство альтернативных видов топлива; 2) поиск альтернативных источников
энергии при истощении запасов нефти и угля.
Под загрязнением природных вод понимают снижение их биосферных функций и экологического значения в результате поступления в них вредных веществ. Загрязнение вод проявляется в изменении физических и органолептических свойств
(нарушение прозрачности, окраски, запахов, вкуса), увеличении содержания сульфатов, хлоридов, нитратов, токсичных тяжелых металлов, сокращении растворенного в
воде кислорода воздуха, появлении радиоактивных элементов, болезнетворных бактерий и других загрязнителей.
Контроль степени водных загрязнений
Система наблюдений за состоянием поверхностных вод предусматривает согласованную программу работ по гидрологии, гидрохимии и гидробиологии. Пункты
наблюдений устанавливают в зависимости от хозяйственного значения водных объектов, их размеров и экологического состояния. Периодичность наблюдений определяется категорией пункта.
Пункты наблюдений первой и второй категорий устанавливают в крупных городах, в районах повторяющихся аварийных сбросов и высокой загрязненности — от
10 до 100 ПДК и более. Пункты третьей категории устанавливаются в районах распо-
ложения городов с населением менее 0,5 млн чел. (большая часть населения России
проживает в малых городах), в замыкающих створах больших и средних рек и водоемов, в районах организованного сброса сточных вод, где систематическая загрязненность воды по одному или нескольким загрязняющим веществам достигает 10 ПДК
или ПДКвр (в соответствии с типом водного объекта).
Природные водоемы не являются естественной средой обитания болезнетворных микроорганизмов. В отличие от них бытовые сточные воды всегда содержат различные микроорганизмы, часть которых может быть болезнетворными. Показателями
потенциальной опасности водоемов служит распространение в воде кишечных инфекций, о присутствии которых судят по так называемым индикаторным микроорганизмам, прежде всего кишечной палочки.
Россия обладает одним из самых высоких водных потенциалов в мире — на
каждого жителя страны приходится свыше 30 000 м3/год воды. Однако из-за загрязнения или засорения около 70% рек и озер России утратили свои качества как источника питьевого водоснабжения, в результате около половины населения потребляет
загрязненную недоброкачественную воду. В Российской Федерации каждый третий
человек получает воду, не отвечающую гигиеническим требованиям по ряду показателей. В воду попадают соли тяжелых металлов, нефтепродукты, фенолы и др.
Наибольшие экологические проблемы имеют такие реки, как Волга, Обь, Енисей.
Вопросы для самопроверки:
1. Что понимается под геоэкологической проблемой?
2. Назовите типы загрязнений окружающей среды.
3. В чем заключается воздействие радионуклидов на человека?
4. Как проявляется влияние города на природную среду?
5. Как образуются кислотные осадки? Реакция среды (рН) как экологический
фактор
6. Причины возникновения парникового эффекта.
7. Образование озонового экрана и причины его разрушения.
8. Объясните явление эвтрофикации.
Тема 6. Пути сохранения биологического разнообразия Земли. Особо охраняемые природные территории (ООПТ), принципы их выделения и классификация.
Экологический каркас территории ООПТ Калининградской области
1. Сокращение биологических ресурсов
2. Система охраняемых природных территорий
3. Виды особо охраняемых природных территорий
4. Особо охраняемые природных территории Калининградской области
По данным Всемирного союза охраны природы (МСОП), с 1600 по 1975 гг. с
лица Земли исчезли 74 вида и 86 подвидов птиц и 63 вида и 44 подвида млекопитающих. Гибель 75% видов млекопитающих и 86% видов птиц связана с деятельностью
человека. С территории России за последние 400 лет исчезло 9 видов и подвидов млекопитающих и птиц (см. Одум Ю., 1975).
Первопричины разрушения природных экосистем кроются в отчуждении земель человеком, росте народонаселения и увеличивающейся потребности во всё
больших территориях для застройки, промышленных предприятий, ведения сельского
хозяйства.
Антропогенная нагрузка определяется как степень прямого и косвенного воздействия человека и его деятельности на природные комплексы и отдельные компоненты природной среды.
14 марта 1995 г. был принят Федеральный закон № 33-ФЗ «Об особо охраняемых природных территориях».
Особо охраняемые природные территории (ООПТ) — территории, на которых
хозяйственная деятельность в той или иной степени ограничена с целью сохранения в
ненарушенном состоянии представленных на данных территориях экосистем или их
отдельных элементов (определенных биологических видов, сообществ, геологических
образований или геоморфологических структур и др.). Значение создания ООПТ, помимо природоохранного, состоит в сохранении культурного, эстетического наследия,
зон рекреации и оздоровления населения; также они необходимы для проведения
научных исследований.
Система охраняемых природных территорий (СОПТ) — комплекс функционально и территориально взаимосвязанных ОПТ, организованный с учетом природной структуры региона и территориальных форм хозяйственной деятельности в целях
обеспечения сохранения, восстановления и поддержания естественного баланса условий среды, биологического разнообразия, природной и природно-культурной среды,
удовлетворения эстетических потребностей общества и устойчивого качества окружающей среды прилегающих территорий. СОПТ — результат резервирования экосети (экологического каркаса) региона.
Охрана ООПТ возложена на специальную государственную инспекцию по
охране территорий государственных природных заповедников и национальных парков. За нарушение режима ООПТ устанавливается уголовная ответственность (штраф
в размере от 100 до 500 МРОТ).
Виды ООПТ
Заповедник — территория (акватория), на которой полностью исключены любая хозяйственная деятельность и другое вмешательство в естественную природу и
которая находится под охраной государства. Заповедники создаются для сохранения
как природных экосистем, так и отдельных растений и животных! В России насчитывается около 110 заповедников. Заповедник, где ведутся научные исследования и долговременные наблюдения (мониторинг) природной среды по международным программам, называется биосферным.
Национальный парк—территория (акватория), на которой охраняются ландшафты и
уникальные объекты природы. В отличие от заповедника, туда допускаются посетители. Значение национальных парков — природоохранное, рекреационное, просветительское, научное. Они предназначены для регулируемого туризма.
Заказник — природный (от старого рус. слова «заказать», т.е. «запретить») — территория (акватория), на которой ограничиваются природопользование и другая деятельность человека в целях охраны отдельных видов животных, растений, водных, земельных объектов и т.д. В России существуют комплексные, ландшафтные, биологические (ботанические и зоологические), гидрологические, охотничьи, рыбохозяйственные, геологические и другие виды заказников.
Памятники природы — форма охраняемых природных территорий. Обычно это
уникальные природные комплексы или объекты: озеро с зарослями редких видов растений или древний дуб, старый парк или посадки леса в степи.
Природные парки создаются в регионах для использования в качестве мест отдыха и туризма, а также для охраны уникальных природных объектов. В отличие от
национального парка статус природного парка присваивают органы власти субъектов
РФ.
Дендрологические парки и ботанические сады имеют значение как накопители
и хранители специальных коллекций растений, они осуществляют научную, учебную
и просветительскую деятельность.
Система особо охраняемых территорий Калининградской области включает в
себя национальный парк Куршская коса, курорты федерального значения Светлогорск и Зеленоградск, 8 природных заказников, 59 памятников природы и 32 водноболотных угодья. Общая площадь ООПТ в регионе составляет 14%, что гораздо
меньше, чем необходимо для обеспечения благоприятной экологической обстановки
(рис.3).
Рис. 3. Особо охраняемы природные территории Калининградской области
Условные обозначения:
1. ГПЗ «Выштенецкий»
2. ГПЗ «Громовский»
3. ГПЗ «Дюнный»
4.ГПЗ «Вислинская коса»
5. ГПЗ «Каменский»
6. ГПЗ « Майско-Краснополянский»
7. ГПЗ «Новоселовский»
8. ГПЗ «Куршская коса»
Вопросы для самопроверки:
1. Почему необходимо сохранять генетическое разнообразие?
2. С какой целью создаются биосферные заповедники?
3. Виды особо охраняемых природных территорий Калининградской области
4. В каком году и по каким критериям национальный парк «Куршская коса»
был внесен в Список ЮНЕСКО как объект природного и культурного
наследия?
Тема 7. Методы и способы геоэкологических исследований
1. Основные теоретические методы геоэкологии: системный и исторический анализы, моделирование
2. Основные эмпирические методы: наблюдение, сравнительный анализ, мониторинг, картографический анализ
3. Развитие системного подхода в геоэкологии
4. Методы и критерии состояния окружающей среды
Формулирование представлений о методах геоэкологии поможет ответить на вопрос, как, каким способом, при помощи каких средств и приемов это научное направление изучает свой объект и предметы. Методы - это магистральные пути исследования, а способы - множество конкретных приемов изучения. Методы состоят из сочетаний различных способов, к тому же они относительно постоянны; способы постоянно совершенствуются в соответствии с ростом науки, техники и технологии. При
этом любая наука включает в свой арсенал не только собственные способы, но и способы, применяемые в других науках.
К. К. Марков ввел в географию представление о сквозных методах, являющихся основными на всех этапах развития науки. Сквозные методы геоэкологии можно
разделить на две основные группы: 1) теоретические, основанные, главным образом,
на знании существующих объективных закономерностей и умозрительном анализе
информации, приводящие к построению научных гипотез и теорий и 2) эмпирические, основанные на наблюдениях, практике и получающие результаты, которые позволяют подтвердить или опровергнуть научные гипотезы и теории.
Основными теоретическими методами геоэкологии выступают системный анализ, исторический анализ, моделирование.
Системный анализ направлен на выяснение всех особенностей структуры и
функционирования геоэкосистем и их сочетаний на разных уровнях организации. Исторический анализ включает два аспекта: один направлен на выяснение роли материнских и смежных наук и научных направлений в формировании и становлении основных научных представлений (терминов, понятий, определений, концепций, гипотез, теорий) геоэкологии, другой посвящен изучению истории формирования и развития геоэкосистем. Моделирование замечательно тем, что позволяет описывать различные свойства объектов, недоступных по каким-то причинам для эмпирических исследований. Моделирование широко используется для выделения и всестороннего
описания отдельных компонентов и свойств геоэкосистем. Кроме того, моделирование позволяет наблюдать динамику, изменение свойств, своеобразное поведение геоэкосистем в искусственно созданных, смоделированных состояниях.
Основными эмпирическими методами выступают наблюдение, сравнительный анализ, мониторинг, картографический анализ.
Наблюдение и сравнительный анализ являются традиционными методами
науки, основанными на установлении сходных и отличительных признаков у объектов познания. Под наблюдением понимается целенаправленное систематическое восприятие отдельных сторон объекта, либо объекта в целом. Haблюдение тесно связано
с явлением апперцепции, заключающимся в том, что восприятие объекта человеком
обусловлено знаниями, интересами, опытом, взглядами. При сравнении следует соблюдать следующие принципы: сравнению должны подвергаться объекты, междy которыми существует какая-либо общность; сравнение должно проводиться по наиболее существенным характерным и типичным признакам объектов. Полученная при
наблюдении и сравнении первичная информация подвергается анализу, результатом
которого является вторичная информация, используемая в дальнейших теоретических
построениях.
Совокупностью способов можно представить геоэкологический мониторинг научно-инструментальную систему наблюдения и контроля над процессами и явлениями, происходящими в геоэкосистемах. Особенностью геоэкологического мониторинга является его использование на всех уровнях организации геосистем и очень
широкий спектр применяемых способов: от дистанционных до биоиндикационных.
Множество способов геоэкологии, различное сочетание которых образует
сквозные методы, можно разделить на отраслевые, комплексные и межотраслевые.
Отраслевые способы направлены на изучение процессов и явлений происходящих в
отдельных блоках геоэкосистем. К способам, изучающим блок «население», можно
отнести способы, заимствованные из географии населения (анализ особенностей
структуры расселения, естественного движения населения и миграции и т.д.), медицинской географии (оценка состояния здоровья населения), социологии (оценка восприятия населением качества среды и территории проживания), психологии (анализ
изменений поведения людей, вызванных изменениями среды, территории или качества жизни). Способами, изучающими блок «хозяйство», являются анализ структуры
и размещения хозяйства оценка воздействия предприятий на окружающую среду
(экологический аудит, экологическая паспортизация, экологическая экспертиза объектов), экономическая оценка естественных ресурсов, оценка характера и масштабов
природопользования и т.д. Способами, изучающими блок «природа», являются способы, заимствованные из ландшафтоведения и отраслевых физико-географических
наук, геоботаники и биологии (синэкологии).
Комплексные способы изучают особенности взаимодействий между компонентами различных блоков. Среди комплексных способов можно выделить анализ экологических
ситуаций,
комплексный
мониторинг
окружающей
среды,
эколого-
географическую экспертизу территорий и другие.
Системный подход - один из общенаучных, междисциплинарных подходов. В
центре внимания системного подхода находится система - «...совокупность элементов, находящихся в отношениях и связях между cобой и образующих определенную
целостность, единство». Под «элементом системы» понимают объект или совокуп-
ность объектов (иногда разнородных), выполняющих одну функцию; под функцией
системы понимается в данном случае ее роль в системе более высокою ранга.
Э.Б. Алаев понимает под системой сочетание объектов с их свойствами, отношениями, упорядоченными взаимными связями, что придает этому сочетанию следующие качества: а) целостность, понимаемая как наличие общей для всего сочетания цели, функции, каковых не было у отдельного составляющего элемента; б) автономность, понимаемая как стремление к большой внутренней упорядоченности, восполнению «недостающих» элементов и функций, т. е. стремление системы к самоорганизации; в) устойчивость, понимаемая как стремление системы к самосохранению,
т.е. к такому развитию ее структуры, которое сможет обеспечить выполнение обшей
функции системы.
В известном смысле, систем в мире бесконечно мною, так как многие элементы
могут входить одновременно в разные системы, кроме того, каждая система может
выступать как элемент более крупной или иерархически более высокой системы.
Можно сказать, что поверхность Земли представляет глобальную систему со сложнейшим переплетением тесно связанных явлений, которые образуют непрерывную
последовательность разнообразных элементов Выделение систем из этого разнообразия осуществляется исходя из целей и задач исследований; невозможно даже в малой
степени раскрыть особенности глобальной системы - земной поверхности - без выделения систем, отражающих отдельные стороны этой глобальной системы.
Множество целей и задач, формулируемых при системных исследованиях в
различных областях науки, привело к появлению множества определений понятия
«система». Их систематизацию осуществил Л.И.Лопатников. Он выделил три группы
определений: «Определения, принадлежащие к первой группе, рассматривают систему как комплекс процессов и явлений, а также связей между ними, существующий
объективно, независимо от наблюдателя. Его задача состоит в том, чтобы выделить
эту систему из окружающей среды, т.е. как минимум определить ее входы и выходы..., а как максимум - подвергнуть анализу ее структуру ... выяснить механизм
функционирования и, исходя из этого, воздействовать на нее в нужном направлении.
Здесь система - объект исследования, и управления. Определения второй группы рассматривают систему как
инструмент, способ исследования процессов и явлений.
Наблюдатель конструирует систему как некоторое абстрактное отpaжение реальных
объектов. В этой трактовке понятие «системы» практически смыкается с понятием
модели.
Третья группа определений представляет coбой некий компромисс между
двумя первыми. Система здесь - искусственно создаваемый комплекс элементов
(например
коллективов
людей,
технических средств, научных теорий и т.д.),
предназначенный для решения сложной организационной, экономической, технический задачи. Здесь наблюдатель не только выделяет из среды систему, но и создает,
синтезирует ее. Система является реальным объектом и одновременно абстрактным
отражением связей действительности».
Близким к понятию «система» является понятие «комплекс», также отражающее взаимосвязь отдельных элементов. Э.Б.Алаев предлагает следующее определение: «Комплекс - система, отличающаяся высоким уровнем сопряжения между составляющими элементами по потокам вещества, энергии и информации и в силу этого обладающая высокой энергетической экономичностью и повышенной устойчивостью по отношению к внешней cpeде».
Близость понятий «система» и «комплекс» признается представителями всех
наук, оперирующих этими понятиями. Большинство из них склоняется к мысли, что
понятие «система» является более общим по отношению к понятию «комплекс». Всякий комплекс, таким образом, является системой (и к нему применяется системный
подход в исследовании), но комплекс есть не всякая система, а лишь таковая с высокой степенью внутренней взаимосвязи.
Играя существенную роль в раскрытии и построении многомерной и многоуровневой картины действительности, в комплексировании и синтезе научных знаний, системный подход особенно необходим и продуктивен при изучении сложных
явлений, к числу которых принадлежат взаимодействие биоты и среды, взаимодействие общества и природы, взаимодействие человека и окружающей его среды.
Системный подход в биологии, а точнее, его разновидность - экологический
подход, позволил получить представление о сообществах живых организмов и их отношениях со средой, что привело, в свою очередь, к формированию понятия «биогеоценоз» - одного из ключевых понятий, в котором пересекаются системные взгляды
биологии и географии.
Развитие системного подхода в физической географии привело к формированию представлений о географической оболочке, природно-территориальных ком-
плексах (ландшафтах), географических системах (геосистемах). В последние десятилетия системная ориентация была использована географами для углубления знаний о
ранее уже изучавшихся географией сложных гетерогенных объектах, в том числе и о
ландшафтах, о взаимосвязях их элементов, о взаимодействии ландшафтов с другими
системами, а также для исследования объектов и явлений, ранее мало или совсем не
изучавшихся географией. При этом особое внимание было уделено изучению сложных явлений, отражающих взаимодействие природы и общества. Здесь системный
подход выполнял не только объяснительную, но и научно-конструктивную функцию,
помогая строить новые модели, новые представления (о геосистемах, территориальных рекреационных системах, природно-хозяйственных территориальных системах,
антропоэкосистемах и т.д.). Применение экологического подхода к изучению геосистем привело к оформлению системных представлений в геоэкологии.
Рассмотрим некоторые системные понятия, находящиеся в области пересечения биологии (биоценологии, биогеоценологии, экологии) и географии (ландшафтоведения, социально-экономической географии) и лежащие, таким образом, в поле
зрения геоэкологии.
Наибольшую роль в развитии системных представлений в геоэкологии играют,
следующие понятия: «биоценоз», «биогеоценоз», «антропоэкосистема», «экосистема», «ландшафт природный» и его морфологические части - «местность», «урочище»,
«фация»
(«элементарный
природный
ландшафт»),
«ландшафт»
(«природно-
территориальный комплекс»), «ландшафт антропогенный», «геотехсистема», «природно-хозяйственная территориальная система», «геосистема».
Вопросы для самопроверки:
1. Что понимается под геоэкологической экспертизой?
2. Что понимается под геоэкологическим мониторингом?
3. Какие задачи решает наземный мониторинг окружающей среды?
4. Какие нормативы используются для оценки качества окружающей среды?
Тема 8. Экологические проблемы России
1. Критерии оценок экологических проблем и ситуаций. Проблемы геоэкологии:
глобальные, региональные, локальные
2. Острые экологические ситуации на территории России
3. Геоэкологический потенциал России
4. Экологические проблемы Калининградской области
Проблемы окружающей среды отличаются разнообразием, сложностью и срочностью в географической действительности. К концу XX в. стали очевидны последствия для окружающей среды возрастающего природопользования, игнорирование
ограничений которого привело в ряде регионов к экологическому бумерангу. Человеческая деятельность, основанная на мировоззрении индустриально-потребительского
общества, обусловливает деградацию окружающей среды на различных иерархических уровнях, что может быть понято и осознано в рамках геоэкологии.
Критерии оценок экологических проблем и ситуаций
Классификация экологических проблем возможна по нескольким признакам:
• по масштабности, пространственному охвату территорий — локальные, региональные, глобальные;
• по источникам, видам антропогенных воздействий — природнообусловленные,
антропогенные, в том числе промышленные, земледельческие, транспортные, гидротехнические и т.д.;
• по объекту воздействия — компоненту природы — атмосферные, водные, почвенные, геологические, биотические, комплексные;
• по остроте ситуации — очень острые (катастрофические, кризисные), острые
(критические), умеренно острые (напряженные,1 конфликтные);
• по последствиям антропогенных воздействий — негативным изменениям в окружающей природной среде, приводящим к нарушениям природного потенциала территорий разного масштаба.
Каждая территория, подлежащая оценке, обладает определенным природным потенциалом, «природной емкостью». Их нарушения характеризуют три группы экологических проблем:
1. Проблемы, связанные с изменением потенциала устойчивости природных экосистем, их способности сохранять структуру и функционирование и/или восстанавливаться после антропогенного воздействия.
2. Проблемы, обусловленные переиспользованием природно-ресурсного потенциала территорий, в результате чего возникает угроза способности природной среды
обеспечивать общественное производство минерально-сырьевыми и прочими видами
природных ресурсов.
3. Проблемы, отражающие уменьшение экологического потенциала территорий, т.
е. способности природных систем удовлетворять потребности человека в средствах
существования (в воздухе, свете, тепле, чистой питьевой воде, продовольствии) и в
условиях трудовой деятельности и духовного развития. Снижение экологического
потенциала территории может быть связано с факторами природного характера (экстремальные природные условия, возможность стихийных бедствий) или с хозяйственным воздействием.
Оценка остроты экологических ситуаций основана на анализе экологических
проблем, характере и интенсивности проявления их последствий (по Б.И.Кочурову,
1999).
При удовлетворительной ситуации показатели свойств природного потенциала
территории не нарушены.
Конфликтная ситуация характеризуется незначительными в пространстве и во
времени изменениями в ландшафтах, в том числе в их средо- и ресурсовоспроизводящих свойствах, т.е. в способности к восстановлению в процессе саморегуляции или
проведении природоохранных мероприятий.
При напряженной ситуации отмечается деградация отдельных компонентов
ландшафтов или природных ресурсов, что в ряде случаев ведет к ухудшению условий
проживания населения.
Критическая ситуация отмечается при значительных и слабо-компенсируемых
нарушениях компонентов среды, угрозе истощения или утраты природных ресурсов,
устойчивом росте числа заболеваний населения из-за ухудшения условий проживания.
Кризисная экологическая ситуация характеризуется очень значительными и практически не компенсируемыми изменениями природного окружения; заменой естественных экосистем малопродуктивными вторичными системами; истощением ресурсов и резким ухудшением здоровья населения, требующим принятия срочных мер.
Катастрофическая экологическая ситуация означает необратимость изменений
природы, утрату природных ресурсов, угрозу жизни людей, утрату генофонда и уникальных природных объектов. Она может развиваться постепенно, при нарастающем
изменении природы в результате многократных превышений допустимых пределов
антропогенных нагрузок, или наступить внезапно, при крупной техногенной аварии
(АЭС) или стихийном природном бедствии разрушительного масштаба.
Экологическая ситуация, сложившаяся в мире в начале XXI века, характеризуется
исследователями по многим показателям как кризисная, угрожающая целостности
географической оболочки Земли и сохранности здоровья населения планеты. Пространственная локализация экологических проблем и оценка степени их остроты позволяет говорить о глобальном экологическом кризисе на современном историческом
этапе развития человеческого общества.
Глобальные проблемы геоэкологии
К числу глобальных проблем геоэкологии относятся географические следствия
планетарного проблемы потепления климата, в значительной степени геоэкологии
вызванного деятельностью человека. Эти следствия очень многообразны: таяние ледников в горах, в Антарктиде и Гренландии, уменьшение объема полярных льдов в Северном Ледовитом океане, подъем уровня Мирового океана, активизация селей, лавин
и оползней, деградация многолетней мерзлоты, смещение границ природных зон и т.
д.
Важной составной частью геоэкологических исследований является географический прогноз. Он призван определить возможно более полный круг следствий, в
том числе и экологических, которые произойдут на конкретных территориях (акваториях) в результате изменения географических условий. Так, географическими исследованиями установлено, каким местностям в первую очередь грозит подтопление и
даже затопление в результате глобального потепления климата.
К их числу относятся густозаселенные низменности Голландии, Бангладеш,
большая часть Китая, прибрежные низменности Японии, США и др. Затопление,
прежде всего, угрожает таким городам, как Венеция, Санкт-Петербург, Амстердам,
Поти (Грузия) и др. Геоэкология дает прогноз не только изменений условий жизни
людей, но и их производственной деятельности. Иначе говоря, геоэкология прогнозирует, каким образом изменения природных условий скажутся на особенностях хозяй-
ствования. Так, предполагается, что вследствие уменьшения площади и толщины
льдов в морях Северного Ледовитого океана улучшатся возможности плавания по Северному морскому пути. А это благотворно скажется на хозяйственно-экономических
связях стран Восточной Азии и Европы. Потепление климата, вероятно, отодвинет
границы земледелия к северу, одновременно в этом же направлении расширятся засушливые и пустынные территории. Очевидно, к глобальным геоэкологическим проблемам можно отнести появление дыр в озоновом слое Земли — озоновых дыр, их
влияние на здоровье людей, хозяйственно-экономические следствия этого явления. В
компетенцию геоэкологии входят также проблемы, связанные с кислотными осадками, процессами опустынивания; следствия изменения направлений морских течений
(Эль-Ниньо), загрязнение Мирового океана и т. д.
Региональные проблемы геоэкологии
К числу региональных геоэкологических проблем относятся географические
следствия естественных и антропогенных изменений природных условий, проявляющиеся на территории отдельных регионов земного шара. Так, превращение Волги в
каскад водохранилищ резко изменило экологические условия для рыбы как в самой
реке, так и в Каспийском море. Изменение гидрологического режима Волги (уменьшение скорости течения воды в реке, снижение паводков) способствует накоплению
загрязнений в речной воде, тем самым усложняя проблему водоснабжения многих городов Поволжья. Создание на нижнем Дону и на Кубани для целей рисосеяния крупных ирригационных систем привело к увеличению солености Азовского моря, что
значительно ухудшило экологические условия обитания рыбы. А это привело к падению уловов, разрушению промышленного рыболовства и рыбопереработки в Азовском регионе.
К числу региональных относятся и многочисленные геоэкологические проблемы, которые возникают вследствие колебаний уровня Каспия и Арала, обусловленных как естественными, так и антропогенными причинами.
Локальные проблемы геоэкологии
На всех территориях и акваториях, где происходит непосредственная деятельность людей, возникают локальные геоэкологические проблемы. Особую остроту они
приобретают в случае их сочетания, если на какой-либо территории их образуется несколько. Так, далеко не благоприятные в целом экологические условия в Москве
определены рядом причин. Это в первую очередь концентрация в городе огромного
числа автомобилей, приводящая при антициклональной погоде к образованию смога.
Смог, как известно, способен вызывать у горожан разнообразные заболевания. Другая
причина — подтопление города за счет многочисленных утечек из водопроводных и
канализационных труб. И как результат этого — интенсивное размножение комаров в
сырых подвалах городских зданий. Подтопление активизирует в городе оползневые и
карстовые процессы, приводит к образованию провалов и просадок. Все это осложняет строительство, прокладку инженерных коммуникаций, функционирование транспорта, а в ряде случае даже угрожает жизни людей.
Еще один пример. Создание плотины на реке Москве в юго-восточной части
города имело ряд позитивных хозяйственно-экономических следствий: стало возможным судоходство внутри города по всей реке, были созданы крупные речные и
пассажирские порты. Но одновременно возникли и сложные геоэкологические проблемы: в результате поднятия воды в русле на значительной городской территории
соответственно повысился уровень грунтовых вод; оказались подтопленными фундаменты зданий, в том числе жилых домов, что резко ухудшило экологические условия
проживающих в них людей. Теперь грунтовые воды приходится постоянно откачивать. Кроме того, после сооружения плотины в десятки раз снизилась скорость течения реки Москвы в пределах города, что увеличило накопление грязи в русле. В результате в многоводные годы приходится регулярно промывать русло посредством
сброса воды из водохранилищ в верховьях реки.
В аридных регионах орошение засушливых земель часто сопровождается их засолением, деградацией почв и разрушением экологических условий, благоприятных
для произрастания сельскохозяйственных культур. Данные явления в большинстве
своем носят локальный характер. Однако иногда они охватывают огромные территории. В этом случае геоэкологические проблемы приобретают региональные масштабы.
Геоэкологические проблемы возникают не только по антропогенным причинам, но также и в связи с естественными изменениями географических процессов и
явлений. Так, изменение направления течения Эль-Ниньо сопровождается нарушением погодно-климатических условий на западных побережьях Южной Америки. А это,
в свою очередь, приводит к гибели дикорастущих и сельскохозяйственных растений,
ухудшает экологические условия жизнедеятельности людей. Увеличение вулканических выбросов сопровождается ростом запыленности атмосферы. В результате на
обширных регионах земного шара изменяются сроки и продолжительность вегетационного сезона. Обычно следствием этого является падение урожайности сельскохозяйственных культур. Очень серьезные геоэкологические проблемы возникают и в
связи с климатическими циклами.
К середине XX в. четко обозначились последствия вмешательства человека в
ход природных процессов, изменившие лик Земли. На огромных площадях на смену
естественным ландшафтам пришли антропогенные или природно-антропогенные
ландшафты и сохранившиеся лишь местами, сознательно очиняемые природные экосистемы заповедных территорий (табл. 9). Сохранившийся массив нетронутой природы на планете можно назвать самым большим достижением мирового сообщества
людей на пороге XXI в.
Большая часть территории земного шара на сегодняшний день охвачена негативными
экологическими нарушениями, вызванными антропогенной деятельностью.
Таблица 3
Государства, на территории которых сохранились не нарушенные хозяйственной деятельностью участки общей площадью не менее 100 млн га
Плотность
Сельскохозяйственные
Не нарушенные
Площадь,
населения на
земли, млн га
хозяйственной
млн га
100 га,
пашня
пастбища
деятельностью
Россия
Канада
Австралия
Бразилия
Китай
1710
922,1
761,8
845,7
932,6
млн. чел.
8,6
2,9
262
17,4
120,0
132,1
46
47,8
75,2
100
89
31,5
440,7
165
286
земли, млн га
700-800
640,6
251,6
237,3
182,2
Алжир
238,2
10,4
7,5
31,7
152,6
Страна
Оценка экологической ситуации в России
В ряде районов Российской Федерации и бывших союзных республик к настоящему времени сложилась неблагоприятная и даже острокритическая экологическая
обстановка. Более 20 % всей территории России и сопредельных государств относится к регионам экологического неблагополучия. В основном это крупные промышлен-
ные центры и зоны интенсивного сельского хозяйства, земли, нарушенные горными
разработками, со значительным проявлением деградации почв, загрязнения воздуха и
воды, перерубами лесов. Подсчитано, что 26 % всего населения страны и 39 % его городского населения проживают в условиях экологически нездоровой обстановки
(табл. 4).
Наиболее сложная ситуация отмечается в районах Среднего Поволжья, Северного Прикаспия, Кузбасса, Урала, Кольского полуострова и Предбайкалья. По имеющимся данным, объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных
источников на территории России составляет около 22 — 25 млн т в год. Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ, превышающие ПДК, отмечались в 204 городах страны, в том числе диоксида азота — в 86, формальдегида — в 97 и
бенз(а)пирена — в 92 городах, среди которых лидируют Ангарск, Архангельск,
Братск, Екатеринбург, Зима, Иркутск, Кемерово, Красноярск, Липецк, Магнитогорск,
Нижний Тагил, Омск, Саратов, Тольятти, Чита и др.
Причиной создавшегося положения является нерациональная хозяйственная
деятельность, экстенсивное освоение природных ресурсов без учета природных особенностей территорий. Это привело к значительной площадной и локальной (очаговой) деградации природных систем жизнеобеспечения и значительно ухудшило условия проживания и состояние здоровья людей.
Таблица 4
Регионы с очень острой экологической ситуацией
Регионы
Экологические проблемы, вызванные антропогенным воздействием
Кольский п-ов
Нарушение земель горными разработками, истощение и загрязнение
вод суши, загрязнение атмосферы, деградация лесных массивов и
естественных кормовых угодий, нарушение режима особо охраняемых природных территорий
Московский регион Загрязнение атмосферы, истощение и загрязнение вод суши, утрата
продуктивных земель, загрязнение почв, деградация лесных массивов
Северный
спий
Прика- Нарушение земель разработкой месторождений нефти и газа, истощение и загрязнение вод суши, загрязнение морей, истощение рыбных ресурсов, вторичное засоление и дефляция почв, загрязнение
атмосферы, нарушение режима особо охраняемых территорий
Среднее Поволо- Истощение и загрязнение вод суши, нарушение земель горными разжье и Прикамье
работками, эрозия почв, оврагообразование, загрязнение атмосферы,
обезлесение, деградация лесных массивов
Промышленная зо- Нарушение земель горными разработками, загрязнение атмосферы,
на Урала
истощение и загрязнение вод суши, загрязнение почв, утрата продуктивных земель, деградация лесных массивов
Нефте газопромыс- Нарушение земель разработкой месторождений нефти и газа, загрязловые районы За- нение почв, деградация оленьих пастбищ, истощение рыбных ресурпадной Сибири
сов и промысловой фауны, нарушение режима особо охраняемых
территорий
Регионы
Экологические проблемы, вызванные антропогенным воздействием
Кузнецкий бассейн Нарушение земель горными разработками, загрязнение атмосферы,
истощение и загрязнение вод суши, загрязнение почв, утрата продуктивных земель, дефляция почв
Район озера Байкал Загрязнение вод и атмосферы, истощение рыбных ресурсов, деградация лесных массивов, оврагообразование, нарушение мерзлотного
режима почвогрунтов, нарушение режима особо охраняемых природных территорий
Норильский
промышленный
район
Нарушение земель горными разработками, загрязнение воздуха и
вод, нарушение мерзлотного режима почвогрунтов, нарушение режима охраняемых лесов, снижение природно-рекреационных качеств ландшафта
Калмыкия
Деградация естественных кормовых угодий, дефляция почв
Новая Земля
Радиоактивное загрязнение
Зона влияния ава- Радиационное поражение территорий, загрязнение атмосферы, исрии на Чернобыль- тощение и загрязнение вод суши, загрязнение почв
ской АЭС
Рекреационные зо- Истощение и загрязнение вод суши, загрязнение морей и атмосферы,
ны побережья Чер- снижение и потери природно-рекреационных качеств ландшафта,
ного и Азовского нарушение режима особо охраняемых территорий
морей
4. Рассмотреть экологические проблемы Калининградской области
1. Водные ресурсы
1.1. Качество питьевой воды
Первое место среди экологических проблем региона уверенно занимает неудовлетворительное качество воды.
Наибольшее количество проб воды, не отвечающих гигиеническим нормативам, из
источников водоснабжения по микробиологическим показателям (более 50%), имеет место в
Калининградской области (при среднем показателе по Российской Федерации 27,58%) .
Основными причинами неудовлетворительного качества питьевой воды в Калининграде являются:
- низкое качество исходной воды поверхностных источников водоснабжения (р. Преголя, питьевые озера);
-
недостаточная мощность водоочистных сооружений;
-
несовершенство технологии водоочистки.
Две трети населения г. Калининграда (а это половина населения области) потребляют
воду из реки Преголи. По результатам многолетних наблюдений ЦГСЭН в г. Калининграде
установлено, что качество воды в реке Преголя в городской черте и местах водозабора превышает нормативные требования по показателям бактериологического и вирусного загрязнения воды до 15 раз. В период ежегодных осенних нагонных явлений, когда сильные западные и северо-западные ветра поворачивают вспять течение реки, эти показатели неудовлетворительного качества воды увеличиваются еще в 2-3 раза.
Основное количество загрязняющих веществ, среди которых определяется около 20
токсических, попадает в реку со сточными водами коммунального хозяйства, портов и предприятий.
В Калининграде насчитывается до 160 выпусков загрязненных сточных вод в водоемы
города, в т.ч. до 60 выпусков в реку Преголя, 33 из которых работают без очистки. Способ
очистки сточных вод – механический.
1.2. Очистные сооружения
Ни одно из действующих очистных сооружений Калининградской области не обеспечивает нормативную очистку сточных вод.
В настоящее время Калининград эксплуатирует сооружения механической очистки
постройки начала минувшего столетия. Очистные сооружения перегружены стоками почти в
3 раза, кроме того, тип очистных сооружений не соответствует категории подаваемых на
очистку стоков. Сточные воды города относятся к категории сильнозагрязненных с превышением предельно-допустимых нормативов почти по всем показателям и в объеме 70 млн.
м3 в год сбрасываются в Приморскую бухту (Балтийское море) практически без очистки. 6
млн. м3 в год стоков сбрасываются в реку Преголя через аварийные водовыпуски в черте г.
Калининграда.
Полностью сорвано выполнение обязательств России по реализации требований
Хельсинкской Конвенции по приоритетной "горячей точке" № 67 (Калининградские городские очистные сооружения для коммунальных и промышленных сточных вод, строительство
которых начато в 1976 году и превратилось в "долгострой").
Мэрия Калининграда в 1999 г. получила зарубежное финансирование в размере 56,7
миллиона долларов на реконструкцию городского водопровода и канализационной системы.
Проект, кредитование которого началось в 1999 г., включал первый этап строительства новой водопроводной станции мощностью 30 тысяч м3 в сутки, модернизацию двух действующих водопроводных станций, замену старых и прокладку новых 30 км водоводов, завершение первого этапа строительства очистных канализационных сооружений в Калининграде.
1.3. Река Преголя
Участок реки Преголя в пределах города Калининграда и в приустьевой части находится в неблагополучном состоянии и является одним из самых загрязненных районов бассейна Балтийского моря. Состояние реки Преголя не отвечает требованиям, предъявляемым
к водоемам рыбохозяйственного и хозяйственно-питьевого назначения, а также требованиям
международных обязательств России (Хельсинская Конвенция). Вследствие чрезмерного загрязнения река утратила способность к самоочищению.
Основное количество загрязняющих веществ, среди которых определяется около 20
токсических, попадает со сточными водами коммунального хозяйства, предприятий, воинских частей. Удельный вес загрязненных стоков практически не снижается, составляя более
70%. Увеличивается концентрация таких опасных для здоровья человека химических веществ как нефтепродукты, фурфурол, метанол, лигносульфоновые кислоты, формальдегид.
Использование реки в качестве источника питьевой воды создает угрозу здоровью
населения Калининграда.
2. Состояние атмосферного воздуха в городах
Качество воздуха в городах Калининградской области характеризуется как неблагоприятное для здоровья.
Так, в г. Калининграде в атмосферном воздухе службы мониторинга отмечают высокие концентрации диоксида азота, сероуглерода, тяжелых металлов (цинк, свинец, никель,
хром и другие), оксида углерода, сероводорода, бензапирена, пыли и других веществ, опасных для здоровья человека.
Основной вклад в загрязнение воздуха Калининграда вносит автотранспорт. Кроме
того, на состояние атмосферы оказывают негативное влияние целлюлозно-бумажная промышленность, предприятия топливно-энергетического комплекса, предприятия коммунального хозяйства, предприятия судоремонтной промышленности. Выбросы от автотранспорта
превышают выбросы от промышленных предприятий и котельных в 6 раз, вклад автотранспорта в суммарный выброс вредных веществ на территории области составляет более 80%.
В атмосферный воздух от автотранспорта поступают такие примеси как диоксид азота, оксид углерода, диоксид серы, сероводород, изомеры ксилола, бензол, толуол, формальдегид, пыль.
Складывающаяся медико-экологическая ситуация на автомагистралях г. Калининграда в часы усиленного потока автомобилей приводит к неблагоприятным тенденциям роста
хронических заболеваний, в том числе онкологических, среди населения.
Общая загрязненность атмосферного воздуха грозит снижением сопротивляемости
организма человека, общим ростом заболеваемости, болезнями органов дыхания, гипертонической и язвенной болезнью, сахарным диабетом, бронхиальной астмой, ростом заболеваний
генетической природы, пороков развития, спонтанных абортов, гибели плода, аномалий развития, бесплодия, ухудшения функции половых желез, патологии беременности, злокачественных новообразований. Воздействию высоких концентраций загрязняющих веществ
подвергаются более 80 тысяч человек, в основном в Калининграде.
Согласно данным Роспотребнадзора по Калининградской области, первое место среди
прочих болезней, поражающих детей и подростков, устойчиво удерживают болезни органов
дыхания и кровеносной системы, нарушения деятельности эндокринной системы (более 60%
от всех заболеваний), те же патологии свойственны и взрослым, плюс рост раковых заболеваний и туберкулез.
В 2000 г. для частичного решения проблемы загрязнения атмосферного воздуха в Калининграде мэром города было дано распоряжение о подготовке перевода на газ всех муниципальных автобусов, составляющих 23% автобусного городского парка. Распоряжение не
было выполнено.
Промедление с решением существующих проблем влечет за собой повышение уровня
загрязнения атмосферного воздуха, что приводит к обострению проблем в здравоохранении.
Проблема загрязнения городской атмосферы должна решаться сразу на нескольких
уровнях:
-на уровне городских властей - модернизировать транспортную систему;
- на уровне областной Думы - решить проблему старых машин с двигателями, которые не подлежат регулированию;
-на федеральном уровне должна решаться проблема этилированного бензина, в результате использования которого в окружающую среду попадает свинец.
Необходима программа мероприятий по снижению негативного влияния автотранспорта на состояние атмосферного воздуха, включающая современный проект транспортной
схемы областного центра, капитальный ремонт дорожного покрытия на большинстве улиц,
кардинальное решение вопросов парковки автомобилей и размещения автостоянок, жесткий
контроль за выполнением экологических требований к транспортным средствам. Лицензирование транспортных грузовых и пассажирских перевозок должно также проводиться с учетом экологических требований к транспортным средствам.
Среднегодовые приземные концентрации в атмосферном воздухе городов, превышающие ПДК:
г. Калининград – формальдегид – 2,7 ПДК; бенз(а)пирен – 2,5 ПДК; диоксид азота –
1,8 ПДК.
Уровень загрязнения атмосферы в г. Калининград высокий, однако в 2007 г. город исключен из Приоритетного списка городов с наибольшим уровнем загрязнения атмосферного
воздуха.
Выбросы от автотранспорта (отмечен их рост в 2007 г.) достигают 77% суммарных
выбросов загрязняющих веществ от стационарных и передвижных источников.
Вместе с ростом выбросов от автотранспорта растут выбросы и от стационарных источников (за 2007 г. – на 40%).
Уловлено и обезврежено в целом по области 17,3% количества загрязняющих веществ, отходящих от стационарных источников, в том числе: твердых веществ – 58,1%, диоксида серы – 21,0%, других жидких и газообразных веществ – суммарно менее 1%.
3. Отходы производства и потребления
В регионе отсутствует организованная система сбора, учета, хранения, переработки и
обезвреживания отходов производства и потребления. Существует острая потребность в полигонах для переработки и обезвреживания отходов.
Отмечается ежегодный рост производства твердых бытовых отходов: в 1997 году из г.
Калининграда было вывезено на свалку 170 тысяч тонн отходов, в 1998 - 245, в 2000 - 255.
В 2003 г. на 160-ти свалках области отмечено 35 млн. куб. метров отходов (10,5 млн.
тонн). По прогнозам специалистов к 2007 г. этот объем возрастет до 40 млн. куб. м. (12 млн.
тонн).
В 2001 г. в области насчитывались 140 свалок, а в 2003 г. – 161.
В регионе нет ни одного полигона по утилизации и захоронению отходов. Крупнейшая свалка ТБО в окрестностях поселка Космодемьянского, куда вывозятся бытовые отходы
из областного центра, открыта в 70-е года как временная, закрыта постановлением областного Центра госсанэпиднадзора еще в конце 80-х годов, как, впрочем, и многие другие - в Балтийске, Зеленоградске, Советске, Мамоново, Немане, Ладушкине, Багратионовске. Однако
отходы туда продолжают ежедневно вывозиться.
Большинство свалок расположено вблизи населенных пунктов, на пригородных землях, благодаря расползанию свалок теряются самые лучшие земельные ресурсы. Мусор десятилетиями сваливается прямо на почву, без какой-либо защиты от фильтрата, вредные вещества попадают в почву, загрязняя наземные и подземные источники воды. Приблизительные
подсчеты, опирающиеся на площадь существующих свалок, объем осадков и количество отходов, показывают, что ежегодно со свалок поступает в окружающую среду около 2-х миллионов кубических метров загрязненных стоков Такой объем сопоставим со всеми коммунально-бытовыми стоками Черняховска, но по составу он куда опаснее.
В 2003 г. (более поздние данные отсутствуют) в Калининградской области на 216
предприятиях образовалось 765 тысяч тонн токсичных отходов производства 1-5 классов
опасности (из них 196 тонн 2-го класса опасности).
В регионе также нет полигона для обезвреживания и хранения опасных промышленных отходов. Большая часть промышленных отходов попадает на свалки ТБО или хранится в
местах временного складирования на территории предприятий.
В 1999 г. в сотрудничестве с Датским агентством окружающей среды и энергетики
началось осуществление проекта строительства полигона для бытовых отходов в районе пос.
Голубево. Датчане выделили 3 миллиона датских крон, из которых полтора миллиона были
потрачены на изыскательные работы и разработку эскизного проекта. Потребовалось финансовое участие российской стороны: все земельные работы - строительство дорог, создание
котлована, оформление ложа будущего полигона - необходимо было оплачивать из бюджета.
Однако из бюджета на этот проект средства областной Думой выделены не были. Тем временем неизрасходованные деньги, полтора миллиона датских крон, были потеряны: Датское
агентство окружающей среды перевело средства на другой проект.
4. Особо охраняемые территории
4.1. Система особо охраняемых территорий Калининградской области
По плотности населения, степени урбанизации, интенсивности хозяйственного использования территории, по протяженности и густоте дорожной сети и относительному количеству автотранспорта Калининградская область сильно превосходит соседние территории, но в то же время она имеет наихудшее соотношение нарушенных и ненарушенных природных комплексов. Это означает, что при более интенсивном неблагоприятном воздействии
на окружающую среду территория области обладает меньшими возможностями для компенсации этого воздействия природными экосистемами. Количество поступающих в окружающую среду загрязнений превышает возможности сохранившихся природных комплексов по
их переработке и нейтрализации.
Основным и практически единственным инструментом сохранения ненарушенных
природных комплексов является учреждение особо охраняемых природных территорий
(ООПТ). Природно-заповедный фонд Калининградской области включает в себя национальный парк Куршская коса, курорты федерального значения Светлогорск и Зеленоградск, 8
природных заказников, 59 памятников природы и 32 водно-болотных угодья. Общая площадь ООПТ в регионе составляет 14%, что гораздо меньше, чем необходимо для обеспечения благоприятной экологической обстановки.
5. Загрязнение Балтийского моря
5.1. Загрязнение акватории промышленными и коммунальными стоками
Несмотря на то, что в целом по Российской Федерации отмечается снижение уровня
загрязнения прибрежных вод морей как по санитарно-химическим, так и по микробиологическим показателям, есть исключения. К таким исключениям относится Калининградская
область, где доля проб загрязнения морской среды по микробиологическим показателям возросла с 5,6% в 2002 г. до 17,2 % в 2003 г. Источниками загрязнения прибрежных вод морей
продолжают оставаться неудовлетворительные по санитарно-техническому состоянию глубоководные выпуски сточных вод, неэффективные канализационные сооружения, неочищенные ливневые воды, аварийные ситуации на судах и береговых объектах, сточные воды с
неканализованных населенных пунктов и оздоровительных учреждений.
5.2. Нефтяное загрязнение побережья
Практически ежегодно весной или в начале лета отмечаются выбросы нефтепродуктов на Калининградское побережье Балтийского моря. В 2002 г. в очистке пляжей от мазута
принимали участие сотни граждан, в том числе жители г. Калининграда. В 2003 г. было загрязнено 80 км морского побережья; в результате сильного загрязнения пляжей вынесенным
морем мазутом под угрозой оказался курортный сезон в туристическом бизнесе, связанном с
российской Балтикой, начиналась паника. В 2004 г. мазутом были загрязнены пляжи почти
на всей протяженности побережья, от Вислинской до Куршской косы.
Между тем, соответствующим учреждениям и местному самоуправлению недостает
оперативности в организации очистки побережья, что вызывает увеличение загрязненных
площадей (нефтепродукты смываются морскими волнами, а затем выносятся вновь, загрязняя новые участки пляжей). Кроме того, ни в одном случае не был определен источник загрязнения, несмотря на многочисленные версии, выдвигаемые учеными или представителями соответствующих служб.
Считаем, что все вопросы, связанные с загрязнением Балтийского моря, должны решаться безотлагательно, поскольку выходят за рамки местных экологических проблем и
приводят к нарушению международных соглашений, ратифицированных Россией. И, соответственно, наносят ущерб имиджу не только Калининградской области, но и России.
6. Разрушение морских берегов
Протяженность морского побережья Калининградской области составляет 148 километров. Состояние берегов Калининградского побережья характеризуется как крайне неустойчивое. Это наносит значительный ущерб Калининградской области и отрицательно
сказывается на ее курортно-туристическом потенциале. Более 20% (35 км) коренных берегов
подвержены активным оползневым или осыпным процессам, около 10% побережья испыты-
вают постоянный размыв и находится в критическом состоянии, около 25% процентов берегов периодически размываются, 20 км пляжа имеют недостаточную для устойчивости берегов ширину.
Наряду с дефицитом песчаных наносов важной причиной разрушения морских берегов является возросшая штормовая активность. Только за последние 15 лет на побережье
Калининградской области обрушились 12 экстремальных штормов. В результате их действия
по периметру Самбийского полуострова был сдернут весь песчаный покров на дне и сильно
размыты пляжи, а отсутствие волногасящей полосы пляжей привело к интенсивному разрушению берегов даже при действии средних штормов в 5-6 баллов.
Все это ведет к отступанию берега от 0,5-0,7 м/год на коренных берегах до 1-1,8 м/год
на прикорневой части Куршской косы. Во время ураганных штормов разрушение берегов
возрастает до 4-6 м/год. За последние 40 лет из-за разрушения штормами было потеряно более 70 га ценной прибрежной территории. Ежегодные потери береговой территории составляют до 7 га, а ежегодный материальный ущерб оценивается в 2-3 млрд. рублей.
Для кардинального решения проблемы защиты морского побережья необходим сброс
в больших объемах песка (до 1 млн. м3 в год) на берег для намыва волногасящих пляжей и
восстановления баланса песчаных наносов береговой зоны. Для восстановления пляжей до
ширины 70 м только на 15 километровый участок размываемого берега в корне Куршской
косы необходимо подать от 3 до 5 млн. м3 песка, а с учетом его большой подверженности
естественному размыву, этот объем следует увеличить вдвое, то есть подать на намыв пляжей 6-10 млн. м3 песка.
7. Польдерные земли
Особенностью Калининградской области является наличие ценных польдерных земель на побережье Куршского залива (территории, расположенные ниже уровня моря).
Площадь польдерных земель составляет около 100 тысяч га, территориально они расположены в Гурьевском, Полесском и Славском районах. Защиту польдерных земель от затопления
должны обеспечивать 728 км водозащитных дамб высотой от 2 до 8 м, 120 осушительных
насосных станций для откачки воды, около 1000 шт. водорегулирующих сооружений, которые одновременно обеспечивают условия судоходства и предотвращают размыв речных берегов. Прогрессирующее старение основных фондов водного хозяйства, ухудшение технического состояния гидротехнических сооружений увеличивает риск возникновения опасных
ситуаций во время паводков и половодья и ведет к утрате ценных польдерных земель.
В 2003 г. специальная комиссия на территории региона выявила, что у 62% гидротехнических сооружений не установлены собственники. Абсолютное большинство бесхозных
гидротехнических сооружений – довоенной постройки, проектная и техническая документа-
ция отсутствует, все они требуют ремонтно-восстановительных работ. Отдельные гидротехнические сооружения не укомплектованы штатами, недостаточно развиты системы оповещения о чрезвычайных ситуациях, не установлены зоны воздействия аварий на гидротехнических сооружениях.
Нарушение двойного регулирования водного режима приводит к активному развитию
процессов подтопления и заболачивания как земель сельскохозяйственного назначения, так и
земель поселений.
Эти вопросы не нашли своего отражения в действующих федеральных и региональных программах.
8. Слабость природоохранных служб
Затянувшаяся реконструкция государственных природоохранных служб, многочисленные дублирующие друг друга учреждения, недостаточная развитость муниципальных
экологических служб пагубно сказывается на уровне обеспечения экологической безопасности в регионе.
Экологический контроль и мониторинг должны обеспечиваться в регионе целым рядом государственных служб, однако система экологического мониторинга и контроля отсутствует. Данные, получаемые каждой из организаций, часто отражают только внутренние потребности, являются несовместимыми с данными других учреждений и имеют узкий круг
распространения.
Региональные подразделения федеральных служб охраны окружающей среды (в том
числе, бывшее Управление природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР России
по Калининградской области) не сумели предпринять действенных усилий против ряда существенных нарушений природоохранного законодательства:
- попыток администрации области передать в частные руки территорию государственного заказника Вислинская (Балтийская) коса для строительства крупного туристического комплекса,
- широко развернувшегося частного строительства на территории национального парка Куршская коса и строительства в прибрежной защитной полосе Балтийского моря,
- ежегодного загрязнения Калининградского побережья Балтийского моря нефтепродуктами,
- перманентных разливов нефтепродуктов в гавани г. Балтийска при бункеровочных
операциях на причалах, принадлежащих военно-морской базе Балтийского флота, при которых нефтепродукты попадают в Вислинский (Калининградский) залив и Балтийское море,
- возведения строительных объектов в водоохранных зонах (в том числе, в г. Калининграде, в водоохранных зонах городских озер) и на территориях зеленых зон,
- возведения крупных хозяйственных объектов без положительного заключения экологической экспертизы (зачастую даже без подачи документов на экологическую экспертизу).
Согласно ст. 64 ФЗ «Об охране окружающей среды» на органы исполнительной власти субъектов Российской Федерации возложены функции по осуществлению государственного контроля в области охраны окружающей среды.
Для решения проблем, необходимо наличие подразделения по осуществлению экологического контроля в структуре правительства Калининградской области, а также создание и
укрепление муниципальных органов охраны окружающей среды, подготовка кадров, придание полномочий, развитие региональной и муниципальной нормативной базы.
Ввиду комплексного характера экологических проблем Калининградской области
необходимо, чтобы и решения осуществлялись комплексно, для чего необходимо разработать экологическую программу Калининградской области.
Вопросы для самопроверки:
1. Назовите регионы России с наиболее острой экологической ситуацией
2. Какие территории охватывают зоны региональной дестабилизации окружающей среды в России
3. Почему из-за откачки подземных вод происходит опускание земной поверхности?
4. Назовите последствия нарушения природной среды в следующих зонах: тундры, тайги, смешанных и широколиственных лесов, лесостепной и степной,
аридной
5. Назовите экологические проблемы Калининградской области и пути их решения
2. ПРАКТИКУМ
Семинар: Взаимодействие человека и природы на разных этапах развития общества. Основные этапы воздействия общества на окружающую среду. Критерии
оценки экологических проблем и ситуаций. Регионы Земли с наибольшими
масштабами проявления современного экологического кризиса.
План проведения занятия
1. Понятие природы, окружающей среды
2. Исторические этапы воздействия на окружающую среду
3. Изменение природы человеком в новейшее время
4. Классификация геоэкологических проблем
5. Опустынивание и обезлесение
Вопросы и задания
1. Что входит в понятие «природа», «природная и окружающая среда». Природа – естество, все вещественные, вселенная, все мирозданье…. наш мир. Это понятие
столь широко, как философское понятие материя. Человек сам является частью природы. Природа – среда жизни и деятельности человека, источник ресурсов для его
существования, предмет труда, объект преобразований.
Многие свои потребности (биологические, ресурсные, духовные) человечество удовлетворяет за счет природы.
2. Рассмотреть экологические факторы – природная среда, т.е. природа, рассматриваемая по отношению к существующим в нем организмам ( в т.ч. людям), создает условия для жизни этих организмов как биологических видов. Любые условия
или компоненты внешней среды, оказывающие влияние на организмы, называются
экологическими факторами. Они подразделяются на абиотические факторы – компоненты и явления неживой природы (космическая и солнечная радиация, гравитация,
климат, литосферные процессы и т.д.) и биотические факторы, обусловленные влиянием животных организмов друг на друга. В естественно-научном плане, говоря о
природе, иногда подразумевают географическую оболочку Земли.
3. Рассмотреть строение географической оболочки Земли – это целостная и непрерывная материальная система, сфера взаимопроникновения и взаимодействия 4-х
оболочек Земли: литосферы (каменной оболочки), атмосферы (воздушной оболочки),
гидросферы (водной оболочки), биосферы (оболочки населенной живыми организмами).
Человек, развивая производство преобразует природу, приспосабливает ее к
своим потребностям. Часть земной природы (географической оболочки Земли), в которой человеческое общество непосредственно взаимодействует в своей жизни и
производственной деятельности на данном этапе исторического развития, называется
географической средой. Она возникла в результате длительной эволюции географической оболочки Земли под влиянием антропогенного воздействия.
4. Чем является окружающая среда для человека? Наряду с понятием «географическая среда», в научный обиход вошло также понятие «окружающая среда» - это
среда обитания и деятельности человека, которая включает как природную (географическую), так и искусственную среду, созданную хозяйственной деятельностью людей и состоящую из совокупности антропогенных факторов и социальных элементов
среды (в т.ч. различные сооружения, материальные объекты производства и т.д.).
Чем выше уровень развития производства и современной техники и технологии, тем большие масштабы и степень антропогенных изменений окружающей среды.
За 5 млрд. лет существования Земли природа создала здесь близкие и идеальные
условия для развития органической жизни. «Живая пленка» Земли, «живое вещество
планеты» (по В.И. Вернадскому) – это биосфера.
5. Дополните таблицу «Основные этапы воздействия на природную среду».
Этап
Временные рамки
1.Эпоха первобыт- 20-30
ного общества
назад
тыс.
Вид хозяйственной
нагрузки
лет Собирательство,
охота и рыболовство;
усовершенствование
орудий
труда
Экологические последствия
Приспособление
человека к природе,
практически
без нарушения ее
целостности; борьба за охотничьи
угодья, уничтожение животных
2.Рабовладельческая 6-8 тыс. лет назад
эпоха
3. Феодальное об- V – XV в.н.э.
щество
Этап
Временные рамки
4. Эпоха зарожде- XV – XVIII в.в.
ния капиталистических отношений.
Великие географические открытия;
завоевание и заселение новых земель
Вид хозяйственной Экологические понагрузки
следствия
5. Эпоха развития Середина XVIII –
капитализма
и середина XX в.
промышленной революции
6. Эпоха развития С середины XX в.
индустриального
общества; ресурсные и национальные
конфликты,
современный этап
НТР
6. Рассмотреть и проанализировать изменение природы человеком в новейшее
время: вторая половина ХХ в. Отмечена в истории общественного развития гигантскими масштабами воздействия человека на природу, обусловленными двумя главными факторами: научно-технической революцией и ростом численности населения
земного шара.
7. Заполните таблицу «Динамика численности населения мира» (принимая за
точку отсчета 1400 год, когда население на нашей планете составляло 0,2 млрд. чел.)
Год
Население, млрд. чел.
Период прироста 1 млрд. чел.
1400
0,2
-
1820
1,0
420 (условно)
1927
2,0
107
1959
3,0
?
1974
4,0
?
1987
?
?
1999
?
?
2010
?
?
2090
?
? (прогноз)
8. Рассмотреть «демографический взрыв» - периодическое резкое увеличение
численности населения, связанное с улучшением социально-экономических или общеэкологических факторов. На человека как биологический вид полностью распространяется открытый Мальтусом закон геометрической прогрессии скорости размно-
жения. Какие изменения, произойдут в природе, если человечество не остановит рост
своей численности?
9. Основные признаки классификации геоэкологических проблем: по масштабности и по объекту воздействия
Классификация экологических проблем возможна по нескольким признакам:
•
по масштабности, пространственному охвату территорий — локальные, региональные, глобальные;
•
по источникам, видам антропогенных воздействий — природнообусловленные, антропогенные, в том числе промышленные, земледельческие, транспортные, гидротехнические и т.д.;
•
по объекту воздействия — компоненту природы — атмосферные, водные, почвенные, геологические, биотические, комплексные;
•
по остроте ситуации — очень острые (катастрофические, кризисные), острые
(критические), умеренно острые (напряженные,1 конфликтные);
•
по последствиям антропогенных воздействий — негативным изменениям в
окружающей природной среде, приводящим к нарушениям природного потенциала территорий разного масштаба.
10. К каким проблемам по вышеуказанным признакам относятся проблемы
опустынивания и обезлесения?
Опустынивание — уменьшение или уничтожение биологического потенциала
Земли, выражающееся в истощении наземных экосистем (уменьшении их биомассы,
продуктивности, видового разнообразия), деградации земель, разрушении экологических ниш многих видов организмов, превращении продуктивных ландшафтов в пустынные в результате антропогенной деятельности и изменения климата.
Обезлесение — полное уничтожение лесной растительности и перевод земель в
другой тип хозяйственного использования.
Семинар: Природные ресурсы и их классификации. Хозяйственная деятельность и изменение природных ресурсов. Малоотходные и ресурсосберегающие технологии.
План проведения занятия
1. Природные ресурсы, классификации, виды
2. Модели глобального развития человечества
3. Ресурсы Мирового океана и геоэкологические последствия их использования
4. Последствия смогов, кислотных дождей, парникового эффекта, разрушение
озонового слоя
5. Общие понятия об отходах и их классификации
6. Безотходная (малоотходная) технология
Вопросы и задания
1. Дать определение классификации природных ресурсов
Под классификацией природных ресурсов понимается разделение совокупности предметов, объектов и явлений природной среды на группы по функционально
значимым признакам. Учитывая природное происхождение ресурсов, а также их
огромное экономическое значение, разработаны следующие классификации природных ресурсов.
2. Рассмотреть, используя опорные схемы (рис. 1, 2) типы классификаций природных ресурсов
Рис. 1
3. Рассмотреть модели глобального развития человечества
В настоящее время существуют две основные модели глобального развития человечества. В ресурсной модели рассматриваются экономика, природные ресурсы,
население, продовольственные ресурсы, состояние окружающей среды. К концу XXI
в. прогнозируется сценарий катастрофы из-за истощения ресурсов в связи с ростом
населения и экономики.
Другая модель развития исходит из геоэкологического предела. Согласно естественной биотической регуляции окружающей среды геоэкологический предел развития человечества будет достигнут раньше, чем пределы роста ресурсопользования.
Поэтому важно не превзойти пороговую величину нарушения биоты и среды ее обитания из-за разрушения естественных экосистем, деградации почв, загрязнения воды
и воздуха. Для сохранения биоразнообразия следует применять экосистемный подход
с учетом иерархической структуры живой природы. Главной особенностью экосистемного подхода является сохранение структуры и функций экосистемы, поэтому
управление экосистемами должно осуществляться только в пределах их естественного функционирования, причем цели управления должны быть долговременными.
Произошедшие глобальные изменения свидетельствуют, что человечество уже
должно предпринимать меры по стабилизации окружающей среды. Для этого прежде
всего необходимо сберечь сохранившиеся на Земле ненарушенные экосистемы, особенно занимающие достаточно крупные единые территории, рассматриваемые как
центры стабилизации окружающей среды на суше.
При оценке социально-экономического развития должна учитываться стоимость, как природных ресурсов, так и ухудшения состояния окружающей среды.
Надежды на решение геоэкологических проблем связываются с сокращением расточительного потребления в мире, а также с экологически щадящим производством
(малоотходной технологией), при котором отходы одного цеха или предприятия используются в качестве сырья для работы другого, что обеспечивает ресурсосбережение.
4. Рассмотреть глобальный круговорот воды
Основой единства географической оболочки является глобальный круговорот
воды, или гидрологический цикл и играет важнейшую роль в обмене веществом и
энергией. Под воздействием солнечной энергии вода испаряется с поверхности морей, океанов и поверхностных водоемов суши. Испарившаяся влага включается в
процесс атмосферного влагопереноса. При этом часть влаги вновь выпадает в виде
атмосферных осадков над Мировым океаном и континентами. С поверхности конти-
нентов вода стекает в виде рек в конечные бассейны стока и по пути, в пределах последних, вновь вовлекается во влагооборот.
Глобальный круговорот воды состоит из океанского и материковых звеньев,
взаимосвязанных обменом водяного пара между океаном и сушей и стоком с суши в
океан. Преобладающая часть выпадающих на сушу осадков испаряется, а остаток воды стекает в океан как в форме речного стока, так и в виде стока подземных вод и отрыва ледников в море. Примерно третья часть вод суши не имеет стока в океан, и реки заканчивают свой путь или в озерах, или бесследно исчезают в бессточных впадинах.
Вода обладает весьма высокой растворяющей способностью. Абсолютно чистой, дистиллированной воды в природе практически не бывает. Природные воды
весьма разнообразны по составу и концентрациям химических элементов и играют
решающую роль в глобальных геологических, геохимических и биогеохимических
процессах.
5. Сформулировать экологические функции Мирового океана
Весьма разнообразные и обширные экологические функции Мировой океан выполняет путем активного взаимодействия водной среды с атмосферой, литосферой, материковым стоком и с населяющими его просторы организмами.
В результате взаимодействия с атмосферой осуществляется обмен энергией и
веществом, в частности кислородом и углекислым газом. Наиболее интенсивный кислородный обмен в системе океан — атмосфера происходит в умеренных широтах.
Мировой океан обеспечивает жизнь населяющим его организмам, давая им
тепло и пищу. Каждый представитель этих весьма обширных экосистем (планктон,
нектон и бентос) развивается в зависимости от температурного, гидродинамического
режимов и наличия питательных веществ. Характерный пример прямого воздействия
на жизнь морской биоты — температурный фактор. У многих морских организмов
сроки размножения приурочены к определенным температурным условиям. На жизнь
морских животных прямое влияние оказывает не только наличие света, но и гидростатическое давление. В океанских водах оно увеличивается на одну атмосферу на
каждые 10 м глубины. У обитателей больших глубин исчезает пестрота окраски, они
становятся однотонными, утоняется скелет, а с определенных глубин (глубже 4500 м)
полностью исчезают формы с известковой раковиной, которые заменяются организ-
мами с кремнеземным или органическим скелетом. Сильно влияют на жизнь и распределение морской биоты поверхностные и глубинные течения.
Динамика вод Мирового океана — одна из составляющих частей экологической функции Мирового океана. Деятельность поверхностных и глубинных течений
связана с различным температурным режимом и с характером распределения поверхностных и придонных температур, особенностями солености, плотности и гидростатического давления. Землетрясения, цунами вместе с штормами и сильными волновыми перемещениями воды участвуют в широко распространенной морской абразии
береговых областей. Подводные гравитационные процессы, а также подводная вулканическая деятельность совместно с подводной гидродинамикой формируют рельеф
дна Мирового океана.
6. Какова ресурсная роль Мирового океана?
Сама по себе морская вода независимо от степени ее солености является природным сырьем, которое в разных формах используется человечеством. Мировой
океан — своеобразный аккумулятор теплоты. Медленно нагреваясь, он медленно отдаёт теплоту и тем самым является важнейшим компонентом климатообразующей
системы, в которую, как известно, входят атмосфера, биосфера, криосфера и литосфера.
Часть кинетической и тепловой энергии Мирового океана принципиально доступна для использования в хозяйственной деятельности людей. Кинематической
энергией обладают волны, приливы и отливы, морские течения, вертикальные перемещения вод (апвеллинги). Они составляют энергетические ресурсы, и, следовательно, Мировой океан является энергетической базой, которая постепенно осваивается
человечеством. Начато использование энергии приливов и сделана попытка применить энергию волн и морского прибоя.
Ряд приморских государств, расположенных в аридных областях и испытывающих дефицит в пресной воде, возлагают большие надежды на опреснение морской
воды. Существующие опреснительные установки энергоемки и поэтому для их работы получают электроэнергию на атомных станциях. Технологии опреснения морских
вод достаточно дороги.
Мировой океан — глобальная среда обитания живых организмов. Все они
представляют биологические ресурсы. Однако человечеством используется лишь не-
значительная часть органического мира океана, добыча которых в настоящее время
экономически оправдана. К ним относятся рыбы, морские беспозвоночные (двустворчатые, головоногие и брюхоногие моллюски, ракообразные и иглокожие), морские
млекопитающие (китообразные и ластоногие), а также водоросли.
Многие регионы Мирового океана от шельфовой зоны до абиссальных глубин
обладают разнообразными полезными ископаемыми. В число минеральных ресурсов
Мирового океана входят твердые, жидкие и газообразные полезные ископаемые, залегающие в прибрежной полосе суши, на дне и в недрах под дном Мирового океана.
Они возникли в разных геодинамических и физико-географических условиях. Основными из них являются прибрежные россыпи титана-магнетита, циркония, монацита,
касситерита, самородных золота, платины, хромита, серебра, алмазов, залежи фосфоритов, серы, нефти и газа, железомарганцевых конкреций.
Взаимодействие поверхности Мирового океана с такой подвижной оболочкой,
какой является атмосфера, приводит к возникновению погодных явлений. Над океанами рождаются циклоны, которые переносят влагу на континенты. В зависимости от
места своего рождения циклоны делятся на циклоны тропических и внетропических
широт. Самыми подвижными являются тропические циклоны, которые нередко становятся источниками сильных стихийных бедствий, охватывающих обширные регионы. К ним относятся тайфуны и ураганы.
Мировой океан в силу своих физико-географических особенностей, минерального состава вод и равномерного распределения температур и воздушной влаги играет рекреационную роль. Морской воздух благодаря высокому содержанию определенных ионов и морская вода, которая по своему химическому составу близка к составу плазмы крови, играют большую лечебную роль. Благодаря бальнеологическим
и микроминеральным качествам морские акватории служат прекрасным местом отдыха и лечения людей.
7. Составьте схему причинно-следственных связей природных процессов в
Мировом океане
Морские волны разрушают берег, переносят и откладывают обломочный материал. Абразия скальных и рыхлых горных пород, слагающих побережья, связана с
дрейфовыми и приливно-отливными течениями. Волны непрерывно подтачивают и
разрушают прибрежные скалы. Сила удара волн такова, что они способны разрушить
и переместить на некоторое расстояние берегоукрепляющие сооружения (волнорезы,
волноломы, бетонные блоки) массой в сотни тонн. В результате почти непрерывного
действия волн в основании берегового склона образуется волноприбойная ниша,
углубление которой приводит к обвалу пород карниза.
Береговые осадки накапливаются в форме кос, пляжей, баров, барьерных рифов
и волнонамывных террас.
Контроль за эрозией берегов и осадконакоплением в береговой зоне представляет собой одну из актуальных проблем защиты морских побережий, особенно тех из
них, которые освоены человеком и используются как в качестве курортных зон, так и
в качестве портовых сооружений. Для того чтобы предотвратить морскую эрозию и
повреждение портовых сооружений, возводят искусственные сооружения, сдерживающие активность волн и прибрежных течений. Защитные стенки, перемычки, облицовка, волнорезы, дамбы хотя и ограничивают воздействие штормовых волн, но иногда сами нарушают существующий гидрологический режим. При этом в одних местах
берега неожиданно размываются, а в других начинает накапливаться обломочный материал, который резко снижает судоходность. В ряде мест осуществляется искусственное пополнение пляжей песком. Специальные конструкции, сооружаемые в зоне
миграции пляжей перпендикулярно берегу, успешно используются для наращивания
песчаного пляжа.
При всем своем положительном воздействии искусственное намывание берегов
таит в себе и отрицательные стороны. Сбрасываемые песок и галька, как правило, добываются в непосредственной близости от побережья, что в конечном счете отрицательно сказывается на экологическом состоянии региона. Добыча в 70-е годы XX в.
гальки и песка для строительных нужд привела к частичному разрушению Арабатской стрелки, что повлекло за собой увеличение солености Азовского моря и, как
следствие, вызвало сокращение и даже исчезновение отдельных представителей морской фауны.
В свое время большое внимание уделялось проблеме залива Кара-Богаз-Гол.
Понижение уровня Каспийского моря напрямую связывалось с большим объемом испарения в этом заливе. Считалось, что только постройка плотины, закрывающей доступ воды в залив, способна спасти Каспийское море. Однако плотина не только не
привела к повышению уровня Каспийского моря (уровень моря стал расти по другим
причинам и задолго до возведения плотины), но и нарушила баланс между притоком
и испарением морской воды. Это, в свою очередь, вызвало осушение залива, изменило процессы образования уникальных месторождений самоосадочных солей, привело
к дефляции высушенной солевой поверхности и разносу солей на огромные расстояния. Соль была обнаружена даже на поверхности ледников Тянь-Шаня и Памира, что
вызвало усиленное их таяние. Вследствие широкого разноса солей и чрезмерного полива стали дополнительно засолоняться орошаемые земли.
Происходящие на дне Мирового океана эндогенные геологические процессы,
выраженные в форме извержений подводных вулканов, землетрясений и в виде «черных курильщиков», отражаются на его поверхности и прилегающих берегах в форме
береговых наводнений и формирования подводных гор и возвышенностей. После
грандиозных подводных обвалов, подводных землетрясений и извержений вулканов в
открытом океане в эпицентре землетрясений и мест извержений или подводных обвалов возникают своеобразные волны — цунами. От места своего возникновения цунами расходятся со скоростью до 300 м/с. В открытом океане такая волна, имея большую длину, может быть совсем незаметной. Однако при подходе к берегу с уменьшением глубины высота и скорость цунами вырастают. Высота волн, обрушивающихся
на берега, достигает 30 — 45 м, а скорость — почти 1000 км/ч. При таких параметрах
цунами разрушают береговые сооружения и приводят к большим человеческим жертвам. Особенно часто действию цунами подвергаются побережье Японии, западное
побережье Тихого и Атлантического океанов.
Как известно, море постоянно меняет свой уровень, и особенно это заметно на
береговых уступах. Различают короткопериодические (минуты, часы и сутки) и долгопериодические (от десятков тысяч до миллионов лет) колебания уровня Мирового
океана.
Короткопериодические колебания уровня моря обусловлены преимущественно
динамикой волн — волновыми движениями, градиентными, дрейфовыми и приливноотливными движениями. Наиболее негативными в экологическом отношении являются нагонные наводнения. Самые известные среди них — нагонные наводнения в
Санкт-Петербурге, возникающие во время сильных западных ветров в Финском заливе, которые задерживают сток воды из Невы в море. Подъем воды выше ординара
(выше нулевой отметки на водомерной рейке, показывающей средний многолетний
уровень воды) происходит довольно часто. Один из самых значительных подъемов
воды произошел в ноябре 1824 г. В это время уровень воды поднялся на 410 см выше
ординара.
Чтобы приостановить отрицательное воздействие нагонного наводнения, было
начато строительство защитной дамбы, перегородившей Невскую губу. Однако задолго до окончания стройки выявились ее негативные стороны, повлекшие изменения
в гидрологическом режиме и накопление в иловых осадках загрязняющих веществ.
Долгопериодические изменения уровня моря связаны с изменениями общего
количества воды в Мировом океане и проявляются во всех его частях. Их причинами
являются возникновение и последующее таяние покровных ледников, а также изменения объема чаши Мирового океана как следствие тектонических движений. Разномасштабные и разновозрастные изменения уровня Мирового океана установлены в
результате палеогеографических реконструкций. На геологическом материале выявляют глобальные трансгрессии (наступление) и регрессии (отступание) морей и океанов. Их экологические последствия носили негативный характер, так как менялись
условия жизни организмов и сокращались пищевые ресурсы.
Большие экологические последствия в результате колебаний уровня моря заметны на побережьях Черного, Азовского и Каспийского морей. В Сухумской бухте
затоплены постройки греческой колонии Диоскурии, на дне у берегов Таманского полуострова в Крыму находят греческие амфоры, а у северного побережья Азовского
моря обнаружены затопленные скифские курганы.
8. Рассмотреть источники загрязнения Мирового океана
Загрязнение Мирового океана происходит в результате:
- захоронения радиоактивных отходов с АЭС;
- попадания с суши через реки химикатов (удобрения и пестициды);
- попадания тяжелых металлов, таких, как ртуть и свинец, и других отходов производства;
- слива нефти и масел от прибрежных предприятий, кораблей, из-за аварий танкеров;
- сброса в моря и реки сточных вод.
9. Рассмотреть источники загрязнения атмосферы
Ежегодно в мире сотни миллионов тонн загрязняющих веществ выбрасываются
в атмосферу промышленными предприятиями и автотранспортом.
Большую часть загрязнений атмосферы от стационарных источников дают
предприятия металлургического, энергетического и нефтехимического комплексов,
где происходит сжигание основной массы ископаемого топлива. От значительной части этих веществ атмосфера освобождается, так как вместе с осадками они поступают
в почву или в воду, загрязняя их. Однако этот процесс самоочищения все больше отстает от процесса поступления отходов, которые, накапливаясь, взаимодействуют
друг с другом, образуя новые, иногда еще более вредные соединения.
10. Опишите процесс образования кислот, в чем выражается экологический
ущерб, причиняемый кислотными дождями
С накоплением в атмосфере оксидов серы и азота связана глобальная экологическая проблема, ставшая настоящим «бичом» для всего человечества — проблема
«кислотных дождей». Антропогенные источники вносят основной вклад в загрязнение атмосферы диоксидом серы и оксидами азота, которые, взаимодействуя с водяным паром, образуют кислоты:
2SО2 + 02 → 2S03 2NO + 02 → 2N02
S03 + Н20 → H2S04
3N02 + Н20 → 2HN03 + NO
К природным источникам, способствующим возникновению кислотных дождей, относят извержения вулканов, грозовые разряды и молнии, биогенные выделения.
В своей эволюции живые организмы приспособились к определенному интервалу кислотности среды (рН). Изменение рН ведет к существенной перестройке водных и наземных экосистем, их живых обитателей. Впервые это явление наблюдали в
1911 г. в Норвегии, когда из-за подкисления природных вод погибло много рыбы. Когда эти события стали массовыми, они привлекли внимание общественности. Аналогичные случаи отмечались в 60-х гг. в Швеции, Канаде и США, когда удалось установить, что причиной событий являются дожди с высоким содержанием серной кислоты.
Оказалось, что кислотные дожди — атмосферные осадки с показателем рН ниже 5,6 — не обязательно выпадают вблизи источника загрязнения. Многие загрязняющие вещества, особенно в виде аэрозолей, могут переноситься в атмосфере на чрезвычайно большие расстояния. Эти процессы не имеют национальных границ, а носят
глобальный характер.
Образуясь в результате загрязнения атмосферы, кислотные дожди наносят серьезный экологический ущерб многим компонентам биосферы: губят лес, почвы, водоемы, обитающие в них организмы, отражаются на здоровье людей. В Западной Европе количество пострадавших лесов в результате подкисления почв и кислых дождей достигло за последние годы 30 %, а местами и более 50 %. В России более 600
тыс. га лесных массивов, расположенных в зонах выбросов промышленных предприятий, находятся в состоянии полного или частичного высыхания.
Образующиеся кислоты, попадая в какую-либо среду, способны вытеснять из
нее токсичные металлы — ртуть, алюминий, свинец, кадмий. Последние переходят в
подвижное состояние и загрязняют питьевую воду, потребляемую человеком, губят
рыбу и другие водные организмы. Кислотные дожди оказывают также разрушительное действие на исторические и архитектурные памятники, наносят вред зданиям и
производственным сооружениям из природного камня и бетона.
11. Почему опасно увеличение содержания в атмосфере углекислого газа?
Как полагают многие исследователи, результатом увеличения количества углекислого газа в атмосфере Земли на 10 % каждые 20 лет может стать значительное
глобальное изменение климата. Действительно, со второй половины прошлого века
наблюдается постепенное повышение температуры воздуха — примерно на 1°С за
столетие.
Мировая научная общественность связывает наблюдаемое явление, получившее название «парниковый эффект», с увеличением в атмосфере концентрации парниковых газов (водяного пара, углекислого газа, метана, оксида азота), затрудняющих
отдачу тепла с земной поверхности, как результата хозяйственной деятельности человека, хотя ряд ученых считают потепление естественным глобальным процессом.
Главным по массе парниковым газом в атмосфере является диоксид углерода
С02. Он вносит и основной вклад в «парниковый эффект» — 50 %. Следующим оказывается метан СН4 — 20 %, потом хлорфторуглероды — 15 %, озон — 8 % и оксид
азота — 5 % (В.И.Данилов-Данильян, 1994).
Последствия изменения климата, связанные с «парниковым эффектом», могут
быть разнообразными, как отрицательными (поднятие уровня Мирового океана и затопление побережий), так и положительными (продвижение теплолюбивых культур
на Север). Но они могут быть и катастрофическими, способными вызвать нарушение
динамического равновесия всей биосферы. Поэтому сейчас международной научной
общественностью, разрабатывающей предложения по совместным действиям, принято решение о сокращении выбросов парниковых газов в атмосферу странами мирового сообщества на 20 —80 %.
12. Объясните появление «озоновых дыр» в атмосфере
Озон 03 — аллотропическое видоизменение кислорода, молекула которого состоит их трех атомов. Озон называют атмосферным щитом, так как он задерживает
жесткое ультрафиолетовое излучение — солнечные лучи с длиной волны менее 0,3
мкм, смертельные для всего живого на Земле. Озоновый экран, располагающийся в
нижних слоях атмосферы на высотах 8— 10 км на полюсах и от 16— 18км до 50 км
на экваторе, способен разрушаться под воздействием синтезированного человеком
инертного газа — фреона, широко применяемого сегодня в мире в морозильных камерах, в качестве растворителя в аэрозолях и пр. Вблизи поверхности Земли фреон
безвреден для живых организмов, хотя и способствует усилению «парникового эффекта». Но распространяясь вверх, фреоны разрушаются под воздействием солнечного излучения. При этом выделяются такие активные элементы, как фтор и хлор; каждый атом последнего способен уничтожить 100 тыс. молекул озона. Активную роль в
разрушении озона играют также оксиды азота, тяжелые металлы, выбросы продуктов
сгорания высотной авиацией и космической техникой и др.
При уменьшении плотности озонового слоя уменьшается защитный эффект поглощения УФ-излучения. В 1985 г. толщина озонового слоя над Антарктидой сократилась почти наполовину. При этом появилась «дыра», которая через два года расползлась на десятки миллионов квадратных километров и вышла за пределы шестого
континента. В 1994 г. была зарегистрирована гигантская аномалия утончения озонового слоя, захватившая территории Западной и Восточной Европы, Северной Азии и
Северной Америки (В.Ф. Протасов, 2001). В начале 1995 г. было зарегистрировано
катастрофическое падение (на 40 %) содержания озона над районами Восточной Сибири. Увеличение УФ-излучения, достигающего Земли, может привести к снижению
продуктивности растений, нарушению жизнедеятельности планктона в морях, а следовательно, к нарушениям во всей трофической сети биоты Мирового океана.
Согласно международным соглашениям, с 2010 г. полностью прекращается
производство фреонов.
13. Рассмотреть причины образования смога и его распространение
Смог — это фотохимический туман, представляющий собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. Основные компоненты смога: озон, оксиды азота и серы, многочисленные органические
соединения перекисной природы, называемые в совокупности фотооксидантами.
Причинами возникновения смога являются фотохимические реакции при наличии в
атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов и других загрязнителей, интенсивной солнечной радиации и безветрия или очень слабого обмена воздуха
в приземном слое при мощной и в течение не менее суток повышенной инверсии. Такие условия создаются чаще в июне-сентябре и реже зимой.
Смог — нередкое явление над мегаполисами: Лондоном, Парижем, ЛосАнджелесом, Нью-Йорком и др. По своему физиологическому воздействию на организм человека они крайне опасны для дыхательной и кровеносной систем и часто бывают причиной преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.
14. Рассмотреть мероприятия по охране воздушного бассейна:
Охрана воздушного бассейна включает:
- установку газопылеулавливающих устройств, предназначенных для улавливания и
обезвреживания вредных веществ из газов, отходящих от технологических агрегатов
и из вентиляционного воздуха перед выбросом в атмосферу;
- строительство опытно-промышленных установок и цехов по разработке методов
очистки отходящих газов от вредных выбросов в атмосферу;
- оснащение двигателей внутреннего сгорания нейтрализаторами для обезвреживания
отработавших газов, создание и внедрение присадок к топливам, снижающих токсичность и дымность отработавших газов и др.;
- создание автоматических систем контроля за загрязнением атмосферного воздуха,
оснащение стационарных источников выброса вредных веществ в воздушный бассейн
приборами контроля, строительство, приобретение и оснащение лабораторий по контролю за загрязнением атмосферного воздуха;
- оснащение установками для утилизации веществ из отходящих газов.
15. Рассмотреть виды загрязнений литосферы и их последствия
Основные загрязнители земной коры — это тяжелые металлы, пестициды,
нефтепродукты, токсичные вещества. Загрязнение влияет на продукцию биомассы,
питательную и санитарно-гигиеническую ценность урожая.
Пестициды являются наиболее токсичными среди загрязнителей. Они составляют группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. В настоящее время более 5 млн т пестицидов поступает
на мировой рынок. Около 1,5 млн т этих веществ уже вошло в состав наземных и
морских экосистем золовым и водным путем. Хозяйственное значение пестицидов
состоит в снижении потерь урожая, сокращении затрат на производство сельхозпродукции. Промышленное производство пестицидов сопровождается появлением большого количества побочных продуктов, загрязняющих сточные воды. Пестициды
имеют период полураспада до нескольких десятков лет и очень устойчивы к биодеградации. Они делятся на: инсектициды — для борьбы с вредными насекомыми, фунгициды и бактерициды — для борьбы с бактериальными болезнями растений, гербициды — против сорных растений. Установлено, что пестициды, уничтожая вредителей, наносят вред многим полезным организмам, влияют на устойчивость природных
экосистем.
Проблемы, возникающие с применением пестицидов, можно свести к следующим:
- развитие резистентности вредителей к этим препаратам;
- устойчивость пестицидов в среде и накопление их в возрастающих концентрациях в
организмах; - возрождение вредителей и вторичные вспышки их численности;
- рост материальных затрат на производство и применение пестицидов;
- нежелательные воздействия на окружающую среду и здоровье людей.
Пестициды используют в виде суспензий, эмульсий, порошков и гранул, концентрированных и коллоидных растворов и распыляют с помощью распылителей.
Основным приемником и аккумулятором пестицидов является почва. Чем выше доза
внесения и устойчивее ядохимикат, тем дольше он сохраняется и тем опаснее его последствия.
Внесение в почву минеральных удобрений — важное средство управления
почвенным плодородием и увеличения продуктивности земледелия. В то же время их
длительное применение в высоких дозах оказывает негативное воздействие на почву.
Применение высоких доз азотных удобрений вызывает быструю минерализацию гумуса, способствует увеличению газообразных потерь азота. Длительное же применение высоких доз азотных и калийных удобрений активизирует токсинообразующие
микроорганизмы, что ведет к микробному токсикозу почв, ухудшению качества сельскохозяйственной продукции. Соединения фосфора интенсивно поступают в поверхностные и грунтовые воды, в реки и моря. Избыточно вносимые минеральные удобрения с поверхностным и подземным стоком поступают в реки и озера и вызывают их
эвтрофикацию, резко ухудшая свойства воды. Для полива на так называемых земледельческих полях орошения используют стоки с животноводческих комплексов и
сточные воды населенных пунктов, которые содержат важнейшие элементы питания
(NPK), что способствует повышению плодородия почвы. Но вместе с тем туда попадают яйца и личинки гельминтов, канцерогенные, токсические вещества, болезнетворные бактерии, поэтому перед использованием фекальные стоки рекомендуется
обеззараживать.
Промышленные отходы также являются загрязнителями почв. Их источники —
топливно-энергетический комплекс (силикаты и золы), добыча полезных ископаемых,
нефтешламы, шламы гальванических цехов. Основные способы их утилизации: складирование на полигонах, сжигание, захоронение (токсичные отходы).
16. Рассмотреть основные виды отходов. Что такое эвтрофикация?
Основные виды отходов разделяют на бытовые (коммунальные),- сельскохозяйственные, строительные, производственного потребления и промышленные. Поданным ООН, в мире ежегодно в атмосферу, водоемы и почву поступает 3 млрд т
твердых бытовых отходов (ТБО).
Классификация ТБО. Самым известным разделением отходов по свойствам является деление на опасные (токсичные, едкие, воспламеняющиеся и пр.) и неопасные
отходы. Обычные твердые бытовые отходы крупного современного города содержат
более 100 наименований токсичных соединений: красители, пестициды, ртуть и ее соединения, растворители, свинец, лекарства, кадмий, мышьяк и его соединения, соли
таллия и т.д.
Отходы можно классифицировать как по происхождению (бытовые, промышленные, сельскохозяйственные и др.), так и по свойствам. Муниципальные (бытовые)
отходы имеют различное происхождение и различные свойства. Сюда включают отходы, производимые не только населением, но и торговыми предприятиями, ресторанами, учреждениями, муниципальными службами. Бумага и картон составляют
наиболее значительную часть ТБО (до 40% в развитых странах). Вторая по величине
группа отходов — это так называемые органические, в том числе пищевые отходы
(металл, стекло и пластик — 7-9% от общего количества отходов).
Сточные воды — это отходы, поступающие из жилых домов, предприятий, магазинов. На 99% они состоят из воды, но содержат много вредных химикатов, например аммиак. Сточные воды отстаивают, а затем сбрасывают в Мировой океан, сильно
загрязняя некоторые районы, что сказывается на флоре и фауне земного шара.
Проблема сточных вод стоит в настоящее время наиболее остро в связи с проблемой обеспечения человечества питьевой водой, а также ростом числа городов на
планете.
Источниками загрязнения поверхностных вод являются: производственные —
использованные в технологическом процессе производства или получающиеся при
добыче полезных ископаемых (угля, нефти, руд и т.п.); бытовые — от санитарных узлов и душевых установок в жилых домах;
атмосферные — дождевые и от таяния
снега.
При загрязнении водоемов наблюдается явление эвтрофикации (от гр. eutro
phfa — хорошее питание), т. е. чрезмерное увеличение содержания биогенных элементов в водоемах, сопровождающееся повышением их продуктивности. Это может
быть результатом естественного старения водоема, поступления удобрений или загрязнения сточными (в том числе с полей) водами. Для эвтрофных водоемов характерны наличие богатой растительности и обильного планктона, бурное развитие водорослей («цветение» вод), что приводит к дефициту кислорода и гибели (замору)
рыб и других животных.
17. Проанализировать методы очистки сточных вод
Очистка сточных вод является сложнейшей задачей, однако в ее решении нуждаются многие производства. Существуют различные методы очистки: механические
(коагуляция, седиментация, центрифугирование), химические (адсорбция, сорбция,
гиперфильтрация,
ультрафильтрация,
ионообменный
метод,
радиационно-
химический метод), физико-химические (электрохимическое окисление или восста-
новление, электрофлотация, электрофорез, электродиализ и электрокоагуляция), биологические и термические. Поскольку сточные воды содержат множество примесей,
имеющих сложный состав, методы их очистки применяют комплексно.
Существуют также рекуперационные и деструктивные методы очистки сточных вод. Рекуперационные методы предусматривают извлечение из сточных вод и
дальнейшую переработку ценных веществ. При деструктивных методах вещества, загрязняющие воду, подвергают разрушению путем окисления или восстановления.
Продукты разрушения удаляют из воды в виде газов или осадков.
18. В чем заключается безотходная технология?
Безотходная (малоотходная) технология – это практическое применение знаний, методов и средств с тем, чтобы в рамках потребностей человека обеспечить
наиболее рациональное использование природных ресурсов и энергии и защитить
окружающую среду. Это экологическая стратегия всего промышленного и сельскохозяйственного производства, обеспечивающая получение продукта при малом количестве или (в перспективе) практически без отходов. Особое значение приобретает использование вторичных материальных ресурсов, что позволяет экономить сырье,
энергию и снижать степень загрязнения окружающей среды. Привести примеры безотходных технологий.
Семинар: Специфика геоэкологических проблем различных сфер материального производства: урбанизации, промышленного производства, энергетики,
сельскохозяйственного производства, лесопользования, водного хозяйства,
транспорта.
План проведения занятия
1. Геоэкологические проблемы: определение и понятия
2. Проблема загрязнения окружающей среды, причины и последствия
3. Влияние города на окружающую среду
4. Энергетические ресурсы и энергетические проблемы
5. Загрязнение водного хозяйства
Вопросы и задания
1. В чем выражаются геоэкологические проблемы?
Под геоэкологической проблемой понимается локальное, региональное, глобальное ухудшение качества окружающей среды, рассматриваемое как общественно
неоправданное и требующее разрешения, исследования. Геоэкологические проблемы
выражаются:
- в поступлении в окружающую среду веществ и (или) энергии, количество которых
оказывают на нее негативное воздействие;
- в резком уменьшении какого-либо природного ресурса, в его истощении, препятствующем дальнейшему воспроизводству;
- в утрате (полной или значительной части) природным объектом своих полезных
естественных средорегулирующих свойств;
- в приобретении природным объектом тех или иных устойчивых негативных характеристик в результате техногенной деятельности.
В круг природных объектов окружающей среды входят земли, недра, почвы,
поверхностные и подземные воды, леса и иная растительность, животные, атмосферный воздух, озоновый слой воздушной среды.
Основные тенденции дестабилизации окружающей среды нарастают. Геоэкологическая защищенность отдельного человека, населенного пункта, государства в
целом не повышается. Наглядным примером этого является интенсивная дачнокоттеджная застройка на берегах российских рек, озер и водохранилищ, которая ведет
к экологической деградации водных объектов,
уничтожению рекреационно-
экономического потенциала территорий, нарастанию социальной напряженности.
Возможный сценарий снятия с москворецких и верхневолжских водохранилищ статуса питьевых источников приведет к резкому возрастанию техногенной нагрузки по
всей площади их водосборов. Конфликтность и острота последствий такой ситуации
требует геоэкологического и экономического прогнозирования использования и
охраны земель водного фонда в условиях сужения государственного регулирования
водного хозяйства как отрасли.
Обостряются локальные и региональные геоэкологические угрозы — прямые
или потенциальные опасности населению или природным и антропогенным объектам,
от которых зависит жизнедеятельность людей. Становится реальной глобальная геоэкологическая угроза существованию человечества на Земле.
Проявление локальных, региональных, глобальных неблагоприятных изменений окружающей среды и, соответственно, геоэкологических проблем обусловлено
технологической деятельностью человечества, направленной на удовлетворение увеличивающихся потребностей прежде всего транснациональных корпораций (ТНК).
Углубляющееся противоречие между увеличивающимися потребностями человечества и уменьшением средо- и ресурсовоспроизводящих возможностей Земли определяет сущность современных геоэкологических проблем во времени и пространстве.
Ученые в мире и в России занимаются анализом конкретных проблем: глобального потепления климата, парникового эффекта, загрязнения Мирового океана, загрязнения воздушной среды, нарушения озонового слоя, стабильности биосферы как
единой системы и другими важными вопросами, от решения которых зависит разработка стратегии выживания человечества на планете.
Результаты научных изысканий и выполнение различных программ и проектов
охраны окружающей среды на локальном или национальном уровнях показали, что
будущее развитие человечества определяется не столько потреблением ресурсов,
сколько степенью (глубиной) экологических нарушений среды жизни и деятельности
населения. Разрушительная, загрязняющая деятельность человека может вызвать необратимые изменения в окружающей среде, которые невозможно исправить хозяйственными мероприятиями.
2. Рассмотреть загрязнение и его формы
Загрязнение — это любые изменения воздуха, вод, почв или пищевых продуктов путем привнесения извне, оказывающие нежелательное воздействие на процессы
круговорота и обмена веществ, потоки энергии и информации, здоровье и выживаемость человека.
Формы загрязнений (рис. 3):
- химические (вещества);
- физические (тепло, шум, радиация);
- биологические (микроорганизмы или их токсины).
Рис.3. Схема классификации загрязнения экологических систем
Источники загрязнения можно условно разделить по площади воздействия на:
- точечные (локализованные) (труба ТЭЦ, сточная труба мясоперерабатывающего
предприятия, дымовая труба жилого дома или выхлопная труба автомобиля);
- неточечные (площадные) (сток удобрений и пестицидов с полей, а также многочисленные загрязнители, попадающие в реки и водотоки с урбанизированных территорий и их окрестностей).
Тяжесть воздействия загрязняющих веществ определяют три фактора:
1) химическая природа вещества, т.е. насколько они активны и вредны для определенного вида растений и животных;
2) концентрация (содержание на единицу объема воздуха, воды или почвы);
3) устойчивость (продолжительность существования в воздухе, воде и почве).
Последствиями загрязнения являются:
- неприятное и эстетически неприемлемое воздействие — неприятный запах и вкус,
уменьшение видимости в атмосфере, загрязнение поверхности зданий и памятников;
нанесение ущерба имуществу — коррозия металлов, химическое и физическое разрушение материалов, использованных для возведения зданий и памятников, загрязнение одежды, зданий и памятников;
- нанесение ущерба растительности и животному миру — снижение продуктивности
лесов и продовольственных культур, вредное воздействие на здоровье животных, что
приводит к их вымиранию;
- вред для здоровья человека — распространение инфекционных заболеваний, раздражение и болезни дыхательных путей, изменения на генетическом уровне, а также
репродуктивной функции, раковые заболевания;
- нарушения систем жизнеобеспечения на локальном, региональном и глобальном
уровнях — изменение климата и снижение естественной скорости круговорота веществ и поступления энергии, необходимых для нормальной жизнедеятельности человека и других живых существ.
Контроль за загрязнением может осуществляться посредством контроля на
входе и выходе. Контроль на входе препятствует проникновению потенциального загрязнителя в окружающую среду или резко сокращает его поступление. Например,
примеси серы могут быть удалены из угля до его сжигания. Это предотвратит или
резко снизит выбросы такого загрязнителя в атмосферу, как диоксид серы, или химического вещества, вредного для растений и дыхательной системы человека. Контроль
на выходе направлен на ликвидацию отходов, уже попавших в окружающую среду.
Основной величиной экологического нормирования содержания вредных химических соединений в компонентах природной среды является предельно допустимая концентрация (ПДК). ПДК — это максимальная концентрация примеси, которая
при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него вредного влияния, включая отдаленные последствия, и на окружающую
среду в целом.
ПДК рабочей зоны называется концентрация вредных веществ на пространстве
рабочей зоны (пространстве высотой 2 м от пола, где находится рабочее место), которая ежедневно в течение 8 ч или 41 ч в неделю на протяжении всего рабочего стажа
не может вызвать заболеваний и отклонений.
ПДК среднесуточная — максимальная концентрация вредных веществ, которую человек может получать ежесуточно без последствий для своего здоровья на
протяжении всей жизни.
3. Изучить влияние города на окружающую среду
Город — это пример неполной, или гетеротрофной, экосистемы, т.е. он зависит
от поступления энергии, вещества с больших площадей, находящихся за его пределами. Главные отличия города от естественной природной экосистемы состоят в следующем:
- город имеет гораздо более интенсивный обмен веществ на единицу площади;
- главный источник энергии для данной системы — горючее, полезные ископаемые
(нефть, каменный уголь и др.) в естественной экосистеме — Солнце;
- город является поставщиком более мощного и ядовитого потока отходов, в состав
которых входят синтетические соединения, более токсичные, чем естественное сырье.
Город как среда обитания человека характеризуется следующими основными
особенностями:
- наличием большого количества различных видов транспорта и высокой интенсивностью дорожного движения; разноплановой застройкой, от одноэтажных зданий до
высотных сооружений;
- наличием различных предприятий, в том числе и потенциально опасных;
сосредоточением на ограниченной площади множества коммуникаций (электросети,
водопровод, канализация, телефонные линии, газопровод).
Влияние города на природную среду может быть как прямым, так и опосредованным. Площадь суши, занятая городами, варьирует по разным оценкам от 1 до 5%.
Эта сравнительно небольшая величина, воздействуя на свои обширные среды на входе и выходе, изменяет при этом природу водных путей, лесов, полей, Мирового океана и атмосферы. Образующиеся в результате функционирования городов тепло, пыль
и другие вещества, загрязняющие воздух, заметно изменяют климат городов по сравнению с климатом окружающей местности. В городе, как правило, теплее, наблюдается повышенная облачность, меньше солнечного света, чем в прилегающей сельской
местности. Строительство городов — это ведущий фактор эрозии почвы.
Источники загрязнения городской среды различны по происхождению и степени утилизации, но все они несут угрозу человеку и окружающей его среде. Это и
сточные воды, и отходы, в том числе бытовые, промышленные, сельскохозяйственные, радиоактивные и др. Одной из острейших экологических проблем городской
среды является рост автомобильного транспорта и количества вредных веществ, выделяемых им в атмосферу.
4. Рассмотреть геоэкологические проблемы связанные с работой различных типов
электростанций
Проблемы с тепловыми электростанциями связаны с тем, что пыле- и газозащитные установки не дают полной гарантии экологической безопасности. Требуется
определенное количество технической воды, накопителей стратегического и аварийного запаса топлива, которые всегда будут потенциальными источниками опасности
(разливы жидкого топлива, утечка газов, самовозгорание минерального сырья, пожары и т.п.). При высокой плотности населения подобные явления носят характер катастроф. В малонаселенных же регионах ликвидация таких явлений необычайно дорога
из-за отсутствия соответствующей инфраструктуры, необходимой близкорасположенной специальной техники и специалистов. При всех достижениях научнотехнического прогресса принцип получения энергии сжиганием топлива остается неэффективным. Тепловая энергетика определяет один из факторов движения мира к
экологической катастрофе, связанной с нарушением озонового слоя, потеплением
климата, нарушением баланса накопления и уничтожением сырьевых запасов Земли.
Атомные электростанции — это один из наиболее эффективных современных
способов получения энергии. Так, 180 кг ядерного горючего заменяет 5-6 железнодорожных составов нефти или 7-8 железнодорожных составов угля. Сегодня в мире
насчитываются 436 атомных электростанций. Их закрытие и замена на ГРЭС приведут к выбросу в атмосферу 1,8 млрд т углекислого газа в год. Эксплуатация АЭС имеет некоторые преимущества по сравнению с ТЭС, что проявляется в потребности в
топливе, выделении С02, меньшем количестве ТБО, отсутствии выбросов двуокиси и
других компонентов кислотных дождей. Но в то же время остро стоят проблемы захоронения радиоактивных отходов и последствий возможный аварий.
К особому виду энергетики следует отнести двигательные и движительные
комплексы транспортных средств. Все варианты двигателей получают энергию также
методом сжигания природного, синтетического или атомного топлива. Любой из двигателей относится к источникам загрязнения среды. Кроме того, происходит чрезмерное расходование невозобновляемых энергетических ресурсов в условиях нарастания
количества транспортных средств, что обостряет проблему энергетического кризиса.
Широко обсуждаются возможности получения энергии с помощью альтернативных источников: Солнца, приливов, ветра, геотермальной энергии. Трудности по-
лучения солнечной энергии, помимо технических проблем, связаны с использованием
значительных площадей для установки оборудования, улавливателей солнечных лучей и отражателей. Непрерывное получение энергии в виде тепла или электричества
проблематично из-за метеорологических условий, особенно в Северной и Восточной
Европе. Солнечных дней без туч бывает в этих регионах не более 200 дней в году.
При этом следует учитывать длинные ночи, в зимний период они могут продолжаться
до 10—12 ч. То же самое относится и к получению энергии на базе ветряных установок: отсутствие гарантии постоянного ветрового потока, огромные площади, предназначенные только под специальное энергетическое оборудование. Таким образом, эти
источники не дают возможности получать энергию в промышленном масштабе из-за
весьма ограниченной производимой мощности по сравнению с другими видами энергетики. Хотя в отдельных случаях использование приливных электростанций весьма
перспективно. Это относится к малоосвоенным приморским и речным районам, где
получение энергии традиционным путем затруднено из-за отсутствия развитой
транспортной сети, доставки горючего, географических и климатических условий.
Однако строительство и эксплуатация приливных электростанций требуют приливов
и отливов с разницей уровней не менее 3-5 м от уровня берега, которых в развитых
регионах Северной и Восточной Европы, Средиземноморье и Сибири не наблюдается. Необходимы большие капитальные затраты на гидротехнические сооружения и
специальное оборудование, устройства передачи энергии на большие расстояния, что
делает их малоэффективными. В малонаселенных прибрежных морских районах и на
реках, где требуется энергия временно или в малых количествах, успешно применяются плавучие электростанции, что абсолютно не характерно для большинства развитых промышленных и аграрных территорий с их мощной инфраструктурой.
5. На какие две основные группы, делятся загрязнители вод?
Загрязнители вод делят на две основные группы: со временем изменяющиеся в
водной среде и остающиеся в ней неизменными. К первой группе относятся органические компоненты бытовых стоков и большая часть промышленных, например отходы целлюлозно-бумажных предприятий. Вторую группу составляют многие неорганические соли, например сульфат натрия, который используется как краситель в текстильной промышленности, и неактивные органические вещества типа пестицидов.
Установлено, что более 400 видов веществ могут вызвать загрязнение вод (Пурмаль
А.П., 2003). В случае превышения допустимой нормы хотя бы по одному из трех показателей вредности — санитарно-токсикологическому, общесанитарному или органолептическому, — вода считается загрязненной. Наиболее часто встречается химическое и бактериальное загрязнение. Значительно реже наблюдается радиоактивное,
механическое и тепловое загрязнение. Среди химических загрязнителей к наиболее
распространенным относят нефть и нефтепродукты, синтетические поверхностноактивные вещества (СПАВ), пестициды, тяжелые металлы, диоксины и др. Очень
опасно биологическое загрязнение воды, например вирусами и другими болезнетворными микроорганизмами, а также физическое — радиоактивными веществами, теплом и др.
Химические загрязнители изменяют естественные химические свойства воды
за счет увеличения содержания в ней вредных примесей как неорганической (минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы), так и органической природы
(нефть и нефтепродукты, органические остатки, пестициды). Биологические загрязнители: вирусы, бактерии, другие болезнетворные организмы, водоросли, дрожжевые и плесневые грибы. К физическим загрязнителям относятся: радиоактивные
элементы, взвешенные твердые частицы, тепло, шлам (пена), песок, ил, глина, органолептические (цвет, запах).
Источниками загрязнения являются:
- целлюлозно-бумажный комплекс, деревообработка: органические вещества (смолы,
жиры, лигнины, фенол), аммонийный азот, сульфаты, взвешенные вещества;
- нефтегазодобыча: нефтепродукты, СПАВ, фенолы, аммонийный азот, сульфиды;
- машиностроение, металлообработка, металлургия: тяжелые металлы, взвешенные
вещества, цианиды, аммонийный азот, нефтепродукты, смолы, фенолы, фотореагенты;
- химическая, нефтехимическая промышленность: фенолы, нефтепродукты, полициклические ароматические углеводороды, бензапирен, взвешенные вещества;
- горнодобывающая, угольная промышленность: фотореагены, минеральные взвешенные вещества, фенолы;
- легкая, текстильная, пищевая промышленность: нефтепродукты, органические красители, органические вещества.
6. Рассмотреть параметры характеризующие степень загрязнения вод
Существуют разные параметры, характеризующие степень загрязнения вод.
Химическая потребность в кислороде (ХПК) — количество кислорода, необходимое
для полного химического окисления сточных вод, т.е. для окисления всех восстановителей, содержащихся в воде. Биологическая потребность в кислороде (ВПК) — количество кислорода, необходимое для полного биологического окисления загрязнений,
содержащихся в сточных водах, показатель загрязнения воды, принятый в качестве
стандарта при расчетах количества кислорода, необходимого для очистки данного
объема стоков. Величина ВПК сточных вод предприятий кожевенной, мясоперерабатывающей и сахарной промышленности гораздо выше, чем коммунальных стоков.
7. Рассмотреть влияние загрязнения воды на здоровье человека
Опасность загрязнения гидросферы состоит прежде всего в том, что вода является необходимым условием жизни на Земле. Около половины населения развивающихся стран не имеет доступа к источникам чистой воды, вынуждена пить зараженную болезнетворными микробами воду и поэтому обречена на преждевременную гибель от эпидемических заболеваний. Загрязнение водоемов различными отходами затрудняет процессы самоочищения воды, что наряду с нехваткой пресной воды создает угрозу здоровью людей.
Загрязнение воды может оказывать вредное воздействие на здоровье людей
двумя путями:
- заражение человека микробами, вирусными или паразитарными возбудителями заболеваний (в результате потребления недостаточно обеззараженной питьевой воды
или других форм контакта с водой);
- попадание в организм химических или радиоактивных веществ в результате загрязнения питьевого водоисточника сточными водами, а также при аварийных ситуациях.
8. Рассмотреть мероприятия по охране водных ресурсов
Охрана и рациональное использование водных ресурсов:
1) строительство очистных сооружений для сточных вод предприятий, включающих
систему их транспортировки;
2) внедрение систем оборотного и бессточного водоснабжения;
3) реконструкция или ликвидация накопителей отходов;
4)создание и внедрение автоматической системы контроля за составом и объемом
сброса сточных вод.
Семинар: Особо охраняемые территории Калининградской области. Курорты
Калининградской области
План проведения занятия
1. Функции особо охраняемых природных территорий, требования при организации
2. Особо охраняемые природные территории, расположенные в Калининградской
области
3. Экологические проблемы национального парка «Куршская коса»
4. Курорты Калининградской области
Вопросы и задания
1. В чем состоит значение биоты? Формы антропогенного воздействия на биосферу
Значение биоты — совокупности всех живых организмов на планете — для человека состоит в следующем: является основой лесного и сельского хозяйства; обеспечивает ресурсы для медицины; выполняет эстетическую, рекреационную функции;
удовлетворяет научные потребности.
Формы антропогенного воздействия на биосферу. Набор антропогенных факторов и формы их воздействия обширны и разнообразны. Все многообразие форм
воздействия факторов на виды животных, растений и грибов условно делятся на две
основные группы: прямые и опосредованные воздействия. Прямые воздействия представляют собой уничтожение или изъятие организмов данного вида из природных
популяций в результате чрезмерных объемов добывания (сбора), низкой культуры
добывания, нелегального промысла, сбора и коллекционирования живых организмов,
нерациональной и неизбирательной борьбы с сорняками и вредителями сельского и
лесного хозяйства, гибели животных на инженерных сооружениях, уничтожения
населением животных и растений, считающихся опасными, вредными или неприятными и иных действий.
Опосредованные воздействия — это изменение природной среды обитания организмов, ведущее к ухудшению их состояния. К данному воздействию относятся
следующие виды загрязнения среды: физическое, в том числе климатическое, биологическое, химическое.
- физическое, т.е. изменение физических характеристик среды (разрушение и изменение рельефа, нарушение физических свойств почвы или грунта, разрушение и изменение воздушной среды, водного бассейна, природных экосистем) в процессе их интенсивной эксплуатации: трансформации обширных природных территорий под города и иные поселения и объекты застройки, вырубка леса, распашка степей, осушение болот, торфоразработки, зарегулирование стока рек, создание водохранилищ,
сейсморазведка и взрывные работы, действие электромагнитных полей и радиации,
шумовое воздействие, тепловое загрязнение. Физическими загрязнителями являются:
радиоактивные элементы, взвешенные твердые частицы, тепло, шлам, песок, ил, глина, органолептические (цвет, запах);
- химическое, т.е. загрязнение гидросферы, атмосферы, почвы в результате деятельности промышленных предприятий и добывающих компаний (загрязнение промышленными отходами), агропромышленного комплекса (загрязнение пестицидами, минеральными и органическими удобрениями, ядохимикатами), транспортных средств
(загрязнение
промышленными
отходами
и
нефтепродуктами),
жилищно-
коммунального хозяйства (загрязнение бытовыми стоками), военных объектов (загрязнение ракетным топливом и горюче-смазочными материалами, неочищенными
сточными водами и выбросами), а также в результате техногенных аварий и глобального переноса загрязнений (разливы нефти, «кислотные дожди» и др.);
- биологическое, проявляющееся в нарушении структуры природных биоценозов в
результате деятельности человека (преднамеренная и непреднамеренная интродукция) и саморасселения чужеродных видов; распространении возбудителей заболеваний животных и растений; увеличении численности отдельных видов; возможном
проникновении в природные экосистемы живых генетически измененных организмов; эвтрофикации водоемов; уничтожении пищевых ресурсов животных. Биологические загрязнители: вирусы, бактерии, другие болезнетворные организмы, водоросли,
дрожжевые и плесневые грибы.
Различные виды антропогенной деятельности являются комплексными и сопровождаются синергическими и кумулятивными эффектами.
2. Рассмотреть причины и негативные последствия воздействия человека на флору и фауну
Негативные последствия воздействия человека на фауну и флору в зависимости
от разнообразного сочетания факторов воздействия и конкретных условий среды проявляются в:
- сокращении численности вида;
- нарушении процесса размножения;
- снижении адаптации живых организмов к изменившимся условиям среды;
- увеличении смертности на стадии эмбриона.
В настоящее время основными причинами сокращения видового разнообразия
и снижения устойчивости экосистем считаются:
- уничтожение, разрушение и загрязнение мест обитаний;
- чрезмерное изъятие и истребление природных популяций животных и растений;
- искусственное расселение человеком чужеродных видов растений и пород животных.
Устойчивость природных систем к воздействию — это способность природных
систем сохранять свою структуру и функциональные свойства при антропогенном
воздействии.
Способы поддержания устойчивости природных систем:
строительство очистных сооружений, соблюдение экологического законодательства,
лимитирующего выбросы промышленных отходов в окружающую среду, нормирование антропогенной нагрузки, а также развитие технологий компьютерного прогнозирования, внедрение малоотходных производств и др.
3. Рассмотреть природно-заповедный фонд Калининградской области
Природно-заповедный фонд Калининградской области включает в себя национальный парк Куршская коса, курорты федерального значения Светлогорск и Зеленоградск, 8 природных заказников, 59 памятников природы и 32 водно-болотных угодья. Общая площадь ООПТ в регионе составляет 14%, что гораздо меньше, чем необходимо для обеспечения благоприятной экологической обстановки.
Из общей площади ООПТ три четверти занимают так называемые зоологические заказники, деятельность которых на практике ограничивается лишь регулированием численности объектов охоты. Приходится констатировать неэффективность существующих природных заказников в сохранении и реабилитации наиболее важных
природных комплексов региона. Назрела необходимость в создании целостной системы особо охраняемых территорий, которая включала бы территориально и функционально достаточные участки всех исторически сложившихся в регионе природных
комплексов в их естественной взаимосвязи.
С 1975г. действует Конвенция ЮНЕСКО об охране всемирного культурного и
природного наследия.
Куршская коса – это только полпроцента территории Калининградской области, но это ключевой природный объект, вошедший в список всемирного природного
и культурного наследия ЮНЕСКО с 2000г. Куршская коса – единственное место в
Балтийском регионе, где воплощены результаты более чем двухвековых попыток восстановления некогда разрушенной природы.
4. Составьте таблицу ООПТ в Калининградской области
В Калининградской области созданы и функционируют следующие ООПТ:
Национальный природный парк федерального значения «Куршская коса» (6,6
тыс.га), включенный в список памятников природы. Находится под эгидой ЮНЕСКО.
Заказник находится на территории Куршской косы, начинающейся у Зеленоградска и
протянувшейся на 100 км в северовосточном направлении при ширине от 400 м до 4
км; она известна одними из самых высоких в Европе (до 68 м) песчаными дюнами и
размещенной вблизи поселка Рыбачий первой в Европе биологической станцией, изучающей миграцию птиц, которые в огромном количестве останавливаются здесь на
отдых, направляясь с севера на зимовку в Африку).
Научные исследования: многоплановые эколого-физиологические и демографические исследования птиц на Биостанции ЗИН РАН, зоологический мониторинг, эколого-фаунистические и систематические исследования различных групп насекомых и
т.д.
В области существует 7 заказников регионального значения общей площадью
132,5 тыс.га:
Майско-Краснополянский (30 тыс. га)
Каменский (25,6 тыс. га)
Новоселовский (19,8 тыс. га)
Дюнный (8,0 тыс. га)
Громовый (15 тыс. га)
Виштынецкий (32 тыс.га)
Вислинская коса (2,1 тыс. га)
А также 62 государственных памятника природы регионального значения парки, рощи, отдельные природные объекты общей площадью около 0,2 тыс. га
В ближайшее время (до 2005 года) в области намечается организация двух комплексных заказников «Правдинского» (2,3 тыс. га) и ландшафтного «Земландского».
Виштынецкий
Статус: комплексный государственный природный заказник регионального значения. Площадъ:335 кв.км.
Особо ценные природные комплексы: озеро Виштынецкое - самое крупное, глубокое и чистое в области, насыщенное ценными видами рыб; Лесной массив площадью 233кв.км, расположенный на холмах Виштынецкой возвышенности; река Красная.
Роль в сохранении биоразнообразия наземных позвоночных: насыщенность территории регионально редкими и особо охраняемыми видами птиц (черный аист, скопа, большой и малый подорлики, коростель, клинтух, белоспинный дятел и др.), земноводных (камышовая жаба); наличие уникальной популяции благородного оленя с
выдающимися трофейными качествами.
Научные
исследования:
в
заказнике
проводятся
комплексные
эколого-
фаунистические исследования наземных позвоночных, зоологический мониторинг,
изучение популяции благородного оленя.
Громовский
Статус: комплексный
государственный природный
заказник регионального
значения. Площадъ:148 кв.км.
Особо ценные природные комплексы: верховое болото «Большое Моховое»
площадью 24 кв.км, местами чистое, местами облесенное; крупный лесной массив
Роль в сохранении биоразнообразия наземных позвоночных: насыщенность территории регионально редкими и особо охраняемыми видами птиц (черный аист, орлан-белохвост, малый подорлик, беркут (зимой), коростель, золотистая ржанка, фифи,
большой кроншнеп и др.)
Научные
исследования:
в
заказнике
проводятся
комплексные
эколого-
фаунистические исследования наземных позвоночных, зоологический мониторинг.
Дюнный
Статус: комплексный государственный природный заказник регионального значения. Площадь:80 кв.км.
Особо ценные природные комплексы: верховое болото «Чистое» площадью 9
кв.км; песчаные острова в устье реки Северной; лесной массив площадью 30 кв.км.
(обширные участки ольшаников на заболоченных землях и фрагменты смешанных
лесов на всхолмлениях); массив вводно-болотных биотопов площадью26 кв.км (заросли тростников, сырые луга, кочкарники, кустарниковые заросли и т.п.).
Роль в сохранении биоразнообразия наземных позвоночных: насыщенность территории регионально редкими и особо охраняемыми видами птиц (черный аист, орлан-белохвост, малый подорлик, коростель, золотистая ржанка, кулик-сорока, малая
крачка, филин, серый сорокопут и др.); место массовой миграции гусей, уток, куликов
и зимовки хищных птиц (орлан-белохвост)
Научные исследования: в заказнике проводятся комплексные экологофаунистические исследования наземных позвоночных, зоологический мониторинг,
изучается эффективность биотехнических мероприятий по повышению емкости местообитания животных. Территории всех комплексных заказников охраняются егерской службой управления охотничьего хозяйства.
В 60 - 70 -х г. в целях охраны и обогащения животного мира в области была создана сеть зоологических заказников, существующих и поныне.
Вислинская коса
Статус:
зоологический
государственный регионального значения
Природный заказник (создан в 1963 г.). Площадь: 21 кв.км.
Роль в сохранении биоразнообразия наземных позвоночных: на территории заказника гнездятся регионально редкие виды птиц (галстучник, удод); одно из важ-
нейших мест массовой миграции птиц; в прилежащей части акватории Балтики места
массовой зимовки водоплавающих птиц.
Каменский
Статус: Зоологический государственный природный заказник регионального
значения (создан в 1963 г.). Площадь:225 кв.км.
Роль в сохранении биоразнообразия наземных позвоночных: на территории заказника гнездятся регионально редкие виды птиц (черный аист, малый подорлик, коростель).
Майско-Краснополянский
Статус: зоологический государственный природный заказник регионального
значения (создан в 1963г.). Площадъ:298 кв.км.
Роль в сохранении биоразнообразия наземных позвоночных: на территории заказника гнездятся регионально редкие и особо охраняемые виды птиц (черный аист,
малый подорлик, коростель).
Новоселовский
Статус:
зоологический
государственный регионального значения природный
заказник (создан в 1976 г.). Площадь: 138 кв.км.
Роль в сохранении биоразнообразия наземных позвоночных: на территории заказника гнездятся регионально редкие и особо охраняемые виды птиц ( малый подорлик, черный аист, коростель).
Территории всех заказников охраняются егерской службой управления охотничьего хозяйства.
Помимо заказников на территории Калининградской области создан и функционирует государственный природный национальный парк «Куршская коса». В отличие
от заказников, в функции национальных парков входит не только охрана различных
природных компонентов, но также массовая эколого-просветительская, воспитательная работа и экологический туризм.
Крупные особо охраняемые природные территории, выполняя важнейшую
функцию сохранения и поддержания биоразнообразия как на видовом. Так и на экосистемном уровнях. Уже сами по себе являются важнейшим природным ресурсом,
значение которого в рекреационном и эстетическом плане невозможно переоценить.
Дальнейшее расширение и оптимизация сети особо охраняемых природных террито-
рий являются основными условиями обеспечения стабилизации экологической обстановки в области, поддержания приемлемого качества окружающей среды и, в конечном итоге. Необходимым условием устойчивого развития региона.
Общая площадь, занимаемая ООПТ в регионе, составляет около 140 тыс. га, т.е.
свыше 8% территории области. А если к этому добавить территорию, занимаемую лесами (308,9 тыс.га, т.е. 18% территории области), которые отнесены к лесам 1-й группы, выполняющим, как и ОППТ, природоохранные, защитные и воспроизводственные функции, то общая площадь охраняемых территорий в регионе составит около
450 тыс. га, т.е. 26% территории области. По мнению специалистов, наличие даже 1520% охраняемых территорий обеспечивает условия устойчивого развития экономики
(включая туристско-рекреационную отрасль) при сохранении экологического равновесия. Для сравнения: в экономически развитой Австрии, являющейся к тому же ведущим мировым туристско-рекреационным центром, площадь ООПТ составляет 18%
ее территории.
5. Рассмотреть экологические проблемы национального парка «Куршская коса»
В национальном парке Куршская коса имеются серьезные проблемы, из года в
год эти проблемы усугубляются, но администрация парка не прикладывает видимых
усилий к их разрешению:
- территория Куршской косы, пострадавшая от экстремального урагана в декабре
1999 года и обозначенная экспертами как зона «экологического бедствия», до сих пор
не имеет специальной программы реабилитации. Предложения общественных организаций, касающиеся разработки подобной программы, оставлены без внимания;
- в результате урагана 1999 г. по разным оценкам Куршская коса потеряла до четверти лесного покрова. В 2000-2001 гг. ветровальный лес убирался варварскими способами, с разрушением почвенного покрова. Восстановительные посадки произведены
на площадях, несоизмеримых с потерями; рекомендации экспертов по отказу от монокультурных посадок не выполняются;
- особо катастрофических размеров достигло разрушение защитного пляжевого вала
(авандюны), авандюна в той или иной степени разрушена на всем протяжении российского побережья Куршской косы. Защитный пляжевый вал нуждается в ежегодном ремонте, который недорог и, как показывает наш собственный опыт, не требует
привлечения профессионалов: с ним легко справляются никогда прежде не делавшие
этого люди, например, школьники и студенты - участники летних экологических лагерей, а также местное население;
- из года в год наблюдается катастрофический рост количества нарушений режима,
установленного в национальном парке – парковка автомобилей не на твердом покрытии, разведение в лесу костров, установка палаток, выходы на пляж в несанкционированных местах, хождение по авандюнам и высоким белым дюнам, основной достопримечательности Куршской косы;
- туристические маршруты испытывают колоссальную перегрузку, в результате чего
природные комплексы, через которые они проложены, подвергаются разрушению;
- не принимается действенных мер для снижения рекреационного давления на природные комплексы косы, для соблюдения режима национального парка посетителями;
- в результате роста потока отдыхающих, отсутствия туристической инфраструктуры
и элементарного сервиса, леса и приморские территории косы завалены бытовым мусором;
- при попустительстве администрации парка на территории Куршской косы ведется
активное частное строительство.
Однако, наряду со срочными действиями, способными противостоять стихии,
необходима разработка долгосрочной программы восстановления и сохранения природных комплексов Куршской косы, в которой будет учтен весь прошлый опыт – как
положительный, так и отрицательный. Программа непременно должна включать комплекс мероприятий по вовлечению местного населения в решение проблем национального парка Куршская коса.
6. Рассмотреть экологические тропы в национальном парке Куршская коса
Своеобразной формой охраняемых территорий являются экологические (природные)
тропы которые обустраиваются для пешего передвижения.
Экологические тропы НП «Куршской косы»
- Королевский бор – 7 км косы – старейший лесной массив на территории косы. Никогда не вырубался, так как здесь находились королевские охотничьи угодья;
- орнитологическая станция «Фрингила» - 27 км косы – основана в 19 веке. Находится
в месте прохождения маршрутов перелетных птиц и служит для кольцевания птиц и
изучения их перелетов;
- Остров – 32 км косы – смотровая площадка на дюне Мюллера и уникальное озеро
Чайка;
- «Танцующий» лес – 38 км косы где деревья искривлены причудливым образом.
Причиной этого явления окончательно не установлены;
- «Дюна Эфа» - 42 км косы наиболее привлекательным является самая высокая в Европе подвижная дюна Эфа (64 м);
- озеро Лебедь – 46 км косы уникальное озеро в Куршском заливе.
7. Сделать доклады «Курорты Калининградской области» по следующему плану: история создания курортов Светлогорска (Раушен), Зеленоградска (Кранца); природные
лечебные факторы; экологические проблемы и охрана курортов.
Семинар:
Геоэкологический мониторинг. Виды и структура системы мониторинга
План проведения занятия
1. Определение понятия «Геоэкологический мониторинг» и его значение
2. Система экологического мониторинга
3. Виды и задачи геоэкологического мониторинга
Вопросы и задания
1. Что понимают под геоэкологическим мониторингом?
2. Какова иерархическая система геоэкологического мониторинга?
3. Какие задачи решает наземный мониторинг окружающей среды?
4. Рассмотреть региональный геоэкологический мониторинг прибрежно-морской
зоны юго-восточной части Балтийского моря, в связи с добычей нефти на
Кравцовском месторождении (Д-6)
Под геоэкологическим мониторингом понимается система длительных
наблюдений и контроля, дающая информацию о состоянии окружающей среды с целью оценки и прогноза ее изменений, имеющих жизнеобеспечивающее значение для
человека и биоты. Геоэкологический мониторинг окружающей среды предполагает
проведение серии наблюдений непрерывно, а также с регулярными временными интервалами в зависимости от техногенных воздействий на окружающую среду. Основ-
ная цель геоэкологического мониторинга — информационное обеспечение управления качеством окружающей среды. В геоэкологический мониторинг входят:
 наблюдения за изменением слагаемых окружающей среды;
 оценка фактического состояния окружающей среды;
 прогноз изменения ее качества с учетом техногенных воздействий.
Систему геоэкологического мониторинга составляют экспедиционные, стационарные (наземные и морские), комплексные фоновые (в биосферных заповедниках),
дистанционные (космо-аэросъемка) наблюдения. Потребность в получении, дополнительной или контрольной информации возникает на всех этапах наблюдений за качеством окружающей среды.
Главная задача геоэкологического мониторинга состоит в обнаружении техногеннообусловленных сдвигов в окружающей среде на фоне ее естественных изменений.
Иерархически в системе геоэкологического мониторинга различают глобальный, национальный, региональный и локальный уровни. Глобальный мониторинг окружающей среды осуществляется на основе международного сотрудничества. Наблюдения
ведут базовые станции (около 40 сухопутных и более 10 океанических) в различных
регионах планеты. Большинство из них находятся в биосферных заповедниках, выделенных в соответствии с программой ЮНЕСКО «Человек и биосфера» для исследования, мониторинга окружающей среды. Биосферные заповедники включают, как
правило, не подверженные хозяйственной деятельности или мало измененные экосистемы.
В системе глобального мониторинга ведутся наблюдения за фоновой радиацией,
содержанием в воздушной среде оксида углерода, озона, пыли, газовым обменом
между атмосферой и океаном, мировой миграцией птиц, животных, насекомых, погодно-климатическими изменениями на планете.
Национальный мониторинг окружающей среды осуществляется в пределах государства специально созданными органами. В нашей стране таковым является Федеральная служба России по гидрометеорологии и мониторингу природной среды
(Роскомгидромет).
Региональный мониторинг осуществляется на станциях слежения в пределах
крупных территорий, интенсивно осваиваемых промышленностью или сельским хозяйством, т. е. подверженных техногенному воздействию.
Локальный мониторинг ограничен территорией в пределах города, промышленного объекта. Локальный мониторинг осуществляется с помощью стационарных и
подвижных постов. На местном уровне ведутся, как правило, наблюдения за воздушной средой. Одной из форм локального мониторинга является геоэкологический контроль именно объектов природопользования. Его отсутствие или ненадлежащее исполнение могут привести к неблагоприятным и даже негативным воздействиям на
людей. Например, в 2009 г. население (170 тыс. жителей) и вся инфраструктура г.
Волгодонска (Ростовская область) оказались на несколько дней без водоснабжения.
Причиной этого стало полное закупоривание «живого» сечения водозаборных
устройств синезелеными водорослями, интенсивно размножившимися в Цимлянском
водохранилище в условиях аномально теплого лета.
В системе наземного мониторинга окружающей среды предложено различать три
блока: санитарно-гигиенический, природно-хозяйственный, биосферный.
Санитарно-гигиенический блок геоэкологического мониторинга осуществляет постоянное наблюдение за состоянием окружающей среды и ее влияния на здоровье человека. Благоприятность или неблагоприятность окружающей среды для жизнедеятельности человека определяется по изменениям показателей некоторых болезней
населения на территориях проживания. Химическая загрязненность устанавливается
на основе сравнения результатов наблюдений с предельно допустимыми концентрациями (ПДК) вредных веществ в составляющих (компонентах) окружающей среды.
Степень физических загрязнений (электромагнитного, радиационного, шумового,
теплового) оценивают через предельно допустимые уровни (ПДУ) и предельно допустимые дозы (ПДД). К санитарно-гигиеническому блоку геоэкологического мониторинга относятся наблюдения за состоянием источников водоснабжения и зеленых зон
городов.
Природно-хозяйственный блок мониторинга позволяет отслеживать изменения
природных геосистем, а также последствия преобразования их в природнотехнические. Имеющий региональную направленность этот вид мониторинга базируется на естественной способности среды к самоочищению, биологической продуктивности геоэкосистем. Ведутся наблюдения за использованием и воспроизводством
природных ресурсов с позиций сохранения благоприятных свойств окружающей среды для жизнедеятельности людей в пределах крупных природно-хозяйственных реги-
онов. Важное место в рамках этого блока мониторинга занимают наблюдения за
вредными воздействиями на окружающую среду, сравниваемые с лимитирующими
показателями предельно допустимых выбросов (ПДВ) и предельно допустимых сбросов (ПДС) загрязняющих веществ, а также предельно допустимом размещении отходов.
Биосферный мониторинг включает наблюдения за основными параметрами современной геосферы, позволяющими прогнозировать изменения качества окружающей человека среды в глобальном масштабе. К числу ключевых относятся наблюдения за техногенными преобразованиями глобальных круговоротов важнейших химических элементов (в том числе, в почвенном покрове), трансграничным переносом загрязняющих веществ, озоносферой, загрязнением Мирового океана.
В качестве приоритетных объектов геоэкологического мониторинга рассматриваются города, водоемы (прежде всего питьевого водоснабжения), воздушная и биопочвенная среды с позиций здоровья и жизнеобеспечения человека. С целью прогнозирования тенденций развития и принятия управленческих решений в последние годы проводится гидрогеохимический мониторинг пресных подземных вод, являющихся интегральным отражением всего комплекса природных ландшафтных и геологогидрогеологических условий, а также специфических техногенных загрязнений.
В России наблюдение и контроль за источниками техногенного воздействия на окружающую среду возлагаются на природопользователей. Наблюдения за источниками
выбросов и сбросов проводятся предприятиями, организациями и учреждениями, загрязняющими окружающую среду. Развитие систем слежения за качеством окружающей среды в России в основном сдерживается не техническими и технологическими, а финансовыми трудностями.
В соответствии с Федеральным законом «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» (1994) Министерство по
чрезвычайным ситуациям России организовало в ноябре 1995 г. Единую государственную систему предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций. Структурно
эта система имеет пять уровней: федеральный, региональный, территориальный,
местный, объектовый.
В режиме повседневной деятельности Единой государственной системы предупреждения чрезвычайных ситуаций осуществляются наблюдения и контроль за со-
стоянием окружающей среды, за обстановкой на потенциально опасных объектах и
прилегающих к ним территориях, а также выполнение целевых и научнотехнических программ и мер по предупреждению неблагоприятных ситуаций, обеспечению безопасности и защиты населения в районах возможного бедствия.
В рамках Государственной службы наблюдения Российской Федерации слежение
за загрязнением воздуха проводятся в 284 городах на 664 стационарных постах. Режимные наблюдения за загрязнением поверхностных вод России осуществляются в
1928 пунктах, 2617 створах, расположенных на 1363 водных объектах (на 1204 водотоках и 159 водоемах). В перспективе предполагается довести количество пунктов
гидрологических наблюдений до 4900. Контроль за загрязнением снежного покрова
осуществляется на 645 метеостанциях, охватывающих площадь 17 млн. км2. Мониторинг загрязнения морских вод (по химическим и гидробиологическим показателям)
базируется на данных 500 станций, расположенных на всех морях России. В состав
сети наблюдений за радиоактивным загрязнением окружающей среды входят 456
гидрометеостанций и постов. На 300 пунктах фиксируют уровни радиационных выпадений, на 82 проводятся наблюдения за содержанием стронция-90 и других долгоживущих радионуклидов в водах суши и морей.
Обширная информация о состоянии окружающей среды, природных ресурсах,
естественных и техногенных процессах поступает с пилотируемой космической станции и спутниковых систем. К настоящему времени получены ценные сведения о состоянии лесов и сельскохозяйственных угодий, о нарушениях растительного и почвенного покрова суши в результате техногенной деятельности, о фитопланктоне океанов и морей, о загрязнении суши и океана, о развитии урбанизированных зон. Дешифрирование (распознавание) спутниковой информации в виде условных сигналов,
изображений на исследуемую территорию проводится на основе корреляций с наземными данными, получаемыми на ключевых участках в результате натурных (полевых) наблюдений. Дистанционная информация позволяет оценивать распространение заболеваний сельскохозяйственных культур, накопления или потери растительной биомассы, степень задымления тропосферы над территориями, динамику выбросов и влияния их на состояние экосистем.
Семинар: Региональные экологические проблемы на территории России
План проведения занятия
1. Экологически неблагополучные регионы России
2. Байкал и его заповедные зоны
3. Тундровые территории – проблемы рациональной эксплуатации
4. Экологическая катастрофа Аральского моря
5. Каспий и его прибрежные экосистемы
6. Антарктида – так ли бел белый материк
7. Балтийское море, его экологические проблемы
8. Болота как необходимая составная часть биосферы
3. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕДАЦИИ ПО ПРЕПОДАВАНИЮ
И ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ
Методические рекомендации для преподавателей
1. Технология обучения
Как наиболее эффективная технология обучения, учитывающая специфику курса
«Основы региональной геоэкологии» для студентов по направлению «Экология и
природопользования» по профилю «Геоэкология», предлагается принять участие в
рассмотрении ситуационного задания и дискуссии к нему.
Решение ситуационных заданий направлено на способствование развитию навыков самостоятельного аналитического исследования и более глубокое изучение дисциплины.
Цель: Самостоятельный поиск позитивной стратегии разрешения ситуационных
заданий на примере предложенных практических модулей.
Ситуационные задания
1. ЗАО «Цепрусс» сбрасывает свои сточные воды в р.Преголю. Кем осуществляется контроль за загрязнением реки сточными водами? Какие параметры характеризуют степень загрязнения вод? Составьте примерный план мероприятий по
охране бассейна р.Преголи. Предложите методы очистки сточных вод, которые
можно применить на предприятии.
2. Анализируя загрязнение городской среды г.Калининграда, проранжируйте источники загрязнения (от наиболее важных к наименее важным с вашей точки
зрения). Результаты занесите в таблицу и изобразите схематически. Сделайте
вывод о наиболее целесообразном способе предоставления данных.
3. На Виштынецкой возвышенности были обнаружены пожелтевшие хвоинки
сосны. Чем обусловлено это явление? Назовите предполагаемые источники загрязнения территории.
4. На пляжах Куршского залива гниющие водоросли издавали неприятный запах.
Объясните появление этого запаха и источники его вызывающие.
5. На морском пляже Куршской косы были обнаружены нефтепродукты. Назовите вероятные источники загрязнения пляжа нефтепродуктами.
6. Голубые озера являются излюбленным местом отдыха калининградцев. Укажите основные показатели потенциальной опасности водоемов. Составьте план
мероприятий по охране и рациональному использованию водоемов.
7. В районе пос.Сокольники на пляже были обнаружены нефтепродукты, которые
издавали запах мазута, пачкали отдыхающих, создавая им неприятности. Укажите возможные источники загрязнения морского пляжа нефтепродуктами.
Составьте план мероприятий по уборке пляжей от нефтепродуктов. Кто этим
на ваш взгляд должен заниматься?
8. При добыче янтаря в карьере п.Янтарный вскрывают верхний слой «пустой»
породы мощностью до 20 м. Как складируют этот материал?
9. В Пионерской бухте протяженностью 4 км и шириной пляжа 25 м, рассчитать
возможную рекреационную нагрузку на морской пляж при условии, что на 1
отдыхающего должно приходиться 5 м2 пляжа.
10. В г.Зеленоградске после шторма был смыт пляж. Какие мероприятия проводятся администрацией района для восстановления пляжа.
Методические рекомендации студентам
Студенты представляют вниманию аудитории доклады по темам, предлагаемым преподавателем. Подготовка докладов проходит самостоятельно, при необходи-
мости возможны консультации преподавателя, на подготовку отводится примерно
месяц. В подготовке темы участвуют 1-2 человека. Доклад длится 15-20 минут.
1. Темы докладов:
Тема 1. Глобальные проблемы современного мира.
План: Понятие и сущность глобальных проблем, их отличительные признаки,
последствия. Экологический кризис – загрязнение и деградация окружающей среды,
сокращение биологического разнообразия. Разрыв и нарушение нормальных экологических связей и пищевых цепей, нарушение иерархии экосистем. Изменения климата.
Истощение озонового слоя Земли. Кислотные осадки. Освоение космоса. Использование Мирового океана. Истощение и нехватка основных природных ресурсов - сведение лесов, недостаток чистой питьевой воды, опустынивание и потеря плодородия
земель, истощение запасов полезных ископаемых. Рост численности населения Земли. Продовольственная проблема. Энергетический кризис. Пути решения глобальных
проблем.
Тема 2. Перспективы развития энергетики. Альтернативные источники
энергии.
План: Современные тенденции в развитии энергетики. Основные современные
источники энергии. Атомная энергетика. Причины перехода на альтернативные источники энергии. Энергия Солнца. Гелиоконцентраторы. Идея орбитальных и лунных
электростанций. Геотермальная энергия. Геотермальные циркуляционные системы.
Энергия гейзеров и горячих источников. Водородное топливо. Энергия ветра. Ветроэнергетические установки. Приливно-отливные гидроэлектростанции. Энергия текущей и падающей воды. Преимущества и недостатки современных систем, использующих альтернативные источники энергии.
Тема 3. Водные ресурсы и их использование.
План: Водные ресурсы, их роль в природе, в жизни общества. Использование
пресных вод в народном хозяйстве. Аквакультура. Наземные и подземные пресные
источники, льды, минеральные, термальные воды. Современное состояние водных
объектов и качество воды в них. Виды и источники загрязнения пресноводных объектов. Способы борьбы с загрязнениями. Естественная и искусственная очистка водоемов. Охрана пресноводных экосистем от загрязнения, истощения и разрушения.
Тема 4. Мировой океан. Влияние деятельности человека.
План: Мировой океан, его роль в природе, в жизни общества. Использование
морских и океанических экосистем в народном хозяйстве. Марикультура. Современное состояние морей и океанов и качество воды в них. Антропогенный пресс на морские и океанические системы. Виды и источники загрязнения морей и океанов. Способы борьбы с загрязнениями. Охрана морских и океанических экосистем от загрязнения, истощения и разрушения. Международные соглашения. Разработки для получения пресной воды.
Тема 5. Основные отрасли промышленности и их влияние на биосферу.
План: Современное состояние биосферы. Биосфера и техносфера. Влияние различных отраслей промышленности на биосферу – горнорудной, машиностроительной, химической, медицинской и нефтехимической, лесопромышленной, автотранспортной, теплоэнергетики, металлургии черной и цветной. Способы снижения антропогенного пресса на биосферу.
Тема 6. Геоэкологические аспекты сельского хозяйства.
План: Определение сельского хозяйства. Возникновение и развитие сельского
хозяйства. Зеленая революция. Отраслевые и региональные особенности. Структура
сельского хозяйства. Основные отрасли. Растениеводство, животноводство, рыболовство. Основные факторы воздействия сельского хозяйства на окружающую среду.
Экологические проблемы сельского хозяйства. Сведение естественных экосистем.
Агроландшафт, его особенности. Засоление, заболачивание, эрозия, опустынивание
почв. Потеря гумуса (плодородия) и нарушение структуры почвы. Минеральные
удобрения и ядохимикаты, последствия их применения. Неправильная мелиорация.
Перевыпас скота. Отходы животноводческих комплексов и звероферм. Накопление в
продукции растениеводства и животноводства вредных веществ (нитратов, пестицидов, тяжелых металлов и т.п.). Пути решения геоэкологических проблем сельского
хозяйства. Почвозащитное земледелие. Органическое сельское хозяйство. Восстановление здоровья почв. Зеленые удобрения. Биогенная ликвидация уплотнения почв.
Тема 7. Геоэкологические аспекты автомобильного транспорта.
План: Факторы отрицательного влияния автомобильного транспорта на человека и окружающую среду. Автострады и автотрассы, их воздействие на прилегающую
местность, на живые организмы. Город и автомобили. Техногенные ландшафты. Ав-
тостоянки и гаражи. Очистка стоков с автотрасс, улиц, автостоянок. Борьба с гололедом на дорогах. Автомобильный шум, влияние его на человека и природу. Мероприятия по защите от автомобильного шума. Загрязнение воздуха и почв отработавшими
газами автотранспорта. Асидификация. Энергетическое загрязнение. Альтернативные
виды топлива. Пути решения экологических проблем автомобильного транспорта в
Калининградской области.
Тема 8. Здоровье населения России. Экологически неблагополучные регионы России.
План: Здоровье и болезнь. Здоровье физическое, психическое и нравственное
(социальное). Болезни внутренние, инфекционные, наследственные, профессиональные, психические. Их основные признаки, отличия. Часто встречающиеся у россиян
заболевания, причины их возникновения. Индивидуальное здоровье и здоровье населения, основные показатели. Болезни, вызванные плохой экологической, эпидемиологической, социальной обстановкой. Здоровье и окружающая среда. Краткая характеристика экологической обстановки в России. Экологически неблагополучные регионы России. Санитарно-эпидемиологическая обстановка в РФ. Здоровый образ жизни,
распространенность его у россиян. Способы внедрения принципов здорового образа
жизни в сознание населения РФ.
Тема 9. Ликвидация последствий чрезвычайных экологических ситуаций.
План: Чрезвычайные экологические ситуации – экологические кризисы и экологические катастрофы, их определения, отличительные признаки. Чрезвычайные
экологические ситуации в истории человечества. Влияние чрезвычайных экологических ситуаций на окружающую среду и человека. Подсчет ущерба. Ликвидация последствий чрезвычайных экологических ситуаций.
Тема 10. Деятельность экологических фондов.
План: Причины создания экологических фондов, их функции, исторический
обзор. Международные экологические фонды, их основные проекты, достижения.
Экологические фонды Российской Федерации, результаты их деятельности.
Тема 11. Заповедники и охраняемые территории – их значение для поддержания экологического равновесия. Заповедное дело в России.
План: Особо охраняемые природные территории (ООПТ), их определение,
роль, функции, причины возникновения. Виды ООПТ, их сущность. История возник-
новения ООПТ, первые ООПТ в мире и в России. Современное состояние ООПТ в
мире и в Российской Федерации. Пути развития. Требования к организации ООПТ.
Самые крупные и самые старые заповедники, заказники и национальные парки в
нашей стране, их история, охраняемые объекты, типичные примеры. ООПТ в Калининградской области, их характеристика.
Тема 12. Красные книги.
План: Создание Красных книг, причины и время их появления. Ведение Красных книг. Красная книга Международного Союза Охраны Природы (МСОП). Красные книги СССР и стран СНГ. Красные книги РСФСР и Российской Федерации. Региональные Красные книги в России, их функции. Красная книга Балтийского региона. Значение Красных книг, типичные примеры живых организмов, туда попавших.
Тема 13. Международное сотрудничество по вопросам охраны окружающей среды.
План: Основные направления и формы международного сотрудничества по вопросам природопользования и охраны окружающей среды. Этапы формирования
международного сотрудничества. Международные конгрессы, съезды, форумы, конвенции и соглашения, посвященные проблемам охраны окружающей природной среды. Причины их организации, появления, их функции. Международные экологические организации, их основные проекты, достижения. Участие Российской Федерации
в международном сотрудничестве. Современное регулирование и координирование
международного сотрудничества по вопросам охраны окружающей среды.
Тема 14. Деятельность общественных экологических организаций.
План: Причины появления общественных организаций в области охраны окружающей среды, их функции, исторический обзор. Международные общественные
экологические организации (ГРИНПИС Green Peace, Всемирный фонд охраны дикой
природы WWF), их основные проекты, достижения. Общественные экологические
организации в Российской Федерации, результаты их деятельности. Общественные
экологические организации в Калининградской области (ЭкоЗащита), результаты их
деятельности.
Тема 15. Проблемы Байкала.
План: Общие сведения о Байкале. Рельеф. Геологическое строение и полезные
ископаемые. Климат. Водное питание. Животный и растительный мир. История гео-
графических и биологических исследований. Современные исследования Байкала.
Международные проекты. Основные проблемы, связанные с исследованием и освоением Байкала. Экологические проблемы Байкала. Заповедники и национальные парки
озера Байкал.
Тема 16. Тундровые территории – проблемы рациональной эксплуатации.
План: Общие сведения об тундровых территориях, распространение их на планете. Тундровые территории Российской Федерации. Рельеф. Геологическое строение
и полезные ископаемые. Климат. Осадки. Водный режим. Животный и растительный
мир. История географических исследований. Современные исследования тундровых
территорий. Международные проекты. Основные проблемы, связанные с исследованием и освоением тундры, антропогенный пресс. Экологические проблемы тундровых территорий и пути их решения.
Тема 17. Экологическая катастрофа Аральского моря.
План: Общие сведения об Аральском море. Рельеф. Геологическое строение и
полезные ископаемые. Климат. Водный режим. Животный и растительный мир. История географических исследований. Современные исследования Арала. Международные проекты. Основные проблемы, связанные с освоением Арала, Амударьи и
Сырдарьи. Экологическая катастрофа Аральского моря – история и причины возникновения, последствия для климата, почв, экосистем, биоразнообразия, криосферы,
среды обитания, людей, социально-экономической обстановки, прогноз на будущее,
пути решения.
Тема 18. Каспий и его морские и прибрежные экосистемы.
План: Общие сведения о Каспийском море, дельте Волги и их экосистемах. Рельеф. Геологическое строение и полезные ископаемые. Климат. Водный режим. Животный и растительный мир. История географических исследований. Современные
исследования Каспия. Международные проекты. Основные проблемы, связанные с
освоением и интенсивным использованием Каспийского моря и прилежащих районов.
Экологические проблемы Каспия. Пути их решения.
Тема 19. Антарктида – так ли бел белый материк.
План: Общие сведения об Антарктическом материке. Рельеф. Ледниковый покров. Геологическое строение и полезные ископаемые. Климат. Внутренние воды.
Животный и растительный мир. История географических исследований. Современ-
ные исследования в Антарктике. Полярные станции. Международные проекты. Основные проблемы, связанные с исследованием и освоением Антарктики. Экологические проблемы Антарктиды.
Тема 20. Балтийское море, его экологические проблемы.
План: Общие сведения о Балтийском море. История формирования. Рельеф.
Водный режим. Геологическое строение и донные полезные ископаемые. Климат.
Животный и растительный мир. История географических исследований. Современные исследования на Балтике. Международные проекты. Основные проблемы, связанные с освоением и активным использованием Балтики – загрязнение вод, свалки
морские, прибрежные, сточные воды, подземные и поверхностные стоки, захоронение
химического оружия, разлив нефтепродуктов, удобрения, химикаты, пестициды, тяжелые металлы, радиоактивные изотопы. Природные экологические проблемы Балтийского моря – отступление, размыв и разрушение береговой линии, заиливание, повышение мутности воды, высачивание метана и других газов, сероводородный слой.
Пути решения экологических проблем Балтики.
Тема 21. Болота как необходимая составная биосферы.
План: Определение водно-болотных угодий, строение болот, их биосферные
функции. Болота верховые и низинные. Возраст болот, их распространение на планете. Как появляются болота – трансформация озер и рек, заболачивание суши. Взаимоотношения болот и лесов, водный баланс прилегающих территорий. Использование
болот человеком. Проблемы антропогенного пресса на водно-болотные угодья. Охрана и сохранение болот. Проекты по охране вводно-болотных угодий – международные, российские. Болота Калининградской области, проблемы их эксплуатации и сохранения.
4. ГЛОССАРИЙ
Адаптация — приспособительная реакция к тем или иным условиям окружающей среды.
Атмосфера — газообразная оболочка Земли, связанная с ней силой тяжести и
принимающая участие в ее суточном и годовом вращении. А. состоит из смеси различных газов, водяных паров, пыли, кристаллов льда и пр., простирается до высоты
2—3 тыс. км, постепенно переходя в космическое пространство.
Биоаккумуляция — накопление химических веществ, чуждых для растительного или животного организма, способных вызывать нарушение биологических
процессов, в том числе заболевание и гибель живых организмов.
Биогеоценоз — находящийся в динамическом равновесии взаимообусловленный комплекс живых и косных компонентов природной среды, связанных между
собой специфическим обменом веществ и энергии.
Биологические ресурсы — живые источники получения необходимых человеку
материальных благ (пищи, сырья для промышленности и т. д.).
Биосфера — область обитания живых организмов, охватывающая нижнюю
часть атмосферы, всю гидросферу, поверхность суши и верхние слои литосферы; ее
мощность 25—35 км. В настоящее время происходит разрушение В., обусловленное
неприемлемо высоким уровнем использования биосферных ресурсов.
Биота — исторически сложившаяся совокупность живых организмов, обитающих на определенной территории.
Биотестирование — оценка состояния окружающей среды по живым организмам (водорослям, беспозвоночным, рыбам).
Биоценоз — совокупность растений, животных и микроорганизмов, характеризующаяся определенными взаимоотношениями между собой и приспособленностью
к условиям окружающей их среды (например, Б. озера, луга, береговой полосы).
Географическая культура — уровень, степень познания человеком географической действительности, приобретения деятельностных умений на основе пространственного мышления, навыков ориентации на разумное нравственное поведение в
окружающей среде.
Геомагнитное поле (магнитное поле) Земли — общеземное свойство, обусловленное действием постоянных источников, расположенных внутри Земли и создающих основную компоненту поля, а также переменных источников в магнитосфере и
ионосфере. Ось магнитного поля Земли направлена под углом 12° к оси вращения
планеты. Имеются региональные магнитные аномалии различных знаков. Магнитное
поле Земли и расположение магнитных полюсов меняются со временем. Организмы
чутко реагируют на изменение напряженности Г. п.
Геосистема — особого рода материальная система, состоящая из взаимообусловленных географических компонентов, взаимосвязанных в своем размещении и
развивающихся во времени как части целого. Термин введен в 1963 г. российским
геоботаником и географом В. Б. Сочавой (1905—1978). Виды географических образований: природная Г., природно-техническая Г., социальноГеоэкологическая компетентность — осознание пространственно-временного
единства и взаимосвязи развития в географической действительности природных,
социально-экономических, природно-техногенных, техногенных процессов, объектов; умелое применение знаний и навыков в субъектно-объектной деятельности, в
том числе в природопользовании с учетом хозяйственной целесообразности и экологических требований в геопространственной реальности; умение самостоятельно
различать и оценивать уровень безопасности или опасности окружающей среды для
выработки личностной ценностно-поведенческой линии в сфере жизнедеятельности.
Геоэкологическая ситуация — пространственно-временное сочетание взаимосвязанных природных, экономических, социальных условий, характеризующее
ухудшение состояния среды жизни и деятельности населения.
Геоэкологический подход (к окружающей среде) — установление причинноследственных связей в географическом технопространстве с целью получения оценочных суждений об условиях жизнедеятельности человека в территориальновременном измерении.
Геоэкологический потенциал — способность окружающей среды обеспечивать
жизнедеятельность человека, а также функционирование животных и растений.
Геоэкологический прогноз — предсказание в пространственно-временной конкретности последствий техногенного фактора на окружающую среду.
Геоэкологическое пространство — совокупность естественных (природных) и
искусственных (техногенных) веществ, тел, факторов, составляющих сферу жизнедеятельности человека, животных и растений. Верхняя граница планетарного геоэкологического пространства (20—30 км) определяется озоновым слоем, поглощающим ультрафиолетовое излучение, губительное для организмов, нижняя — распространением живых организмов в приповерхностной литосфере (до глубины около 4
км, где температура достигает +120 °С).
Гербициды — вещества, используемые для избирательного или полного уничтожения нежелательных травянистых (иногда кустарниковых и древесных) расте-
ний. В высоких концентрациях Г., как правило, опасны для здоровья человека и
жизни животных.
Гидросфера — совокупность всех вод Земли: материковых (подземных, почвенных, поверхностных, содержащихся в ледниках), океанических и атмосферных. Количество воды в Г. по современным подсчетам составляет 1,4 • 1024 г.
Глобализация — возрастающая интенсивная интеграция национальных экономик, основанная на перемещении капитала, товаров, услуг, технологическом обновлении, коммуникационном сближении, интернациональном образовании. Мировая
глобализация выражается в цепи политических, экономических и технологических
перемен, влияющих на состояние окружающей человечество среды.
Глобальная геоэкология — научный раздел, изучающий общепланетарное изменение окружающей среды как жизнеобусловливающей, функционирующей системы материального мира, обеспечивающей потребности современных и будущих
поколений людей.
ДДТ (дихлордифенилтрихлорэтан) — один из самых экологически опасных
химических препаратов, накапливается в тканях печени, почек и мозга млекопитающих, в том числе и человека. ДДТ в основном накоплен в почве. В настоящее время его производство и применение запрещено.
Загрязнение тепловое — нагревание воды, воздуха или почвы в результате попадания в окружающую среду тепловых отходов предприятий топливноэнергетического комплекса (тепловые и атомные электростанции), при сжигании
попутного газа нефтедобывающей промышленности, от газовых факелов нефтехимических предприятий, при утечке тепла в жилищно-коммунальном хозяйстве и т.
п.
Загрязнение шумовое — увеличение уровня шума в окружающей среде сверх
природного фона; действует отрицательно на живые организмы и человека. Для
нормальной жизнедеятельности уровень шума не должен превышать 40 дБ (децибел). Уровень шума на оживленной магистрали достигает 80—90 дБ, на дискотеке
— 80—100 дБ, при взлете реактивного самолета — 130 дБ. Болевой порог — 140 дБ.
Загрязнение электромагнитное — результат излучения волновой энергии высоковольтными линиями электропередачи (ЛЭП), крупными радио- и телевизионными станциями, радарами и локаторами.
Земная поверхность — единая твердая поверхность суши, дна морей и океанов.
В геологии 3. п. — поверхность земной коры, либо поверхность литосферы.
Инсектициды — химические препараты для борьбы с вредными насекомыми.
Вносят в почву, используют для опрыскивания растений, обработки животных против паразитов. Нормы расхода И. регламентированы и должны строго соблюдаться,
чтобы предотвратить возможность накопления их остатков в растительных и животных продуктах.
Качество воды — это ее свойства, отвечающие требованиям сохранения здоровья людей, потребляющих воду, а также существования и воспроизводства чувствительных гидробионтов в конкретном водоеме.
Кислотные осадки — атмосферные осадки в виде дождя или снега, в которых
содержатся серная и азотная кислоты, образующиеся в результате выброса в воздушную среду оксидов серы и азота предприятиями топливно-энергетического комплекса, металлургическими и химическими заводами, а также транспортом.
Кислый (кислотный) туман — аэрозоль, взвесь мельчайших капелек воды, в
которых растворены оксиды серы и азота, образовавшие кислоты.
Климат — многолетний (около 30—35 лет) режим атмосферных явлений (погоды) в какой-либо местности, определяемый поступлением солнечной радиации, процессами циркуляции воздушных масс, характером подстилающей поверхности, географическими условиями данного региона.
Литосфера — верхняя, «твердая» земная оболочка, включающая земную кору и
верхнюю часть мантии Земли. Мощность литосферы составляет 50—200 км, в том
числе земной коры — до 75 км на континентах и до 10 км под дном океана.
Магма — высокотемпературное (до 1200 °С и более) расплавленное вещество в
земной коре и верхней мантии. М., прорвавшая земную кору и изливающаяся на ее
поверхность, называется лавой.
Магнитосфера — самая внешняя и протяженная область околопланетного пространства, физические свойства которой определяются магнитным полем Земли и его
взаимодействием с потоками заряженных частиц (корпускул) космического происхождения. Их движение подчинено структуре магнитных силовых линий.
Нанотехнология — область прикладной науки, занимающаяся производством
материалов и изделий сверхмалых размеров и изучающая свойства различных ве-
ществ на уровне атомов и молекул. Наноматериал — это новое вещество атомномолекулярного уровня, геометрический размер которого хотя бы в одном измерении
не превышает 100 нм (1нм = 10-9 м), и благодаря этому обладает качественно новыми
свойствами, запрограммированными человеком. В настоящее время наноматериалы
используют для изготовления защитных и светопоглощающих покрытий, транзисторов, топливных элементов, лекарств, медицинской аппаратуры и др.
Озоновая (озонная) дыра — значительное пространство в озоносфере (слой атмосферы с наибольшей концентрацией озона на высотах 20—30 км) планеты с заметно пониженным (до 50% и менее) содержанием озона (Оэ). Озоновый слой поглощает ультрафиолетовое излучение, губительное для организмов. О. д. обычно
возникают в зимне-весенний период над местами стояния устойчивых антициклонов,
например в Антарктиде или над Якутией. Главными «разрушителями» озонового
слоя являются не фреоны, а метан, поступающий преимущественно из болот севера
Канады и Евразии, и водород, выделяющийся из земной коры в тектонически активных регионах. Концентрации озона в атмосфере Земли меняются с сезонной периодичностью, все их колебания носят исключительно природный характер и никак не
связаны с деятельностью человека.
ООН (Организация Объединенных Наций) — создана в 1945 г. в целях поддержания и укрепления мира, безопасности и развития международного сотрудничества. В составе ООН 190 государств. Штаб-квартира находится в г. Нью-Йорке
(США).
Опустынивание — расширение площадей пустынь вследствие потери сопредельными территориями сплошной растительности с дальнейшей невозможностью
ее восстановления без участия человека. Площадь антропогенных пустынь составляет примерно 10 млн км2 (ок. 7%), под угрозой О. находится еще 30 млн км2 — 20%
суши Земли.
Парниковый эффект — свойство атмосферы пропускать световую энергию
Солнца, но задерживать земное излучение, способствуя аккумуляции тепла на поверхности планеты. Согласно результатам новейших исследований, главные факторы,
ответственные за состояние климата, — это величина солнечной радиации, солнечная
активность, а также состав, давление и теплоемкость атмосферы. Поэтому в повышении среднеглобальной приземной температуры воздуха в XX в. на 0,6 °С парниковые
газы (диоксид углерода, метан, оксиды азота и др.), а также пары воды не играют
определяющей роли. Российскими учеными установлено, что повышение или понижение содержания углекислого газа в атмосфере является не причиной, а следствием
изменения температуры. На возрастании среднемировой приземной температуры
воздуха могут сказываться значительные преобразования естественных ландшафтов,
отепляющее влияние урбанизированных территорий, расширение геотехноморфогенной подстилающей поверхности за счет вертикальных и субвертикальных граней
зданий, инженерных сооружений, рост площади дорог с твердым покрытием и т. п.
Усложнение пространственной структуры и изменение свойств подстилающей поверхности увеличивают количество поглощаемой солнечной радиации и усиливают
термическую конвекцию, что, очевидно, лежит в основе среднемноголетнего повышения температуры воздуха в XX в.
Пестициды — химические вещества, используемые для борьбы с вредителями
растений, паразитами животных и людей. В группу пестицидов включают: гербициды (избирательное уничтожение сорняков), дефолианты (удаление листьев), десиканты (предуборочное подсушивание растений), дефлоранты (удаление цветов и завязей), фунгициды (уничтожение грибов), репелленты (отпугивание животных), зооциды (уничтожение животных), ратициды (уничтожение крыс), инсектициды (уничтожение насекомых), акарициды (уничтожение клещей), афициды (уничтожение тлей),
арборициды (уничтожение древесной или кустарниковой растительности), бактерициды (уничтожение бактерий) и др. В высоких концентрациях пестициды опасны для
здоровья человека.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) — экологический норматив, регламентирующий количество вредного вещества в компонентах окружающей среды
(воде, воздухе, почве), которое при постоянном контакте или при воздействии за
определенный промежуток времени практически не влияет на здо- ровье человека и
не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства. Устанавливается в законодательном порядке или рекомендуется компетентными учреждениями с учетом региональных особенностей.
Предельно допустимая нагрузка (ПДН) — максимальные антропогенные воздействия, устанавливаемые конкретно для каждой территории с учетом экологической емкости экосистемы путем проведения экологической экспертизы.
Предельно допустимый выброс (ПДВ) экологический норматив, регламентирующий массу вещества в отходящих газах, максимально допустимую к выбросу в
атмосферу в единицу времени, устанавливаемую из условия, что содержание загрязняющего вещества в приземном слое воздуха от источника или совокупности источников не должно превышать нормативов качества воздуха (ПДК) для населения, животного и растительного мира. Основные значения ПДВ — максимальный разовый,
контрольный.
Предельно допустимый сброс (ПДС) — экологический норматив, регламентирующий массу вещества в сточных водах, максимально допустимую к отведению в
установленном режиме в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью
обеспечения норм качества воды.
Предельно допустимый уровень (ПДУ) — мера шума, вибраций, ионизирующих излучений, напряженности электромагнитных полей и других явлений в окружающей среде, которые не должны оказывать на человека вредного прямого или
косвенного влияния при неограниченно длительном воздействии.
Природная среда — совокупность объектов и условий природы, в которых
протекает деятельность какого-либо субъекта, природная составляющая среды обитания и производственной деятельности человечества — часть окружающей среды.
Природно-техническая геосистема — взаимосвязанная совокупность естественных (природных) и искусственных (техногенных) объектов, выполняющих
единую социально-экономическую функцию.
Природный территориальный комплекс (ПТК) — закономерное, сопряженное сочетание на какой-либо территории рельефа, климата, поверхностных и подземных вод, почв, биоты, находящихся в сложном взаимодействии и образующих
геосистему локальной или региональной размерности.
Природопользование — деятельность человеческого общества, направленная
на удовлетворение своих потребностей путем использования природных ресурсов.
Рациональное П. — целенаправленная деятельность, при которой достаточно полно
используются добываемые природные ресурсы, обеспечивается восстановление
возобновимых природных ресурсов, полно и многократно используются отходы
производства, что позволяет значительно уменьшить загрязнение окружающей среды. Нерациональное П. приводит к снижению качества и истощению природных ре-
сурсов, производству большого количества отходов, ухудшению и сильному загрязнению окружающей среды.
Радиоактивное (радиационное) загрязнение — форма загрязнения, обусловленная как наведенной радиацией вследствие нейтронного облучения местности,
так и привнесение в окружающую среду радиоактивных элементов или радионуклидов. Основные источники Р. з. — ядерные испытания, аварии на предприятиях атомной энергетики.
Региональная геоэкология — научный раздел, изучающий геоэкологические ситуации, факторы их возникновения и тенденции изменения с целью выявления возможностей для гармонично сбалансированного развития отдельного региона. В качестве основных методов исследования региональной геоэкологии выступают геоэкологический анализ, геоэкологический мониторинг, геоэкологическое картографирование, геоэкологический прогноз, геоэкологический подход.
Ресурсы биологические — объекты живой природы (растения, животные, микроорганизмы), используемые для удовлетворения необходимых потребностей людей
в продуктах питания, одежде, лекарственном и промышленном сырье, строительных
материалах и т. д. Р. б. возобновимы как через самовосстановление, так и путем лесонасаждения, выращивания культурных растений, домашних животных, интродукции и др. В условиях возрастания мирового хозяйства возникает вероятность истощения Р. б.
Смог — загрязнение воздушной среды в виде пелены, завесы, дымки, тумана газообразными отходами промышленности (пылью, дымом, аэрозолями и др.).
Солнечная радиация — электромагнитное и корпускулярное излучения Солнца.
Электромагнитная радиация (лучистая энергия Солнца) распространяется со скоростью 300 тыс. км/с. Около 48% приходится на видимую часть спектра, 45% — на инфракрасные лучи и 7% — на ультрафиолетовое излучение. Корпускулярная радиация
состоит в основном из протонов, движущихся со скоростью 300—1500 км/с и практически полностью улавливающихся магнитосферой Земли. С. р. — единственный
источник энергии для экзогенных процессов, происходящих на поверхности Земли и
в атмосфере.
Сохранение окружающей среды — комплекс государственных и общественных
мероприятий, направленных на обеспечение средорегулирующих и средовоспроиз-
водящих функций геосистем в пределах, необходимых для здоровья и жизнедеятельности человека.
Стихийное бедствие — разрушительное, непредотвратимое природное явление и
процесс (извержение вулкана, землетрясение, цунами, оползень, обвал, сель, лавина,
наводнение, тайфун, ураган, смерч, град, молния, лесные пожары и др.), способное
вызвать человеческие жертвы, нанести материальный ущерб.
Устойчивое развитие — сбалансированный, поддерживаемый позитивный процесс сохранения благоприятной окружающей среды; решение социальных и экономических проблем, обеспечение потребностей ныне живущего и будущих поколений
людей.
Фотосинтез — образование в клетках растений, водорослей и некоторых микроорганизмов углеводов из диоксида углерода и воды с выделением кислорода в результате расщепления молекул воды под действием солнечного света, поглощаемого
зеленым пигментом хлорофилла.
Эволюция (от лат. evolutio — развертывание) — процесс постепенного количественного изменения, развития. Э. отражает общее поступательное движение во времени, и ее основная черта — присущая времени необратимость. Э. состоит из ряда
последовательных состояний реально существующей действительности, в рамках
которых осуществляется взаимодействие между объектами.
Эвтрофирование (эвтрофикация, эвтрофия) — повышение биологической продуктивности водных экосистем в результате обогащения их питательными веществами, поступающими под действием антропогенных или естественных (природных)
факторов. Накопление биогенных элементов приводит к цветению воды и резкому
ухудшению ее качества.
Экзогенные процессы — природные процессы, происходящие под воздействием
солнечной энергии, гравитации (силы земного тяготения), а также жизнедеятельности организмов. К Э. п. относятся физическое, химическое, биологическое выветривание, денудация (совокупность процессов выветривания горных пород и сноса разрушенного материала), аккумуляция. Различают наземную аккумуляцию — гравитационные, речные, ледниковые, водно-ледниковые, озерные, эоловые, биогенные
накопления минеральных или органических веществ на поверхности суши; подводную аккумуляцию — накопление осадков на дне морей и океанов.
Экологическая безопасность — отсутствие техногенной или природной угрозы
ухудшения состояния окружающей среды и человека в этой среде.
Экологическая проблема — снижение качества окружающей природной среды
на локальном, региональном, глобальном уровнях, деградация природных систем
жизнеобеспечения живых организмов и человека.
Экологические нормативы — величины допустимого техногенного воздействия на окружающую среду, соблюдение которых обеспечивает сохранение достаточных для жизнедеятельности человека условий и его окружения. Устанавливают
эко-лого-гигиенические, эколого-защитные, предельно допустимые нормативы.
Экологический бумеранг — возвращение к человеку в качестве негативного
фактора его воздействия на природу, которое она не смогла ассимилировать.
Экологический кризис — нарушение взаимосвязей внутри экосистемы или необратимые явления в окружающей среде, вызванные техногенной деятельностью и
угрожающие существованию человека.
Экологический риск — уровень вероятности возникновения неблагоприятных
последствий, опасных для жизнедеятельности людей, сохранности природных ресурсов, экосистем, исторических, культурных и материальных ценностей, связанных с
природными или техногенными процессами и объектами.
Экологический ущерб — фактические экологические, экономические или социальные потери, возникшие в результате нарушения природоохранного законодательства, хозяйственной деятельности, стихийных природных явлений и процессов.
Экосистема (экологическая система) — любое сообщество организмов, объединенных в единое функциональное целое, в котором живые и косные экологические компоненты связаны между собой причинно-следственными связями, обменом
веществ и распределением потока энергии, и их среда обитания. Э. — внемасштабное, функциональное образование, в котором происходит взаимодействие живых организмов друг с другом и с окружающей средой. Выделяют микроэкосистемы
(например, нора млекопитающего с ее обитателями, включая паразитов и др.), мезоэкосистемы (лес, пруд и т. п.), макроэкосистемы (речной водосбор, географическая
зона, океан, континент и т. п.). Глобальная Э. одна — это биосфера. Экосистемы могут быть естественными (природными) и искусственными (техногенными), создавае-
мыми человеком в процессе хозяйственной деятельности. Термин ввел в 1935 г. английский геоботаник А. Тенсли (1871-1955).
Эндогенные процессы — внутриземные процессы, обусловленные гравитационной дифференциацией планетного вещества, радиоактивным распадом, вращением
Земли, вызывающие вертикальные и горизонтальные тектонические движения земной коры, землетрясения, вулканические извержения.
ЮНЕСКО — Организация Объединенных Наций по вопросам образования,
науки и культуры (начала функционировать в 1946 г.). Членами ЮНЕСКО являются
186 государств мира. Штаб-квартира ЮНЕСКО находится в г. Париже (Франция).
III ДИАГНОСТИКО-КОНРОЛИРУЮЩИЙ БЛОК
Тестовые задания
1. Входящий тест
1. Кто впервые применил термин «геоэкология»?
а) Ч.Дарвин;
б) К Тролль;
в) В.И.Вернадский;
г) Н.Ф.Реймерс.
2. Техногенный путь развития – это:
а) путь, основанный на вовлечении в хозяйственный оборот все большего количества
ресурсов;
б) ресурсосберегающий путь развития с использованием новейших достижений
техники;
3. Когда начали формироваться геоэкологические проблемы?
а) в первой половине 20-го столетия;
б) во второй половине 20-го столетия;
в) в конце 19-го века;
г) на всех этапах развития человеческого общества.
4. Какие виды ресурсов Вы знаете?
а) сырье, деньги, технологии, информацию и человека;
б) сырье и деньги;
в) природные ресурсы.
5. Кто ввел термин «техногенез»?
а) А.И.Воейков;
б) А.Е. Ферсман;
в) Л.И. Мечников;
г) В.В. Докучаев.
6. Можем ли мы, решая региональные проблемы забывать о глобальных?
а) да;
б) нет;
в) глобальные проблемы важны, но "своя рубашка ближе к телу".
7. Какое влияние на окружающую среду оказывает рост населения?
а) никакого;
б) отрицательное;
в) положительное.
8. В каких странах наиболее высокий темп роста населения?
а) в экономически развитых странах запада;
б) в странах Азии и Африки;
в) в России.
9. Что такое глобальное загрязнение окружающей среды?
а) это изменение естественных характеристик среды во всем мире;
б) это влияние хозяйственной деятельности на территории одних государств на
состояние среды других государств.
10. Что такое транстерриториальное распределение загрязняющих веществ?
а) распространение на большое расстояние от источника воздействия;
б) распространение на территории нескольких государств или нескольких регионов.
ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ
Номер вопроса
Ответ
Номер вопроса
Ответ
1
б
6
б
2
а
7
б
3
в
8
б
4
а, в
9
а
5
б
10
а
2. ВЫХОДЯЩИЙ ТЕСТ
1. Что изучает региональная геоэкология, понимаемая как научная дисциплина?
а) природу;
б) совокупность воздействий человечества на географическую оболочку Земли;
в) общие принципы рационального использования природных ресурсов человеческим
обществом.
2. В чем состоит разница между региональной и глобальной геоэкологией?
а) это одно и то же, разницы нет;
б) глобальная и региональная геоэкология изучает разные проблемы ;
в) глобальная геоэкология должна ориентировать региональную геоэкологию в условиях надвигающегося экологического кризиса.
3. К каким наукам относится геоэкология?
а) к естественным;
б) к комплексным;
в) к техническим;
4. Экология является частью геоэкологии или геоэкология - частью экологии?
а) экология является частью геоэкологии;
б) это одно и то же;
в) геоэкология является частью экологии.
5. Может ли решить современные геоэкологические проблемы человечества охрана
природы?
а) да;
б) нет;
в) только отчасти, поскольку всю землю нельзя превратить в заповедник.
6. Что называется природно-ресурсным потенциалом территории?
а) природные ресурсы на определенной территории, которые могут вовлекаться в
хозяйственную деятельность;
б) биосфера;
в) метеоклиматические характеристики;
г) возобновимые природные ресурсы.
7. Что такое природная среда:
а) совокупность абиотических и биотических компонентов;
б) это естественная растительность и живые организмы;
в) это нетронутые цивилизацией участки земного шара.
8. Основателем учения о биосфере является:
а) В. И. Вернадский;
б) В. Н. Сукачев;
в) А. Тэнсли.
9. Термин «геосистема» в науку ввел:
а) В. И. Вернадский;
б) В.Б.Сочава;
в) А. Тэнсли.
10. Учение о биогеоценозе разработал:
а) В. И. Вернадский;
б) В. Н. Сукачев;
в) А. Тэнсли.
11. Наибольшее воздействие на окружающую среду оказывают:
а) растения;
б) животные;
в) люди.
12. Воздушная, водная и твердая среда обитания входят в
группу:
а) абиотических компонентов экосистемы;
б) биотических компонентов экосистемы;
в) антропогенных компонентов экосистемы.
13. Ускорителем серьезных преобразований в природе является:
а) эволюция биосферы;
б) технологический прогресс;
в) социальная стабильность.
14. Биосфера является результатом взаимодействия:
а) живой и неживой материи;
б) живой материи и хозяйственной деятельности людей;
в) неживой материи и космических излучений.
15. Верхняя граница биосферы проходит на высоте:
а) 10-15 км;
б) 16-25 км;
в) 25-50 км.
16. Основой динамического равновесия и устойчивости биосферы являются:
а) эволюция живых организмов;
б) круговороты веществ и энергии;
в) стабильность внешних границ биосферы.
17. Совокупность различных воздействий человека на неживую и живую природу
называется:
а) антропогенными факторами;
б) лимитирующими факторами;
в) экологическими факторами.
18. Этап эволюции связанный с разумной деятельностью человека В. И. Вернадский
назвал:
а) антропогеном;
б) биосферой;
в) ноосферой.
19. Что такое ноосфера?
а) это область за пределами атмосферы;
б) это сфера разума;
в) это идея, которая не может реализоваться на практике.
20. Полезные ископаемые относятся к:
а) исчерпаемым возобновимым природным ресурсам;
б) исчерпаемым невозобновимым природным ресурсам;
в) неисчерпаемым природным ресурсам.
21. Какие газы называются парниковыми:
а) углекислый газ;
б) диоксид серы и диоксид азота;
в) кислород и хлор.
22. Возможным последствием парникового эффекта может быть:
а) увеличение количества атмосферных осадков;
б) повышение уровня Мирового океана;
в) разрушение озонового слоя.
23. Озоновый слой защищает биосферу от:
а) инфракрасного излучения;
б) ультрафиолетового излучения;
в) радиоактивного излучения.
24. Наибольший вклад в загрязнение атмосферы вносят:
а) промышленные предприятия и транспорт;
б) сельское хозяйство;
в) строительство.
25. В настоящее время природоохранные мероприятия подразумевают:
а) рациональное использование природных ресурсов;
б) экологическое воспитание подрастающих поколений;
в) совершенствование природоохранного законодательства.
26. Геоэкологический мониторинг представляет собой комплекс мероприятий,
направленных на:
а) слежение за качеством окружающей среды;
б) повышение качества окружающей среды;
в) повышение уровня жизни населения.
27. Методы очистки выбросов от газообразных токсичных примесей, основанные на
поглощении газов реагентами с образованием малолетучих или малорастворимых
соединений, называются:
а) абсорбцией;
б) адсорбцией;
в) хемосорбцией.
28. Процесс избирательного поглощения компонентов газовой смеси твердыми
веществами называют:
а) абсорбцией;
б) адсорбцией;
в) хемосорбцией.
29. Механическая очистка сточных вод предназначена для:
а) задержания растворенных примесей;
б) задержания растворимых примесей;
в) задержания нерастворимых примесей.
30. Очистка сточных вод, основанная на использовании микроорганизмов,
называется:
а) биологической;
б) биофизической;
в) биохимической.
31.Согласно прогнозам, стабилизация численности населения мира произойдет в
середине этого столетия на уровне:
а) 15-20 млрд. человек;
б) 20-25 млрд. человек;
в) 10-14 млрд. человек;
г) 8-12 млрд. человек;
д) 6-10 млрд. человек
32. Масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению с
установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с
целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте называется:
а) предельно допустимой концентрацией;
б) предельно допустимым выбросом;
в) предельно допустимым сбросом.
33. Количество вредного вещества в окружающей среде, при постоянном контакте
или при воздействии за определенный промежуток времени практически не
влияющее на здоровье человека и не вызывающее неблагоприятных последствий у его
потомства, называется:
а) предельно допустимой концентрацией;
б) предельно допустимым выбросом;
в) предельно допустимым сбросом.
34. Какое словосочетание, часто встречающееся в геоэкологии, впервые прозвучало в
докладе «Наше будущее» (1987г.)международной комиссии по окружающей среде и
развитию::
а) устойчивое развитие;
б) биологическое разнообразие;
в) всемирная хартия природы;
г) глобальный экологический фонд;
35. Отходы хозяйственной деятельности:
а) необходимо утилизировать;
б) будут обезврежены естественными экосистемами;
в) нужно вывозить в другие страны.
36. Согласно природоохранному законодательству земля, недра, воды, леса,
животный мир, воздух относятся к:
а) природным ресурсам;
б) природным условиям;
в) природным объектам.
37. Государство в Российской Федерации:
а) обязано охранять окружающую среду;
б) не обязано охранять окружающую среду;
в) ограничивается наблюдениями за окружающей средой.
38. Планы мероприятий по охране окружающей среды:
а) имеют обязательную силу;
б) имеют рекомендательный характер;
в) не обязательны для исполнения.
39. Самая массовая организация по охране природы в России:
а) Всероссийское общество защиты животных;
б) Всероссийское общество охраны природы;
в) Экологический союз.
40. Когда и где состоялась 1-ая Международная конференция по устойчивому
развитию:
а) В Москве в 1998г.
б) В Стокгольме в 1972г.
в) В Рио-де-Жанейро в 1992г.
г) В Риме в 1972г.
д) В Нью-Йорке в 1980г.
е) В Киото в 1987г.
41. Глобальные геоэкологические проблемы:
а) имеют планетарный характер и затрагивают все человечество;
б) затрагивают только индустриально развитые страны;
в) затрагивают только те страны, где недостаточно внимания уделяется вопросам
охраны окружающей среды.
42. Что такое энергетическая проблема:
а) нехватка электроэнергии;
б) увеличение потребления электроэнергии человечеством и, как следствие, рост
вовлечения в хозяйственный оборот энергоресурсов;
в) снижение потребления энергии под воздействием экологических организаций.
43. Оказывают ли влияние экологические проблемы на здоровье населения:
а) да;
б) нет;
в) отчасти.
44. Экологические проблемы в какой-либо конкретной стране должны решаться:
а) всем мировым сообществом;
б) соседними государствами этой страны;
в) самой страной.
45. В современном мире международное сотрудничество в области рационального
природопользования и охраны природы:
а) не является объективной необходимостью;
б) является объективной необходимостью;
в) является субъективной необходимостью.
ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ
Номер
вопроса
Ответ
Номер
вопроса
Ответ
Номер
вопроса
Ответ
Номер вопроса
Ответ
1
в
13
б
25
а
37
а
2
б, в
14
а
26
а
38
а
3
а
15
а
27
в
39
б
4
а
16
б
28
а
40
в
5
в
17
а
29
в
41
а
6
а
18
в
30
а
42
б
7
а
19
б
31
г
43
а
8
а
20
б
32
в
44
а, в
9
в
21
а
33
а
45
б
10
б
22
а, б
34
а
11
в
23
б
35
а
12
а
24
а
36
а
IV БЛОК НАГЛЯДНО-ДИДАКТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА
1. Демонстрационные материалы (схемы, рисунки к лекциям и семинарам).
Рис. Круговорот воды в природе
Рис. Круговорот CO2 млрд. т
Рис. Круговорот кислорода
Рис. Схема биогеохимического цикла углерода
Рис. Схема биогеохимического цикла азота
Рис. Схема биогеохимического цикла серы
Рис. Схема биогеохимического цикла фосфора
Рис. Строение Земли
Рис. Озоновые дыры
Рис. Парниковый эффект
Рис. Классификация природных ресурсов по видам хозяйственного использования
Табл.
Приоритетный список городов с наибольшим уровнем загрязнения воздуха в 2006 г.
Город
Вещества,
Вещества,
определяющие вы-
определяющие вы-
сокий
уровень загрязне-
Город
сокий
уровень загрязнения
ния
атмосферы
атмосферы
Балаково
Благовещенск,
Амурская область
Братск
Владимир
Волгоград
NO2, БП, CS2, Ф
БП, Ф, NO2
Магадан
БП, Ф, фенол, NO2
Магнитогорск
БП, Ф, ВВ, NO2
Набережные
Челны
БП, NO2, HF, Ф,
CS2
БП, ВВ, Ф, фенол
БП, NO2, NO, Ф,
HCl
Нерюнгри
Нижнекамск
Нижний Тагил
БП, Ф, фенол
Ф, БП, NO2
Ф, БП, фенол, ВВ
Ф, БП, NH4, фенол,
NO2
Волгодонск
БП, Ф
Новокузнецк
Ф, БП, ВВ, NO2, HF
Волжский
Ф, БП, NO2
Норильск*
Ф, БП, фенол
Восточный, пос.
NH4, Ф, NO2, ВВ,
HCl
Первоуральск
БП, NO2, HF, NO,
ВВ
Екатеринбург
Ф, БП, NO2
Рязань
БП, фенол
Зима
БП, Ф, NO2
Саратов
Ф, БП, фенол, NO2
Златоуст
Иркутск
БП, Ф, NO2, ВВ
Ф, БП, NO2, NO,
ВВ
Селенгинск
Сызрань
БП, Ф, CS2, фенол,
ВВ
Ф, сажа, БП, NO2
Казань
Ф, БП, NO2
Томск
Ф, БП, NO2
Калининград
Ф, БП, NO2
Тюмень
Ф, БП, ВВ, NO2
Комсомольск-на-
ВВ, Ф, БП, NO2,
Улан-Удэ
БП, Ф, ВВ, NO2
Амуре
фенол
Челябинск
БП, Ф, HF
Краснотурьинск
БП, Ф, HF, фенол
Чита
БП, Ф, ВВ, NO2
Ф, БП, сажа
Южно-
Ф, БП, сажа, NO2,
Сахалинск
ВВ
Курган
Примечание: Ф – формальдегид, ВВ – взвешенные вещества, БП – бенз(а)пирен, HF
– фторид водорода.
NO – оксид азота, NO2 – диоксид азота, CS2 – сероуглерод, NH3 – аммиак, HCl – хлористый водород;
* – по данным многолетнего мониторинга и данным о выбросах загрязняющих веществ.
Города Приоритетного списка не ранжируются по степени загрязнения атмосферы.
Табл.
Выбросы парниковых газов по секторам в 1990, 1998 и 2000–2005 гг.
Выбросы, тыс. т СО2экв./год
Сектор
1990 г. 1998 г. 2000 г. 2005 г.
Энергетика
26064 16264 16250 17388
71
77
16
41
Промышленные процессы, использование растворите- 24289 13768 17240 18776
лей и др. продукции
Сельское хозяйство
Землепользование, изменение землепользования и
лесное хозяйство
7
2
0
6
30936 15478 14626 13507
9
5
8
5
19027 11080 36529 15665
2
0
3
0
Отходы
57591 52673 57233 70836
Всего без учета землепользования, изменения земле-
32163 19716 20009 21325
Выбросы, тыс. т СО2экв./год
Сектор
1990 г. 1998 г. 2000 г. 2005 г.
пользования
27
18
17
18
и лесного хозяйства
Всего, с учетом землепользования, изменения землепользования
99
и лесного хозяйства
2000
a) SOX (мг/м2)
34065 20824 23662 22891
2000
18
10
67
2000
1500
1500
1500
1000
1000
750
750
750
500
500
500
350
350
350
200
100
200
100
200
100
50
50
50
б) NOX (мг/м2)
1000
в) NH3 (мг/м2)
Рис. Плотность суммарных выпадений подкисляющих примесей (а, б), а также
эвтрофирующей примеси (в) на ЕТР в 2004 г.
а) Плотность общих выпадений г/км2/год
б) Среднегодовые концентра-
ции нг/м3
Рис. Плотность общих выпадений и среднегодовые концентрации подкисляющих
примесей
Рис. Свалка твердых бытовых отходов
2. Презентации и слайды к лекциям и семинарам
DVD «Песчаная нить косы Станция Фрингилла»