
- •Министерство образования и науки российской федерации
- •Технологический институт сервиса (филиал)
- •Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения
- •Высшего профессионального образования
- •«Донской государственный технический университет»
- •В г. Ставрополе Ставропольского края
- •Министерство образования и науки российской федерации
- •Технологический институт сервиса (филиал)
- •Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения
- •Высшего профессионального образования
- •«Донской государственный технический университет»
- •В г. Ставрополе Ставропольского края
- •Раздел I «Биосфера и человек»
- •Лекция №1
- •Тема: «Общебиологические и системные представления в экологии»
- •1. Предмет экологии, ее структура, задачи
- •2. Основные экологические законы
- •5. Основные теории происхождения жизни на Земле
- •Лекция № 2 Тема: «Структура биосферы, экосистемы » План
- •Вопрос 1. Концентрические оболочки Земли. Биосфера как одна из оболочек Земли
- •Вопрос 2. Круговорот веществ в природе
- •Вопрос 3. Биогеохимические циклы наиболее жизненно важных биогенных веществ
- •Вопрос 4. Классификация природных экосистем биосферы
- •Вопрос 5. Наземные экосистемы (биомы)
- •Вопрос 6. Пресноводные экосистемы
- •Вопрос 7. Морские экосистемы
- •Вопрос 8. Целостность биосферы как глобальной экосистемы
- •Вопрос 9. Эволюция биосферы
- •Вопрос 10. Ноосфера как новая стадия развития биосферы
- •Лекция № 3 Тема: «Взаимоотношение организма и среды» План
- •1. Понятие о среде обитания и экологических факторах
- •2. Основные представления об адаптациях организма.
- •3. Лимитирующие факторы
- •4. Значение физических и химических факторов среды в жизни организма
- •5. Эдафические факторы и их роль в жизни растений и почтенной биоты
- •6. Ресурсы живых существ как экологические факторы
- •Лекция № 4 Тема: «Экология и здоровье человека» План
- •Вопрос 1. Влияние природно-экологических факторов на здоровье человека
- •Вопрос 2. Влияние социально-экологических факторов на здоровье человека
- •Вопрос 3. Гигиена и здоровье человека
- •Лекция № 5 Тема: «Глобальные проблемы окружающей среды» План
- •Вопрос 1. Классификация основных видов антропогенных воздействий
- •2. Источники загрязнение атмосферного воздуха
- •Вопрос 3. Экологические последствия глобального загрязнения атмосферы
- •Вопрос 4. Загрязнение гидросферы
- •Вопрос 5. Экологические последствия загрязнения гидросферы
- •Вопрос 6. Антропогенное воздействие на литосферу
- •Вопрос 7. Антропогенные воздействия на растительный и животный мир
- •Вопрос 8. Особые и экстремальные виды воздействия на биосферу
- •8.1 Загрязнение окружающей среды отходами производства
- •8.2 Шумовое загрязнение и воздействие электромагнитных полей и излучений на окружающую среду
- •8.3 Биологическое загрязнение окружающей среды
- •8.4 Экстремальные воздействия на биосферу
- •Раздел II «Использование природных ресурсов и охрана окружающей среды»
- •1. Понятия об охране окружающей среды, природопользовании и экологической безопасности
- •Основные принципы рационального использования природных ресурсов
- •3. Экологическое нормирование
- •1. Принципиальные направления инженерной экологической защиты
- •Защита атмосферы
- •1.2 Защита гидросферы
- •1.3 Защита литосферы
- •Защита биотических сообществ
- •1.5 Защита от отходов производства и потребления
- •1.6 Защита от шумового воздействия
- •1.7 Защита от электромагнитных полей и излучений
- •1.8 Защита от биологических воздействий
- •2. Экономическое регулирование в области охраны окружающей среды
- •3. Государственный учет природных ресурсов и загрязнителей
- •4. Лицензии, договоры и лимиты на природопользование
- •5. Плата за использование природных ресурсов и негативное воздействие на окружающую среду
- •6. Финансирование природоохранной деятельности
- •7. Понятие о концепции эколого-экономического устойчивого развития общества
- •Лекция № 8 Тема: «Основы экологического права и профессиональная ответственность» План
- •Источники экологического права и государственные органы управления
- •Экологическая стандартизация и паспортизация
- •3. Система экологического контроля в России
- •Лекция № 9
- •1. Роль международных экологических отношений
- •2. Национальные и международные объекты охраны окружающей среды
- •3. Участие России в международном экологическом сотрудничестве
- •Жидков в.Е. Чимонина и.В. Экология
Вопрос 6. Антропогенное воздействие на литосферу
Антропогенное воздействие на литосферу вызывает деградацию почвы — это постепенное ухудшение ее свойств, которое сопровождается уменьшением содержания гумуса и снижением плодородия. Как известно, почва один из важнейших компонентов окружающей природной среды, непосредственно связанный с приповерхностной частью литосферы. Ее образно называют «мостом между живой и неживой природой». Почва обеспечивает существование биосферы, является ее основой, она — биологический адсорбент и нейтрализатор загрязнений.
Следует учитывать, что почва практически невозобновимый природный ресурс. Все основные ее экологические функции замыкаются на одном обобщающем показателе —почвенном плодородии. Отчуждая с полей основной (зерно, корнеплоды, овощи и др.) и побочный урожай (солома, листья, ботва и др.), человек размыкает частично или полностью биологический круговорот веществ, нарушает способность почвы к саморегуляции и снижает ее плодородие. Эти процессы ведут к весьма опасной по своим далеко идущим последствиям дегумификации — потере гумуса. Дегумификация возрастает и за счет неумеренного внесения в почву минеральных удобрений. За последнее столетие почвы Черноземья потеряли от трети до половины
34
содержания гумуса. Но даже частичная потеря гумуса и, как следствие, снижение плодородия не дает почве возможность выполнить в полной мере свои экологические функции, и она начинает деградировать, т.е. ухудшать свои свойства.
К деградации почв (земель) ведут и другие причины, преимущественно антропогенного характера: эрозия, загрязнение, вторичное засоление, заболачивание, опустынивание. В наибольшей степени деградируют почвы агроэкосистем, причина неустойчивого состояния которых в их упрощенном фитоценозе, не обеспечивающем оптимальную саморегуляцию. Огромный экологический ущерб почвам наносит эрозия.
Эрозия почв (от лат. erosio — разъедание) — разрушение и снос верхних, наиболее плодородных горизонтов и подстилающих пород ветром (ветровая эрозия) или потоками воды (водная эрозия). Земли, подвергшиеся разрушению в процессе эрозии, называют эродированными.
По аналогии выделяют также промышленную эрозию (разрушение почв при строительстве и при разработке карьеров), военную эрозию (воронки, траншеи), пастбищную эрозию (при интенсивной пастьбе скота), ирригационную (разрушение почв при прокладке каналов и нарушении норм поливов) и др.
Однако настоящим бичом земледелия у нас в стране и в мире остаются ветровая эрозия (ей подвержены 34% суши) и водная эрозия, активно действующая на 31% поверхности суши. В засушливых районах мира эродировано 60% от общей площади, из них 20% — сильно эродированы.
Интенсивность ветровой эрозии (дефляции) зависит от скорости ветра, устойчивости почвы, наличия растительного покрова, особенностей рельефа и от других факторов. Огромное влияние на ее развитие оказывают антропогенные факторы. Например, уничтожение растительности, нерегулируемый выпас скота, неправильное применение агротехнических мер резко активизируют эрозионные процессы.
При очень сильных и продолжительных ветрах возникают пыльные бури. Они способны развеять за несколько часов до 500 т почвы с 1 га пашни и безвозвратно уносят самый плодородный верхний слой почв. Пыльные бури загрязняют атмосферный воздух, водоемы, отрицательно влияют на здоровье человека. В нашей стране пыльные бури неоднократно возникали в Нижнем Поволжье, на Северном Кавказе, в Башкирии и др.
В настоящее время крупнейший источник пыли — Арал. На космических снимках видны шлейфы пыли, которые тянутся в стороны от Арала на сотни километров. Общая масса переносимой ветром пыли в районе Арала достигает 90 млн т/г. Другой крупный пылевой очаг - Черные земли Калмыкии.
Почвенные горизонты почв легко загрязняются. Основные загрязнители почвы: пестициды (ядохимикаты); минеральные удобрения; отходы и отбросы производства; газодымовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу; нефть и нефтепродукты.
В мире производится более миллиона тонн пестицидов. По данным ВОЗ, отравлению пестицидами в мире каждый год подвергаются до 2 млн человек, из них 40 тыс. – с летальным исходом. Можно констатировать, что общий экологический вред от использования загрязняющих почву пестицидов многократно превышает пользу от их применения.
Почвы загрязняются и минеральными удобрениями, если их используют в неумеренных количествах, теряют при транспортировке и хранении. Из различных удобрений в почву в больших количествах мигрируют нитраты, сульфаты, хлориды и другие соединения.
К интенсивному загрязнению почв приводят отходы и отбросы производства. В стране ежегодно образуется свыше миллиарда тонн промышленных отходов, из них более 50 млн т особо токсичных. Огромные площади земель заняты свалками, золоотвалами, хвостохранилищами и др., которые интенсивно загрязняют почвы, способность которых к самоочищению, как известно, ограничена.
Огромный вред для функционирования почв представляют газодымовые выбросы промпредприятий. Почва способна накапливать весьма опасные для здоровья человека загрязняющие вещества, например, тяжелые металлы, радионуклиды и радиоизотопы, оседающие из этих выбросов.
Одной из серьезных экологических проблем России становится загрязнение земель нефтью и нефтепродуктами в таких нефтедобывающих районах, как Западная Сибирь, Поволжье и др. Причины загрязнения: аварии на нефтепроводах, несовершенство технологии нефтедобычи, аварийные и технологические выбросы и т.д. В Западной Сибири свыше 20 тыс. га загрязнены нефтью толщиной слоя не менее 5 см. На Тюменском Севере площади оленьих пастбищ уменьшились на 12,5% (6 млн га), замазученными оказались 30 тыс. га.
В процессе хозяйственной деятельности человек может усиливать природное засоление почв. Такое
35
явление носит название вторичного засоления и развивается оно при неумеренном поливе орошаемых земель в засушливых районах. Во всем мире процессам вторичного засоления и осолонцевания подвержено около 30%, в России — 18% общей площади орошаемых земель. Засоление почв ослабляет их вклад в поддержание биологического круговорота веществ. Исчезают многие виды растительных организмов, появляются новые — растения галофиты (солянка и др.). Уменьшается генофонд наземных популяций в связи с ухудшением условий жизни организмов, усиливаются миграционные процессы.
Заболачивание почв наблюдается в сильно переувлажненных районах, например, в Нечерноземной зоне России, на Западно-Сибирской низменности, в зонах вечной мерзлоты. Оно сопровождается деградационными процессами в биоценозах, накоплением на поверхности неразложившихся остатков. Заболачивание ухудшает агрономические свойства почв и снижает производительность лесов.
Одним из глобальных проявлений деградации почв, да и всей окружающей природной среды в целом, является опустынивание. Опустынивание — это процесс необратимого изменения почвы и растительности и снижения биологической продуктивности, который в экстремальных случаях может привести к полному разрушению биосферного потенциала и превращению территории в пустыню. На территории СНГ опустыниванию подвержено Приаралье, Прибалхашье, Черные земли в Калмыкии и Астраханской области и некоторые другие районы. Все они относятся к зонам экологического бедствия.
Непродуманная хозяйственная деятельность на этих территориях привела к необратимым деградационным изменениям природной среды и, что особенно опасно, ее эдафической части. Например, там, где по условиям рельефа, качеству почвы, мощности травостоя можно было выпасать только одну овцу, выпасалось в десятки раз больше. В результате пастбища превратились в эродированные земли. Это привело к резкому снижению биоразнообразия и разрушению природных экосистем. Многие экологи считают, что в списке злодеяний против окружающей среды на второе место после гибели лесов можно поставить «опустынивание».
Недрами называют верхнюю часть земной коры, в пределах которой возможна добыча полезных ископаемых. Экологические и некоторые другие функции недр как природного объекта достаточно многообразны. Являясь естественным фундаментом земной поверхности, недра активно влияют на окружающую природную среду. В этом состоит их главная экологическая функция.
Основное природное богатство недр — минерально-сырьевые ресурсы, т.е. совокупность полезных ископаемых, заключенных в них. Добыча (извлечение) полезных ископаемых с целью их переработки — главная цель пользования недрами.
Важно подчеркнуть также, что в наши дни недра должны рассматриваться не только в качестве источника полезных ископаемых или резервуара для захоронения отходов, но и как часть среды обитания человека в связи со строительством метрополитенов, подземных городов, объектов гражданской обороны и т.д.
Экологическое состояние недр определяется прежде всего силой и характером воздействия на них горнодобывающей, строительной и иной деятельности. В современный период масштабы антропогенного воздействия на земные недра огромны. Только в России действуют несколько тысяч карьеров для открытой разработки полезных ископаемых, из них самые глубокие — Коркинские угольные карьеры в Челябинской области (более 500 м). Глубина угольных шахт нередко превышает 1500 м.
Недра нуждаются в постоянной экологической защите, в первую очередь от истощения запасов сырья, а также от загрязнения их вредными отходами, сточными водами и т.д. С другой стороны, разработка недр оказывает вредное воздействие практически на все компоненты окружающей природной среды и ее качество в целом.