- •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
Проблемы экологии
Объем антропогенного воздействия на биосферу в 20-м веке приблизился к пределу ее устойчивости, а по некоторым параметрам его превзошёл, о чем свидетельствует:
резкое сокращение площади ненарушенных экосистем, их деградация, необратимое количественное и качественное обеднение биосферы;
потребление возобновимых природных ресурсов (вода, почва, биомасса растений и животных) достигло или превысило темпы их естественного прироста;
химическая деформация среды как результат загрязнения отходами человеческого хозяйства, угроза здоровью людей;
разомкнутость антропогенного круговорота веществ (отходы содержат много веществ и материалов, не утилизируемых в естественных круговоротах – ксенобиотиков);
резкое сокращение запасов невозобновимых (минеральных и топливных) ресурсов.
В геологической истории земли и раньше происходили значительные изменения растительного покрова, ландшафтов суши, химического состава атмосферы и климата. Но никогда эти нарушения не происходили так быстро, что и означает наступление глобального экологического кризиса.
Природа отвечает на антропогенное давление часто непредвиденными изменениями, создающими экологическую опасность:
антропогенное преобразование ландшафтов и их загрязнение имеют неконтролируемое последствие в виде зон экологического риска, экологических бедствий, экономических потерь;
избирательное воздействие на отдельные виды микроорганизмов, растений, животных вызывает неконтролируемые цепные реакции нарушают устойчивость экосистем, ведут к их разрушению;
мутации живых организмов под действием химического и радиационного загрязнения среды (повышенная устойчивость, адаптивность, иногда – опасные для человека свойства мутантов).
Человек оказался в ловушке противоречия между своей консервативной биологической природой и нарастающим его отчуждением от природы. С одной стороны – человек существо биологическое, приспособленное в процессе эволюции к определенным условиям среды, температурному режиму, смене дня и ночи, химическому составу атмосферы, воды, продуктов питания и т.д. С другой стороны, человек использует изобретенные им технологии и средство жизнеобеспечения, что позволяет ему в большой степени освободиться от давления естественного отбора и межвидовой конкуренции. Все это привело к огромному увеличению и продолжению роста численности людей, не связанному с повышением их биологического качества (рис. 1).
Для человека характерны совершенно немыслимые в природе:
наследственные заболевания;
наследственная предрасположенность к болезням;
низкий иммунобиологический статус;
возрастная хронизация болезней.
Проблемы экологии перерастают в проблемы здравоохранения.
Человечество приобрело черты цивилизации потребления, экономика ее поддерживается преимущественно за счет провокации большого числа вторичных, факультативных потребностей, удовлетворение которых ведет к избыточной технологической нагрузке на природу и окружающую человека среду.
Это положение очень наглядно иллюстрируется ростом энергопотребления человека параллельно с развитием человеческой цивилизации. На разных этапах развития человеческого общества расход энергии на 1 человека (ккал/сут) составлял:
в каменном веке – 4 000 ккал/сутки (фактически это калорийность пищи физически работающего человека);
в аграрном обществе – 12 000 ккал/сутки;
в индустриальном обществе – 70 000 ккал/сутки;
в передовых, экономически-развитых странах индустриального общества – 230 000 ккал/сутки – 250 000 ккал/сутки (в 60 раз больше, чем у наших предков).
|
Рис. 1. Зависимость между массой тела и численностью видов млекопитающих |
Такое последовательное возрастание энергопотребления современного человека по сравнению с энергопотреблением каменного века объясняется вовлечением в производство пищевой продукции (4 000 ккал/сутки на одного человека) кроме мускульной силы самого человека (все те же 4 000 ккал/сутки на одного человека каменного века) энергетических затрат на производство сельскохозяйственной техники, топлива для этой техники, кормов, удобрений, пестицидов, применяемых в сельском хозяйстве.
В результате:
растет потребление энергии;
растет потребление природных ресурсов;
растет количество отходов;
следовательно – растет загрязнение окружающей среды.
Но при этом энергетические затраты на обеспечение пищевой потребности на 1 человека выросли в энергетическом выражении только в 10 раз:
в каменном веке – 4 000 ккал/сутки;
в современном сельском хозяйстве – 40 000 ккал/сутки.
Откуда же возникает разница по энергоемкости между пищевой потребностью человека и общими энергетическими затратами в нашем индустриальном обществе? С изменениями в сельскохозяйственном производстве изменились и стандарты удовлетворения других потребностей человека, появились новые, вторичные, факультативные потребности. С ростом производительности с/х труда высвободились рабочие руки и головы для удовлетворения других потребностей:
в начале 19 века – 3% населения проживало в городе;
в начале 20 века – 13.6% населения проживает в городе;
1990 г – 50 % живет в городах (сев Америка – 75%, Африка – 22%).
Потребности «нового» человека:
новые требования к гигиене (СМС, концепция одноразовости);
высокотехнологичные потребности (телевидение, компьютер, отдых технологии связи, транспорт, мода и т.д.).
Именно с удовлетворением этих вторичных, факультативных потребностей современного человека и связано резкое увеличение энергопотребления на одного человека в 60 раз в современных индустриально-развитых странах.
В результате еще более:
растет потребление энергии;
растет потребление природных ресурсов;
растет количество отходов;
еще более растет загрязнение окружающей среды.
