
- •Предисловие
- •Глава 1. Что изучает экология? Экология - фундаментальная комплексная наука
- •Объекты и методы экологии
- •Экологические концепции
- •Экологические законы
- •Экологические принципы
- •Экологические правила
- •Уровни организации жизни
- •Живое вещество планеты
- •Глава 2. Биосфера Биосфера
- •Состав, строение и границы биосферы
- •Динамика биосферы
- •Причины устойчивости биосферы
- •Высокое разнообразие организмов в биосфере
- •Редуцентное звено биосферы
- •Биосфера и космос
- •Эволюция биосферы
- •Потоки энергии в системе "Солнце - Земля". Характеристики приходящего и уходящего от Земли излучения
- •Круговорот основных биогенных элементов
- •Сохранение природных веществ
- •Глава 3. Сообщества Среда обитания и условия существования
- •Популяционный подход к описанию экосистем
- •Демографическое описание популяции
- •Внутривидовая и межвидовая конкуренция
- •Основные типы межпопуляционных взаимоотношений ("хищник - жертва", мутуализм, симбиоз)
- •Хищничество. Законы системы "хищник - жертва"
- •Лимитирующие факторы
- •Экологическая пластичность
- •Антропогенные лимитирующие факторы
- •Раздел 4. Экосистемы Биоценология
- •Поток энергии и вещества в сообществах
- •Правило десяти процентов. Правило одного процента
- •Продуктивность экосистемы
- •Трофическая структура экосистем
- •Пространственно-временное рассмотрение экосистем
- •Типы локального роста популяции. Диссипативные структуры
- •Понятия "сукцессия" и "климакс" экосистем
- •Ярусно-мозаическая концепция описания растительных сообществ
- •Общие закономерности развития экосистем
- •Ландшафт
- •Местность и ее типы
- •Техногенное воздействие на компоненты ландшафта
- •Глава 5. Человек и биосфера Ресурсы биосферы
- •Антропогенное воздействие на потоки энергии и круговорот веществ в природе
- •Проблема сохранения биоразнообразия
- •Антропогенное загрязнение и разрушение местообитаний
- •Факторы антропогенного воздействия на окружающую среду
- •Материально-энергетические воздействия, их классификация
- •Рассеивание загрязнителей в различных средах
- •Классификация загрязнений экосистем
- •Классификация загрязнений по физико-химическому составу
- •Классификация загрязнений по области воздействия
- •Классификация веществ по степени их вредности
- •Биомониторинг
- •Экотоксикология и ее задачи
- •Глава 6. Оценка состояния, контроль и регулирование окружающей среды Методы оценки состояния окружающей среды
- •Классификация методов контроля состояния окружаюшей среды
- •Методы и инструменты экологического регулирования
- •Глава 7. Химическое загрязнение. Тяжелые металлы в окружающей среде
- •Химическое загрязнение атмосферы
- •Химическое загрязнение вод
- •Химическое загрязнение почв
- •Тяжелые металлы в природных средах
- •Пестициды в природных средах
- •Гигиеническая классификация пестицидов
- •Глава 8. Загрязнение нефтепродуктами. Шумовое, электромагнитное, биологическое, радиационное загрязнение Загрязнение нефтью и нефтепродуктами
- •Свойства нефти и нефтепродуктов
- •Формы нахождения нефтепродуктов в геологической среде
- •Шумовое загрязнение и санитарно-защитная зона
- •Допустимые уровни шума на территориях различного хозяйственного назначения
- •Норматив предельно допустимого уровня шума
- •Электромагнитное загрязнение
- •Биологическое загрязнение
- •Радиоактивное загрязнение
- •Радиопротекторы
- •Глава 9. Атмосфера Загрязнение атмосферы и его последствия
- •Основные загрязнители воздуха
- •Радиоактивное загрязнение атмосферы
- •Смог и фотохимический туман
- •Кислотные дожди
- •Парниковый эффект, изменение климата
- •Проблема "озонового слоя"
- •Методы контроля за состоянием загрязнения атмосферы
- •Государственный контроль состояния атмосферного воздуха
- •Общественный и производственный контроль
- •Нормирование загрязнения атмосферного воздуха
- •Влияние среднесуточных концентраций загрязнителей на токсическое состояние атмосферы
- •Меры по предотвращению загрязнений атмосферного воздуха
- •Обязанности граждан и юридических лиц, имеющих стационарные источники выбросов вредных веществ
- •Санитарно-защитные зоны
- •Биотехнология защиты атмосферы
- •Глава 10. Вода - составная часть биосферы Вода как составная часть биосферы
- •Проблемы водных ресурсов
- •Виды загрязнения вод
- •Источники загрязнения водоемов
- •Загрязнение вод суши
- •Последствия загрязнения воды
- •Методы контроля за состоянием загрязнения вод
- •Государственный контроль за использованием водных ресурсов и охрана водоемов
- •Санитарные условия спуска сточных вод
- •Экологический паспорт водного хозяйства
- •Самоочищение водоемов
- •Биотехнология очистки вод
- •Радиационное обеззараживание сточных и природных вод
- •Глава 11. Агроэкосистемы Отличительные особенности природных биогеоценозов и агроэкосистем
- •Экологические проблемы мелиорации
- •4 Этап. Основные виды биологической рекультивации:
- •Глава 12. Загрязнение отходами Загрязнение отходами. Виды отходов
- •Транспортировка и захоронение отходов
- •Компостирование твердых отходов
- •Сжигание твердых отходов
- •Получение биогаза
- •Токсичные промышленные отходы
- •Организация безотходного (малоотходного) производства
- •Контроль обращения отходов
- •Глава 13. Охрана природы Проблемы мониторинга
- •Математическое моделирование в экологии
- •Глобальное моделирование
- •Стратегия сельского хозяйства
- •Изменение экспортной политики
- •Конверсия
- •Борьба с загрязнением окружающей среды
- •Роль зеленых насаждений
- •Рациональное использование минеральных ресурсов
- •Концепция ноосферы
- •Демографические проблемы
- •Проблема голода
- •Понятие "здоровье человека"
- •Роль нтп в решении экологических проблем. Экологизаиия общественного производства
- •Новые методы добычи сырья и новые виды энергии
- •Новые технологии и новые материалы
- •Экологизация экономического развития
- •Список литературы
Антропогенное воздействие на потоки энергии и круговорот веществ в природе
В
семи
отраслями мировой экономики
ежедневно
(!) добывается почти 300 млн т веществ и
материалов, сжигается более 30 млн т
топлива, используется 2 млрд м3
воды и 65 млрд м3
кислорода. Все это сопровождается
расходованием природных ресурсов и
массированным загрязнением среды. На
рис. 3 показаны потоки энергии и круговорот
вещества в современном промышленно
развитом обществе.
Рис. 3. Потоки энергии и круговорот веществ в современном промышленно-развитом обществе
Проблема сохранения биоразнообразия
На Земле нет места, где бы ни обитали растения и животные. Можно сказать, что жизнь на Земле вездесуща. На нашей планете идентифицировано около 2 млн видов животных и растений, включая и те виды, которые жили в далеком прошлом, но затем вымерли. Из этих 2 млн на долю растений приходится 500 тыс. видов, а на долю животных - около 1,5 млн видов. Непрерывно открываются новые виды животных и растений.
Как в краткосрочном, так и долгосрочном аспектах эволюции экосистем на них оказывают влияние внешние (амогенные) факторы — климатические, геологические, и внутренние — автогенные (обусловленные только живыми компонентами). Благодаря этим факторам сформировалось биологическое разнообразие на внутривидовом, межвидовом и биосферном уровнях. Биологическое разнообразие выступает основой устой чивости всех экосистем, т. к. благодаря биоразнообразию поддерживается постоянство цепей питания, а последние, в свою очередь, являются фундаментом поддержания экологического гомеостаза. Благодаря устойчивости экосистем, поддерживается жизнь на Земле.
Серьезным проявлением глобального экологического кризиса является снижение биологического разнообразия, т. е. разнообразия форм и процессов в органическом мире, проявляющегося на всех уровнях организации живой природы. С возникновением этой проблемы нарушаются и цепи питания, в результате чего скорость снижения биоразнообразия увеличивается.
За последние годы на Земле исчезли или близки к исчезновению до 25 тыс. видов высших растений и более 1 тыс. видов позвоночных животных. В настоящее время находятся на грани вымирания около 600 видов позвоночных животных, угрожает исчезновением десятой доли видов высших растений всей планеты. Уже к середине XX в. исчезло 65 видов млекопитающих и 140 видов птиц. На грани вымирания находятся (а некоторые уже вымерли) сотни уникальных пород домашних животных.
Учеными и специалистами был составлен прогноз до 2015 г. По их мнению, биосфера может утратить до 15% составляющих ее видов. Такой быстрый темп вымирания живых организмов вызван антропогенным воздействием на биосферу Земли: оно чрезвычайно высоко, т. к. человечество живет по техносферному сценарию развития (т. е. "одним днем").
Для сохранения еще неутраченного биоразнообразия необходимо принимать безотлагательные меры по перестройке хозяйственной деятельности на планете с учетом системной организации всех видов живых организмов и структуры внутривидовой наследственной изменчивости. То есть человечеству необходимо развиваться по ноосферному сценарию, предполагающему, что:
главным определяющим фактором развития среды становится разумная человеческая деятельность, основанная на познании и учете законов развития биосферы;
. происходит целесообразная, отвечающая природным потребностям че
ловека организация взаимодействия общества и природы в противоположность стихийному, приводящему к ухудшению окружающей среды.
К сожалению, ноосферный сценарий развития в настоящее время практически нереален, т. к. наука еще не обладает достаточными знаниями, необходимыми для создания безотходных технологических систем.
Доя перехода на траекторию устойчивого развития необходимо: ~ приостановить разрушения и исчезновения отдельных видов живой природы и находящихся под угрозой экосистем, расширение сети охраняемых территорий; ~ продолжать поиск путей надежного, экономически безопасного и эффективного развития энергетики; ~ разрабатывать и внедрять новейшие, экологически чистые технологии в промышленности и сельском хозяйстве.