Часть III. Прикладная экология

человек оказывает воздействие на энергетические процессы в биосфере. Наиболее опасным здесь является тепловое загряз­нение биосферы, связанное с использованием ядерной и тер­моядерной энергии. Кроме вещественного и энергетического загрязнения начинает подниматься вопрос об информацион­ном загрязнении окружающей человека среды.

По масштабам загрязнение может быть глобальным, регио­нальным и локальным (местным).

По объектам загрязнения различают загрязнение атмосфер­ного воздуха, загрязнение поверхностных и подземных вод, заг­рязнение почв и т.д., и даже загрязнение околоземного космичес­кого пространства.

Одна из классификаций загрязнений, основанная на сис­темном подходе, сделана Г. В. Стадницким и А.И. Родионо­вым (1988). Авторы под загрязнением понимают любые неже­лательные для экосистем антропогенные изменения (рис. 25)

и делят его на инградиентное, параметрическое, биоценоти-

Іё

ческое и стациально-деструкционное.

Ингредиентное загрязнение — совокупность веществ, коли­чественно или качественно чуждых естественным биогеоце­нозам (бытовые стоки, ядохимикаты и удобрения, продукты сгорания и т.д.).

Параметрическое загрязнение — изменение качественных параметров окружающей природной среды (шумовое, тепло­вое, световое, радиационное, электромагнитное).

Биоценотическое загрязнение — воздействия, вызывающие нарушение в составе и структуре популяций живых организ­мов (перепромысел, направленная интродукция и акклимати­зация видов и т.д.).

Стациально-деструкционное загрязнение (от слов стация место обитания популяции, деструкция — разрушение) — воз­действие, приводящее к нарушению и преобразованию ланд­шафтов и экосистем в процессе природопользования (выруб­ка лесов, эрозия почв, зарегулирование водотоков, урбаниза­ция и пр.).

Исследуя загрязнение окружающей среды, необходимо учи­тывать вид и источник загрязнения (табл. 18) и экологические последствия, которые они могут вызвать (табл. 19 и 20).

н

о

Я

о

X

£

о

о

у

к

и* _ 2 оо 5 оо

§ 2 <Т)

к о

со >Х~ К

БИОСФЕРА 24

т 44

т 44

т 44

т 44

г 44

т 44

т 44

т 44

т 44

т 44

*жтт 86

ОБЩАЯ ЭКОЛОГИЯ 86

ЭКОЛОГИЯ ОРГАНИЗМОВ (АУТЭКОЛОГИЯ) 86

др-); 89

Глава 5 экология популяций (демэкология) 105

щшшш, 137

ПРИКЛАДНАЯ ЭКОЛОГИЯ 160

О

СЗ

Вид загрязнений	Отрасль промышленности, для которой характерен указанный вид загрязнений
Галогенсодержащие соединения Металлические частицы Углеводороды СО,, S02, NO, NOz	'оздух Химическая, холодильная Металлургическая, горнодобывающая Тепловая энергетика, транспорт То же
Взвешенные частицы Ионы тяжелых металлов Красители, фенолы Легкоусвояемые и биогенные вещества Лигнины Минеральные соли Нефтепродукты Органические растворители Пестициды Радионуклиды Синтетические поверхностно­активные вещества (СПАВ) Тепло	Вода Коммунально-бытовое хозяйство Горнодобывающая, машиностроительная Текстильная Сельское хозяйство, городское хозяйство Целлюлозно-бумажная Химическая Нефтедобывающая, нефтеперерабатывающая Химическая Сельское хозяйство АЭС, военная Городские стоки Энергетическая (АЭС, ТЭЦ, ГРЭС)
Активный ил Зола, шлак Металлы Мусор Пластмассы, органические вещества Радионуклиды Целлюлоза и бумага	'дчва Городские станции биологической очистки Энергетическая, металлургическая Металлургическая, химическая Коммунально-бытовое хозяйство, городское хозяйство Химическая АЭС, военная Целлюлозно-бумажная, коммунально­бытовое хозяйство

Таблица 18

Приоритетные виды загрязнений и их источники

(по В.А. Черникову с соавт., 2000)

Таблица 19

Экологическая характеристика десяти главных загрязнителей биосферы

(по «Курьеру ЮНЕСКО», 1973, № І)

Загрязнитель Экологическая характеристика
1. Углекислый газ	Образуется при сгорании всех видов топлива. Увеличение его содержания в атмосфере приводит к повышению ее температуры, что чревато пагубными геохимическими и экологическими последствиями.
2. Окись углерода	Образуется при неполном сгорании топлива. Может нарушить тепловой баланс верхней атмосферы.
3. Сернистый газ	Содержится в дымах промышленных предприятий. Вызывает обострение респираторных заболеваний, наносит вред растениям. Разъедает известняк и некоторые ткани.
4. Окислы азота	Создают смог и вызывают респираторные заболевания и бронхит у новорожденных. Способствуют чрезмерному разрастанию водной растительности.
5.. Фосфаты	Содержатся в удобрениях. Главный загрязнитель вод в реках и озерах.
6 р-руть	Один из опасных загрязнителей пищевых продуктов, особенно морского происхождения. Накапливается в организме и вредно действует на нервную систему.
7. Свинец	Добавляется в бензин. Действует на ферментные системы и обмен веществ в живых клетках.
8. Нефть	Приводит к пагубным экологическим последствиям, вызывает гибель планктонных организмов, рыбы, морских птиц и млекопитающих.
9. ДЦТ и другие пестициды	Очень токсичны для ракообразных. Убивают рыбу и организмы, служащие кормом для рыб. Многие являются канцерогенами.
10. Радиация	При превышении допустимых доз приводит к злокачественным новообразованиям и генетическим мутациям.

Таблица 20

Изменения в атмосфере под воздействием примесей антропогенного происхождения (В.А. Вронский, 1996)

Антропогенные изме­нения в атмосфере		Основные газовые примсси				в атмосфе		□е
	СО	со2	сн4	NO и no2	no2	so2	Оз	Фрео- ны
Парниковый эффект		+	+		+	-	+	+
Разрушение озонового								+
слоя
Кислотные дожди				+		Л.
Фотохимический смог				+			+
Пониженная видимость				+		+
Ослабление самоочи-	+			-			-
щающей способности

Примечание: «+» — газ усиливает эффект; «—» — газ ослабляет эффект.

7.8. Малоотходные и безотходные технологии

Природные круговороты веществ являются практически замкнутыми. В естественных экосистемах вещество и энергия расходуются экономно и отходы одних организмов служат важ- . ным условием существования других. Антропогенный круго­ворот веществ значительно разомкнут, сопровождается боль­шим расходом природных ресурсов и большим количеством отходов, вызывающих загрязнение окружающей среды. Со­здание даже самых совершенных очистных сооружений, не ре­шает проблему, так как это борьба со следствием, а не с причи­ной. Поэтому основной задачей является разработка техноло­гий, позволяющих сделать антропогенный круговорот как мож­но более замкнутым, так называемых малоотходных и безот­ходных технологий.

Достижение полной безотходности нереально, поскольку противоречит второму началу термодинамики. Создать абсо­лютно замкнутый круговорот веществ теоретически возмож­но, но все равно будут потери энергии в виде тепла. Поэтому термин «безотходная технология» условен, и правильнее ис­пользовать термин «малоотходная технология».

Ма.іоотходная технология — такой способ производства, который обеспечивает максимально эффективное использо­вание сырья и энергии, с минимумом отходов и потерь энер-

ГИИ.

Важным условием малоотходной технологии является ре­циркуляция — повторное использование материальных ресур­сов, позволяющее экономить сырье и энергию и уменьшить образование отходов.

В комплекс мероприятий по сокращению до минимума ко­личества вредных отходов и уменьшения их воздействия на окружающую природную среду входят:

О разработка систем переработки отходов производства во вторичные материальные ресурсы;

О разработка бессточных технологических систем и водо­оборотных циклов на основе очистки сточных вод;

О создание и выпуск новых видов продукции с учетом тре­бовании повторного ее использования;

О создание принципиально новых производственных про­цессов, позволяющих исключить или сократить техно­логические стадии, на которых происходит образование отходов.

Большие перспективы в области охраны окружающей сре­ды и рационального природопользования имеют достижения биотехнологии.

Биотехнология — методы и приемы получения полезных для человека продуктов, явлений и эффектов с помощью жи­вых организмов (в первую очередь микроорганизмов). Напри­мер, достижения биотехнологии позволяют разрабатывать и создавать микробные препараты для регуляции круговорота веществ в экосистемах, что позволяет решать ряд прикладных задач:

О биологическая очистка природных и сточных вод от орга­нических и неорганических загрязняющих веществ;

О утилизация твердой фазы сточных вод и твердых быто­вых отходов путем их сбраживания;

О микробное восстановление почв, загрязненных в первую очередь органическими веществами;

О использование микроорганизмов для нейтрализации тя­желых металлов в осадках сточных вод и загрязненных почвах;

О компостирование (биологическое окисление) отходов растительности (опад листьев, соломы и др.);

О создание биологически активного сорбирующего мате­риала для очистки загрязненного воздуха.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. В чем разница между природопользованием и охраной природы?

2. 1

   Чем отличаются рациональное и нерациональное природопользо­вание?

3. Каковы цели и задачи рационального природопользования и ох­раны природы?

4. Назовите мотивы (аспекты) рационального природопользования и охраны природы.

5. Назовите принципы (правила) рационального природопользова­ния и охраны природы.

6. Какие существуют виды природопользования?

7. В чем разница между природными ресурсами и природными усло­виями? Приведите примеры.

8. В чем причины неопределенности прогнозов момента исчерпания того или иного природного ресурса?

9. Как классифицируют природные ресурсы по источникам и место­положению? Приведите примеры.

10. Как классифицируют природные ресурсы по сфере их использова­ния? Приведите примеры.

11. Как классифицируют природные ресурсы по принципу использу­емости человеком в настоящее время? Приведите примеры.

12. Как классифицируют природные ресурсы по принципу заменимо­сти? Приведите примеры.

13. Как классифицируют природные ресурсы по принципу исчерпае- мости и возобновимости? Приведите примеры.

14. Как классифицируют природные ресурсы по направлению их ис­пользования в деятельности человека? Приведите примеры.

15. Как классифицируют воздействие человека на окружающую при­родную среду?

16. Как классифицируют загрязнение окружающей природной сре­ды?

17. Что такое безотходные и малоотходные технологии?

ЛИТЕРАТУРА

1. Баландин Р.К., Бондарев Л.Г. Природа и цивилизация. М.: Мысль, 1988. "I

2. Богдановский Г.А. Химическая экология: Учеб. пособие. М.: Изд- во МГУ, 1994.

3. Введение в химию окружающей среды / Андруз Дж. и др. Пер. с {I англ. М.: Мир, 1999. Я

4. Государственные стандарты. Терминология. Охрана окружающей среды. М.: Изд-во стандартов, 1991.

5. Гумилев Л.Н. Этногенез и биосфера Земли. Л.: Изд-во ЛГУ, 1989.

6. Дежкин В.В. Природопользование: Курс лекций. М.: Изд-во МНЭПУ, 2000.

7. Демина ТА. Экология, природопользование, охрана окружающей среды. М.: АСПЕКТ-ПРЕСС, 1995.

8. Коммонер Б. Замыкающийся круг. Л.: Гидрометеоиздат, 1974.

9. Куражковский Ю.Н. Основы всеобщей экологии. Ростов н/Д: Изд- во Рост, ун-та, 1992.

10. Куражковский Ю.Н. Очерки природопользования. М.: Мысль, 1969.

11. Лозановская И.Н., Орлов Д. С., Садовникова Л.К Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении: Учебн. пособие. М.: Выс­шая школа, 1998.

12. Миланова Е.В., Рябчиков А.В. Использование природных ресурсов и охрана природы. М.: Высшая школа, 1986.

13. Небел Б. Наука об окружающей среде: Как устроен мир / Пер. с англ. Т. 1-2. М.: Мир, 1993.

14. Петров К.М. Общая экология: Взаимодействие общества и приро­ды: Учеб. пособие для вузов. 2-е изд. СПб: Химия, 1998.

15. Рамад Ф. Основы прикладной экологии / Пер. с франц. Л.: Гидро­метеоиздат, 1981.

16. Рациональное природопользование и охрана природы в СССР / Под ред. Н.А. Гвоздецкого. М.: Изд-во МГУ, 1989.

17. Романова Э.П., Куракова Л.И., Ермаков Ю.Г. Природные ресурсы мира. М.: Изд-во МГУ, 1993.

18. Ситаров В.А., Пустовойтов В.В. Социальная экология: Учеб. по­собие. М.: Академия. 2000.

19. Скурлатов Ю.И., Дука Г.Г., Мизити А. Введение в экологическую химию: Учебн. пособие. М.: Высшая школа, 1994.

20. Фелленберг Г. Загрязнение природной среды. Введение в экологи­ческую химию. М.: Мир, 1997.

21. Человек и биосфера. Ростов н/Д: Изд-во Ростовского ун-та, 1977.