Экзаменационный билет №9

1.Экологический кризис, Экологическая катастрофа.

1. Э.кризис - это обратимое изменение равновесного состояния природных комплексов. Он характеризуется не столько усилением воздействия человека на природу, сколько резким увеличением влияния изменений людьми природы на общественное развитие, т.е. кризис ведет к перенастройке системы на новые условия существования.

Э.катастрофа - это природная аномалия. Зачастую возникшая на основе прямого или косвенного воздействия человеческой деятельности на природные процессы и ведущая к остро неблагоприятным экономическим последствиям или массовой гибели населения отдельного региона.

Э.катастрофа отличается от э. кризиса тем, что кризис это обратимое состояние, где человек выступает активно действующей стороной, а катастрофа - необратимое явление ,человек здесь вынужденно пассивна. Страдающая сторона.

2.Влияние основных групп токсикантов на водные экосистемы. Эвтрофикация водоемов.

Для оценки качества вод, как и воздуха, используются предельно допустимые концентрации (в нашей стране они разработаны более чем для 200 веществ). Кроме химических, при оценке качества питьевой воды используются бактериологические и органолептические критерии.

Важный показатель качества вод - наличие в них кислорода. В прямой зависимости от его содержания находится жизнь гидробионтов (аэробов)и способность вод к самоочищению. Под БПК понимают количество кислорода, которое расходуется для разложения (окисления) содержащихся в воде веществ, способных участвовать в биохимических процессах.

Основные загрязняющие воды вещества (агенты) и их источники

Загрязнители Основные источники Важнейшие следствия

Азот, фосфор, другие биогенные элементы и их соединения, органические вещества Смыв минеральных и органических удобрений, кислые осадки, синтетические моющие средства, животноводческие комплексы, бытовые и прочие стоки, эрозия почв и др. Основные факторы загрязнения и эвтрофикации (богатого питания) вод

Взвешенные частицы (повышение мутности) Продукты эрозии почв, разрушение берегов и русел рек, смыв с урбанизированных территорий Уменьшение прозрачности воды, заиление русел рек и других водоемов, эвтрофикация

Пестициды и другие ядовитые вещества Смыв с полей, потери при транспортировке и хранении, утечки с предприятий и т.п. Отравление или поражение организмов, образование вторичных загрязняющих веществ, высвобождение из соединений тяжелых металлов

Мусор и другие твердые отходы Захоронение в океане, смыв сточными водами, водный транспорт и т-п. Загрязнение прямое и продуктами разложения, заглатывание гидробионтами, источник эвтрофикации вод

Нефть и нефтепродукты Потери при добыче (особенно со дна морей) и при транспортировке (особенно при авариях танкеров), утечки с двигателей, сточные воды Нефтяная пленка, мазут, гибель планктона и других гидробионтов, потеря вкусовых качеств продуктами промысла, уменьшение альбедо и испарение с водной поверхности

В земледельческих районах сельское хозяйство - основной загрязнитель воды. Воды загрязняются продуктами разрушения почв, удобрениями и ядохимикатами, смываемыми с полей, животноводческими комплексами.

Под эвтрофикацией вод понимают обогащение их биогеннымн элементами, особенно азотом и фосфором или веществами, их содержащими.

На примере эвтрофикации и ее последствий наглядно прослеживаются такие основополагающие для экологии явления, как цепные природные реакции, действие лимитирующих факторов, водные сукцессии и другие системные положения

Роль природных и антропогенных факторов в эвтрофикации вод. Эвтрофикация вызывается как природными, так и антропогенными факторами. Различия в их действии связаны не только с интенсивностью, но и с механизмом отдельных процессов.

Природная эвтрофикация протекает, как правило, медленно и зависит от химизма и минералогического состава пород и грунтов, окружающих водоемы. Водоемы с большими запасами воды и расположенные среди кристаллических пород мало подвержены эвтрофикации. Они в течение тысячелетий могут оставаться в олиготрофном (бедном питательными веществами) состоянии, а следовательно, с чистой водой.

Пример такого водоема - озеро Байкал. Медленная эвтрофикация характерна также для озер ледникового происхождения. Это основные резервуары озерной чистой воды. Такие водоемы вместе с тем в силу малой насыщенности жизнью и низких температур имеют слабую способность к самоочищению. Поэтому они весьма чувствительно реагируют на загрязнения.

Небольшие водоемы, питающиеся с водосборов, хорошо обеспеченных подвижными формами азота и фосфора подвержень интенсивной эвтрофи-кации. Они быстро переходят из состояния молодости (олиготрофные) к зрелости (мезатрофные) и старости (эвтрофные) при последующем превращении в болота, а затем и в сушу с торфянистыми субстратами.

Антропогенной эвтрофикации в настоящее время подвержены практически все внутренние водоемы и некоторые моря. Основными факторами ее являются минеральные удобрения, а в ряде случаев моющие средства, компоненты которых - поверхностно-активные вещества (ПАВ) изготавливаются на фосфорной основе.

Источниками эвтрофикации вод являются также бытовые и промышленные стоки, животноводческие комплексы, подогретые веды, рекреационные воздействия, преобразования текущих вод в стоячие и другие результаты человеческой деятельности.

Таким образом, в процессе эвтрофикации изменяется не только химизм воды, но и видовой состав организмов. За этим следует обеднение глубинных слоев воды кислородом, смена аэробных процессов анаэробными, загрязнение воды ядовитыми веществами.

3.Основные токсиканты в природных средах и сельскохозяйственной продукции.

По оценке Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), из более чем 6 млн известных химических соединений практически используется до 500 тыс. соединений; из них около 40 тыс. обладают вредными для человека свойствами, а 12 тыс. являются токсичными..

Источники загрязнения разделяются по характеру поступления загрязняющих веществ в окружающую среду – локальные, точечные, площадные и линейные (неточечные). Все промышленные источники выбросов и стоков точечные. Неточечные источники связаны с сельским хозяйством, химизацией, поверхностным стоком с загрязненных территорий и т.д.

При оценке влияния загрязнений на природную среду необходимо различать прямое (первичное) и опосредованное (вторичное воздействие). Например, прямое воздействие выбросов металлургического или химического комбината вызывает первичный эффект гибели растительности в ближайших окрестностях. Вслед за этим неизбежно развиваются вторичные процессы эрозии и дефляции оголенной поверхности почв вплоть до полного разрушения почвенного покрова (опосредованное воздействие).

По характеру образования загрязнения подразделяются на природные и антропогенные. Природное загрязнение вызывается естественными причинами. Природное загрязнение в более узком понятии называется естественным, если происходит без всякого влияния человека на природные процессы; как правило, это катастрофические процессы – мощное извержение вулкана, селевой поток и т.п.

Загрязнения, возникающие в результате хозяйственной деятельности человека, называют антропогенными. Их подразделяют на промышленные, сельскохозяйственные (возникающие при внесении удобрений, использовании ядохимикатов, сбросе отходов животноводства и других действиях, связанных с сельскохозяйственным производством), военные .

По своей природе все загрязнения делятся на физические, физико-химические, химические, биологические и механические.

Физическое загрязнение связано с изменением физических факторов среды: температуры – тепловое загрязнение; волновых параметров – световое, шумовое, электромагнитное загрязнения; радиационных параметров – радиационное, радиоактивное загрязнения.

Единственной формой физико-химического загрязнения является аэрозольное загрязнение, то есть загрязнение воздуха мелкодисперсными жидкими и твердыми веществами; примером такой формы загрязнения является промышленный смог или просто дым.

Проникновение в окружающую среду химических веществ. Сюда входит загрязнение тяжелыми металлами, пестицидами, отдельными простыми или сложными химическими веществами.

Биологическое загрязнение связано с внесением в окружающую среду и размножением в ней нежелательных для человека организмов, а также с проникновением или внесением в природные экосистемы чуждых данным сообществам и обычно там отсутствующих видов организмов.

Биологическое загрязнение может быть сознательным (интродукция растений и животных, применение биологического оружия), случайным (занос сорных растений и вредных насекомых с импортируемой продукцией или завозимой из других регионов). Загрязнение окружающей среды микроорганизмами является микробиологической формой биологического загрязнения, а загрязнение биогенными веществами (выделения, мертвые тела и т.п.) – биотической формой.

Засорение среды агентами, оказывающими неблагоприятное механическое воздействие без физико-химических последствий (например мусором), называют механическим загрязнением. Такое выделение несколько условно, так как фактически замусоривание всегда сопровождается негативными физико-химическими эффектами.

4.Оценка воздействия на ландшафт.

Воздействия человека на ландшафты, при системном подходе, анализируются многоуровневой системой «общество-природа». Природа и общество – сложные подсистемы общей для них системы. Их закономерности развития необходимо изучать и учитывать в последствиях антропогенного воздействия. Подсистема «общество» воздействует на «природу» и испытывает обратное влияние измененной природы. Общество как подсистема пытается управлять всей системой в целом. Элементы природы и общества (хозяйства) рассматривают как неравнозначные. Считается, что ведущая роль в функционировании системы «общество-природа» принадлежит обществу. Полагают, что природа не управляет процессом их взаимодействия. Рассматривать же самоуправляемость этой системы также считают невозможным. Поэтому только подсистема «общество» прогнозирует и корректирует путь развития системы в целом. Возможно все это и так, но конечное слово остается за «управляемой подсистемой – природой Некоторые авторы находят недостатки в системном подходе в игнорировании пространственной структуры в подсистемах «природа» и «общество». При решении локальных и региональных решений часто используется представление о закрытом состоянии системы. В действительности же региональные и локальные системы выступают как открытые системы, обменивающиеся веществом, энергией и информацией с другими территориальными системами. Подсистемы «общество» и «природа» и между собой вступают в сложные и многообразные связи. Для решения задач взаимодействия этих подсистем сформулируем основные блоки. Это: «геосистема», «общество», «взаимодействие человека», «изменения в геосистеме», «управление», «последствие воздействий». Смысл оценки определяется двумя главными аспектами: воздействия человека на геосистему и последствия этих воздействий. Взаимосвязь системы «человек-природа» отражается в общей структуре подсистем, механизмах взаимодействия между подсистемами, процессах управления подсистемами, процессах управления подсистемами, получения оценок по взаимодействию элементов в системе. В подсистеме «общество» в качестве элементов выделяют основные источники воздействия: хозяйство (предприятия, территориально-производственные комплексы, технические подсистемы, природно-технические подсистемы); население (группы людей, организованные по территориальному признаку, основной объект последствий при изменении состояния среды); органы управления (организационная работа). Подсистема «природа» выражена в форме геосистем, ландшафтов, природных территориальных комплексов, отдельных компонентов. Указанные подсистемы сгруппированы как управляемая и управляющая части. Отсюда две оценки – оценка действий «общества», обеспечивающих управление, и второй аспект – оценка управления «природы». Механизм их взаимодействия следующий: человек в процессе своей деятельности оказывает на природу различные воздействия. В результате воздействий в природе происходят изменения. Изменения геосистемы оказывают обратное воздействие и на человека и на его хозяйственную деятельность. Изменения приводят к положительным или отрицательным последствиям в состоянии здоровья населения или хозяйстве. Анализируя последствия по изменениям состояния ландшафта, переходят к процедурам оценки. Управляемая подсистема включает управляемую и не управляемую части. Последствия выражаются в положительной или отрицательной перемене состояния каждого элемента управляемой или неуправляемой частей в управляемой подсистеме. В последствиях не исключается возможность перехода управляемой или неуправляемой части в новое качественное состояние, но основное внимание уделяют отрицательным последствиям. Линия «воздействия-последствия» - сложная, ветвящаяся цепь процессов, отражающих взаимодействие между отдельными составляющими многокомпонентных систем. Любая территориальная система характеризуется вертикальными и горизонтальными связями, совмещенными во времени и пространстве, действующими одновременно в неразрывном единстве. Круговороты вещества, потоки энергии, их тесное взаимодействие приводят к распространению изменений. Все воздействия общества подразделяются на три группы: изъятие вещества или энергии; целенаправленное преобразование процессов или компонентов природы; привнесения в природу энергии, отходов или других веществ (удобрений, вредных химикатов, ядов, отходов). Отсюда последствия: ухудшение окружающей человека среды, уменьшение природных ресурсов, ухудшение качества продукции, замена естественного качества искусственным. Происходят цепная реакция, вызывающая изменения во всем природном комплексе. Например, хозяйства, использующие природные ресурсы ландшафта, передают отрицательные воздействия в другие отрасли, не связанные с природой.