- •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
Поступление веществ в город
Больше всего город использует чистой воды (470 млн т), на втором месте находится потребление кислорода (50 млн т), идущего, в первую очередь, на сжигание топлива. Далее следуют строительные материалы и сырье для металлургии и химической промышленности (в сумме ~ 16 млн т). На четвертом месте различные виды топлива (уголь, нефть, природный газ и жидкое топливо – в сумме около 11 млн т). Замыкают список растительное сырье и продукты – в сумме 2 млн т.
Промышленные и другие изделия используются либо в самом городе, либо направляются другим потребителем. Основная масса поступивших ресурсов, так или иначе, образует отходы:
газовые выбросы и аэрозоли загрязняют атмосферу;
коммунально-бытовые или промышленные стоки сбрасывается в природные водотоки;
твердые бытовые и промышленные отходы загрязняют территорию город.
В результате окружающая среда сильно загрязняется, а обнаженность почв способствует водной и ветровой эрозии.
Растительный покров городов обычно представлен "культурными насаждениями" - парками, скверами, газонами, цветниками, аллеями. Структура антропогенных фитоценозов должна поддерживаться человеком.
Состояние воздушного бассейна
Наибольшая доля выбросов в атмосферу приходится на пары воды (около 11 млн т) и углекислый газ (около 1,2 млн т). Далее следуют сернистый ангидрид, окись углерода, пыль, углеводороды и окислы азота (в сумме около 0,7 млн т). Плотность выбросов сернистого ангидрида и окиси углерода достигает 800 т/км2, пыли — около 500 т/км2, окислов азота - около 165 т/км2. На 1-2 порядка меньше поступает органических веществ, аэрозолей соляной кислоты, сероводорода, аммиака, фторидов и сероуглерода. Загрязнение токсичными веществами (свинец, ртуть, мышьяк, кадмий, бенз(а)пирен) составляет от сотен до нескольких тонн в год. Максимум поступлений отмечается в зимние месяцы.
Концентрация загрязняющих веществ в расчете на единицу поверхности в многофункциональных городах с населением более 100 тыс. человек примерно одинакова, т.к. с ростом населения увеличивается площадь.
Особенностью является дифференциация загрязнения. Воздух чище в периферийных районах, резко ухудшается в индустриальной зоне и, несмотря на отсутствие промышленных предприятий, в центральных районах. Дело в том, что в центре температура повышена из-за плотной застройки и интенсивного движения транспорта, а потому образуются восходящие потоки, которые засасывают воздух промышленных окраин.
Загрязнение атмосферы стационарными и мобильными источниками существенно отличается. От 60% до 96% эмиссии теплоэнергетических установок (табл. 24) выводится через трубы на сравнительно большую высоту и рассеивается. Выхлопные газы автомашин выделяются в приземном слое, к тому же, они более токсичны, так как содержат соединения тяжелых металлов и некоторые углеводороды (бенз(а)пирен, формальдегид). В непосредственной близости от транспорта их концентрация высока, но быстро уменьшается по мере отдаления, а при достаточно высоких преградах (дома и т.п.) снижаются более чем в 10 раз.
Загрязнение воздуха наносит ущерб здоровью горожан, зданиям, сооружениям, промышленному оборудованию и зеленым насаждениям. Его ореолы распространяются на 30-60 км. Усредненные показатели по 540 городам бывшего СССР приведены в (таб. 21).
Таблица 21. Средние значения площади застройки и ореолов загрязнения городов |
||||
Население города, тыс. чел. |
Площадь застройки, км2 |
Площадь ореола загрязнения, км2 |
Удаленность границы ореола от центра города, км |
|
наибольшая |
Наименьшая |
|||
Более 1000 |
179 |
3400 |
59 |
13 |
500 – 999 |
74 |
2400 |
44 |
12 |
100 – 499 |
34 |
1600 |
33 |
10 |
50 – 99 |
22 |
390 |
36 |
2 |
