2. (22). Учение Вернадского о биосфере. Живое вещество и его функции в биосфере. Международное сотрудничество в области охраны окр. Среды. Программа человек-биосфера. Понятие о ноосфере.

22.1.Учение в.И. Вернадского о Биосфере.

Первые исследователи: Ж.Б.Ламарк, Э Реклю, Э. Зюсс. Однако наиболее полное и законченное учение о биосфере было создано Вернадским. Свои идеи он сформулировал в книге «Биосфера», в статьях «Химическое строение биосферы Земли и ее окружение». Вернадский определил пространство, охватываемое биосферой Земли: это вся гидросфера до максимальных глубин океанов, верхняя часть литосферы материков до глубины 2..3 км и нижняя часть атмосферы по крайней до верхней границы тропосферы.Ввел в науку интегральное понятие « живое вещество» и стал называть биосферой область существования на земле «живого вещества», представляющую собой сложную совокупность микроорганизмов, водорослей, грибов, растенй и животных. По существу , речь идет о единой термодинамической оболочке (пространстве), в которой сосредоточена жизнь и осуществляется постоянное взаимодействие всего живого с неорганическими условиями среды.

Согласно современным представлениям « поле существования жизни» (особенно активной) ограничено по вертикали высьтой около 6км над уровнем моря, до которой сохраняются положительные температуры в атмосфере и могут жить хлорофиллоносные растения – продуценты(6,2км в Гималаях). Выше в эоловой зоне, обитают лишь пауки, ногохвостки и некоторые клещи питающиеся растительной пыльцой. Нижний предел существования активной жизни традиционно ограничивают дном океана (около 11км) и изотермой 100ºС в литосфере.( 3..4км). Т.о., вертикальная мощность биосферы в океанической области Земли достигает немногим более 17км, в сухопутной – порядка 12 км. Естественно границы биосферы не были и не могут оставаться постоянными во времени, поскольку жизнь постоянно изменяется. Причем изменяются не только количественные, ко и качественные характеристики живого вещества.

2.Живое вещество и его функции в биосфере

Живое вещество обеспечивает биохимический круговорот веществ и превращении энергии в биосфере. Выделяют следующие основные геохимические функции живого вещества:

1. Энергетическая (биохимическая)- связывание и запасание солнечной энергии в органическом веществе, и последующее рассеяние энергии при потреблении и минерализации органического вещества. Эта функция связана с питанием, дыханием, размножением. Основной источник биогеохимической активности

организмов - солнечная энергия, используемая в процессе фотосинтеза зел. Растениями для создания орг. Вещ-ва, обеспечивающего пищей и энергией все остальные организмы.

2. Газовая - обуславливает миграцию газов и их превращения, обеспечивает газовый состав и динамику газов биосферы. В процессе функционирования газового вещества создаются азот, кислород, диоксид углерода, сероводород и др. За год растения выделяют в атмосферу примерно 123 млрд. т кислорода и поглощают около 170 млрд т диоксида углерода.

З.Концентрационная функция связана с извлечением и накоплением живыми организмами биогенных элементов окр.ср. Разные организмы в разной степени способны накапливать из среды обитания различные элементы, например железо накапливают железобактерии; кальций - простейшие фораминеферы, моллюски и кишечнополостные; кремний - хвощи, диатомовые водоросли; ванадий - асцидии Результат концентрационной деятельности живого вещества - образование залежей горючих ископаемых, известняков, рудных месторождений.

4.Окислительно-восстановительная - окисление и восстановление различных веществе помощью живых организмов. Под их влиянием происходит интенсивная миграция атомов элементов с переменной валентностью (Fe, Mn, Cr, S, P, N, W), создаются их новые соединения, происходит отложение сульфидов и минеральной серы, образование сереводорода.

5.Деструктивная - разрушение организмами и продуктами их жизнед-ти остатков органического вещества и косных вещ-в. Эту роль выполняют редуценты (деструкторы) - сапрофитные грибы и бактерии.

6.Информационная функция заключается в накоплении, сохранении и передаче молекулярной(генетический код, вещества-регуляторы) и сигнальной( в том числе нервной и интелектуальной) информации, необходимой для существования видов и поддержания равновесия в экосистемах. Живое вещество распределено по планете крайне неравномерно, о чем свидетельствует, в частности, широкий диапазон изменений кол-ва фитомассы( в тайге 300-400, в тропических лесах-свыше 500т/га, в пустынях-2,5 т/га.

Биотехносфера. Приципиальные различия между биосферой и биотехносферой. Понятие о ноосфере. Представления об изменениях в биосфере можно оценить сопоставляя антропогенные факторы с природными тенденциями в биосфере. С одной стороны, процесс человеческой деятельности как бы расширил границы биосферы в глубины земной коры и океана, в высоты стратосферы и космоса. С другой стороны, прослеживается снижение биосферной активности и массы живого вещества. Под действием человека на поверхности Земли в границах первичной биосферы сформировалось новое состояние природы, которое Г. Ф. Хильми назвал биотехносферой. Биотехносфера - это область нашей планеты, в которой существуют живое вещество и созданные человеком урбано-технические объекты и где проявляются их взаимодействие и влияние на внешнюю среду. В отличие от биосферы биотехносфера - не самоуправляющаяся организованная система, а сложный конгломерат многих подсистем, которыми управляет человек. Эти подсистемы не аккумулируют, а расходуют энергию, биомассу и кислород биосферы. Возникновение множества подсистем и систем биотехносферы усложнило биосферу. По оценкам Ковды, на огромной площади (до 25...30% суши) природные экосистемы полностью замещены техногенными системами. Однако организованного взаимодействия между первичной биосферой и биотехносферой добиться пока что не удалось.

Биотехносфера и составляющие ее техногенные подсистемы расположены биосфере, но они не обладают большинством свойств и функций, которые присущи природным экосистемам. Будучи гетеротрофными, техногенные функциональные образования могут существовать лишь при использовании энергии и биомасса, накапливаемых автотрофными системами биосферы. Именно по этой причине техногенные системы разрушают биосферные автотрофные экосистемы, замещая их в пространстве. В процессе функционирования биотехносферы имеет место разрыв циклов, существующих в первичной биосфере, проявляющийся в том, что изъятые из окр. среды некоторые вещества биотического происхождения не возвращаются в природу в пригодном для включения в естественный биотический круговорот виде. Тем самым стимулируется нарастающее обеднение природной среды веществами, кторые необходимы для постоянного самовозобновления живого вещества. Живое вещество биосферы обладает свойством экологического самообеспечения; живое вещество биосферы и изменяемая им среда характеризуются взаимосовместимостью, которая отсутствует у компонентов биотехносферы. Единственный принципиальный путь оптимизации круговорота веществ и потоков энергии в биотехносфере - это путь, выработанный самой природой, которая осуществляет взаимосовместимость живого вещества с окружающей его средой.

Пока существует человечество, биотехносфера будет развиваться. Но одно должно оставаться неизменными - на всех этапах развития биотехносфера должна пребывать в состоянии экологического самообеспечения, согласованного с законами природы и удовлетворяющего нуждам человеческого общества.

Основные функции общественного производства, которые реализуются в биотехносфере:

1. Человек возделывает растения, повышает селекционными и агрономическими средствами их способность аккумулировать солнечную энергию, осваивает бесплодные земли и т. о. в первом звене биотического круговорота выполняет автотрофную функцию.

2. Посредством общественного потребления продуктов, животноводческого цеха сельского хозяйства, перерабатывающей промышленности человек расширяет гетеротрофное звено биотического круговорота веществ и потока энергии.

3. Обрабатывая почву, перерабатывая продукты растениеводства, утилизируя бытовые отходы, человек выполняет роль деструктора органических веществ

4. Посредством обработки почвы, химической промышленности человек берет на себя ф- ии физико-химического и биотического выветривания.

Процесс управления биосферными явлениями должен содержать три этапа: формирование целей управления, формирование программы достижения целей управления, создание механизмов обратной связи, препятствующих проявлению случайных и непредвиденных внешних воздействий

Ноосфера. - это высшая стадия развития биосферы, характеризующаяся сохранением всех естественных закономерностей, присущих биосфере, максимальными возможностями общества удовлетворять материальные и культурные потребности человека. В контексте ноосферного учения геохимические функции человечества характеризуются не его массы, а его производственной деятельностью. Темп, направление, характер использования биогеохимической энергии должны определяться не потребностями, а Разумом человека. Ноосфера - это новое состояние биосферы, основанное на универсальной связи природы и общества, когда дальнейшая эволюция планеты земля сделается направляемой разумом.

РИМСКИЙ КЛУБ (Р.к.) — одна из наиболее авторитетных не­правительственных организа­ций, созданная в 1968 г. по ини­циативе специалиста в области управления промышленностью Аурелио Печчеи (1908—1984). Задачей Р.к. было проведение исследования развития челове­чества в эпоху научно-техниче­ской революции. Р.к. спонсиро­вал составление целой серии докладов, из которых наиболь­шую известность получил до­клад Д. и Д. Медоузов «Пределы роста» (1979), где был дек­ларирован принцип исчерпаемости ресурсов и пагубности тенденции наращивания энер­гопотребления на всех уров­нях — от индивидуума до госу­дарства. В широко известном отчете Д. Боткина «Нет преде­лов обучению: исчезновение мостов через разделяющую лю­дей пропасть»(1980) была по­казана роль «макрообучения», т. е. обучения всего общества через телевидение, экологичес­ким принципам природополь­зования.

Во всех отчетах Р.к., исключая работу Д. Боткина, прослежи­валась четко выраженная идео­логия алармизма — неверия в возможности человечества выйти из тупика, в который его ведет развитие современной цивилизации.

После смерти А. Печчеи рабо­ты Р.к. стали более оптимис­тичными и по основным про­гнозам смыкаются со сценари­ями будущего (см. Модели ми­ра), которые разрабатывают­ся Институтом «Worldwatch». Так, в докладе А. Кинга и А. Шнайдера «Первая глобаль­ная революция» обосновывает­ся необходимость использова­ния атомной энергетики как важного элемента энергоснаб­жения в обществе устойчивого развития. В особенности много внимания авторы доклада уде­лили роли международного со­трудничества в области охраны.

Билет №29

1.(61)

2. (26). Задачи и этапы организации экологических исследований на полевых стационарах. Виды полевых опытов; их оценка и характеристика – типичность, точность, достоверность, документальность, принцип единственного различия.

Задачи и этапы организации экологических исследований на полевых стационарах.

Стационарный метод используется для исследования генезиса и эволюции почв, оценки продуктивности экосистем, установления внутриландшафтных связей (потоков веществ и энергии).

Задачи – балансовая и теоретическая. Для установления и количественной характеристики режима любого химического элемента или соединения, необходимо периодически в одной и той же «точке» ландшафта измерять его содержание и формы, а также изучать процессы его превращения, расход (вынос) и поступление с латеральными потоками.

По мнению А. А. Роде, общими принципами изучения почвообразовательных процессов являются:

• профильное исследование почв

• непрерывность изучения состава и свойств почвенного профиля

• познание обмена веществами и энергией между почвой и компонентами экосистемы

• статистическое обоснование признаков и свойств почвы в пространстве и времени

• комплексность исследований

Наконец, в связи с разработкой понятия «педон» или «почвенный индивидуум», стационарные исследования целесообразно осуществлять в пределах конкретного почвенного объёма – элементарного почвенного ареала (ЭПА), или полипедона. Исследования в натуре должны охватывать многолетние циклы развития экосистемы и разные сочетания погодных условий.

Виды полевых опытов; их оценка и характеристика – типичность, точность, достоверность, документальность, принцип единственного различия.

Полевой опыт – метод изучения жизни растений в полевых условиях, близких к производственной обстановке. Полевой опыт в системе агрохимических исследований завершает целую серию исследований с использованием вегетационного и лабораторных методов.

Различают несколько видов полевого опыта в зависимости от места проведения, цели опыта, количества изучаемых в нем факторов, его длительности, охвата объектов и числа опытов. По месту проведения и цели полевые опыты подразделяют на стационарные и опыты, проводимые в условиях производства. Стационарные опыты закладывают на постоянных специально приспособленных участках на опытных полях или опытных станциях. Цель этих опытов – сравнительное изучение влияния различных условий, факторов жизни растений, приемов возделывания, а также их сочетания на величину и качество урожая с.-х. культур. Эти опыты служат для установления взаимосвязей, закономерностей процессов взаимодействия между опытным растением и изучаемым в опыте фактором. Полевые опыты, проводимые в производственных условиях. Для них отводят участки в полях хозяйственного севооборота либо в специально выделенном для данного опыта севообороте. Цель – проверка и уточнение результатов, полученных ранее в стационарном опыте для конкретных условий хозяйства. Результаты их имеют ценность для сравнительно небольшого района. В стационарных опытах в зависимости от цели исследования различают: - основные опыты, которые ставят по детально разработанным программам, чаще всего бывают многолетними, требования к методике их проведения более строгие; - опыты предварительные- цель их вспомогательная, их обычно закладывают вне севооборота , на сравнительно небольшой срок. Опыты мелкоделяночные. В отличие от нормальных полевых опытов их проводят с нарушением обычной полевой агротехники. К ним относят опыты с таким малым размером делянок, который не позволяет поставить изучаемый фактор в условия нормальной полевой агротехники и заставляет прибегать к искусственным приемам, которые могут существенно изменить величину урожая.

В полевых опытах с удобрениями, проводимыми в системе государственной агрохимической службы для изучения эффективности разных доз минеральных удобрений при внесении под с.-х. культуры принята следующая классификация видов полевых опытов с удобрениями:

1. Кратковременный опыт – опыт по изучению эффективности разных доз удобрений при внесении под с.-х. культуры проводимой в течение трех пяти лет по одним и тем же предшественникам и в одинаковых агротехнических условиях ежегодно на новых опытных участках.

2. Стационарный опыт – опыт, проводимый в севооборотах, в их звеньях или же при бессменной культуре ежегодно на одном и том же опытном участке при систематическом внесении удобрений.

3. Многофакторный – это опыт, в котором изучают действие двух или более факторов (удобрение, орошение, площадь питания растений).

В зависимости от количества изучаемых в полевом опыте приемов, условий, факторов различают опыты простые и комплексные. К простым относят опыты, в которых изучают действие какого-либо одного приема на одном неизменном агротехническом фоне (виды удобрений, дозы удобрений, нормы полива). Комплексные – это опыты, где одновременно исследуют влияние двух или нескольких приемов на урожай растений.

В зависимости от длительности проведения опыты делят на однолетние и многолетние. К однолетним относят опыты, где влияние какого либо приема возделывания учитывают лишь в течение одного вегетационного сезона. К многолетним относят опыты где влияние удобрений учитывают на нескольких культурах за ряд лет.

Различают единичные и массовые полевые опыты. Единичные закладывают в отдельных пунктах независимых друг от друга. К ним относятся большинство стационарных опытов, проводимых в научных учреждениях. Массовые полевые опыты проводят одновременно в нескольких пунктах по одинаковой теме и схеме, что позволяет обобщать их результаты.

К любому полевому опыту предъявляют следующие основные методические требования:

1) наличие сравнимости и соблюдение принципа единственного различия; 2) типичность опыта; 3) точность количественных результатов опыта; 4) достоверность; 5) документация.

Наличие сравнимости и соблюдение принципа единственного различия. Это требование следует учитывать при разработке программы и построении схемы полевого опыта. Программу и схему составляют так, чтобы на основании сравнения урожаев и наблюдений за развитием растений на делянках разных вариантов можно было сделать определенный вывод. Важным условием методически правильно поставленного опыта является соблюдение принципа единственного различия, т.е. требования, чтобы сравниваемые варианты различались одним изучаемым в опыте фактором. Цель этого требования – обеспечить сравнимость данных, полученных в разных вариантах опыта. В опытах с удобрениями соблюдение принципа единственного различия требует, чтобы не только все остальные факторы жизни растений и приемы агротехники были одинаковыми, но и разные формы удобрений испытывались при равных дозах, эффективность доз удобрения изучалась в данной форме.

Типичность. Включает соответствие условий проведения опыта той окружающей обстановке, где предполагается использовать его результаты. Различают типичность опыта в отношении природных, а также организационно-хозяйственных, агротехнических условий. Требование природной типичности заключается в соответствии условий проведения опыты почвенным и климатическим условиям района или хозяйства, для которого предназначаются результаты опыта.

Для полевых опытов с удобрениями почвенно-климатические условия имеют исключительно важное значение. Даже в одном хозяйстве существует большое разнообразие почвенного покрова, поэтому п.о. необходимо закладывать на типичных почвенных разновидностях с учетом мех. состава , степени кислотности и др.

Требование типичности организационно-хозяйственных условий опыта более сложно, чем природной типичности. Не всегда удается четко выявить, что считать типичным в производственном отношении при возделывании определенной культуры в хоз-ве.

В опытах с удобрениями особенно тщательно выбирают соответствующий фон, от которого зависит их эффективность. Иногда следует создавать 2 или несколько фонов. В понятие типичности входит также пригодность фона для исследования того или иного вопроса. Большое значение имеет закладка опыта по лучшим и типичным для данной культуры предшественникам, а так же выбор для данной зоны культур.

Точность количественных результатов. Это обязательное требование к качеству п.о. Результат его всегда выражается количественно и служит объективным показателем эффективности изучаемого в опыте приема или фактора. Оценка влияния приема на качество урожая также может быть выражена количественно. Количественные результаты п.о. , проведенного в строгом соответствии с задачами исследования, с соблюдением требований методики и техники, всегда оказываются лишь некоторым приближенным выражением истинных результатов. Степень соответствия результатов, полученных в опыте, истинным результатам действия изучаемого приема или фактора определяет точность опыта. Чем меньше разница между результатами, полученными в опыте и истинными, тем выше точность опыта и тем меньше его ошибка. Расхождения между фактически полученными в п.о. данными и истинными связаны с неизбежными погрешностями, которые есть в любом п.о. Одной из причин погрешностей является неточность измерений, которая допускается при определении площади делянки и др. Вторая причина погрешностей в п.о. – не выравненность исходного почвенного плодородия опытного участка, которая обуслов.пестротой в распределении почвенных разновидностей. Ошибки опыта могут быть вызваны чисто случайными причинами (огрехи и просевы при закладке опыта). Для устранения их влияния на результаты опыта чаще всего применяют выбраковку некоторых делянок или выключку частей делянок. Требование к точности п.о. зависит от задач, темы и вида опыта.

Достоверность опыта. Принято различать достоверность п.о. поставленным задачам и существенность результатов п.о. Для оценки достоверности п.о. проводят агрономический анализ его материалов, т.е. критический разбор и проверку правильности схемы п.о., данных сопутствующих наблюдений и исследований, результатов учето урожая. Проверяют соответствие методики опыты задачам исследования, тщательно анализируют методику и технику проведения п.о. Если п.о. методически и технически проведен и нет оснований для выбраковки полученных данных, их математически обрабатывают для установления величины случайной ошибки и степени точности, а также достоверности полученных результатов. Чтобы показать различие между точностью и достоверностью результатов опыта приведем пример. Сравнивали эффективность двух форм фосфорных удобрений, которые при высокой точности опыта не обнаружили заметных различий между величинами средних урожаев, полученных по отдельным вариантам. Разница в средних урожаях оказалась меньшей, чем вычисленная средняя ошибка опыта. В данном случае разница между изучаемыми формами несущественна. Полученный в опыте результат математически недостоверен, находится в пределах возможной ошибки опыта.

Документация. Ценность любых результатов п.о. для внедрения их в производство, а также для возможности повторения в аналогичных или близких условиях зависит от достаточно полной, точной и объективной документации. По каждому опыту необходимо иметь первичную документацию – дневник полевых работ и наблюдений, в который в хронологическом порядке заносят данные по характеристике опытного участка, все проводимые агротехнические приемы, наблюдения за растениями и окружающими условиями, а так же материалы учетов и измерений. Первичные записи делают непосредственно в поле. Журнал – основной сводный документ – ведут по каждому п.о.

Билет №30

1. (79). Анализ проблемных экологических ситуаций с использованием метода орграфов. Импульсивные процессы актуализации системы. Анализ обратных связей в методе орграфов. Положительные и отрицательные обратные связи в системе.

Основой решения многокомпонентных задач являются ориентированные графы (орграфы). Начало теории графов было положено Л. Эйлером в 1736 году, но как самостоятельная дисциплина она сформировалась в 30-е годы XX в. При решении многокомпонентных задач большое внимание уделяется системе обратных связей, присутствующих в любой сложной системе.

Геометрический ориентировочный граф можно представить в виде набора вершин, обозначаемых кружками , и дуг, соединяющих эти вершины. Дуга – задает направление от одной вершины к другой. На рис. 1 показан орграф их 4-х вершин.

Путем в орграфе называется такая конечная последовательность дуг, в которой начало каждой последующей дуги совпадает с концом предыдущей. Дуги можно обозначить парой вершин, которые она соединяет. Например, от вершины 1 к вершине 2 ведут два пути – первый путь {(1/2} и второй путь {1/3); (3/2}. Путь можно записать в виде последовательности вершин, через которые он проходит. Например, второй путь можно записать так {1.3.2}.

Контуром называется путь, начальная вершина которого совпадает с конечной. На рис. 2 представлен орграф с контуром, проходящим через вершины 2,4 и 3.

Вершины, в которые не заходят дуги, называют начальными, из которых не выходит ни одна дуга – конечными.

На рис. 3 представлен орграф, отображающий проблему состояния ОС и развития крупного промышленного центра.

+

+

+ +

Дугам орграфам можно приписать знаки + и – . Знак + ставится в том случае, если при увеличении показателя, от которого идет дуга, показатель, к которому дуга приходит, увеличивается. Знак “-” ставится в противном случае.

А это информация из консультации Васенева И.И.:

Орграф – структ. графич. проблема

- оценка (+/-)

- относительная оценка (0-1) – насколько улучшение

- в орграфе существует импульсивная точка

- связи – прямые и обратные,

- чтобы система была стабильной прям. и обратные связи должны быть с

разными знаками

- для устойчивости системы необходимы отрицательные обратные связи.

- Импульсная реакция идет по системе.

- Если обратная связь положительная – то система развивается по

спирали.

Импульсивные процессы актуализации системы. Положительные и отрицательные обратные связи в системе.

Основа многокомпонентных задач – импульсные процессы. Сущность импульсного процесса состоит в том, что какой-либо вершине задается определенное изменение. Эта вершина актуализирует всю систему показателей, поэтому ее называют активной. Таких вершин может быть несколько – обычно исследователь сам задает активные вершины. После этого можно рассчитать значения показателей во всех вершинах, зная начальное значение и шаг приращения. Полученные расчеты можно изобразить в виде таблицы или графика.

Во всех рассматриваемых моделях контуры обеспечивают моделирование обратной связи. Обратная связь может быть положительной или отрицательной. Контур, который увеличивает тенденцию отклонения от начального состояния, называют контуром положительной обратной связи. Контуры, которые подавляют тенденцию отклонения от начального состояния, называют контурами отрицательной обратной связью. По графическому изображению можно определить + и - контуры. Если контур содержит чётное число дуг со знаком минус – это контур положительной обратной связи и наоборот.

Наличие в модели многих контурах, усиливающих отклонение, предполагает неустойчивость. В тоже время наличие многих контуров, противодействующих отклонению, также может приводить к неустойчивости за счет увеличения колебаний. Если колебания показателей затухают и система приходит в определенное состояние, характеризующееся определенным уровнем показателей, то данная система устойчива.

*************

Если влияние обратной связи усиливает результаты воздействия, то такая связь называется положительной, если ослабляет - отрицательной. Положительная обратная связь, как правило, приводит к неустойчивой работе системы; отрицательная обратная связь стабилизирует работу системы.

2. (73). Основные принципы разработки ОВОС. Основные требования к материалам ОВОС. Организация и проведение общественных обсуждений материалов ОВОС. Ведомственная регламентация экологической экспертизы.

Основные принципы ОВОС:

Регламентированность требований к процессу выработки проектного решения, отвечающего экологическим требованиям, включая подготовку прогнозной оценки воздействий на стадии проектных обоснований.

Прозрачность для общественности всего процесса выработки условий на проект и намечаемую деятельность, участие реально заинтересованных лиц в процессе подготовки условий на разработку проекта.

Организация консультаций с заинтересованными лицами, учет общественного мнения.

Выход за рамки исследований воздействий инженерно-технических решений намечаемой деятельности, учет экологических и иных правовых и социальных аспектов намечаемой деятельности по всему жизненному циклу.

Перевод вопроса о допустимости реализации проекта из плоскости удовлетворения нормативам химических, физических и биологических воздействий в плоскость оценок риска экологической безопасности, общественного восприятия воздействий и оценок всей совокупности последствий для заинтересованных лиц и для состояния ОС.

Комплексность оценок воздействия намечаемой деятельности.

Исследование всех возможных воздействий, выделение и обоснование значимых воздействий и последствий.

Комплексная вариантная проработка проектных решений по экологическим факторам, учет аналогов, прошлого положительного и негативного опыта, выбор лучшего варианта из реально достижимых.

Разработка мер по предотвращению негативных воздействий и последствий, мероприятий по уменьшению остаточных воздействий на ОС.

Включение в проект мероприятий по мониторингу ОС и экологическому контролю.

Реалистичность проекта деятельности, материальная, техническая и организационная обеспеченность природоохранных мероприятий.

Основные требования к материалам ОВОС.

Документировать выполнение инициатором деятельности, принципов, требований и целей ОВОС.

Представить заинтересованным лицам итоги работы в части ожидаемых значимых изменений, воздействий на среду и последствий для государства, общества и граждан.

Представить заинтересованным лицам выводы о соответствии намечаемой деятельности экологическим требованиям.

Сформировать: экологические требования к последующим этапам реализации намечаемой деятельности, направления и масштаб исследований, мероприятия, смягчающие и компенсирующие воздействия на среду, мероприятия экологического мониторинга и контроля.

Представлять материалы оценки воздействия на ОС в терминах, понятных заинтересованным лицам и общественности – «Резюме нетехнического характера».

Организация и проведение общественных обсуждений материалов ОВОС.

Общественные обсуждения — слушания, направленные на информирование общественности о намечаемой деятельности и ее последствиях для окружающей среды с целью выявления общественных мнений и их учета при принятии решений.

Участие общественности в процессе оценки воздействия на окру­жающую среду. Участие общественности в подготовке и обсуждении материалов ОВОС организуется местным самоуправлением и обеспечивается заказчиком.

В публикациях в официальных изданиях должны быть название, цель, местоположение намечаемой деятельности, а также сведения о заказчике и его представителе, о сроках проведения ОВОС. Должен быть указан ответственный за организацию общественных слушаний (опрос, обсуждение, референдум). Заказчик доводит до сведения общественности о форме представления материалов, сроках и месте доступности ТЗ о оценке воздействия на окружающую среду. Распространение информации может осуществляться по радио, на телевидении, через Интернет, в периодической печати. Заказчик принимает и документирует замечания и предложения в течение 30 дней со дня публикации и учиты­вает их при доработке ТЗ и в материалах по оценке воздействия на окру­жающую среду. Порядок проведения общественных слушаний опреде­ляется исполнительной властью по согласованию с общественностью, все протоколируется. В протоколе общественных слушаний четко фик­сируются основные вопросы обсуждения, конфликты, он подписыва­ется всеми участниками общественных слушаний и входит в качестве Приложения в окончательный вариант «Материалов ОВОС». Процедура общественного обсуждения предварительного варианта «Материалов по оценке воздействия» идентична выше приведенной.

Ведомственная регламентация ЭЭ.

Федеральными законами «Об экологической экспертизе» и «Об ох­ране окружающей среды» определена правовая основа двух видов экс­пертиз: государственной экологической и общественной экологической.

Помимо этих юридически обоснованных экспертиз, реально существу­ют ведомственная, научная и коммерческая экологические экспертизы. Экологическая экспертиза, особенно государственная, является правовой мерой обеспечения выполнения экологических требований при принятии экологически значимых решений. Общественная эколо­гическая экспертиза выступает средством вовлечения заинтересован­ной общественности в механизм принятия экологически значимых решений. Ведомственная экологическая экспертиза чаще всего носит ярко выраженную технологическую направленность, она доказывает экологическую безопасность проекта либо фиксирует степень эколо­гической опасности, в ней заинтересовано само ведомство. В числе других материалов заключение ведомственной экспертизы поступает на рассмотрение государственной экологической экспертизы.

Билет №31

1. (38). Государственное управление и контроль в сфере природопользования и охраны окружающей природной среды. Экологическая экспертиза, сертификация, лицензирование и нормирование в области природопользования.

Государственный контроль за использованием и охраной земель (госземконтроль) – система осуществляемых от имени государства мероприятий по обеспечению соблюдения всеми юридическими и физическими лицами требований земельного законодательства в целях эффективного использования и охраны земель. Контроль за захламлением, загрязнением и деградацией земель отнесён постановлением Правительства РФ от 23.12.93 №11362 в ведение Госкомзема РФ и его органов на местах и Минестерства охраны ОС РФ и его органов на местах.

Загрязнение земель (химическое) – изменение их хим.состава в рез-те антропогенной деят-ти, способное вызвать ухудшение качества земель.

Захламление земель – накопление (складирование) на земельных участках коммунально-бытовых отходов, отходов производственной деят-ти предприятий и транспорта, стройматериалов, оборудования и т.п. в непредусмотренных для этих целей местах.

Деградация земель (порча и уничтожение плодородного слоя почвы) – частичное или полное разрушение почвенного покрова, характеризующееся ухудшением его физического и биологического состояния, а также снижением (потерей) плодородного слоя почв, вследствие чего использование земельного участка становится либо невозможным, либо требует введения специальных ограничений, включая консервацию земель для проведения мероприятий по восстановлению плодородия почв.

Плодородный слой почвы – верхняя гумусированная часть почвенного профиля, обладающая благоприятными для роста растений химическими, физическими и биологическими свойствами.

Нормирование и стандартизация – важнейшие средства регулирования многоплановых сфер деятельности человеческого общества – от производственной до социально-бытовой. Нормы традиционно используются для упорядочения взаимоотношений между людьми и окружающим их миром.

Согласно современному пониманию экологическое нормирование представляет собой научную, правовую, административную и иную деятельность, направленную на установление предельно-допустимых норм воздействия на окружающую среду, при соблюдении которых не происходит деградации экосистем, гарантируются сохранение биологического разнообразия и экол.безопасность населения. ЭН призвано разрабатывать такие экологические регламенты и нормативы антропогенного воздействия на экосистемы, при которых сохраняется нормальное функционирование этих систем. Цель ЭН – регламентация антропогенных воздействий, при которых не происходит существенных структурно-функциональных изменений экосистем.

Развитие ЭН – первоочередная задача в обеспечении экологической без-ти общества. ЭН ориентировано на получение конкретных научно обоснованных нормативов нагрузок на экосистемы. При этом первоначально должны быть установлены пределы или границы нормального состояния и функционирования экосистем и отдельных их компонентов.

Экологическая сертификация – это разработка, оформление и контроль использования экологических сертификатов, которые определяются как документы, выдаваемые гос.органами в соответствии с правилами системы экологической сертификации, удостоверяющие соответствие определённым экол.стандартам и требованиям готовой продукции, технологии её производства и жизненного цикла в целом.

Объекты:- объекты и компоненты ОС, природные ресурсы;

- источники загрязнения ОС

- товары природоохранного назначения, предназначенные для предупреждения вреда ОС и обеспечения экол.безоп-ти.

Экологическая экспертиза – установление соответствия намечаемой хоз.и иной деят-ти экологическим требованиям и определение допустимости реализации объекта экспертизы в целях предупреждения возможных неблагоприятных воздействий её на ОПС и связанных с ней социальных, экономич.и др. последствий реализации объекта ЭЭ. Это вид научно-практической, оценочной деятельности специалистов гос.органов, ведомств, а также общественности для обоснования принимаемых решений при формировании и реализации природоохранной и экологической политики, связанной с различными видами хоз.или иной деят-ти человека.

Лицензия – разрешение компетентного гос.органа на осуществление определённой деят-ти владельцам лицензий.

Лицензия на комплексное природопользование – разрешение, выдаваемое природопользователю, содержащее перечисление видов, объемов и лимитов хоз.деят-ти по использованию прир.ресурсов, а также экологические требования, при которых допускается их использование, и указание о последствиях несоблюдения этих требований.

Комплексные лицензии дают право пользоваться одновременно несколькими ресурсами, разрешение на право комплексного воздействия и право на комплексное природопользование, включающее оба первых.

Лицензирование осуществляется последовательно. Сначала устанавливаются нормативы воздействия (ПДВ, сбросы, нормы размещения отходов и нагрузки на природу, предельные нормы изъятия прир.ресурсов). Возможно установление временных нормативов, затем определяются платежи за использование природного ресурса.

2. (64). Агроэкологические проблемы переувлажненных земель. Задачи осушительной мелиорации. Положительные и отрицательные последействия осушительных мелиораций. Экологическая экспертиза проектов осушения.

Орошение — один из древнейших способов повышения продуктивности почв, а в настоящее время — одно ю важнейших направлений интенсификации сельскохозяйственного производства в регионах с недостаточным и неустойчивым естественным увлажнением.

Полученные к настоящему времеш результаты многофакторных стационарных полевых опытов свидетельствуют, что в орошаемом земледелии в связи с интенсивным применением поливов, удобрений и средств защиты растений проявляются новые закономерности во взаимодействии экологических факторов. Возникает необходимость разработки специальных мероприятий по охране окружающей природной среды.

Одно из наиболее опасных последствий орошения — засоление земель. Ежегодно из-за засоления на планете выпадает из оборота более 300 тыс. га орошаемых земель, а общая гшощадь засоленных и ставших бесплодными земель достигает 25 млн га.

Засоление почв, как известно, представляет собой повышение содержания в них легкорастворимых солей (карбоната натрия, хлоридов, сульфатов). Если процесс засоления обусловлен засоленностью почвообразующих пород, привносим солей фунговыми и поверх-ностными водами, то засоление называют первичным или остаточным.

В естественных условиях засоление происходит за счет выпадения солей из засоленных фунтовых вод, а также в результате эолового привноса швне (моря и океаны, соленые озера). Важным источником солей в ландшафте, в том числе в фунтовых водах и почвах, являются засо-ленные материнские породы (особенно соляные купола). Некоторое количество солей может поступать в верхние горизонгы почвы с спадом растений-галофитов (солянок). На орошаемых массивах существенным источником солей в почвах могут бьпъ оросительные воды.

Неблагоприятное влияние засоления почвы на развитие сельскохозяйственных культур связано не только с повышенным осмотическим давлением почвенного раствора, ухудшением водно-физических свойств почв, особенно в провинциях содового засоления, и не-благоприятным солевым составом, но и с повышенной концентрацией соединений бора, которая может достигать токсичного для растений уровня -0,3...1,0 мг/л. Наиболее чувствительны к бору почти все плодовые культуры.

Отрицательное влияние легкорастворимых солей на растения связано с совокупным действием трех различных факторов. Преобладающую роль обычно шрает высокое осмотическое давление почвенного раствора, обусловленное возросшим содержанием раство-ренных солей и приводящее к ухудшению поглощения влаги растениями. Поэтому на засоленных почвах растения часто страдают от засухи даже при высокой влажности почвы.

Еще один фактор, препятствующий нормальному росту растений, — специфическое воздействие ионов СГ, 8О₄²",НСОз", Ка⁺, Са²⁺, М§²⁺, иногда МЭ₃" и К⁺. Когда в листьях накапливается более 0,5 % С1 или более 0,2 % N3 (в расчете на сухую массу), происходит обгорание листьев, они приобретают бронзовую окраску, возникают некрозы.

И наконец, третий фактор, обусловливающий неблагоприятное воздействие легкорастворимых солей на растения, — резкое ухудшение физических свойств почв в присутствии катионов натрия. При этом происходит обесструктуривание почвы, ухудшаются ее водный и воздушный режимы.

Основной мелиоративный прием, направленный на повышение ггродуктивности засоленных почв, — промывки водой, благодаря которым при наличии дренажа из почвенного профиля удаляются легкорастворимые соли, т. е. соли, растворимость которых более 2г/л.

Зачастую засоление происходит при нерациональном орошении. Этот процесс назьшают вторичным засолением. Почвы считают засоленньши, если они содержат более 0,10 % по массе токсичных для растений солей шш более 0,25 % солей в плотном остатке (для безгипсовых почв).

В. А. Ковда выделяет следующие стадии процесса вторичного засоления почв, которые генетически связаны между собой и закономерно сочетаются в пространстве:

1) засоление почв вдоль новых каналов;

2) общее засоление орошаемой территории;

3) рассоление староорошаемых территорий при одновременном засолении некоторых внутриоазисных пространств и периферии оазисов.

Вторичное засоление почв на орошаемых участках часто сопровождается загрязнением почв тяжелыми металлами, пестицидами, гербицидами, ншратами, соединениями бора. Все эти вещества в районах интенсивного сельскохозяйственного использования попадают в почву как из оросительных, так и из грунтовых вод. При вторичном засолении происходят существенные изменения многих химических свойств почв: одновременно с накоплением легкорастворимых солей аккумулируются гипс и карбонаты, оказываюшие благоприятное воздействие на физические свойства почв; в неблагоприятную сторону юменяется состав почвенного поглощающего комплекса, в котором ионы Са²⁺ замещаются ионами М§²⁺ и Ка⁺, возрастает подвижность соединений калия, кремния, железа.

Несомненно, что орошение создает предпосылки для улучшения свойств почвы. Однако реализовать их можно при условии оптимального сочетания полива с комгшексом агротехнических приемов (правильное чередование культур в севообороте, рациональная обработка почвы, грамотное применение различных видов удобрений). Засоленные почвы преобладают в засушливых регионах. Однако процесс засоления возможен и при высоком увлажнении. Основная причина ускоренного засоления почв — неправильное орошение, а это возможно во всех природных зонах. Для предупреждения вторичного засоления требуется устройство дренажа, проведение полива в строгом соответствии с оросительными нормами, отведение минералюованных фунтовых вод в дренажную сеть, применение полива дождеванием, создание лесных насаж-дений вдоль каналов. Преимущества, несомненно, ршеет капельное внутрипочвенное орошение. Эффективный способ снижения засоленности почв — возделывание на них растений, способных поглощать 20...50 % солей в расчете на массу сухого вещества. К таким растениям относятся пырей удлиненный, донник, лядвенец, полевицам др. Процесс орошения не только приводит к изменению агрохимических свойств почвы, но и оказывает влияние на ее физическое состояние. Однако гранулометрический состав не претерпевает существенных юменений. В процессе орошения почва несколько обогащается илом, приносимым оросительной водой. Происходит частичное вымывание его из пахотного слоя в более глубокие. Оросительная вода часто смывает мелкие частицы, вызывая эрозию.

К основным причинам возникновения ирригационной эрозии относят следующие: слабая закрепленность дна и откосов каналов; недостаточная ин-фильтрационная способность почв; просадка грунтов, ведущая к нарушению нормального профиля канала; засорение оросительной сети; повышенный расход воды в поливных бороздах и полосах. Все эти причины вполне устранимы при грамотном подходе к процессу орошения. Гораздо сложнее проблема отвода дренажных вод и их воздействия на поверхностные воды в районе сброса, а также на подземные воды.Для оценки экологической допустимости возможных воздействий на орошаемые почвы разработаны критерии и параметры нормального и неблагоприятного состояния почв, основанные на сумме агрофизических, физико-химических, биохимических, гидрохимических показателей и показателей эрозионной опасности.

Качество поливной воды. В практике орошения установлено что поливные воды не должны содержать солей не более 0,5гр\л. Допускается содержание до 1,5 гр/л для определенных с\х культур. При содержании 3 гр\л солей вода опасна, при орошении с\х кулььтур. Начало физиологической токсичности зависит от солеустойчивости орошаемых культур. Чувствительность к солям различных культур неодинакова, наиболее уязвимы клевер горох, картофель, кукуруза., снижение солеустойчйвости до 0,1-4,0%. Более солеустойчевы это яровая пшеница, ячьмень,подсолнечник, мн травы, просо, томаты. Хлопчатник.,эти культуры выдерживают засоление 0,4-0,6%. Самые солеустойчивые это мяг сорта пшеници, сах свекла,тыква,выдерживают засоление до 1%

Экологическая экспертиза проектов орошения Обоснование нормы осушения, глубина ловчих каналов,регулируещей сети, целесообразности получения с\х продукции, определение источников воды для полива, оценку их пригодности и объем для изъятия,расчет норм и способов полива и орошения, расчет скорости движения воды в каналах, потерь на фильтрацию,зону фильтрации, обоснование противофильтрационных мероприятий на каналах и в русле.

Билет №32

1. (78). Системный анализ и моделирование экологических ниш. Многомерное экологическое фазовое пространство. Характерные состояния зрелого природного биогеоценоза. Анализ биоразнообразия и устойчивости экосистем и агроэкосистем.

Системный анализ и моделирование экологических ниш.

Системный анализ - это совокупность определения определенных научных методов и практических подходом, пример в решений разнообразных проблем. возникающих во всех сферах целенаправленной деятельности на основе системного подхода и представления объекта исследования в виде системы.

Экологическая ниша - это определенное место, занимаемое организмом и обусловленное его потребностью в питании, территории и функцией воспроизводства. Термин "среда обитания" обозначает лишь пространство, где существует и распространяется определенный вид, тогда как термин "экологическая ниша" включает в себя ту функцию, которая выполняет вид в среде обитания.

Многомерное экологическое фазовое пространство

Все живые существа занимают определенное место в пространстве и в ряде случаев конкурируют за это место. Пространство экологических факторов условно имеют следующие классификационные подразделения: экотоп - не относятся к биоценотической среде условия жизни, биотоп - однородный в экологическом отношении участок, соответствующий отдельным частям биоценоза или экосистемы, являющийся местом обитания того или иного вида растений и животных; термин экотип был в первые использован применительно к некоторым растениям для описания внутривидовых генетически предопределяемых локальных соответствий между организмами и средой обитания. ( экологические расы и разновидности растений и животных. чаще всего находящееся в пределах непрерывных рядов изменчивости (климатической и др.). Например, эдафотип меловой формы сосны обыкновенной. Экологическая ниша (см. выше).

Характерные состояния зрелого биогеоценоза

Биогеоценоз - это совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, растительности, микроорганизмов, почвы и гидроэкологических условий), имеющая особую специфику взаимодействий этих компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией между собой и другими явлениями природы. Например: лесной биогеоценоз можно расчленить на две вертикальные структуры: биогеогоризонт фотосинтеза, кроноствольной и стволовой аккумуляции, и 2-ая структура: слой фотосинтеза подлеска, травяного и мохового покрова. Все компоненты биогеоценоза проявляются в биохимических процессах превращения веществ и энергии, включая также деятельность информационного характера ( опыление, распространения семян и плодов и т. д. ), что представляет собой саморазвивающую систему, обладающую способностью саморегулирования и самоорганизации.

Анализ биоразнообразия и устойчивости экосистем и агроэкосистем

Устойчивость агроэкосистем - это свойство систем сохранять и поддерживать значения своих параметров и структуры в пространстве и во времени, качественно не меняя характер функционирования. Агроэкосистема представляет трансформированную, в результате хоз. деятельности человека, часть наземной экосистемы. Структуру и функционирование ее регулируют с помощью дополнительного введения вещества (удобрения, пестициды, мелиоранты) и энергии для поддержания оптимальной и стабильной продуктивности выращиваемых культур и предотвращения загрязнения ОС. Природные экосистемы в отличие от агроэкосистем это совокупность живых организмов в неорганической среде, которые, занимая определенное пространство, связаны между собой обменом вещества и энергии и способных к саморегуляции. Способность экосистемы вернуться в прежнюю область устойчивого равновесия после временного воздействия природного или антропогенного фактора характеризует ее стабильность.