В. Н. Масляев охрана окружающей среды учебное пособие
| Вид материала | Учебное пособие |
- Практикум по экологическому мониторингу окружающей среды Учебное пособие, 949.79kb.
- Г. В. Плеханова (технический университет) М. А. Пашкевич, В. Ф. Шуйский экологический, 1176.09kb.
- Тема : «Загрязнение и охрана окружающей среды», 38.66kb.
- Черноморец Альберт Евгеньевич доктор юридических наук, профессор Алексеев Алексей Павлович, 1348.21kb.
- Рабочая программа элективного курса «Химия и охрана окружающей среды», 82.96kb.
- Программа дисциплины дпп. Р. 01 Экология и охрана окружающей среды цели и задачи курса, 147.68kb.
- 5 июня на всей планете отмечают праздник под названием День охраны окружающей среды, 38.59kb.
- Аннотация рабочей программы дисциплины охрана окружающей среды и рациональное использование, 40.26kb.
- В. А. Петров охрана труда учебное пособие, 4654.03kb.
- Охрана окружающей природной среды. Состояние нормативной экологической базы. Присоединение, 160.25kb.
^ 4. Наука об окружающей среде
Оценка состояния окружающей среды, разработка научных основ ее защиты и охраны окружающей среды привели к возникновению новой науки – науки об окружающей среде – энвайроментологии или средологии.
Термин «энвайроментология» происходит от анг. environmental. Энвайроментология – комплексная наука об окружающей человека среде, главным образом природной, ее качестве и охране (Реймерс, 1990). В русскоязычной литературе чаще говорят не об энвайроментологии, а об охране природы или об охране окружающей среды. Однако, под охраной природы в России понимается охрана живой природы (охрана растительности и животного мира) имеет смысл введения запретов и организации особо охраняемых природных территорий (заповедников, национальных парков, заказников и др.). Под охраной окружающей среды понимается комплекс международных, государственных, региональных, административно-хозяйственных, политических, юридических, общественных мероприятий, направленных на обеспечение экономического, культурно-исторического, физического, химического и биологического комфорта, необходимого для сохранения здоровья человека (Реймерс, 1990). Когда говорят об охране окружающей среды, прежде всего, имеют в виду организационно-правовые и технические мероприятия.
Рис. 1. Соотношение объемов понятий: охрана Природы, охрана среды жизни, энвайронментология, охрана природы, охрана окружающей человека среды, охрана природной среды, окружающей человека, энвайронменталистика (Реймерс, 1990).
Объектом исследования энвайроменталогии является система «Человек – окружающая среда». Предметом исследования энвайроменталогии являются закономерности оптимизации в системе «Человек – окружающая среда».
Научной основой охраны окружающей среды является учение об окружающей среде – энвайроментализм. Под энвайроментализмом Н. Ф. Реймерс (1990) понимает теорию управления средой жизни и социально-экономическим развитием, исходя из представлений о человечестве как части биосферы. Отличается от консерватизма пониманием необходимости и неизбежности преобразования природы в интересах человека.
Наука об окружающей среде является дальнейшим развитием экологии и биогеоценологии и выросла на основе этих наук. Она полностью использует принципы классической экологии и биогеоценологии, но идет при этом гораздо дальше. Экология – наука о взаимоотношениях живых организмов между собой и окружающей их средой. Экология как наука сформировалась в 1866 г. благодаря трудам немецкого зоолога Эрнста Геккеля. Биогеоценология – наука, занимающаяся исследованием закономерностей формирования, функционирования и развития биогеоценозов.
Сформировалась благодаря трудам советского биолога В. Н. Сукачева.
В
ладимир Николаевич Сукачев (26.05 (07.06). 1880, с. Александровка Харьковской губернии – 09.02.1967, Москва) ботаник, лесовед, географ, академик, Герой Социалистического Труда, президент МОИП с 1955 по 1967 гг.О
В. Н. Сукачев
кончил Лесной институт в Петербурге в 1902 г. и был оставлен при кафедре ботаники ассистентом. В 1912 –1918 гг. занимал должность младшего ботаника в Ботаническом музее Петербургской АН. В 1919 – 1941 гг. зав. кафедрой дендрологии и систематики растений в Лесном институте. В 1941 – 1943 гг. – зав. кафедрой биологических наук Уральского лесотехнического института в г. Свердловске. В 1944 – 1948 гг. – профессор Московского лесотехнического института, в 1946 – 1953 гг. – зав. кафедрой ботанической географии МГУ им. М. В. Ломоносова. В 1965 г. ему было присвоено звание Герой Социалистического Труда, в 1920 г. стал членом-кор-респондентом Академии наук, а с 1943 г. – ее действительным членом. В системе Академии наук организовал Институт леса (1944, ныне Институт леса и древесины Сибирского отделения РАН им. В. Н. Сукачева, г. Красноярск), которым руководил до 1959 г. В 1959 г. организовал лабораторию лесоведения Академии наук, а в 1965 г. – лабораторию биогеоценологии при Ботаническом институте.
В. Н. Сукачев обосновал концепцию биогеоценоза, под которым мы называем всякий конкретный участок земной поверхности, на котором сохраняется определенная система взаимодействий всех компонентов живой (растительность, животный мир и микроорганизмы) и мертвой природы (литосфера, атмосфера и гидросфера), т. е., иными словами, сохраняется однородная система получения и превращения вещества и энергии и обмена ими с соседними биогеоценозами и другими явлениями природы (Сукачев, 1961). В. Н. Сукачев – один из основоположников учения о фитоценозе. Тесно связаны с исследованиями по фитоценологии работы В. Н. Сукачева по дендрологии и луговедению, а также по палеоботанике и стратиграфии. Труды В. Н. Сукачева по болотоведению, дендрологии, геоботанике, по систематике растений и экспериментальному изучению форм естественного отбора получили широкое применение на практике.
Под руководством В. Н. Сукачева проведены многочисленные экспедиции по изучению растительности различных районов страны. В. Н. Сукачев является пионером в деле разработки и применения метода споропыльцевого анализа для изучения послеледникового и межледниковых отложений.
В. Н. Сукачев – президент (1955 – 1967) Московского общества испытателей природы, член-учредитель (1915) Всероссийского ботанического общества и с 1946 г. его президент (с 1964 г. – почетный президент). Почетный член Географического общества России, Член Польской АН (1959), член-корреспондент Чехословацкой земледельческой академии (1927). Награжден 3 орденами Ленина, 2 другими орденами; золотыми медалями – им. Н. М. Пржевальского, П. П. Семенова-Тян-Шанского, В. В. Докучаева. Основные труды: Основы лесной типологии и биогеоценологии. – М., 1972. – 419 с ; Проблемы болотоведения, палеоботаники и палеогеографии. – М., 1973.– 352 с ; Проблемы фитоценологии. – М.,1975. – 543 с.
Известные принципы и концепции как классической экологии, так и биогеоценологии были сформулированы на основе изучения закономерностей существования растительных и животных организмов и их сообществ. Наука об окружающей среде базируется на интеграции фактов и концепций как естественно-исторических наук, так и социально-экономических наук.
^ 5. Основные свойства окружающей среды
К основным свойствам окружающей среды можно отнести:
1. Устойчивость – способность окружающей среды к самосохранению и саморегулированию в пределах, не превышающих определенных критических величин – допустимых пределов изменений среды. Устойчивость окружающей среды проявляется в сохранении структуры и взаимосвязей между ее составными частями. Допустимые пределы изменений среды – это пределы изменения окружающей среды, минимальные и максимальные критические величины параметров состояния среды, внутри которых она обладает устойчивостью и не разрушается.
2. Эластичность – способность окружающей среды в некоторых пределах менять свое состояние под влиянием внешних факторов и возвращаться в исходное состояние при прекращении их действия.
3. Инерция среды – способность окружающей среды в некоторых пределах противостоять действию внешних факторов без изменения своего состояния.
4. Емкость среды – способность окружающей среды отсорбировать без изменения своего состояния чужеродное воздействие внешних факторов.
5. Надежность – способность окружающей среды практически бесконечно функционировать без резких изменений структуры и основных функций. Простейший механизм поддержания надежности экосистем замена выбываемого биологического вида другим экологически близким. Например, замена волка лисицей.
6. Основные виды состояния окружающей природной среды
Состояние окружающей природной среды – это показатель качества жизни населения. Там где качество окружающей природной среды не благоприятное высокий уровень заболеваемости населения, наиболее часто встречаются экологические заболевания, низкий уровень средней продолжительности жизни. Наиболее кризисная в России экологическая обстановка сложилась в Кузбассе, на Урале и Алтае, в Норильске, Прикаспие.
Выделяют четыре состояния окружающей природной среды:
1. Нормальное (естественное) состояние среды;
2. Аномальное (нарушенное) состояние среды;
3. Кризисное состояние среды;
4. Экологически опасное состояние (или разрушение) среды.
Нормальное (естественное) состояние среды – экологически сбалансированное состояние окружающей природной среды, соответствующее равновесию совокупности природных условий и масштабов общественного производства. При нормальном состоянии среды имеется некое экологическое равновесие, взаимодействия человека с общественным производством, не ведущее к существенному изменению среды или здоровья самого человека. Скорость восстановительных процессов в экосистемах превышает или равна темпу антропогенных нарушений. Заболеваемость и смертность населения проявляют тенденцию к снижению, а продолжительность жизни – к увеличению. Особых мер, кроме охраны растительного и животного мира здесь не требуется.
^ Аномальным (нарушенным) состоянием среды можно назвать такое состояние, при котором один или несколько параметров состояния среды достигают величин, существенно отличающихся от фоновых характеристик данной местности или же нарушаются некоторые свойства окружающей среды. В аномальном состоянии окружающая среда не теряет еще своей системной целостности, но приобретает характеристики экологически не сбалансированной системы и может оказать вредное воздействие на человека, либо не удовлетворять его потребности, если не принять специальных мер, противодействующих этому вредному влиянию или нейтрализующих его.
Здесь требуются мероприятия по локальному улучшению среды жизни, экологическая оптимизация ведения хозяйства, организационная работа по охране живой природы.
^ Кризисное состояние среды наступает в том случае, когда параметры состояния окружающей среды приближаются к допустимым пределам изменений, переход через которые влечет за собой потерю устойчивости системы, а в дальнейшем ее разрушение. Кризис окружающей среды может быть следствием антропогенного загрязнения или других воздействий на среду при достижении пороговых величин. Для этого состояния характерна деградация (изменение, разрушение) природных систем. Замена существующих систем на менее продуктивные, а также частичное опустынивание. Это затрудняет ведение традиционного хозяйства. Наблюдается или прогнозируется ухудшение состояния здоровья населения (рост заболеваемости детей и взрослых) и сокращения продолжительности жизни населения. Существует угроза роста негативных явлений в ряде поколений (увеличение генетических заболеваний).
На этом этапе требуется экологическое планирование, проектирование и оптимизация хозяйства, необходимо улучшение среды жизни населения через совершенствование коммунального хозяйства и специальную защиту населения, медицинское обслуживание и материальные льготы (введение оплаты за вредность проживания в экологически не благополучных зонах), а также меры по воспроизводству населения.
^ Экологически опасное состояние среды – состояние, при котором окружающая среда становится непригодной для обитания человека или становится непригодной в качестве использования как природного ресурса. Такое состояние характеризуется как экологическое бедствие или экологическая катастрофа. Например, 30-ти километровая зона вокруг Чернобыльской АЭС.
Для такого состояния среды требуется тщательный контроль и экологический мониторинг среды, экологическое планирование, экологическая оптимизация хозяйства, увеличение экологической безопасности технических устройств. Население должно получать материальную компенсацию за проживание в экологически неблагополучных зонах.
7. Оценка геоэкологического состояния основных подсистем окружающей природной среды
Оценка состояния окружающей природной среды основывается на анализе возникшей деградации природных систем жизнеобеспечения людей с учетом прямого и косвенного влияния природных, природно-техногенных и техногенных факторов. При оценке геоэкологического состояния территории основываются на следующих принципах.
Принцип комплексности предусматривает оценку состояния территории на основе ряда критериев и показателей.
Принцип сочетаемости учитывает как статические так и динамические показатели, как частные так и интегральные показатели.
Принцип обязательности предполагает обязательное использование при оценке некоторых объективных критериев и показателей.
Принцип факторности предусматривает использование для оценки одного или комплекса факторов, оказывающих негативное воздействие.
Принцип территориальности. В зависимости от цели и масштаба исследования может быть выбрано любое территориальное образование.
Принцип конструктивности предполагает разработку рекомендаций по оптимизации среды применительно к конкретным условиям природопользования.
^ Критерии оценки состояния воздушной среды. Наблюдения за состоянием атмосферы ведутся в населенных пунктах на стационарных, маршрутных и передвижных (подфакельных) постах. Стационарные и маршрутные посты служат для систематических наблюдений. Здесь в воздухе определяют основные (взвешенные вещества, угарный газ, сернистый газ, окислы азота) и специфические загрязнители, а также метеорологические показатели, определяющие накопление и рассеивание загрязнителей. Передвижные посты служат для разовых наблюдений в зонах непосредственного влияния промышленных выбросов. Их местоположение выбирается каждый раз под факелом в зависимости от поставленной задачи и метеорологических условий.
Для оценки степени загрязнения атмосферного воздуха используют следующие показатели.
^ Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны (ПДКрз) – это максимальная концентрация, которая при ежедневный (кроме выходных дней) работе в течении 8 часов, или при другой продолжительности, но не более 41 часа в неделю, на протяжении всего рабочего стажа не должна вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами исследования, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений. Рабочей зоной следует считать пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площади, на которой находятся места постоянного или временного пребывания рабочих.
^ Предельно допустимая концентрация максимально разовая (ПДКмр) – это максимальная концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, не вызывающая при вдыхании в течении 20 мин. рефлекторных (в т. ч. субсенсорных) реакций в организме человека (ощущение запаха, изменение световой чувствительности глаз и др.).
^ Предельно допустимая концентрация среднесуточная (ПДКсс) – это максимальная концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного воздействия при неограниченно долгом (годы) вдыхании.
^ Предельно допустимый выброс (ПДВ) в атмосферу – научно-технический норматив, устанавливаемый из условий, чтобы содержание загрязняющих веществ в приземном слое воздуха от источника или их совокупности не превышало, нормативов качества воздуха для населения, а также для животного и растительного мира.
^ Класс опасности загрязняющего вещества показывает насколько опасно то или иное вредное вещество. К первому классу опасности относятся ртуть, кадмий, хлор, бенз(а)пирен и др.
^ Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) – комплексный индекс загрязнения атмосферы, учитывающий несколько примесей, представляющий собой сумму концентраций выбранных загрязняющих веществ (в долях ПДК), деленную на количество рассматриваемых ингредиентов.
^ Концентрация тяжелых металлов – среднегодовая и среднемесячная концентрация аэрозолей тяжелых металлов в атмосферном воздухе.
Наибольшая повторяемость (НП) – повторяемость (%) превышения ПДК по данным наблюдений на одном посту за одной примесью или на всех постах района за всеми примесями за месяц или за год.
Контроль качества поверхностных вод проводится на стационарных постах, а также в местах выпуска сточных вод. Для оценки качества воды используют показатели хозяйственно-питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйственного назначения.
^ Предельно допустимая концентрация в воде водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДКв) – это максимальная концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течении всей его жизни и на здоровье последующих поколений, и не должна ухудшать гигиенические условия водопользования.
^ Предельно допустимая концентрация в воде водоема используемого для рыбохозяйственных целей (ПДКвр) – это максимальная концентрация вркдного вещества в воде, которая не должна оказывать вредного влияния на популяции рыб, в первую очередь промысловых.
^ Предельно допустимый сброс – это максимальное количество загрязняющих веществ, которое в единицу времени разрешается данному конкретному предприятию сбрасывать в водоем, не вызывая при этом превышения в них ПДК загрязняющих веществ и неблагоприятных экологических последствий.
^ Удельный комбинированный индекс загрязненности воды (УКИЗВ) представляет собой интегральный показатель, характеризующий уровень загрязнения поверхностного водного объекта.
При оценке загрязнения поверхностных вод наиболее важными являются: рН (при рН ниже 5,0 гибнут все рыбы), содержание кислорода, нефтепродуктов, фенолов, синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ), фосфор- и хлорорганических соединений (ФОС, ХОС), тяжелых металлов.
Экологический сток – расход воды в самый маловодный период года (межень), который не сказывается отрицательно на гидробионтах и гидрофитах.
При оценке геоэкологического состояния поверхностных водных объектов производят химическое исследование донных отложений и гидробионтов.
^ Критерии оценки состояния биопочвенной среды. Среди критериев и показателей геоэкологического состояния почв наибольшее значение имеют следующие: содержание гумуса, содержание основных биогенов (азот, фосфор, калий), содержание пестицидов и тяжелых металлов, степень смытости почв, площади подверженные неблагоприятным геоэкологическим процессам – водной эрозии, дефляции, засолению, заболачиванию, содержание яиц гельминтов (паразитических червей) и др.
Для оценки степени загрязнения почв загрязняющими веществами используются следующие показатели.
^ Предельно допустимая концентрация в пахотном слое почвы (ПДКп) – это максимальная концентрация вредного вещества в верхнем, пахотном слое почвы, которая не должна оказывать прямого или косвенного отрицательного влияния на здоровье человека, плодородие почвы, ее самоочищающую способность, соприкасающиеся с ней среды и не приводящее к накоплению вредных веществ в сельскохозяйственных культурах.
^ Предельно допустимый уровень (ПДУ) радиоактивного загрязнения – это максимальный уровень воздействия радиации, который не представляет опасности для здоровья человека, состояния животных, растений, их генетического фонда.
^ Коэффициент техногенной концентрации или аномальности химического элемента – показатель характеризующий отношение среднего содержания химического элемента в почве к его фоновому содержанию. Он вычисляется по формуле:
Кс = Сср. / Сф., где
Сср. – средняя концентрация, а Сф. – фоновая концентрация химического элемента.
^ Суммарный показатель загрязнения почв – показатель, характеризующий степень загрязнения почв целой ассоциацией химических элементов относительно фона. Он вычисляется по формуле
Zc = ∑ Кс – (т – 1), где
Кс – коэффициенты техногенной концентрации химических элементов, n – число коэффициентов включенных в формулу. В формулу включаются только Кс более 2,0.
В качестве критериев и показателей геоэкологического состояния растительности используют площадь коренных ассоциаций растительности, лесистость, поврежденность древостоев (особенно хвойных пород) кислотными дождями и техногенными выбросами в атмосферу, заболеваемость древостоев и др. В качестве критериев оценки геоэкологической обстановки часто используют биоиндикаторы (лишайники, мхи, хвойные породы), способные существовать на уровне санитарных норм.
8. Основные формы охраны окружающей среды
Существуют четыре формы охраны окружающей среды: народная, государственная, общественная и международная.
Н
ародная форма зародилась еще при первобытнообщинном строе и в настоящее время сохранилась лишь в удаленных от цивилизации районах земного шара. Эта форма тесно связана с религией. Проявляется она в том, что человек обожествляет отдельных животных, растений, объекты природы (озера, реки, водопады, рощи и т. д.), поклоняется им, охраняет их. В Египте священным животным были кошка и крокодил, священным растением считался лотос. В Индии священными животными считаются корова и гриф. В Восточной Европе священным считался аист.