- •Введение
- •Лекция 1 Предмет, структура, проблемы, задачи, методы науки экология
- •Предмет экологии
- •Антропоцентрический, технологический, технократический подход к решению вопроса о месте человека в природе
- •Биоцентрический или экоцентрический подход к проблеме взаимоотношений человека и природы
- •Структура науки экологии
- •Проблемы экологии
- •Задачи экологии
- •Методы экологии
- •Лекция 2 Среда обитания, экологические факторы
- •Экологические факторы
- •Закономерности воздействия абиотических экологических факторов на организмы. Адаптация
- •Среда обитания
- •Закономерности действия биотических экологических факторов («Биотические отношения»)
- •Экологическая ниша
- •Лекция 3 Экологические системы
- •Экологическая система
- •Биотическая структура экосистемы
- •Биотический круговорот веществ и энергии в природных экосистемах
- •Круговорот углерода
- •Круговорот кислорода
- •Поток энергии через экосистемы
- •Пищевые (трофические) цепи и сети
- •Развитие и устойчивость экосистем. Сукцессия
- •Агроэкосистемы
- •Лекция 4 Биосфера
- •Понятие биосферы, границы и состав биосферы
- •Функционирование биосферы
- •Эволюция биосферы Изменения окружающей среды на земле всегда происходили параллельно с эволюцией жизни. Два этих процесса в биосфере развивались параллельно и взаимосвязано:
- •Возникновение круговорота органических соединений углерода.
- •Увеличение биологического многообразия и усложнение строения и функциональной организации живых существ и биосферы в целом.
- •Лекция 5 Законы экологии
- •Закон всеобщей связи вещей и явлений – принцип целостности
- •Закон больших чисел.
- •Принцип Ле Шателье
- •Закон сохранения массы вещества
- •Закон ограниченности ресурсов
- •Закон падения природно-ресурсного потенциала
- •Следствия законов сохранения, всеобщей связи и принципа Ле Шателье
- •Лекция 6 Антропогенное воздействие человека на окружающую природную среду
- •Воздействие хозяйственной деятельности человека на природу на разных стадиях развития человеческого общества
- •Виды воздействия человека на природу
- •Природные ресурсы
- •Виды загрязнения человеком природной среды
- •Устойчивость загрязнений (загрязнителей) в окружающей среде
- •Нормирование загрязнений окружающей среды
- •Лекция 7 Антропогенное воздействие на атмосферу
- •Строение и состав и значение атмосферы для биосферы
- •Основные вещества, загрязняющие атмосферу
- •Основные загрязнители атмосферы
- •Влияние оксидов серы и азота на атмосферу
- •Нарушение озонового слоя атмосферы (озоновые дыры)
- •Парниковый эффект и изменения климата
- •Аэрозольный эффект. Смог.
- •Лекция 8 Антропогенное воздействие на водные системы
- •Вода в биосфере
- •Потребление пресной воды
- •Водные ресурсы России
- •Источники, виды и последствия антропогенного загрязнения природных вод Источники антропогенного загрязнения природных вод:
- •Требования к питьевой воде:
- •Пдк некоторых примесей в питьевой воде, мг/л
- •Загрязнение вод России
- •Загрязнение морей
- •Лекция 9 Загрязнение поверхности земли
- •Земельные ресурсы
- •Земля – базис продовольственного обеспечения
- •Земля России
- •Загрязнение земли
- •Лекция 10 Экологические проблемы большого города
- •1. Состав, разнообразие и напряженность экологических проблем города
- •2. Основные экологические проблемы, связанные с урбанизацией
- •3. Загрязнение городского воздуха
- •4. Проблема водоснабжения
- •5. Проблема утилизации тбо
- •6. Геоэкологические проблемы города
- •7. Преобразование биосферной компоненты в условиях города
- •Лекция 11 Экологическая безопасность, экологическое нормирование, экологический риск
- •Экологические и гигиенические нормативы
- •Экологическое нормирование с использованием пдк
- •Экологический риск
- •Общие положения охраны биосферы от загрязнений
- •Очистка воздуха от загрязнений
- •Очистка выбросов от пыли и аэрозолей
- •Очистка воздуха от газо- и парообразных загрязнений
- •Очистка выбросов автотранспорта
- •Лекция 13 Охрана биосферы от загрязнений – методы очистки воды от загрязнений
- •Общие сведения
- •Гидромеханические методы очистки сточных вод
- •Химические методы
- •Физико-химические методы
- •Электрохимические методы
- •Биохимические методы
- •Переработка водных суспензий (пульп)
- •Лекция 14 Охрана биосферы от загрязнений – очистка суши от загрязнений
- •Общие сведения
- •Охрана почв от загрязнений
- •Утилизация и переработка твердых отходов
- •Проблема отложенного отхода
- •Лекция 15 Экологический кризис, пути выхода из экологического кризиса, международное сотрудничество по преодолению экологического кризиса
- •Естественная сторона экологического кризиса
- •Социальная сторона экологического кризиса
- •Сдержать рост населения.
- •Снизить природоемкость экономики.
- •Международное сотрудничество по преодолению экологического кризиса
- •Перспективы человечества по преодолению глобального экологического кризиса
- •Концепция экоразвития
- •Концепция устойчивого развития
- •Концепция Ноосферы
- •Парадигма н.Н. Моисеева
- •Критерий в.Г. Горшкова
Виды загрязнения человеком природной среды
Загрязнение – привнесение в среду или возникновение в ней новых, обычно не характерных физических, химических, биологических агентов, а также превышение присутствующими в среде агентами своего естественного уровня.
Классификация загрязнений:
По масштабам распространения – локальные, региональные, глобальные. Для атмосферы локальными считаются загрязнения, оказывающие влияние на внешнюю среду в радиусе 80 км, региональными – 90–800 км, глобальными – более 800 км.
По продолжительности воздействия – кратковременные и долговременные.
Кратковременные загрязнения – единичные выбросы в атмосферу при взрывах, утечка газа, нефтепродуктов.
Долговременные загрязнения – постоянно или длительно действующие источники загрязнения (промышленные предприятия, ТЭС, гидросооружения и т.д.), могут привести к значительным изменениям компонентов внешней среды.
По характеру воздействия – физические, биологические, химические.
Физические загрязнения – тепловой нагрев, шум, электромагнитное и радиоактивное излучения (изменяет непосредственные физические характеристики среды).
Химические загрязнения – оксиды серы, азота, углеводороды, тяжелые металлы, фтористые соединения и другие химические вещества – изменяющие химический состав атмосферы, гидросферы, почвы.
Биологические загрязнения – нехарактерные и нежелательные для данной экосистемы живые организмы (вирусы, бактерии и др. – например колорадский жук).
По источнику:
естественные – возникающие в результате деятельности бактерий, стихийных бедствий, естественных геологических процессов;
антропогенные – источниками которых является энергетика, транспорт, сельское хозяйство, коммунально-бытовые системы.
Естественные загрязнения происходят в результате протекания природных процессов (извержения вулканов и т.д.). Естественное загрязнение биосфера обычно способна преодолеть за счет процессов саморегуляции и самовосстановления (самоочищения).
Искусственные загрязнения (антропогенные) – результат хозяйственной деятельности человека, их биосфера полностью обычно переработать не может в силу нескольких причин:
количество антропогенных загрязнений очень велико;
среди антропогенных загрязнений присутствуют вещества, не характерные для природы в ее нормальном состоянии – ксенобиотики (большинство синтетических веществ). Ксенобиотики не вписываются в естественный круговорот веществ и не могут быть переработаны природой;
многие антропогенные загрязнители подавляют естественные процессы самоочищения и самовосстановления, в т.ч. многие ксенобиотики, ПАВ и т.д.
Поскольку в результате хозяйственной деятельности человека образование загрязнителей объективно неизбежно, основной практической задачей является сведение масштабов загрязнений к минимуму.
Устойчивость загрязнений (загрязнителей) в окружающей среде
Загрязнения (загрязнители) в природе могут накапливаться в неизменном виде, а могут быть подвергнуты трансформации – изменению.
Виды трансформации загрязнителей под воздействием химических и физических факторов:
образование более простых веществ;
образование более сложных веществ.
Выделяют трансформацию загрязнителей под воздействием биологических факторов (биотрансформацию):
биодеградацию;
биоусиление;
биоконцентрирование.
Трансформация загрязнителей в окружающей среде – превращение химических соединений под влиянием химических, физических и биологических факторов – например, в верхних слоях атмосферы под действием солнечного света фреоны разлагаются с выделением атомарного хлора; сернистые газы (SO2 и SO3) во влажном воздухе образуют сернистую и серную кислоту (кислотный дождь) и т.д.
Биотрансформация – происходит в процессе продвижения загрязнителей по пищевым цепям, и приводят к биодеградации, биоусилению и биоаккумуляции исходных загрязнителей.
Биодеградация – разложение (например, биоразлагаемые органические вещества под воздействием аэробных бактерий превращаются в СО2, Н2О, фосфаты и др.)
Биоусиление – процесс превращения исходного загрязнителя в более опасное вещество (под воздействием бактерий металлическая ртуть превращается в метил- или этил-ртуть, которые гораздо более опасны).
Биоаккумуляция – постепенное накопление организмами вредных веществ в ходе их обитания в загрязненной среде за счет неполного выделения загрязнителей из организма. Концентрация биоаккумулируемых веществ возрастает по мере продвижения по пищевым цепям (ДДТ, ртуть и т.д.)
