- •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
Требования к питьевой воде:
эпидемиологическая безопасность (не должна содержать возбудителей заболеваний);
химическая безвредность (отсутствие химических веществ, наносящих вред здоровью);
благоприятные органолептические свойства (отсутствие посторонних вкуса, запаха, цвета, пр.)
ПДК примеси в питьевой воде (табл. 11) – максимальная концентрация примеси в воде, которая полностью исключает вредное воздействие на организм человека, не изменяя цвет, вкус и запах воды.
Приоритетный список химических веществ для контроля качества питьевой воды:
А. Солевой состав: уровень минерализации, жесткость общая, сульфаты, хлориды, щелочность – кальций, магний, натрий, калий.
В. Микроэлементы: F, B, Cu, нитриты, нитраты, Sr, Se,а также Al, Be.
C. тяжелые металлы: Hg, Pb, Cd, As, Fe, Cr, V, Zn, U, а также Ba, Ni, Mn.
D. Органические вещества: ПАВ, нефтепродукты, бензапирен, фенол, Σ хлорорганических соединений, Σ нитросоединений, Σ фосфорорганических соединений, гуминовые вещества, ХПК, БПК, Σ CnHm, растворенный кислород.
Таблица 11
Пдк некоторых примесей в питьевой воде, мг/л
Вещество |
ПДК |
Сульфат – ионы Фосфат – ионы Фторид – ионы Железо Свинец Кадмий Ртуть Бензапирен |
500 3,5 1,5 0,3 0,03 0,001 5х10-4 5х10-6 |
Уровень минерализации – общее содержание в воде минеральных солей.
Жесткость – суммарное содержание растворимых солей щелочноземельных металлов.
Жесткость общая – Σ Ca, Mg
Гуминовые вещества – простые органические соединения, образующиеся при разложении органического материала.
ХПК – количество O2, необходимое для полного окисления органических веществ химическим путем.
БПК – количество O2, необходимое для разложения в воде органических веществ, разлагаемых биологическим путем (бактериями).
Загрязнение вод России
Если для атмосферы основное внимание обращается на глобальные характеристики, для природных вод наибольший интерес представляют региональные, бассейновые особенности.
По существующей санитарной классификации, сточные воды разделяют на:
нормативно чистые (не проходят очистки);
нормативно очищенные;
загрязненные.
В РФ на 1 человека образуется в 1,5 раза больше хозяйственных стоков, чем в мире в среднем.
Вклад различных отраслей промышленности в загрязнение вод:
электроэнергетика – 21,1 %;
химическая – 18,1 %;
деревообработка – 17,8 %;
черная металлургия – 9,9 %;
машиностроение – 8 %;
угольная – 6,4 %;
цветная металлургия – 5,5 %;
атомная – 3,7 %;
нефтепереработка – 2,7 %;
легкая – 1,7 %;
стройматериалы – 1,6 %;
пищевая – 1,4 %;
нефтедобыча – 0,16 %.
Объем нормативно очищенных стоков составляет всего 10 % от всех вод, требующих очистки что является следствием низкой эффективности работы очистных сооружений.
Качество воды в большинстве водных объектов России не отвечает нормативным требованиям. Учет сброса сточных вод и система их оценки не упорядочены. Так, коллекторно-дренажные воды с орошаемых земель условно относятся к нормативно-чистым, хотя они загрязнены ядохимикатами, соединениями азота и фосфора и требуют разбавления в 10–50 раз для достижения нормального качества.
Состояние водных источников и систем централизованного водоснабжения РФ не может гарантировать требуемого качества питьевой воды. По состоянию на 1998 г:
75,3 % исследованных проб нестандартны по вкусовым качествам;
20,4 % исследованных проб не отвечают гигиеническим нормам по химическому составу;
1,2 % исследованных проб не отвечают гигиеническим микробиологическим нормам.
В целом почти половина жителей РФ потребляет недоброкачественную воду.
Загрязнение вод по бассейнам:
Географическая особенность загрязнения рек РФ состоит в том, что основные промышленные районы приурочены к верховьям водосборных бассейнов. Таковы – Центр, бассейн р. Камы, Среднее Поволжье, Урал, Кузбасс, верхнее течение р.р. Оби, Енисея, Ангары. Поэтому главные реки России – Волга, Дон, Урал, Обь, Енисей, Лена, Печора в той или иной мере загрязнены на всем протяжении и оцениваются как загрязненные, а их крупные притоки – Ока, Кама, Томь, Иртыш, Тобол, Тура – сильно загрязненные.
Очень серьезны экологические проблемы в бассейне р. Волги:
сток р. Волги составляет 5 % стока рек РФ;
водозабор р. Волги составляет 30 км3/год (третья часть водозабора РФ);
стоки в р. Волгу составляют 19 км3/год (39 % стоков РФ);
2/3 вредных веществ промышленных предприятий не задерживаются очистными сооружениями;
для разбавления 19 км3/год стоков требуется около 1000 км3 чистой воды, а среднегодовой сток Волги составляет всего 254 км3.
Для разбавления же до нормы суммы стоков, льющихся во все водоемы РФ необходим практически весь годовой сток рек РФ.
