2. (45). Основные загрязнители продукции сельского хозяйства. Их краткая характеристика. Эколого-токсикологические нормативы. Понятие «экологически безопасная продукция».

Понятие ЭБП основано на праве людей на здоровую и плодотворную жизнь в гармонии с природой. Это такая продукция, которая в течение принятого для различных ее видов ”жизненного цикла” (производство-переработка-потребление) соответствует установленным органолептическим, общегигееническим, технологическим и токсикологическим нормативам и не оказывает негативного влияния на здоровье человека, животных и состояние ОС. Для оценки и предотвращения негативного воздействия продуктов питания на здоровье человека и кормов для с\х животных оперируют такими понятиями, как ПДК, ДОК или МДУ вещества в них. Эколого-токсикологический норматив, ПДК-концентрация вещества в продукции (продуктах питания, кормах), которая в течении неограниченно продолжительного времени (при ежедневном воздействии) не вызывает отклонений в состоянии здоровья человека и животных. ПДК химического вещества в пищевых продуктах устанавливают при этом с учетом допустимой суточной дозы (ДСД) или допустимого суточного потребления (ДСП), поскольку разнообразие рациона и его химсостава не позволяют нормировать допустимое содержание химитческого вещества в каждом пишевом продукте.

Вещества, загрязняющие продукты питания и корма.

Тяжелые металы. Наиболее опасны свинец, ртуть, кадмий, мышьяк, цинк, никель и др. Примерно 90% т.м., поступающих в о.с., аккумулируются почвами. Затем они мигрируют в природные воды, поглощаются растениями и поступают в пищевые цепи. Уровень накопления т. м. в репродуктивных органах растений значительно ниже, чем в вегетативных, и зависит от биологических особенностей культуры, физиологической роли элемента, его содержания в почве и доступности для растений.

Нитраты, нитриты, нитрозосоединения. Представляют собой соли азотной кислоты, нитриты- соли азотистой кислоты. Соли азотной кислоты используют в качестве удобрений: нитрат натрия-натриевая селитра, нитрат калия-калиевая селитра, нитрат аммония-аммиачная селитра, нитрат кальция-кальциевая селитра. Неграмотное применение азотных минеральных и органических удобрений в высоких дозах ведет к тому, что избыток азота в почве вызывает поступление нитратов в растения в больших количествах. Кроме того, азотные удобрения способствуют увеличению поступления из самой почвы нитратов, образующихся при минерализации органического вещества. Они присутствуют во всех средах. Сами нитраты не отличаются высокой токсичностью, однако под действием м\о или в процессе химических реакций восстанавливаются до нитритов, опасных для человека и животных. В организме теплокровных нитриты участвуют в образовании более сложных (и наиболее опасных) соединений-нитрозоаминов, которые обладают канцерогенными свойствами.

Пестициды и их остаточные количества. Примерно 70% применяемых химических соединений попадает в организм человека с мясом, молоком и яйцами, а 30%-с растительной пищей. Основная причина накопления остаточных количеств пестицидов в продуктах-нарушение правил и регламентов применения препаратов (завышение рекомендуемых доз, нарушение сроков обработки, неправильный выбор препаративной формы и способа применения). Критерии оценки содержания пестицидов являются ПДК или ДОК.

Диоксины. Имеют исключительно техногенное происхождение. Их появление в о.с. связано, в первую очередь, с производством и использованием хлорорганических соединений и утилизацией их отходов. В воздушную среду диоксины попадают с дымом при сжигании промышленных и бытовых отходов, а также с выхлопными газами автомобилей. С воздушными массами они переносятся на значительные расстояния и могут быть причиной глобального загрязнения. Большинство диоксинов легко попадает в живые организмы через ЖКТ, кожные покровы. Очень медленно выводятся. Яды безпорогового действия, то есть опасны в любых концентрациях.

Бензапирены. Обладают высокой активностью и считаются индикатором загрязнения о. с. различными поличиклическими ароматическими углеводородами. Образуются при неполном сгорании топлива и при некоторых видах термической переработки органического сырья, протекающих при 400-600 С (коксование углей, крекинг нефти). Очень высокая стойкость ведет к постепенному накоплению этих веществ в почве, воде и воздухе.

Полихлорбифенилы компоненты масел, смазок и гидравлических жидкостей, типографических красок, их используют при производстве пластмасс, в электропромышленности. Трудноразлагаемые химические препараты. У человека вызывают поражение печени, селезенки и почек, помутнение хрусталика, изменение пигментации, нервные расстройства.

Регуляторы роста растений. Химсоединения с высокой биологической активностью. Делятся на природные (ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизовая кислота) и синтетические. В основном малостойкие вещества с периодом полураспада 1 месяц)

Лекарственные средства. Применяются для лечения и профилактики заболеваний животных, ускорения роста, улучшения усвояемости кормов и пр. Особенно опасны антибиотики, сульфаниламидные препараты, нитрофураны, гармональные препараты.

Продукты жизнедеятельности вредителей. Прямой (потери массы продукции, ухудшение ее качества, загрязнение прдуктами жизнедеятельности) и косвенный ущерб (самосогревание зерна и перемещение влаги в зерновой массе, распространение микрофлоры, возбудители заболеваний). Инсектотоксины-продукты ж\д вредителей, выделяемые ими при поражении растений и обладающие токсическим (канцерогенным) действием на человека и животных.

Афлотоксины и другие микотоксины. Этол ттоксичные продукты ж\д различных видов микроскопических грибов. Относятся к классу природных токсинов, способных вызывать тяжелые заболевания животных и человека.

Билет №35

1.(54). Функциональная роль почв в агроэкосистемах. Агрогенная деградация почв. Экологические проблемы механизации с/х. Экологические основы сохранения и воспроизводства плодородия почв.

Значение почвы в агроэкосистемах. Почва — главное средство сельскохо­зяйственного производства и основа агроэкосистем. Человечество получает из почвы около 95 % всех продуктов пита­ния. Забота о сохранении почвенного плодородия, «здоровья» почвы должна быть приоритетной в сельскохозяй­ственном производстве.

Почва представляет собой жизнен­ное пространство, обеспечивающее обитание живых организмов.

Почва является механической опо­рой произрастающей на ней раститель­ности.

Незаменима роль почвы как храните­ля семян. Способность почвы хранить семена в течение нескольких лет без по­тери всхожести объясняется наличием веществ, ингибирующих прорастание семян. Тем самым в природе поддержи­ваются биоразнообразие и способность к обновлению растительных популяций.

Почва аккумулирует необходимые для жизнедеятельности населяющих ее организмов, в том числе первичных продуцентов, воду, питательные и энер­гетические вещества, что в значитель­ной степени определяет ее плодородие.

Почва — своеобразный склад фер­ментов. В ней находятся все известные в ней находятся все известные в живых организмах ферменты, в том чис­ле определяющие почвенное плодородие и ее «здоровье» — пероксидазы, нитрогеназы, нитратредуктаза, каталаза и др. Ра­бота этих ферментов определяет азотный режим почвы, доступность элементов питания, а также способность почвы к детоксикации различных поллютантов.

Почва регулирует гидротермический режим, что позволяет населяющим ее организмам сохранять свою жизнедея­тельность при определенных значениях температуры и влажности.

Почва выполняет санитарную функ­цию. Высокая самоочищающая способ­ность почвы за счет обитающей в ней биоты обеспечивает обезвреживание многих патогенов и токсикантов, что положительно влияет на качество сельс­кохозяйственной продукции, состояние окружающей природной среды.

Почве присуща информационная функция. Известно, например, что пе­реход весной температуры почвы через +5 °С стимулирует активизацию (увели­чение подвижности) азота, фосфора, калия, т. е. указанный предел темпера­туры служит «сигналом» к началу по­требления питательных элементов в связи с наступлением вегетационного периода. От особенностей почвенного покрова зависят «поспевание почвы», продолжительность вегетационного пе­риода в различных экологических усло­виях. Почва выступает в качестве био­химического барьера. Способность по­глощать различные соединения, в том числе токсичные, позволяет ей выпол­нять роль химического санитара окру­жающей среды и тем самым предотвра­щать поступление загрязнений в сельс­кохозяйственную продукцию.

Нельзя не обратить внимание на еще одно уникальное свойство почвы — «па­мять» (способность хранить долговре­менную информацию об экологическом состоянии территории). Это очень важ­но для мониторинга, для прогнозирова­ния

Экологические проблемы механизации .Отрицательные последствия применения средств механизации:

Использование мобильных энергетических средств: химическое, механическое, акустическое загрязнение; загрязнение жидкими нефтепродуктами; уплотняющее и разрушающее действие на почву в результате динамического воздействия и вибрации;

Обработка почвы: развитие водной и ветровой техногенной эрозии; образование плужной подошвы; увеличение тягового усилия в результате уплотнения почвы;

Внесение минеральных и органических удобрений, защита растений: загрязнение воды и почвы химическими веществами и болезнетворными организмами; влияние пестицидов на живые организмы и экосистемы в целом;

Возделывание и уборка корне- и клубнеплодов: развитие эрозии; уплотнение плодотворного слоя почвы; вынос почвы с поля с урожаем; повреждение клубней; потери при хранение;

Уборка зерновых и кормовых культур: потери части урожая, следовательно улучшение условий для вредителей; потери зеленой массы при уборке и транспортировке; дробление и травмирование зерна; гибель животных от работы механизмов;

Сушка, очистка и хранение зерна: загрязнение топочными газами в процессе сушки; получение недостаточно очищенного посевного материала в результате некачественной очистки и, как следствие, увеличение засоренности посевов; повреждение зерна и семян и потери продукции при хранение;

Эксплуатация машинно – тракторного парка. Загрязнение окружающей среды и разрушающее воздействие на ее компоненты в результате: использования энергонасыщенных машин с большой массой и высокой скоростью движения; наличия неисправностей и недостатков в организации использования МТП; проведение технических обслуживания и уходов при отсутствии соответствующего оборудования и специальных площадок; недостатков в организации нефтехозяйства (плохое состояние резервуаров и т. д.); отсутствия теплых обогреваемых помещений для дизельных автомобилей и тракторов; загрязнения окружающей среды металлами в результате коррозии при хранении с/х машин и несвоевременной сдачи списанной техники;

Мелиорация: осушение – уничтожение плодородного слоя почвы, понижение уровня грунтовых вод, разрушение природных экосистем; орошение – переувлажнение. Заболачивание и засоление почв; подъем уровня грунтовых вод; разрушение плодородного слоя почвы при повышенной интенсивности дождя, создаваемого дождевальными агрегатами, и при промывке почв;

Механизация производственных процессов в животноводстве: загрязнение и заражение окружающей среды навозом; загрязнение окружающей среды при промывке доильной аппаратуры и молочного оборудования, при мойке корне- и клубнеплодов; загрязнение воздушного бассейна газами, образующимися в процессе жизнедеятельности животных и разложения навоза, а также пылью и микроорганизмами при вентиляции помещений

Экологические основы сохранения и воспроизводства плодородия почв.

Органические удобрения. Принимая во внимание огромное значение почвенной биоты, в частности микробиоты, для плодородия почвы и ее «здоровья», для поддержания качественного состояния окружающей природной среды, целесообразно регулярно использовать органические удобрения. В качестве органических удобрений могут быть эффективны птичий помет, торф, городской мусор, осадки полей фильтрации (после соответствующей проверки и очистки), сапропели и другие материалы.

Создание повышенного органического фона способствует активизации

биологических процессов в почве, что улучшает обеспеченность растений питательными веществами и биологически активными соединениями, а также фитосанитарное состояние почв. В свою очередь, высокий уровень этих показателей является основой экономии энергетических ресурсов.

Химическая мелиорация. для ликвидации последствий загрязнения почв тяжелыми металлами важное значение имеют предупредительные меры, которые базируются на совершенствовании технологий производства, в том числе агрохимикатов. Хорошо очищенные от ходы химической и машиностроительной промышленности после обогащения фосфором (до 100 г/кг отходов) представляют большую ценность для сельского хозяйства.

Для ликвидации уже существующего загрязнения применяют материалы, связывающие тяжелые металлы в недоступные для растений формы (органические и минеральные удобрения, из весть, цеолиты, синтетические смолы и др.). Рекомендуют также возделывать культуры, толерантные к загрязнению или используемые на технические дели. Для сильно загрязненных территорий практикуют удаление загрязненного слоя с последующим извлечением тяжелых металлов путем перевода их соеди нений в подвижную форму и дальнейшего вымывания раствором FeCl₃ в кислой среде. Внесение в почву солей железа способствует улучшению ее физического состояния: происходит агрегирование почв за счет склеивающего эффекта же лезолуматных комплексов. По завершении очистки проводят комплексное окультуривание почвы: известкование, внесение органических и минеральных удобрений, компенсирующих потери биогенных элементов при промывке.

В основе Химической мелиорации также лежит перевод тяжелых металлов в недоступное состояние, главным образом путем изменения реакции среды. В гумидных регионах с избыточным увлажнением это достигается с помощью известкования Защитное действие извести проявляется в результате замены водорода в почвенном поглощающем ком плексе (ППК) на кальций. При этом происходят нейтрализация среды и об разование коллоидов гидроксидов тяжелых металлов, находящихся в почвенном растворе. Одновременно активизируется деятельность бактериальной микрофлоры, существенно возрастает биомасса микроорганизмов часть которых может аккумулировать металлы. И если про цесс биологической аккумуляции активнее процесса минерализации органического вещества, наблюдается снижение подвижности тяжелых Металлов, которые закрепляются в составе ППК.

Для снижения фитотоксичности тяжелых металлов можно использовать природные цеолиты. Это не только хорошие сорбенты, но и источники элементов питания, а также вещества, улучшающие структуру Почвы. Широко распространенный цеолит клиноптилолит фиксирует свинец в 5.10 раз активнее, чем почва.

Для снижения опасности загрязнения почв тяжелыми металлами важно применять агрономические средства зашиты (подбор сельскохозяйственных культур, использование различных частей растений с учетом неодинаковой способностей их к накоплению металлов и др.). Так, по степени устойчивости к токсичному действию тяжелых металлов растения можно расположить в по рядке убывания: травы — злаковые — зерновые — картофель — сахарная свекла. При одинаковом содержании свинца в почве (1000 мг/кг) картофель и томаты незначительно накапливали этот элемент, а Морковь и редис аккумулировали его в количествах, в 1,5.2 раза пре вышающих ПДК. Различия в поглощении кадмия у разных гибридов кукурузы достигали 13.18 раз. Особенно нежелательно возделывать на загрязненных территориях овощные листовые культуры — салат, шпинат, лук, щавель и т. п. Нельзя использовать загрязненные почвы для выращивания кормов, так как скоту скармливают те части растений и в той фазе, когда в них накапливается особенно много металлов.

Агрогенная деградация почв - это совокупность процессов, приводящих к изменению функций почвы как элемента природной среды, количественному и качественному ухудшению ее свойств и режимов, снижению природно-хозяйственной значимости земель при их сельскохозяйственном использовании.

2. (77). Использование математических методов в задачах прикладной экологии и агроэкологии. Балансовый метод моделирования экологических систем. Простейшие модели биологических сообществ. Системный анализ модели «хищник - жертва».

Прикладная экология исследует взаимоотношения Человека и Природы методами точных и естественных наук. Включает в себя биологию, гидрологию, экологию и др. науки. В решении задач прикладной экологии главная роль принадлежит математике (математическому моделированию).

Один из методов – балансовый метод. Суть его была изложена еще в учении Вернадского. Основная мысль учения Вернадского состоит в том, что все процессы в биосфере являются звеньями того или иного геохимического цикла. Задача использования математического аппарата состоит в том, чтобы найти критические воздействия, за пределами которых возможно разрушение сложившихся в биосфере взаимопревращений. Это можно сделать, решив задачу о балансах основных химических элементов и их соединений, балансе энергии; установить имеющиеся нарушения в этих балансах, выявить тенденции скорости увеличения этих нарушений и найти пути их устранения.

Баланс:

k m

 А_i -  A₁ = , где

j=1 j=1

А_i – приходные статьи баланса; A₁ – расходные статьи баланса; - сальдо. Если = 0 – баланс соблюдается, если сальдо > 0 – приходная часть превышает расходную; сальдо < 0 – расходная часть превышает доходную.

Антропогенная деятельность сокращает приходную часть баланса. В тоже время расширение химических производств приводит к увеличению расходной статьи баланса.

Однако балансовые соотношения глобального масштаба не несут в себе достаточной информации о нарушениях равновесия. Причины этого следующие:

1. При удовлетворительном состоянии глобального баланса могут наблюдаться существенные нарушения в отдельных биогеоценозах.

2. Последствия от вмешательства человека в природу требуют изучения балансов в динамике.

Моделирование систем "хищник–жертва" является основой решения разнообразных эколого-экономических задач. База для построения таких моделей – разработка сетей питания.

П тицы лисы зайцы

Н асекомые трава

Птицы (лисы, зайцы, насекомые) – объекты исследования

П роводят от хищника к жертве

Любой живой организм определяется некоторыми показателями, характеризующими нормальное для этого вида состояние окружающей среды: температура, влажность, давление, пища и т.д.

Область, ограниченная определенными диапазонами изменения показателя, при которых конкретный живой организм существует, называется экологической нишей.. Два вида живых организмов конкурируют в том и только в том случае, если их экологические ниши перекрываются. Если же они обладают достаточным сходством, то соответствующие им виды не могут существовать совместно. Это соображение известно под названием принципа конкурирующего исключения или принципа Гаузе.

Для ответа на вопрос, каков минимальный набор показателей для построения экологического фазового пространства, отражающего явления конкуренции, можно построить граф конкуренции на основе сетей питания.

Разработка графа конкуренции позволяет выделить конкурирующие виды живых организмов и проанализировать функционирование экосистемы, ее уязвимость.

Л исы птицы трава

З айцы Насекомые

Для измерения сложности и разнообразия сети питания используют также трофический уровень.

Сова мышь зерно

3 трофический уровень 2 уровень 1 уровень

Установлено, что факторы, обеспечивающие стабильность системы "хищник–жертва", следующие:

• неэффективность хищника, бегство жертвы;

• экологические ограничения, налагаемые внешней средой на численность популяции;

• наличие у хищника альтернативных пищевых ресурсов;

• уменьшение запаздывания в реакции хищника.

Экосистема "хищник–жертва" имеет две возможные точки равновесия. Правая точка определяется емкостью среды для жертвы в отсутствии хищников. При этом хищник оказывает незначительное воздействие на популяцию жертвы, численность которой ограничивается наличием пищи, пространством обитания и т.д. Вторая точка равновесия определяется способностью жертвы находить убежища. При этом хищник доводит популяцию жертвы до уровня, который обусловливается сложностью места обитания. Таким образом, эффективные хищники доводят популяцию жертвы до минимума; неэффективные – уничтожают наиболее уязвимую часть популяции жертвы, доводя ее численность до уровня близкого к емкости среды.

Живая природа находится в равновесии. На базе моделирования можно увидеть, что в системе, описывающей взаимодействие живых организмов, существенное изменение численности живых организмов вызывает катастрофическое изменение во всей системе. Кроме того, сильное уменьшение популяции определенного вида животных может привести к полному исчезновению этих животных. В то же время популяция жертвы, численность которых близки к емкости среды, непродуктивны, поскольку их потенциал ограничен внутривидовой конкуренцией за ресурсы.

Билет №36

1.(31) Влияние антропогенной деятельности на растительный покров Земли. Проблемные и кризисные ситуации опустынивания. Современное состояние. Тенденции развития. Природная и антропогенная обусловленность.

Влияние антропогенной деятельности на растительный покров Земли

В основе современных представлений об антропогенных модификациях ландшафта лежат идеи Л.А. Раменского (30-е годы).антропогенно измененные ландшафты созданы людьми –целенаправленно или непреднамеренно, и их нецелесообразно противопоставлять природным, поскольку они развиваются в тех же биоклиматических условиях. Различают следующие классы антропогенных ландшафтов: сх (пашня, питомник, пастбища), лесные (лесные угодья-посадки, парки), водные (водохранилища, каналы, озера), техногенные (земли горных выработок – карьеры),селитебные (земли городской и сельской застройки).

В любой ландшафтной зоне уничтожение или нарушение целостности растительного покрова на холмистом рельефе вызывает глубокую, нередко необратимую трансформацию всего ландшафтного облика. Антропогенно измененные ландшафты – это не эпизидические пятна на поверхности Земли, это преобладающие ПТК на земном шаре. Антропогенно измененные ландшафты делятся на две большие группы: целесообразные - человек поддерживает эти ПТК в оптимальной с природоохранной точки зрения состоянии (водохранилища, сх угодья, лесополосы): сопутствующие – непосредственно не создаваемые людьми, являются результатом тех процессов, которые сопутствуют техногенезу.

Целесообразные Степень преобразования природных ландшафтов в результате реализации конкретных социально- экономических проектов определяется следующими факторами: 1)численность населения 2) общественными экономическим укладами 3) энергетической базой и природными ресурсами 4) продолжительностью антропогенеза 5) масштабами региона. Главные типы социально-экономических процессов и создаваемые ими типы ландшафтов по Рябчикову.

Тип социально-экономических процессов	типы ландшафтов
Строительство и разработка полезных ископаемых	Урбанизированные л., селе и фермы, наземные коммуникации, водоемы и каналы
Террасирование склонов	Горные земледельческие
Мелиорация	Орошаемые и осушаемые земли
земледелие	Сады, плантации овощей, земледельческий л.
Животноводство	Естественные луга, л. с искусственно улучшенными пастбищами
Лесное хозяйство	Девственные леса, эксплуатируемые леса, посадки
Рекреации	Лесопарки, заповедники.

Сопутствующие в сх л. они возникают при нерациональном освоении и использовании склоновых почв, плохого орошения, неумеренного выпаса скота.

Воздействия человека на растительный мир в целом могут быть прямыми и косвенными. К прямому воздействию относится – сплошная вырубка лесов, лесные пожары и выжигание растительности, уничтожение лесов и растительности при создании хозяйственной инфраструктуры, туризм. Косвенное воздействие – это изменение условий обитания в результате антропогенного загрязнения воздуха, воды, применение пестицидов и минеральных удобрений. Леса раньше других компонентов природной среды испытали отрицательное влияние деятельности человека. За несколько столетий была уничтожена значительная часть лесных массивов на Земле. В еще более опасном положении находятся вечнозеленые тропические леса – древние климаксные экосистемы. Их выжигают под пастбища, интенсивно вырубают на топливо, выкорчевывают при ведении земледелия, затапливают при строительстве ГЭС. При таких темпах уничтожения влажные тропические леса могут исчезнуть через несколько десятков лет. Пагубное влияние на лесные экосистемы оказывают лесные пожары. Возникают они в подавляющем большинстве случаев по вине человека, как следствие неосторожного обращения с огнем, выжигания лесных массивов для пастбищ и других с.-х. целей. Весьма негативное влияние на лесные экосистемы оказывают атмосферные загрязнения диоксидом серы, азота. Помимо лесов негативное воздействие человека сказывается и в отношении остального растительного сообщества (грибы, лишайники, водоросли и т.д.). В этом случае негативное воздействие человека проявляется при выкашивании трав, сборе лекарственных растений, ягод и грибов, стравлении скоту и другом прямом использовании, при воздействии загрязнителей, и в процессе мелиоративной, строительной и с.х. деятельности. Из косвенных воздействий человека на растительность важное значение имеют загрязнение ее промышленными выбросами. Различные токсиканты, в первую очередь диоксиды серы, оксиды азота и углерода, озон, тяжелые металлы, негативно влияют на хвойные и широколиственные деревья, кустарники, полевые травы, мхи и лишайники, фруктовые и овощные культуры и цветы. Они отрицательно действуют на ассимиляционные функции растений, органы дыхания животных, резко нарушают метаболизм и приводят к различным заболеваниям. Крайне отрицательно на жизнедеятельности растений сказываются автомобильные выхлопные газы, содержащих такие токсичные вещества как оксиды углерода, альдегиды, соединения свинца. На популяционно-видовом уровне негативное воздействие человека на растительный мир проявляется в утрате биологического разнообразия, в сокращении численности и исчезновении отдельных видов во всех растительных зонах на всех материках. Это приводит к сокращению площадей, покрытых зеленой растительностью, что нарушает глобальный круговорот углерода в биосфере и снижает интенсивность поглощения солнечной радиации биосферой в процессе фотосинтеза.

Проблема опустынивания. Современное состояние. Тенденции процесса. Природная и антропогенная обусловленность. Одним из глобальных появлений деградации почв и всей окружающей природной среды в целом, является опустынивание. Опустынивание – это процесс необратимого изменения почвы и растительности и снижения биологической продуктивности, который может привести к полному разрушению биосферного потенциала и превращению территории в пустыню.

Всего в мире опустыниванию подвержено более 1 млрд. га практически на всех континентах. Причины и основные факторы опустынивания различны. Как правило, к опустыниванию приводит сочетание нескольких факторов, совместное действие которых резко ухудшает экологическую ситуацию. При опустынивании ухудшаются физические свойства почв, гибнет растительность, засоляются грунтовые воды, резко падает биологическая продуктивность, а следовательно, подрывается и способность экосистем восстанавливаться. Опустынивание – это результат длительного исторического процесса, когда неблагоприятные явления природы и деятельность человека, усиливая друг друга, приводят к изменению характеристик природной среды. Опустынивание является одновременно социально-экономическим и природным процессом, оно угрожает примерно 3,2 млрд. га земель, на которых проживает более 700 млн. чел. На территории СНГ опустыниванию подвержено Приуралье, Астраханская область и др. районы. Все они относятся к зонам экологического бедствия. Наиболее опасное положение на земной суше сложилось в Африке в зоне Сахеля (Сенегал, Нигерия) – переходной биоклиматической зоне между пустыней Сахара на севере и саванной на юге. Причина такого катастрофического положения обусловлена 2-мя факторами: 1) усилением воздействия человека на природные экосистемы; 2) длительные засухи. Интенсивный выпас скота, массовое выжигание прошлогодней травы, интенсивная распашка приводят к ветровой эрозии и опустыниванию земель.

Среди природных факторов опустынивания выделяются: климатические, гидрологические, литоэдафические, биотические, связанные с динамикой экосистем и стихийными бедствиями. Катализатором процессов опустынивания (по Логинову, 1976, Орловскому, 1994 и др.) служит засушливость климата и засуха, особо типичные для аридной и субаридной зон, занимающих две трети территории республики. Увлажненность: сухая, очень сухая, умеренно засушливая; засухи 40-60 дней в году. Уязвимость региона к ухудшению температурно-влажностного режима характеризует риск опустынивания. Тенденции изменения температуры приземного слоя воздуха и атмосферных осадков (за 100 лет) подчеркивает рост годовых температур на всей территории Казахстана (кроме северо-востока) на 0,2 оС за каждые 10 лет, осредненная годовая и сезонная температуры возросли на величину порядка 1 0С за 100 лет, что примерно в два раза выше средне-глобального уровня. Трендовая составляющая осадков выражена слабо: 0,1-0,3 мм/10 лет.

Способствует опустыниванию и гидрологический режим равнины. Получая в среднем до 100 мм осадков (год) из атмосферы и 20 мм со стоком с гор, они теряют влагу полностью на испарение (Шульц, 1965). Вызывают опустынивание и литоэдафические условия: широкое распространение песков (до 30 млн. га) и засоленных земель (127 млн. га), обладающих наиболее высокой внутренней (природной) опасностью опустынивания. Солонцеватые земли составляют 29 % от общей площади земель, засоленные почвы - 27,5 %, Условия для развития опустынивания создают нарушения сезонных особенностей почвообразования при воздействии засух. Иссушение почв весной и летом, промерзание зимой способствует прогрессирующему развитию дефляции и засоления. Слабая сформированность почвенно-растительного покрова (особенно в песках) и его динамичность также являются природной предпосылкой опустынивания. Стихийные бедствия (сели, оползни, наводнения и др.) характерны для горных и предгорных условий (31,0 млн. га), зон орошения (2,3 млн. га), долин и пойм рек (заболоченные и переувлажненные земли - 4,0 млн. га), оврагов. Проявление опустынивания носит при этом локальный катастрофический характер. Засухи, "джутовые" зимы, поздневесенние и раннеосенние заморозки также являются стихийными бедствиями.

Антропогенные факторы, вызывающие опустынивание, связаны с многообразной хозяйственной деятельностью человека. Основными факторами являются: пастьба скота, земледелие, разработка недр, строительство водохранилищ, линейных сооружений, зарегулирование стока рек. В пределах ландшафтных зон выделены ведущие факторы опустынивания и их соотношение по преобладающему участию на местности Чрезмерный выпас связан с перегрузкой пастбищ, нарушением равновесия между отчуждением пастбищного ресурса и скоростью его восстановления, положением водопоев, стоянок, скотопрогонами при сезонном использовании пастбищ в системе отгонного животноводства.

Орошаемое земледелие вызывает опустынивание при несовершенстве ирригационных систем и агротехники; нерациональном подборе сельскохозяйственных культур, особенно влагоемких в районах дефицита воды; не нормированном внесении удобрений, пестицидов и водопотреблении при возделывании влагоемких культур. Богарное земледелие в ряде регионов степной зоны рискованно в связи с нестабильностью погодных условий, влиянием засух и зимнего выхолаживания, недоучетом физико-химических свойств, механического состава и условий восстановления плодородия почвы

Прочие факторы опустынивания: неплановая рубка леса, выкорчевка кустарников и полукустарничков на корм скоту и топливо, бессистемная рекреация, организация свалок вокруг населенных пунктов, загрязнение почв и подземных вод токсичными веществами, воздействие транспорта.

Одним из глобальных появлений деградации почв и всей окружающей природной среды в целом, является опустынивание. Опустынивание – это процесс необратимого изменения почвы и растительности и снижения биологической продуктивности, который может привести к полному разрушению биосферного потенциала и превращению территории в пустыню.

Всего в мире опустыниванию подвержено более 1 млрд. га практически на всех континентах. Причины и основные факторы опустынивания различны. Как правило, к опустыниванию приводит сочетание нескольких факторов, совместное действие которых резко ухудшает экологическую ситуацию. При опустынивании ухудшаются физические свойства почв, гибнет растительность, засоляются грунтовые воды, резко падает биологическая продуктивность, а следовательно, подрывается и способность экосистем восстанавливаться. Опустынивание – это результат длительного исторического процесса, когда неблагоприятные явления природы и деятельность человека, усиливая друг друга, приводят к изменению характеристик природной среды. Опустынивание является одновременно социально-экономическим и природным процессом, оно угрожает примерно 3,2 млрд. га земель, на которых проживает более 700 млн. чел. На территории СНГ опустыниванию подвержено Приуралье, Астраханская область и др. районы. Все они относятся к зонам экологического бедствия. Наиболее опасное положение на земной суше сложилось в Африке в зоне Сахеля (Сенегал, Нигерия) – переходной биоклиматической зоне между пустыней Сахара на севере и саванной на юге. Причина такого катастрофического положения обусловлена 2-мя факторами: 1) усилением воздействия человека на природные экосистемы; 2) длительные засухи. Интенсивный выпас скота, массовое выжигание прошлогодней травы, интенсивная распашка приводят к ветровой эрозии и опустыниванию земель.

2. (13). Система экологических нормативов в области охраны окружающей природной среды. Основные принципы экологического нормирования. Нормирование экотоксикантов в компонентах агроэкосистем, продуктах питания, сырье.

Нормирование экотоксикантов в компонентах агроэкосистем, продуктах питания, сырье.

Нормирование в продуктах питания:

1. Оценка органолептических качеств. Для определения привлекаются люди-волонтеры не менее 5 человек.

2. Определение остаточных количеств вещества.

3. Определение химической природы и концентрации метаболитов вещества. Проводится в том случае, если в-во в процессе распада образует токсические метаболиты.

4. Влияние вещества на химический состав и биологическую ценность вещества. Основное внимание уделяют показателям, от которых зависит биологическая ценность продукции: для зерна – белок; картофель – крахмал; черная смородина – витамин С.

5. Проведение токсикологических испытаний. Применяют когда появляются новые вещества, для которых еще не установлены методы ихопределения в различных средах. Сущность: известно, чот культура обработана тем или иным пестицидом с известным ЛД₅₀ и последствия, которые он оказывает на животных. Животным скармливают эту продукцию и определяют ЛД₅₀. Сопоставляют полученный эффект с ожидаемым и делают вывод о наличии или отсутствии в.-ва, которое усиливает эффект.

6. Стойкость остаточного количества вещества и его метаболитов при хранении и последующей переработке

Главные принципы установления ПДК:

• содержание химического в.-ва в суточном рационе не должен превышать его допустимую дозу (суточную) для человека: ДСД

• учитывается возможность поступления в.-ва из др. сред (воздух, вода)

• ПДК устанавливается для каждого вида продукции отдельно, с учетом, чтобы суммарное поступление со всеми продуктами, а также с воздухом, водой было в пределах ДСД

• В.-во на уровне ПДК не должно отрицатель влиять на органолептич. свойства продукции и снижать ее пищевую ценность.

Нормирование в почве:

Учитывают 6 показателей вредности:

1. Пороговую концентрацию (ПК) устанавливают по органолептическому показателю вредности (ПВ) – максимальное количество химического в.-ва в почве, которая не оказывает воздействия на пищевую ценность и органолептические свойства пищевых продуктов растительного происхождения, воды и атмосферного воздуха.

2. ПК по общесанитарному показателю вредности - максимальное количество химического в.-ва в почве, которая не оказывает на 5-7 сутки изменений общей численности микроорганизмов основных физиологических групп больше чем на 50%, а также ферментативной активности почвы более чем на 25% относительно контрольной пробы.

3. ПК по санитарно-токсикологическому показателю - максимальное количество химического в.-ва в почве, которое при поступлении в.-ва в организм теплокровных суммарно по всем путям миграции или непосредственном контакте с почвой, не сопровождается отрицательным прямым (отдаленным) воздействием на здоровье человека.

4. ПК по воздушно-миграционному показателю - максимальное количество химического в.-ва в почве, при которой поступление в.-ва в атмосферный воздух не сопровождается превышением среднесуточной ПДК для воздуха.

5. ПК по водно-миграционному показателю - максимальное количество химического в.-ва в почве, при которой поступление в.-ва в грунтовые и поверхностные воды с внутрипочвенным и поверхностным стоком не содержится в водоисточниках концентраций, превышающих ПДК в воде водоемов.

6. ПК по фито-аккумулятивному показателю - максимальное количество химического в.-ва в почве, при которой накопление в.-ва фитомассой товарных органов с\х растений к моменту сбора урожая не превышает установленных для продуктов питания ПДК.

Принципы нормирования в.-ств в почве :

• Допускается возможность поступления и содержания в почве загрязняющих в.-ств в виде примесей к ее естественному составу в количествах, безопасных для здоровья людей.

• Недопустимость превышения порога адаптационной способности организма самых чувствительных групп населения и порога сомоочищающей способности почвы

• Исследования по установлению ПДК проводят в экстримальных почвенно-климат. условиях условиях ( исследования при определенной температуре, влажности, используют растения, максимально накапливающие данное вещество) способствующих мах миграции в.-ва в контактирующей с почвой среды, а также обеспечивающих наиболее интенсивное воздействие в.-ва на процессы сомоочищения и почвенный микробоценоз.

• Исседования по установлению ПДК проводят в единых сопоставимых стандартах почвенных и микробиологических условиях лабораторного эксперимента; по каждому показателю вредности устанавливают пороговую концентрацию и выявляют слабое звено

• ПДК является единой величиной

• По единой ПДК в почве устанавливают региональные нормативы для конкретных почвенно-климатических условий, при этом учитывают ведущие факторы, от которых зависит токсичность, миграция, детоксикация и т.д.

Потом выбирают самый меньший показатель и по нему устанавливают ПДК.

Нормирование веществ в водоемах:Нормируют по трем показателям:

1. органолептический – установление пороговой концентрации по приданию воде веществом окраски, запаха, вкуса, появление пены, мути, пленок. Пороговую концентрацию (ПК) устанавливают на людях-волонтерах.

2. общесанитарный. Цель: установить ПК по влиянию в.-ва на процессы самоочищения водоемов от органических веществ. Определяемые показатели: биохимическое потребление кислорода (БПК); минерализация азотсодержащих веществ; влияние на водную сапрофитную микрофлору. БПК – количество О₂, потребляемое микроорганизмами за определенный промежуток времени на аэробное окисление веществ, содержащихся в 1л воды. Пороговую концентрацию по БПК принимают равной той концентрации, которая вызывает изменение на 10-15% от контроля. Минерализация азотсодержащих веществ. при определении ПК учитывается: содержание N_орг, N_{аммиачн}, N_{нитратн} , О₂, рН.

3. санитарно-токсикологический – исследуется влияние в.-ва на лабораторных животных. Устанавливается в результате проведения 3-х видов опыта:

• острый – длится 10-14 дней. Задача – установление ЛД₅₀.

• Подострый опыт – длится 1 мес. Задача: установить кумулятивные свойства в.-ва

• Хронический опыт – длится 6-8 мес. Задача: получение пороговой концентрации хроническое

Билет №37

1. (43). Круговорот воды в биосфере. Уравнение водного баланса. Водные ресурсы, географические закономерности их распределения. Качество водных ресурсов. Эффективность их использования. Экспертиза проектов водопользования.

Круговорот воды в биосфере.

Вода – основной элемент, необходимый для жизни. В трех агрегатных состояниях вода присутствует в основных составных частях биосферы (атмосфере, гидросфере, литосфере). В океанах сосредоточено 97% общей массы воды биосферы. Предполагают, что суммарное испарение уравновешивается выпадением осадков. Вода, испарившаяся с поверхности океанов, большей частью конденсируется и возвращается в виде атмосферных осадков обратно в океан, а частично переносится воздушными течениями на сушу. Атмосферные осадки, выпавшие на сушу, частично просачиваются в почву и зону аэрации, создавая запасы почвенной влаги. Проникшие глубже атмосферные осадки образуют подземные воды: грунтовые, пластовые и воды глубоких горизонтов. Часть атмосферных осадков стекает по земной поверхности в виде ручьев и рек, а остальная часть снова испаряется. В конце концов вода, принесенная воздушными течениями на сушу, снова достигает океана.

Водные ресурсы, географические закономерности их распределения

Водные ресурсы – запасы поверхностных и подземных вод рассматриваемой территории, которые используются или могут быть использованы в народном хозяйстве. На долю мирового океана (площадь 361 млн. км²) приходится 71% площади поверхности земного шара (510 млн. км²), а на долю внутренних водоемов – около 3% (площадь 149 млн. км²). Ледники занимают 10% территории суши. Наибольшее кол-во воды сосредоточено в Мировом океане (свыше90%). Примерно одинаковое количество воды сосредоточено в ледниках и подземных водах (около 2% каждого вида). Наименьшее кол-во воды сосредоточено в реках суши (0,0002% от общего объема).В России 84% ресурсов поверхностных вод приходится на бассейны Северного Ледовитого и Тихого океанов (3030 и 950 км³/год). На южные и юго-западные районы (бассейна Черного и Азовского морей) приходится всего 16% ресурсов поверхностного стока. На территории России насчитывается свыше 2 млн. озер. Самое крупное пресноводное – Байкал. Озера неравномерно распределены по территории страны: наибольшее их количество находится на северо-западе европейской части России и западной Сибири. Неравномерность распределения водных ресурсов вызвали необходимость создания большого числа водохранилищ – свыше 4 тыс. Малых рек (с водотоками длиной 10-100км) в Азиатской части России больше, чем на европейской территории. Недостаточно обеспечены водными ресурсами Ростовская, Астраханская, Липецкая, Воронежская и некоторые другие территории.

Качество водных ресурсов

Понятие качества воды включает в себя совокупность показателей состава и свойств воды, определяющих пригодность ее для конкретных видов использования и потребления. По этой причине нормативы качества воды устанавливают в зависимости от назначения водоемов.

В России по характеру водопользования и нормирования качества воды выделяют водоемы хозяйственно-питьевого и культурно-бытового, а также рыбохозяйственного назначения.

Наиболее высокие требования предъявляются при использовании ее для питьевых целей и для разведения рыбы.

ПДК устанавливают отдельно по каждой из этих категорий.

Для водоемов хозяйственно-питьевого назначения (вода для нужд населения, а также водоснабжение предприятий пищевой промышленности) определяющими являются санитарно-гигиенические нормативы.

Культурно-бытовое водопользование включает все виды использования воды населением непосредственно в водном объекте (для купания и других видов отдыха и спортивных занятий).

Водоемы рыбохозяйственного назначения служат для целей рыборазведения. Нормативы их качества направлены на защиту и сохранение обитающих в водоеме живых организмов и водной экосистемы в целом.

Для водоемов выделяют 4 группы показателей качества воды. Все они нормативно обеспечены, т.е. имеют официально установленные нормативы. Различают:

А – органолептические показатели (запах, вкус и привкус, цветность, мутность, пенистость, образование на поверхности пленок);

Б – гидрохимические показатели, к которым относятся рН, содержание растворенного кислорода, минерализация (карбонаты и гидрокарбонаты; сульфаты, хлориды, сухой остаток, общая жесткость, катионы кальция и магния, натрия и калия), биогенные элементы (нитраты, фосфаты, аммоний, нитриты), фториды, железо общее;

В – содержание химических токсикантов;

Г – микробиологические показатели.

Нормирование химических веществ в питьевой воде и воде водоемов имеет ряд особенностей

1. Состав и свойства воды во всей водоемах и водотоках хоз.-питьев. назначения и культурно-бытового пользования должны соответствовать санитарно-гигиеническим нормативам в специально установленных местах – контрольных створах, расположенных на определенном расстоянии от места выпуска сточных вод. В качестве контрольных створов принимаются: для проточных водных объектов створ, расположенный на расстоянии не более чем 500м ниже по течению от створа сброса, на непроточных водоемах – на расстоянии 500м в обе стороны от места сброса.

2. Для всех водных объектов (поверхностные и подземные воды, питьевая вода, вода систем горячего водоснабжения) устанавливают единые гигиенические нормативы (ПДК, ВДК, ОБУВ).

Вода считается чистой, если ее состав и свойства ни по одному из показателей не выходят за пределы установленных нормативов

Эффективность их использования

Комплексное использование водных ресурсов включает наиболее полное и экономически целесообразное удовлетворение потребностей водопользователей и водопотребителей с учетом сохранения природы и охраны вод от загрязнения и истощения. Интенсивное развитие промышленности и сельскохозяйственного производства, повышение уровня благоустройства городов и населенных пунктов, значительный прирост населения обусловили в последние десятилетия дефицит и резкое ухудшение качества водных ресурсов практически во всех регионах России. Одним из основных путей удовлетворения потребностей общества в воде является инженерное воспроизводство водных ресурсов, т.е. их восстановление и приумножение не только в количественном, но и в качественном отношении. Перспективы рационального воспроизводства технологического расхода воды связаны с созданием на предприятиях систем повторно-последовательного, оборотного и замкнутого водоснабжения. В их основу положено удивительное свойство воды, позволяющее ей не изменять своей физической сущности после участия в производственных процессах. Промышленность России характеризуется высоким уровнем развития систем оборотного водоснабжения, за счет которых экономия свежей воды, расходуемой на производственные нужды, составляет в среднем 78%. Лучшиепоказатели использования оборотных систем имеют предприятия газовой (97%), нефтеперерабатывающей (95%) отраслей, черной металлургии (94%), химической и нефтехимической (91%) промышленности, машиностроения (85%). Максимальные расходы воды в системах оборотного и повторно-последовательного водоснабжения характерны для Уральского, Центрального, Поволжского и Западно-Сибирского экономических районов. В целом по России соотношение объемов использования свежей и оборотной воды составляет соответственно 35,5 и 64,5%. Широкое внедрение совершенных водооборотных систем (вплоть до замкнутых) способно не только решить проблему водообеспечения потребителей, но и сохранить природные водоисточники в экологически чистом состоянии.Уравнение водного баланса составляется по данной схеме:

2.(44). Почвенно-биотический комплекс агроэкосистем. Биогеоценотическая деятельность микробного комплекса. Почвенно-зоологические и микробиологические методы анализа токсикантов в агроэкосистемах.

Почвенная биота. Почва – сложнейшая система, одним из основных функциональных компонентов которой являются населяющие ее живые организмы. От деятельности этих организмов зависят характер и интенсивность биологического круговорота веществ, масштабность и интенсивность фиксации основного биогенного элемента – атмосферного азота, способность почвы к самоочищению.

При техногенном загрязнении компонентов биосферы, в том числе и почв, почвенная биота выполняет еще одну важную функцию – детоксикации различных соединений, присутствующих в почве и влияющих на состояние окружающей среды и качества с.-х. продукции.

Почва – это продукт совместного воздействия климата, растительности, животных, и микроорганизмов на поверхностные слои горных пород. Здесь происходят синтез и разрушение органического вещества, круговорот элементов питания растений, детоксикация различных загрязняющих веществ и т.д.

Эти процессы осуществляются благодаря особому строению почвы, которое представляет собой систему взаимосвязанных твердой, жидкой, газообразной и живой составляющих. Твердая фаза почвы, в которой в основном сосредоточены источники питательных и энергетических веществ – гумус, органоминеральные коллоиды, взаимосвязана с почвенно-биотическим комплексом (БПК).

Почвенные частицы особенно коллоидная и илистая фракции, благодаря большой суммарной поверхности обладают поглотительной способностью. Эта способность позволяет почве сорбировать различные соединения, в том числе токсичные, и тем самым препятствовать поступлению токсикантов в пищевые цепи.

Состав ПБК. В процессе превращения веществ и формировании потоков энергии огромную роль играют населяющие почву живые организмы, составляющие ПБК, без которого нет и не может быть почвы. Деятельность почвенной фауны состоит в разложении опада на комплексные органические производные; эти соединения затем переходят к бактериям актиномицета, почвенным грибам, высвобождающим из органических остатков исходные минеральные компоненты.

От деятельности почвенной биоты зависит плодородие почвы, качество с.-х. продукции, состояние окружающей среды. Знание особенностей функционирования ПБК в различных экологических условиях принципиально важно для создания продуктивных и устойчивых агроэкосистем, производства экологически безопасной с.-х. продукции.

Биогеоценотическая деятельность микробного комплекса. Основные группы почвенного микронаселения бактерии, грибы, актиномицеты, многочисленные водоросли. Для них характерны короткая продолжительность жизни, необычайно высокая ферментативная активность, высокая чувствительность к малейшим изменениям окружающей среды и способность к продуцированию токсинов. По отношению к кислороду выделяют аэробные и анаэробные организмы, по способу питания – автотрофные и гетеротрофные. Численность м.о. колеблется в зависимости от почвенно-экологических факторов. М.о., минерализую органические остатки таким образом замыкают биологические циклы экосистем. Характер и интенсивность биологического круговорота зависят от трех факторов: состава растительности, гидротермического режима и комплекса организмов – трансформаторов.

Трансформация органических веществ и обмен газообразных продуктов микробного метаболизма сопровождаются взаимодействием почвенных микроорганизмов с первичными и вторичными минералами почвы.

Почвенные м.о. обладают способностью фиксировать газообразный, атмосферный азот и переводить его в усвояемые для растений соединения. Азот, фиксируемый почвенными м.о., называется биологическим, а м.о., связывающие молекулярный азот, - азотфиксаторами. В результате значительной численности м.о., высокой скорости их генерации и короткой продолжительности жизни в биологический круговорот вовлекается большое количество микробной биомассы, сто обусловливает почвенное плодородие и снабжение растений необходимыми элементами и другими жизненно важными веществами, причем эти вещества поступают в сбалансированном виде и в необходимые для растения сроки.

Билет №39

1. (71). Природные и техногенные экологические риски. Классификации рисков по Ренну и Коллуру. Наиболее распространенные экологические риски в АПК России. Анализ экологических рисков в системе страхования посевов.

Риск - мера для количественного измерения опасности, представляющая собой векторную(т.е. многокомпонентную)величину, измеренную, например, с помощью статистических данных или рассчитанную с помощью имитационных моделей, включающих количесвенные показатели.

Природный риск -вероятностная мера соответствующей природной опасности, в виде возможных потерь за определенное время.

Техногенный риск – Вероятностная мера соответствующей техногенной опасности, установленная для определенного обьекта и фактора техногенного происхождения в виде возможных потерь за определенное время.

Р.Коллур(1996) предлагает различать 5 разновидностей риска:

Риски, угрожающие безопасности;

Риски, угрожающие здоровью;

Риски, угрожающие состоянию среды обитания;

Риски, угрожающие общественному благосостоянию;

Финансовые риски.

Риски, угрожающие здоровью обладают высокой вероятностью и часто не имеют тяжелых последствий, многие из них проявляются с определенной задержкой. Риски, угрожающие безопасности, характеризуются малыми вероятностями, но тяжелыми последствиями, они проявляются быстро, к ним могут быть отнесены несчастные случаи на производстве. Очень часто риски, сопряженные с угрозой состояния среды обитания, одновременно являются рисками для здоровья.

Классификация рисков по О. Ренну(1998):

Тип 1. Дамоклов меч. Данному типу соотв. относительно малая вероятность событий и одновременно катастрофически высокий потенциальный ущерб(АЭС, химзаводы, плотины), наличие статистики или теоретических вероятностных оценок, относительно малые доверительные интервалы в оценке вероятности риска и его последствий.

Тип 2. Циклоп. Само название говорит о том, что только одна из основных характеристик – ущерб может быть оценен с большей степенью достоверности. Вероятность не определенна или имеет большой доверительный интервал. К числу таких рисков относ.:природные катастрофы, биологическое загрязнение, СПИД и др.

Тип 3. Пифия. Вероятность и последствия не определены, потенциальный ущерб может быть велик. Пр.:глобальное потепление.

Тип 4. Ящик Пандоры.Глобальное и разностороннее проявления последствий(от мгновенных до межгенерационных),точность оценок вероятности и ущерба крайне низка.Пр.: разрушение озонового слоя.

Тип 5. Кассандра. Большая вероятность реализации риска, высокий ущерб с обязательным наличием отдаленных эффектов. Пр.: антропогенное изменение климата.

Тип 6. Медуза. Сочетание малой вероятности, относительно малого ущерба и широких масштабов проявления. Пр.:воздействие электромагнитных полей.

Преобладающие виды рисков в АПК России (по данным Плющикова,1998,за 1992-1997):

Вид риска	Число случаев	Пострадавшее население,млн/чел	Ежегодный убыток,млн S
Засуха	16-36	30-75	304-360
Эпифитотии и нашествее вредителей	60	12	200-250
Эпизоотии	96	15	180-200
Обильные осадки,подтопление	8-12	15-60	60-130
Наводнения	8-10	8-12	30-60
Заморозки	10-14	40-64	30-40
Пожары	7	0,2	20-30
Выбросы рад. В-в	4	3	26-28
Штормовые,скальные ветры	18-26	8-10	4-5
Градобитие, ливни с градом	16-22	7-9	6-8
Оползни	6	1-1,5	2-3
Землятресения	3	До 0,1	До 4
Цунами и тайфуны	3	До 0,1	10-12
Снегопады в период вегетации растений	12-14	6-8	4-6

2. (60). Критерии оценки экологической обстановки территорий. Оценка изменения среды обитания населения. Основные показатели качества воздуха и экологического состояния воздушной среды. Кислотные дожди, факторы их образования.

Оценка экологической обстановки территории поводится в рамках эмпирического метода экологического нормирования. При этом выбирают наиболее емкие и информативные критерии оценки состояния экосистем. Параметры принимают на основе экспертных оценок, исходя из теоретичеких соображений и на основе многолетних данных. По возрастанию уровня экологического неблагополучия в результате-прирдно-антропогенных нарушений различают следующие зоны:

Норма-относит.удовл.;деградация земель менее 5%.

Риск-условно-удвл;деградация5-20%

Кризис-неудвл.;зона чрезвычайной экологич.ситуации;20-50%

Бедствие-катастрофическая.>50%,полная потеря продуктивности э/с, потеря генофонда.

Для каждой зоны установленны свои критерии:

Ботанические (растительность). Наиболее чувствительна к нарушениям ОС.Оценку проводят по ухучшению видового состава, изменению ареалов, уменьшению индеска биоразнообразия.

Зоологические. Также вкл:биоразнообразие,плотность популяции видов-индикаторов, биомасса почвенной мезофауны.

Почвенные. Включают: плодородие в % от потенциального(н>85%,р-65-85,к-65-25,б<25%), содержание гумуса в % от первоначального , содержание ЛРС, токсичных солей, степень смытости, снижение уровня активности микробной массы и т.д.

Пространственные критерии. Относительная площадь земель, выведенных из землепользования.

Динамические критерии(на ск.интенсивно меняются показатели): увеличение площади разрушения экосистем, % год:н<0.5,р-1-2,к-2-4,б>4. Уменьшение запаса древесины, %/год, увеличение площади эродированных земель%/год.

Биохимические - измерение аномалий в содержании ХВ в растениях.

Оценку изменения среды обитания населения проводят по состоянию здоровья. Состояние здоровья населения оценивают по совокупности критериев и показателей загрязнения атмосферного воздуха, вод, почв и др.компонентов.

К основным медико-демографическим показателям относят заболеваемость, детскую смертность, специфические онкологические заболевания, связанные с загрязнением ОС. Показатели сравнивают с аналогичными в фоновых условиях территорий в тех же природных зонах. Предпочтение дают контрольным показателям, рассчитанным за 10 лет. Также допускается использование в кач.контрольных данные по территории за предшествующие годы. Зоны экологического бедствия или чрезвычайной ситуации устанавливают по одному или нескольким основным или дополнительным показателям, отражающим более высокую степень экологического неблагополучия.

Оценка загрязнения атмосферного воздуха.

Проводится в 2 этапа.

1. Оценка безопасности для чел-ка. Сравнить фактическую конц ХВ в воздухе с ПДК(сс). Если С_факт не превышает ПДК, то рассчитывается эффект суммации для ве-в, обладающих однонаправленным действием (диоксиды азота и серы, свинец и диоксид серы, диоксид серы и фенол):

ΣС_факт/ПДК<или =1 то воздух безопасен для чел-ка.

2. Количественная оценка производится по индексам загрязнения.

ИЗА=Σ(С_факт/ПДК)^к для 5 приорететных загрязнителей.

Интегральный, т.к.учитывает все загрязнители.

У=С_факт/ПДК- индивидуальный индекс ве-а, показывает на ск.факт.конц. превышает ПДК.

К-коэф-т, учитывающий КО ве-а:

КО	К
1	1,7
2	1,3
3	1
4	0,85

Оценку можно провести с помощью универсального показателя кчества:

(Σсфакт/ПДК)/n<1 отражает реальной опасности каждого ве-а, т.к. усредняет вклад каждого компонента.

В-во	ПДКсс	КО	В-во	ПДКсс	КО
SO2	0,05	3	Cdокид	0,001	1
NO2	0,04	2	Hg Pb	0.0003	1
NO	0,06	3	Cu	0.002	2
СО	3	4	Zn	0.05	3

Кислотные дожди — это выпадение осадков, в которых содержатся серная и азотная кислоты. При кислотных дождях происходит самоочищение атмосферы от загрязнения.

Кислотные дожди образуются в результате выброса в атмосферу оксидов серы и азота предприятиями топливно-энергетического комплекса, автотранспортом, а также химическими и металлургическими заводами. При анализе состава кислотного дождя основное внимание обращается на содержание катионов водорода, определяющих его кислотность. Для чистой воды водородный показатель рН = 7, что соответствует нейтральной реакции. Растворы с рН ниже 7 считаются кислыми, выше — щелочными. Весь диапазон кислотности-щелочности охватывается значениями рН от 0 до 14.

Примерно две трети кислотных дождей вызываются диоксидом серы. Оставшаяся треть обусловлена в основном оксидами азота, которые также служат одной из причин парникового эффекта и входят в состав городского смога.

Кислотные дожди. Предпосылки образования и выпадения. Воздействие на природные комплексы и их компоненты.Загрязнение атмосферы соединениями серной и азотной кислот с последующим выпадением осадков называется кислотными дождями.

Кислотные дожди образуются в результате выброса в атмосферу оксидов серы и азота предприятиями топливно-энергетического комплекса, автотранспортом, а также химическими и металлургическими заводами. При анализе состава кислотного дождя основное внимание обращается на содержание катионов водорода, определяющих его кислотность. Для чистой воды водородный показатель рН = 7, что соответствует нейтральной реакции. Растворы с рН ниже 7 считаются кислыми, выше — щелочными. Весь диапазон кислотности-щелочности охватывается значениями рН от 0 до 14.

Примерно две трети кислотных дождей вызываются диоксидом серы. Оставшаяся треть обусловлена в основном оксидами азота, которые также служат одной из причин парникового эф­фекта и входят в состав городского смоги.

Промышленность разных стран ежегодно выбрасывает в атмосферу более 120 млн т диоксида серы, который, реагируя с атмосферной влагой, превращается в серную кислоту. Попадая в атмосферу, эти загрязнители могут разноситься ветром на тысячи километров от источника и возвращаться на землю с дождем, снегом или туманом. Они превращают озера, реки и пруды в «мертвые» водоемы, уничтожая в них практически все живое — от рыб до микроорганизмов и растительности, губят леса, разрушают сооружения и памятники архитектуры. Многие животные и растения не могут выжить в условиях повышенной кислотности. Кислотные дожди не только вызывают подкисление поверхностных вод и верхних горизонтов почв, но и распространяются с нисходящими потоками воды на весь почвенный профиль и вызывают значительное подкисление грунтовых вод.

Сера содержится в таких полезных ископаемых, как уголь, нефть, медные и железные руды, при этом одни из них используются как топливо, а другие перерабатываются в химической и ме­таллургической промышленности. При переработке сера превращается в различные химические соединения, среди которых преобладают диоксид серы и сульфаты. Образовавшиеся соединения частично улавливаются очистными устройствами, оставшаяся их часть выбрасывается в атмосферу. Сульфаты образуются при сжигании жидких топлив и в ходе таких промышленных процессов, как нефтепереработка, производство цемента и гипса, а также серной кислоты. При сжигании жидких топлив образуется около 16% общего количества сульфатов.

Хотя кислотные дожди не создают таких проблем мирового масштаба, как глобальное потепление климата и истощение озонового слоя, их воздействие сказывается далеко за пределами страны, создающей это загрязнение.

Кислотные дожди и водоемы. Как правило, рН большей части рек и озер составляет 6.,8, но при высоком содержании в их водах минеральных и органических кислот рН значительно ниже. Про­цесс попадания кислотных дождей в водоемы (реки, пруды, озера и водохранилища) включает много этапов, на каждом из которых их рН может и уменьшаться и возрастать. Например, изменение рН осадков возможно при их движении по лесной подстилке, взаимодействии с минералами, продуктами деятельности микроорганизмов.

Все живое чувствительно к изменению рН, поэтому повышение кислотности водоемов наносит непоправимый вред рыбным запасам. В Канаде, например, из-за частых кислотных дождей более 4 тыс. озер объявлены мертвыми, еще 12 тыс. - на грани гибели. Нарушено биологическое равновесие 18 тыс. озер в Швеции. В половине озер южной части Норвегии исчезла рыба. Из-за гибели фитопланктона солнечный свет проникает на большую глубину, чем обычно. Поэтому все умершие от кислотных дождей озера поразительно прозрачные и необычайно голубые. Кислотные дожди и леса. Огромный урон кислотные дожди наносят лесам, садам, паркам. Опадают листья, молодые побеги делаются хрупкими, как стекло, и гибнут. Деревья становятся бо­лее подверженными воздействию болезней и вредителей, отмирает до 50% их корневой системы, главным образом мелкие корни, питающие дерево. В ФРГ кислотными дождями уже погублена почти треть всех елей. В таких лесистых районах, как Бавария и Баден, пострадало до половины лесных угодий. Кислотные дожди наносят урон не только лесам, расположенным на равнинах, ряд повреждений зарегистрирован в высокогорных лесах Швейцарии, Австрии, Италии. Кислотные дожди и урожайность сельскохозяйственных культур. Установлено, что последствия воздействия на сельскохозяйственные культуры кислотных дождей определяются не только их

Критерии оценки экологической обстановки территории. Оценка изменения среды обитания населения. Оценка загрязнения атмосферного воздуха.

Оценка экологической обстановки территории поводится в рамках эмпирического метода экологического нормирования. При этом выбирают наиболее емкие и информативные критерии оценки состояния экосистем. Параметры принимают на основе экспертных оценок, исходя из теоретичеких соображений и на основе многолетних данных. По возрастанию уровня экологического неблагополучия в результате-прирдно-антропогенных нарушений различают следующие зоны:

Яорлш-относит.удовл.деградация земель менее 5%.

Риск-условно-удвл;деградация5-20%

А"ризмс-неудвл.;зона чрезвычайной экологич.ситуации;20-50%

£едстивме-катастрофическая.>50%,полная потеря продуктивности э/с, потеря генофонда.

Для каждой зоны установленны свои критерии:

1. Ботанические (растительность). Наиболее чувствительна к нарушениям ОС. Оценку проводят по ухучшению видового состава, изменению ареалов, уменьшению индеска биоразнообразия.

2. Зоологические. Также вкл:биоразнообразие,плотность популяции видов-индикаторов, биомасса почвенной мезофауны.

3. Почвенные. Включают: плодородие в % от потенциального(н>85%,р-65-85,к-65-25,б<25%)^ содержание гумуса в % от первоначального , содержание ЛРС, токсичных солей, степень смытости, снижение уровня активности микробной массы и т.д.

4. Пространственные критерии. Относительная площадь земель, выведенных из землепользования.

5. Динамические критерии(на ск.интенсивно меняются показатели): увеличение площади разрушения экосистем, % год:н<0.5,р-1-2,к-2-4,б>4. Уменьшение запаса древесины, %/год, увеличение площади эродированных земель%/год.

6. Биохимические- измерение аномалий в содержании ХВ в растениях.

Оценку изменения среды обитания населения проводят по состоянию здоровья. Состояние здоровья населения оценивают по совокупности критериев и показателей загрязнения атмосферного воздуха, вод, почв и др.компонентов.

К основным медико-демографическим показателям относят заболеваемость, детскую смертность, специфические онкологические заболевания, связанные с загрязнением ОС. Показатели сравнивают с аналогичными в фоновых условиях территорий в техже природных зонах. Предпочтение дают контрольным показателям, рассчитанным за 10 лет. Также допускается использование в кач.контрольных данные по территории за предшествующие годы. Зоны экологического бедствия или чрезвычайной ситуации устанавливают по одному или нескольким основным или дополнительным показателям, отражающим более высокую степень экологического неблагополучия.

Оценка загрязнения атмосферного воздуха.Проводится в 2 этапа.

1. Оценка безопасности для чел-ка. Сравнить фактическую конц ХВ в воздухе с ПДК(сс). Если Сфакт не превышает ПДК, то рассчитывается эффект суммации для ве-в, обладающих однонаправленным действием (диоксиды азота и серы, свинец и диоксид серы,диоксид серы и фенол):

£Сфакт/ПДК<или =1 то воздух безопасен для чел-ка.

2. Количественная оценка производится по индексам загрязнения. ИЗА=ЦСфакт/ПДК)^к для 5 приорететных загрязнителей. Интегральный, т.к.учитывает все загрязнители.

У=Сфакт/ПДК- индивидуальный индекс ве-а, показывает на ск.факт.конц. превышает ПДК. К-коэф-т, учитывающий КО ве-а:

КО	К
1	1,7
2	1,3
3	1
4	0,85

Оценку можно провести с помощью универсального показателя кчества: (£сфакт/ПДК)/п<1 отражает реальной опасности каждого ве-а, т.к. усредняет вклад каждого компонента.

В-во	ПДКсс	КО
SO2	0,05	3
N02	0,04	2
N0	0,06	3
СО	3	4
Сёокид	0,001	1
HgPb	0.0003	1
Си	0.002	2
Zn	0.05	3

Билет №40