- •Г л а в а 1. Основные характеристики биосферы
- •1.1.Иерархическая структура биосферы
- •1.3. Вещественный состав среды обитания
- •1.4. Химические элементы в организмах
- •Общие закономерности химической дифференциации живого вещества в биосфере
- •1.5. Биосфера как сложная адаптивная система
- •1.5.1 Особенности термодинамической системы биосфера
- •1.5.2. Принцип Ле-Шателье - Брауна
- •Г л а в а 2. Организация живой материи
- •2.1. Упрощенная схема организации живой материи
- •2.2. Основные типы организмов
- •Автотрофы
- •Гетеротрофы
- •Анаэробы
- •Фенотип вида
- •2.3. Популяция
- •2.4. Экосистема
- •2.4.1. Экосистемная организация жизни
- •2.4.2. Размеры и биоразнообразие экосистем
- •2.4.3. Поведение экосистем
- •2.4.4. Важнейшие принципы строения биосферы
- •2.5. Факторы, определяющие состав и структуру экосистем
- •2.5.1. Энергетические факторы
- •Правило одного процента
- •Правило десяти процентов или закон пирамиды энергий р.Линдемана
- •Доля энергии, поступающей из биосферы в литосферу
- •2.5.2. Абиотические факторы
- •2.5.3. Биотические факторы
- •2.6. Действие экологических факторов на экосистемы
- •2.6.1. Показатели состояния экосистемы
- •2.6.2. Экологические риски
- •Вероятность неблагоприятного воздействия
- •Вероятность поражения объектов
- •Оценка экологического риска
- •2.6.3. Балльные оценки
- •Примерная шкала оценки состояния экосистемы
- •Г л а в а 3. Биогеохимические циклы
- •3.1. Общая характеристика циклов экосистем
- •Сопряжение биогеохимического цикла углерода с циклами других биогенов
- •3.2. Цикл углерода
- •Геологический кругооборот углерода
- •Накопление углерода в осадочных породах и процессы рифтогенеза
- •Биогеохимический цикл углерода
- •Антропогенное воздействие на круговорот углерода и его последствия
- •3.3. Биогеохимический цикл кислорода
- •Его расхода на окислительные процессы за неогей (1,6 млрд лет)
- •3.4. Биогеохимический цикл азота
- •3.5. Биогеохимический цикл фосфора
- •3.6. Биогеохимический цикл серы
- •3.7. Биогеохимический цикл железа
- •Г л а в а 4. Возникновение и эволюция жизни на Земле
- •4.1. Химическая эволюция
- •4.2. Сценарий образования и эволюции жизни на Земле
- •4.3. Закономерности эволюции биоты
- •Примеры наиболее ярких кризисов.
- •5.4. Эволюция человека
- •Г л а в а 5. Коэволюция биосферы и геосферных оболочек
- •Планета Земля
- •5.1. Начальный этап развития Земли (4,6‑4,0 млрд лет назад)
- •5.2. Особенности геологической истории
- •5.2.1. Докембрийский период
- •Ранний архей. Возникновение протоконтинентальной коры (4,0‑3,15 млрд лет)
- •Поздний архей. Формирование континентальной коры (3,15 – 2,50 млрд лет)
- •Ранний протерозой. Распад Пангеи (2,5‑1,7 млрд лет)
- •Нижний и средний рифей. Восстановление единства Пангеи (1,7—1,0 млрд лет)
- •Поздний протерозой. Раскол суперматерика Пангея (1,00 – 0,57 млрд лет)
- •Связь массовых вымираний с процессами рифтогенеза
- •Древнейшие экосистемы
- •5.2.2. Фанерозой
- •Палеозойская эра
- •Мезозойская эра
- •Кайнозойская эра
- •Г л а в а 6. Последствия антропогенного влияния на геосферы
- •6.1. Глобальные последствия загрязнения атмосферы
- •6.1.1 Санитарно-гигиеническая оценка качества атмосферного воздуха
- •Характеристики уровня загрязнения атмосферы
- •Критерии суммарного загрязнения атмосферы
- •6.1.2. Кислотные дожди
- •Источники поступления оксидов серы
- •Источники поступления оксидов азота
- •Механизм образования кислотных осадков
- •Воздействие кислотных дождей на экосистемы и людей
- •Меры по защите окружающей среды от кислотных дождей
- •Кислотообразующие выбросы мегаполисов
- •6.1.3. Озоновые дыры
- •Механизмы разрушения озонового слоя
- •Особенности формирования озоновых дыр в полярных областях
- •6.1.4. Изменение климата
- •Факторы, определяющие климат Земли
- •Особенности орбитального движения Земли
- •Солнечная энергия
- •Вулканы
- •Природные факторы, влияющие на климат Земли
- •Система ветров
- •Морские течения
- •Тектоника плит
- •Парниковый эффект и аэрозоли
- •Основные тенденции изменения климата в истории Земли
- •Общая характеристика последствий изменений климата
- •Факторы изменения климата, не связанные с антропогенным влиянием
- •Международная политика и глобальное потепление
- •6.2. Загрязнение гидросферы
- •6.2.1. Санитарно-гигиенические критерии оценки качества вод
- •6.2.2. Загрязнение морей нефтью и нефтепродуктами
- •Состав нефтепродуктов и их поведение в водоемах
- •Индексы чувствительности побережья к нефтяному загрязнению
- •Охрана морей и океанов
- •6.2.3.Загрязнение внутренних водоемов при добыче нефти
- •Характеристика источников воздействия на окружающую среду
- •Анализ состояния водотоков бассейна реки Ватинский Ёган
- •Динамика загрязнения нефтепродуктами и хлоридами
- •Р ис. 35. Результаты мониторинга р. Ватинский Ёган
- •6.2.3 Загрязнение внутренних водоемов
- •Эвтрофикация и механизм ее воздействия на экосистемы водоемов
- •Оценка степени эвтрофикации
- •Предупреждение эвтрофикации
- •Примеры решения проблем реабилитации внутренних водоемов
- •Великие озёра Северной Америки
- •Экологические проблемы Ладожского озера
- •6.3. Антропогенное влияние на литосферу
- •6.3.1. Химическое и биологическое загрязнение почв и грунтов
- •Санитарно-гигиеническая оценка опасности химического загрязнения почв
- •Общая характеристика опасности химического загрязнения
- •Тяжелые металлы
- •Пестициды.
- •Природный геохимический фон – биогеохимические провинции
- •6.3.2. Экологические проблемы городов
- •Поступление веществ в город
- •Состояние воздушного бассейна
- •Загрязнение водного бассейна
- •Твердые и концентрированные отходы
- •Биогеохимические процессы на полигонах тбо и их использование
- •Полигон тбо, как источник метана
- •6.3.3. Техногенное изменение литосферы в городах (на примере Москвы)
- •Геологическая среда территории Москвы
- •На территории Москвы Влияние хозяйственной деятельности на гидрогеологические условия
- •6.3.4. Воздействие на окружающую среду разработки месторождений полезных ископаемых
- •Эколого-геологические условия и ресурсы района оз. Баскунчак
- •Экологические неблагоприятные процессы, обусловленные добычей солей и гипса
- •И уровень соляного пласта (левая шкала, м абс. Отм.).
- •Рекомендации по рациональному освоению ресурсов
- •6.3.6. Радиационная безопасность
- •Характеристики величин и единиц в области ионизирующих излучений
- •Воздействие излучения на человека
- •Основные принципы нормирования дозовых нагрузок
- •Радиоактивность окружающей среды. Источники радиоактивного облучения
- •Месторождения полезных ископаемых, как источник радиоактивного загрязнения
- •Атомная энергетика и радиационная безопасность
- •Радиационная обстановка в районах ядерных взрывов и аварий
- •Облучение от источников, применяемых в медицине
- •Последствия ядерных аварий
- •Южно-Уральский след
- •Авария на Чернобыльской атомной электростанции
- •Результаты радиационно-гигиенической паспортизации опасных объектов
Международная политика и глобальное потепление
Основа международной политики по предотвращению глобального потепления заложена Рамочной Конвенцией ООН об изменении климата (РКИК), которая принята 1992 г.
В 1997 г. принят Киотский протокол, определяющий обязательства стран по ограничению выбросов парниковых газов. Он вступил в силу 1999 г. Развитые страны-участницы должны были к 2008-2012 гг. сократить выбросы не менее чем на 5,2% от уровня 1990 г., в том числе, США, Япония и страны ЕС на 7, 6 и 8%, соответственно. Квота РФ равнялась ее выбросу в 1990 г (3039 млн т СО2.
Согласно конвенции 1992 г. многие страны, в том числе и Россия, создали национальные системы учета выбросов и стоков углекислого газа. Каковы результаты этих исследований.
Деятельность биоты на определенной территории может быть количественно оценена по балансу органического углерода, который слагается из: первичной продукции растительным покровом – «сток»; деструкции отмершей биомассы – «источник»; накопления углерода в устойчивых остатках в виде гумуса – «резервуар». Глобальный цикл периодически оценивает МГЭИК. Баланс сведен с большой точностью, но имеется остаточный сток углерода равный примерно 1.8 млрд т. /г, большая часть которого приписывается поясу к северу от 30о. В России ежегодно поглощается около 0.87 млрд т/г. углерода, а промышленная эмиссия составляет 0.42 млрд т/г. Причина положительного баланса обусловлена, в первую очередь, замедлением микробной деструкции по отношению к продукции в холодном климате [29].
Проблема реализации Киотского протокола свелась к следующему. США, Канада, Австралия, Китай и Индия не подписали протокол, так как сочли, что выполнение обязательств замедлит их экономический рост. Кроме того, США выдвинули дополнительные аргументы – теоретическая база протокола во многом спорная; биосфера уже реагирует на изменение содержания углекислого газа – повышается продуктивность лесов Северной Америки, и это, в конечном итоге, стабилизирует процесс.
В Копенгагене (2009 г) Международный форум по глобальным изменениям климата не привел к прогрессу и дополнительным соглашениям по снижению выбросов СО2. Президент РФ подтвердил, что Россия будет стремиться к снижению выбросов в атмосферу, но свое активное участие в этой области связывает с позицией Австралии, Индии, Канады, Китая и США. В 2012 г. истекает срок действия Киотского протокола и пока не ясно перспективы разрешения проблем его реализацией.
6.2. Загрязнение гидросферы
Химическое загрязнение Мирового океана и внутренних водоемов является причиной эволюции гидросферы Земли. В первом случае основным загрязнителем является нефть. Во втором – основную опасность представляет эвтрофикация вод, но есть и другие проблемы, не требующие отлагательств.
6.2.1. Санитарно-гигиенические критерии оценки качества вод
Качество вод характеризует индекс загрязненности вод (ИЗВ), который равен
где Сi и ПДКi– среднее значение за год и предельно допустимое содержание загрязняющего вещества; 6 –лимитируемое число показателей, берущихся для расчета. В обязательном порядке включают растворенный кислород и биологическое потребление кислорода за 5 суток (БПК5). В расчет входят так же вещества с максимальным превышением ПДК. При равной величине показателей предпочтение отдается веществам более высокого класса токсичности. При расчете ИЗВ требуется не менее 5 определений в год.
В Росгидромете принята следующая классификация вод по ИЗВ.
Таблица 12. Классификация поверхностных вод по качеству |
|||
Значение ИЗВ |
Класс качества |
Характеристика качества |
Применение |
0–0,5 |
I |
Очень чистая |
Чистая питьевая вода |
0,5–1,0 |
II |
Чистая |
Чистая техническая вода |
1,0–2,0 |
III |
Умеренно загрязненная |
Вода для водопоя скота |
2,0–4,0 |
IV |
Загрязненная |
Вода для промышленных нужд |
4,0–6,0 |
V |
Грязная |
Применяется только после очистки |
6,0–10,0 |
VI |
Очень грязная |
Применяется только после очистки |
более 10,0 |
VII |
Чрезвычайно грязная |
Применяется только после очистки |
Ущерб от поступления загрязняющих веществ в воду рассчитывают по формуле
Ущерб= ∑Массаi ∙БНПi,
где БНПi – базовый норматив платы за сброс одной тонны i-го загрязняющего вещества. Суммирование ведется по всем загрязняющим веществам.
В Санкт-Петербурге регулярно превышаются допустимые значения БПК и ХПК, а также концентрация элементов: фенолы, медь, цинк, общее железо, марганец.
