- •Раздел 1 Структура биосферы, закономерности организации и развития биосферы
- •Раздел 2 Экосистемы: строение и функционирование
- •Тема 3 Взаимоотношение организма и среды
- •Раздел 4 Экология и здоровье человека
- •Раздел 5 Глобальные проблемы окружающей среды
- •Раздел 6 Экологические принципы рационального использования природных ресурсов
- •Раздел 7 Основы экономики природопользования
- •Блок-схема рационального использования, воспроизводства ресурсов и охраны окружающей среды
- •Раздел 8 Экозащитная техника и технология
- •Раздел 9 Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды
Раздел 6 Экологические принципы рационального использования природных ресурсов
В самом общем виде, применительно к человеку, «ресурсы — это нечто, извлекаемое из природной среды для удовлетворения своих потребностей и желаний» (Миллер, т. 1, 1993). Потребности человека можно разделить на материальные и духовные. Природные ресурсы в прямом их применении в какой-то части удовлетворяют духовные потребности человека, например, эстетические («красота природы»), рекреационные и т. п. Но главное их назначение —удовлетворять материальные потребности, т. е. создание материальных благ.
Итак, природные (естественные) ресурсы — это природные объекты и явления, которые человек использует для создания материальных благ, обеспечиваюших не только поддер жание существования человечества, но и постепенное повышение качества жизни.
Природные объекты и явления — это различные тела и силы природы, используемые человеком как ресурсы. Организмы, кроме человека и в значительной степени домашних животных, — черпают живые энергетические ресурсы непосредственно из окружающей среды, являясь частью биогеохимических циклов. Эти ресурсы по своему действию можно рассматривать и как экологические факторы, в том числе и как лимитирующие, например большая часть пищевых ресурсов.
Человек, благодаря своим все возрастающим материальным потребностям, не может довольствоваться дарами природы только в той мере, при которой не должен нарушать ее равновесие, т. е. около 1% от ресурсов природной экосистемы, поэтому ему приходится использовать и те природные ресурсы, которые накоплены за миллиарды и миллионы лет в недрах Земли и определяют ресурсную экологическую функцию биосферы. Для создания материальных благ человеку необходимы металлы (железо, медь, алюминий и др.) и неметаллическое сырье (глина, песок, минеральные удобрения и др.), а также лесная продукция (строительный лес, для производства целлюлозы и бумаги, и т. д.) и многое другое.
Иными словами, природные ресурсы, используемые человеком, многообразны, многообразны их назначение, происхождение, способы использования и т. п. Это требует определенной их систематизации.
В основу классификации положено три признака: по источникам происхождения, по использованию в производстве и по степени истощаемости ресурсов (Протасов, 1985).
По источникам происхождения ресурсы подразделяются на биологические, минеральные, энергетические.
-Биологические ресурсы — это все живые средообразующие кмпоненты биосферы: продуценты, консументы и редуцент с заключенным в них генетическим материалом (Реймерс, 1990). Они являются источниками получения людьми материальных и духовных благ. К ним относятся промысловые объекты, культурные растения, домашние животные, живописные ландшафты, микроорганизмы, т. е. растительные ресурсы, ресурсы животного мира и др. Особое значение имеют генетические ресурсы.
Минеральные ресурсы — это все пригодные для употребления вещественные составляющие литосферы, используемые в хозяйстве как минеральное сырье или источники энергии. Минеральное сырье может быть рудным, если из него извлекаются металлы, и нерудным, если извлекаются неметаллические компоненты (фосфор и т. д.) или используются как строительные материалы.
Если же минеральные богатства используются как топливо (уголь, нефть, газ, горючие сланцы, торф, древесина, атомная энергия) и одновременно как источник энергии в двигателях для получения пара и электричества, то их называют топливно-энергетическими ресурсами.
Энергетическими ресурсами называют совокупность энергии Солнца и Космоса, атомно-энергетических, топливно-энергетических, термальных и других источников энергии.
Второй признак, по которому классифицируют ресурсы, — по использованию их в производстве. Сюда относятся следующие ресурсы:
земельный фонд — все земли в пределах страны и мира, входящие по своему назначению в следующие категории: сельскохозяйственные, населенных пунктов, несельскохозяйственного назначения (промышленности, транспорта, горных выработок и т. п.). Мировой земельный фонд —13,4 млрд га.
лесной фонд — часть земельного фонда Земли, на которой произрастает или может произрастать лес, выделенный для ведения сельского хозяйства и организации особо охраняемые мых природных территорий; он является частью биологических ресурсов;
водные ресурсы — количество подземных и поверхностных вод, которые могут быть использованы для различных целей в хозяйстве (особое значение имеют ресурсы пресных вод, основным источником которых являются речные воды);
гидроэнергетические ресурсы — те, которые способна дать река, приливно-отливная деятельность океана и т. п.;
ресурсы фауны ~ количество обитателей вод, лесов, отмелей, которые может использовать человек, не нарушая экологического равновесия;
полезные ископаемые (рудные, нерудные, топливно-энергетические ресурсы) — природное скопление минералов в земной коре, которое может быть использовано в хозяйстве, а скопление полезных ископаемых образует их месторождения, запасы которых должны иметь промышленное значение.
С природоохранной точки зрения важное значение имеет классификация ресурсов по третьему признаку — по степени истощаемости. Истощение природных ресурсов с экологических позиций — это несоответствие между безопасными нормами изъятия природного ресурса из природных систем и недр, и потребностями человечества (страны, региона, предприятия и т. д.). На рис. 9.5 приводится схема классификации природных ресурсов по степени истощаемости.
Неисчерпаемые ресурсы ~ непосредственно солнечная энергия и вызванные ею природные силы, — например, ветер и приливы существуют вечно и в неограниченных количествах.
Исчерпаемы ересурсы имеют количественные ограничения, но одни из них могут возобновляться, если есть к этому естественные возможности или даже с помощью человека (искусственная очистка воды, воздуха, повышение плодородия почв, восстановление поголовья диких животных и т. п). Однако очень важная группа ресурсов не возобновляется. К ним относятся такие реликты древних биосфер, как топливо и железная руда, а также ряд руд металлов внутриземного (эндогенного) происхождения. Все они имеют ограниченные запасы в литосфере. Эти ресурсы конечны и не возобновляются.
Конечно, у человека есть возможности заменить наиболее дефицитные ресурсы на имеюшие большее распространение и большие запасы. Но, как правило, подобно тому, как и при замене одних экологических ресурсов (например, пищевых в экосистемах) другими, понижается качество.
Таким образом, одним из важнейших лимитирующих факторов выживания человека как биологического вида (Homo sapiens) является ограниченность и исчерпаемость важнейших для него природных ресурсов. Но человек еще и социальное: существо, поэтому для развития и выживания человеческого общества очень важен характер использования ресурсов.
В настоящее время человечеству доступны климатические и космические ресурсы, ресурсы Мирового океана и континентов. Постоянно растет количественное их потребление, растет их «ассортимент-, зачастую без учета ресурсообеспеченности.
Ресурсообеспеченность — это соотношение между величиной природных ресурсов и размерами их использования. Она выражается либо количеством лет, на которое должно хватить данного ресурса, либо его запасами из расчета на душу населения. На показатели ресурсообеспеченности прежде всего влияет богатство или бедность территории природными ресурсами. Но не меньшее значение имеют и масштабы их потребления (например, добыча полезных ископаемых), поэтому само понятие «ресурсообеспеченность» является социально-экономическим. Таким образом, о ресурсообеспеченности нельзя судить только по размерам запасов, а надо учитывать интенсивность извлечения (потребления их обществом).
Потребление природных ресурсов обусловлено прежде всего тем, что человек, стремясь -снять» влияние лимитирующих природных факторов, для того, чтобы выжить и победить в конкурентной борьбе, начал создавать свои, антропогенные экосистемы.
Основные положения рационального природопользования.
Природопользование в любой отрасли строится на следующих принципах: принцип системного подхода, принцип оптимизации природопользования, принцип опережения, принцип гармонизации отношений природы и производства, принцип комплексного использования. Кратко рассмотрим эти принципы.
Принцип системного подхода предусматривает комплексную всестороннюю оценку воздействия производства на среду и ее ответных реакций. К примеру, рациональное использование орошение повышает плодородие почвы, в тоже время приводит к истощению водных ресурсов. Сбросы загрязнителей в водоемы оцениваются не только воздействием на биоту, но и определяют жизненный цикл водных объектов.
Принцип оптимизации природопользования заключается в принятии целесообразных решений об использовании природных ресурсов и природных систем на основе одновременного экологического и экономического подхода, прогноза развития различных отраслей и географических регионов. Разработка ископаемых имеет преимущество перед шахтной добычей по степени использования сырья, но приводит к утрате плодородия почв. Оптимальным при этом является сочетание открытых разработок с рекультивацией и восстановлением земель.
Принцип опережения темпов добычи сырья темпами переработки основан на снижении количества отходов в процессе производства. Он предполагает прирост продукции за счет более полного использования сырья, ресурсосбережения и совершенствования технологии.
Принцип гармонизации отношений природы и производства базируется на создании и эксплуатации природно-техногенных эколого-экономических систем, представляющих собой совокупность производств, обеспечивающих высокие производственные показатели. При этом обеспечивается поддержание благоприятной экологической обстановки, возможно сохранение и воспроизводство естественных ресурсов. Система имеет службу управления для своевременного выявления вредных воздействий и корректировки компонентов системы. К примеру, если обнаружено ухудшение состава окружающей среды вследствие производственной деятельности предприятия, служба управления принимает решение о приостановлении процесса или уменьшении объемов выбросов и сбросов. В таких системах предусматривается прогнозирование нежелательных ситуаций посредством мониторинга. Полученная информация анализируется руководителем предприятия, и принимаются необходимые технические меры по ликвидации или снижению загрязнения природной среды.
Принцип комплексного использования природных ресурсов предусматривает создание территориально-производственных комплексов на базе имеющихся сырьевых и энергетических ресурсов, которые позволяют более полно использовать указанные ресурсы, снизив при этом техногенную нагрузку на среду. Они имеют специализацию, сконцентрированы на определенной территории, обладают единой производственной и социальной структурой и совместно способствуют охране природной среды, как например, Канско-Ачинский теплоэнергетический комплекс (КАТЭК). Однако эти комплексы могут оказывать и негативное воздействие на природную среду, но за счет комплексного использования ресурсов это воздействие значительно снижается.
Мониторинг – система выполняемых по заданной программе регулярных комплексных долгосрочных наблюдений за состоянием ОС, ее загрязнением, происходящими природными явлениями, а также оценка и прогноз последующих изменений. Один из главных принципов мониторинга — непрерывность слежения. Экомониторинг является начальным этапом системы обеспечения экологической 6eзопасности.
Мировое сообщество пришло к осознанию необходимости координации усилий по сбору, хранению и переработке данных о состоянии ОС в конце 60-х годов XX в. накануне Стокгольмской конференции (1972 г), где впервые договорились об определении понятия «мониторинг».
Мониторинг за состоянием ОС в нашей стране осуществляется в соответствии с Постановлением Правительства РФ «О создании Единой государственной системы экологического мониторинга» от 24.11.93 г., а санитарно-гигиенический мониторинг проводится органами Госсанэпиднадзора на основании Постановления Правительства РФ от 06.10.94 г.
Различают три уровня территориального охвата современного мониторинга:
локальный (биоэкологический, санитарно-гигиенический);
региональный (геосистемный, природно-хозяйственный);
• глобальный (биосферный, фоновый), включающий в себя наблюдения за состоянием ОС из космоса — космический мониторинг.
Система наземного мониторинга
Ступени мониторинга |
Объекты мониторинга |
Контролируемые показатели |
Биоэкологичес- кий (санитарно-гигиенический) |
Приземный слой воздуха
Поверхностные и грунтовые воды, промышленные и бытовые стоки, выбросы
Радиоактивные излучения |
Концентрации токсичных веществ Физические и биологические раздражители
Степень радиационного излучения |
Геосистемный (природо-хозяйственный) |
Исчезающие виды животных и растений
Природные экосистемы
Агроэкосистемы
Лесные экосистемы |
Популяционное состояние видов
Структура экосистем и ее нарушения
Урожайность сельхозкультур
Продуктивность насаждений |
Биосферный (глобальный) |
Атмосфера
Гидросфера
Растительный и почвенный покровы, животное население |
Радиационный баланс, тепловой баланс, газовый состав, запыление
Загрязнение рек и водоемов, состояние водных бассейнов, круговорот воды на континентах
Глобальные характеристики состояния почв, растительного покрова и животного мира. Глобальные круговороты кислорода, диоксида углерода и других веществ. |
Проводится мониторинг воздействия вредных физических факторов, таких, как радиация, шум, электромагнитные поля и излучения. Контролируются прежде всего зоны влияния соответствующих крупных источников, а именно АЭС, аэропортов, крупных промышленных и транспортных центров, электростанций и линий электропередачи, телерадиоцентров и ретрансляторов.
В настоящее время в рамках деятельности Всемирной Метеорологической организации создана мировая сеть станций фонового мониторинга, осуществляющая слежение за определенными параметрами состояния ОС. Работа проводится под эгидой Программы ООН по окружающей среде и координируется ЮНЕСКО. Наблюдениями охвачены все типы экосистем. В России станции комплексного фонового мониторинга расположены в шести биосферных заповедниках, они являются частью глобальной международной сети наблюдений. Основными направлениями глобального мониторинга и нашей стране является изучение:
глобальных изменений (вследствие загрязнений), проявляющихся повсеместно, например, изменений климата;
эффектов, связанных с распространением загрязнений на большие расстояния, включая трансграничный перенос, например, закисление почв под влиянием выбросов в атмосферу соединений серы;
результатов антропогенных воздействий, которым свойственна большая инерционность эффекта, например эффект накопления хлорорганических пестицидов.
Выделяют две составные части мониторинга — абиотическую (геофизическую) и биотическую. Биотический мониторинг (наблюдения за биотой экосистем) в качестве одного из методов использует биоиндикацию — определение биологически значимых нагрузок по реакции на них живых организмов и их сообществ. В качестве индикатора выбирается тот вид, который имеет узкую амплитуду экологической толерантности по отношению к какому-либо фактору среды. Преимущественно это растения, ибо они не способны к активному перемещению.
Мониторинг ОС — самостоятельная пассивная {не преследующая цель принуждения) функция государственного управления.
В 90-е годы XX в. мониторинг и экологический контроль частично смешивались. Закон РСФСР от 19.12.91 № 2060-1 «Об охране окружающей природной среды» содержал ст. 69 о государственной службе наблюдения за состоянием окружающей природной среды в разделе X «Экологический контроль»). Федеральный закон от 10.01.02 № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды » включает отдельную главу X, посвященную государственному мониторингу ОС, в которой отмечается, что этот мониторинг осуществляется для наблюдения за состоянием ОС, в том числе в районах расположения источников антропогенного воздействия, и за воздействием антропогенных источников на ОС.
Государственный экологический мониторинг ведется в целях обеспечения потребностей государства, юридических и физических лиц в достоверной информации об истинном состоянии ОС в нашей стране, необходимой для:
разработки прогнозов социально-экономического развития и принятия соответствующих решений; целевых программ в области охраны ОС и соответствующих мероприятий;
предотвращения и (или) уменьшения неблагоприятных последствий изменения состояния ОС.
В настоящее время информация общего назначения, полученная в процессе экомониторинга, представляется:
бесплатно — органам государственной власти и органам единой государственной системы по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций;
за плату (возмещающую расходы на ее подготовку, копирование и передачу по действующим системам связи) всем другим пользователям.
Результаты экомониторинга природной среды включают в содержание отраслевых кадастров природных ресурсов и используют их для принятия экологически значимых хозяйственных и иных решений.