- •1 ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ
- •1.1 Введение в экологию
- •1.2 Биосфера как планетарная организация жизни
- •1.3 Биогеохимические круговороты элементов в природе
- •1.4 Роль экосистемы в формировании среды обитания
- •1.5 Что ограничивает рост живых организмов?
- •1.6 Биологическая регуляция геохимической среды: гипотеза Геи
- •Условия
- •2 БИОСФЕРА И ЧЕЛОВЕК
- •2.1 Биосфера и человек. Ноосфера
- •2.1.1 Ноосфера
- •2.1.2 Роль человеческого фактора в развитии биосферы
- •2.2 Энергетика и биосфера
- •2.2.1 Энергетика в экосистемах
- •2.2.2 Нарушение потока энергии
- •3 ОБЛАСТЬ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ПРАВА
- •3.1 Экологическое право
- •3.1.1 Предмет, источники и объекты экологического права
- •3.2 Некоторые правовые положения закона «Об охране окружающей среды»
- •3.3 Правовое обеспечение проведения экологической экспертизы
- •3.3.1 Характеристика процесса принятия решений при проведении экологической экспертизы
- •3.3.2 Экологическая экспертиза - основа рационального использования природных ресурсов
- •3.3.3 Принципы оценки воздействия на окружающую среду намечаемой хозяйственной деятельности
- •3.5 Механизм реализации экологического права
- •3.6 Виды ответственности за экологические правонарушения и преступления
- •За одно экологическое правонарушение может быть наложено основное либо основное и дополнительное административное взыскания.
- •3.7 Законодательная защита открытости экологической информации
- •3.8 Правовые принципы международного сотрудничества
- •3.9 Общественно-экологический кодекс
- •4 ФАКТОРЫ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ И ИХ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
- •4.1 Среда. Факторы среды
- •4.2 Общие закономерности действия факторов среды на организм
- •4.3 Дополнение к концепции лимитирующего фактора
- •4.4 Нарушение экологических круговоротов
- •4.4.1 Что такое экологический кризис?
- •4.5 Экологический императив
- •4.6 Рост населения планеты при ограниченности жизненного пространства
- •5 УРБОЭКОЛОГИЯ
- •5.1 Урбанизация
- •5.1.1 Шумовая нагрузка в городах
- •5.1.2 Зоны дискомфорта от электромагнитных полей
- •5.1.3 Качество жизни
- •5.2 Экология города
- •5.2.1 Поступление веществ в города
- •5.2.2 Атмосферные выбросы города-миллионера
- •5.2.3 Твердые и концентрированные городские отходы
- •5.2.4 Городские сточные воды
- •5.2.5 Суммарное энергопотребление
- •5.2.6 Концентрация населения вокруг городов
- •5.2.7 Экология городского населения
- •5.3 Применение методов экономики для оценки экологического состояния урбанизированных территорий
- •5.4 Защита воздушного бассейна мерами градостроительства и озеленения
- •5.4.1 Приемы застройки
- •5.4.2 Защитное озеленение
- •Зима
- •5.4.3 Роль летучих фитонцидов растений в очищении атмосферного воздуха от оксида углерода, сернистого газа и оксидов азота.
- •5.4.4 Шумозащитная роль зеленых насаждений.
- •5.4.5 Озеленение автомобильных стоянок и гаражей
- •5.5 Качество атмосферы. Нормирование. Коэффициент опасности предприятия
- •5.5.1 Определение категории опасности предприятий
- •5.5.2 Определение границ санитарно защитной зоны от автотранспортных магистралей, авто и промпредприятий, автохозяйств и гаражей с учетом ветровой нагрузки
- •6 ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ «ЧЕЛОВЕК-ПРИРОДА»
- •6.1 Роль развития промышленности в разрушении экологии
- •6.1.1 Развитие промышленного потенциала
- •6.1.2 Загрязнение промышленностью атмосферы
- •6.2 Развитие средств транспорта
- •6.2.1 Общие сведения
- •6.2.2 Роль автомобильного транспорта в загрязнении окружающей среды
- •6.2.2.1 Загрязнение окружающей среды двигателями внутреннего сгорания
- •6.2.2.2 Загрязнение атмосферы
- •6.2.2.3 Загрязнение гидросферы
- •6.3 Развитие ресурсов энергетики
- •6.3.1 Потребление электроэнергии
- •6.3.2 Воздействие традиционных энергетических объектов на окружающую среду
- •6.3.2.1 Воздействие гидроэлектростанций на природные объекты
- •6.3.2.2 Атомные электростанции и отрицательные последствия для природы
- •6.3.2.3 Отрицательное воздействие тепловых электростанций
- •6.3.3 Альтернативные источники энергии и их воздействие на окружающую среду
- •6.3.3.1 Солнечная энергия
- •6.3.3 Водородная энергетика
- •7.1 Глобальный экологический кризис и пути выхода из него
- •7.1.1 Экономико-организационный механизм управления экологией
- •7.1.1.1 Виды специальных экономических зон в мировом хозяйстве
- •7.1.2 Эколого-экономические регионы или зоны устойчивого ноосферного развития
- •7.1.3 Технологические аварии как источники экологических катастроф
- •7.1.4 Экологические последствия аварий и техногенных катастроф. Результаты преднамеренного (в военных целях) воздействия на окружающую среду
- •7.1.5 Оценка техногенного объекта по факторам риска и обеспечение экологической безопасности
- •8 РИСКИ В ЭКОЛОГИИ
- •8.1 Риск и его показатели
- •8.1.1 Определение риска
- •8.2 Экологические риски и защита от них
- •8.2.1 Шкала безопасности
- •8.2.2 Классификация состояния природы
- •8. 3 Понятие нулевого и приемлемого риска
- •8.3.1 Нулевой риск
- •8.3.2. Приемлемый риск
- •8.4 Принципы управления риском
- •8.4.1 Управление риском.
- •8.4.2 Оценка риска
- •8.4.3 Модель управления риском
- •8.5 Регулирование снижения рисков и смягчения последствий чрезвычайных ситуаций
- •8.5.1 Государственное регулирование проблемы
- •8.5.2 Задачи регулирования
- •8.5.3 Основы регулирования
- •8.6 Некоторые аспекты управления аварийным риском
- •8.7 Страхование экологических рисков
- •9 ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МЕНЕДЖМЕНТ
- •ПРИЛОЖЕНИЯ
- •Приложение П 1. Глоссарий основных определений
- •Приложение П 2. Вопросы для самопроверки:
- •К разделу 1
- •К разделу 2
- •К разделу 3
- •К разделу 4
- •К разделу 5:
- •К разделу 7
- •К разделу 8
- •К разделу 9
- •БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
- •СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
- •СОДЕРЖАНИЕ
30
-роста биомассы водорослей пропорционально количеству сброшенного со сточными водами фосфора. Это приводит к снижению качества воды и снижению ее питьевого и технологического ресурса;
-ухудшения вкуса и запаха воды (органолептических показателей), изменяя условия обитания живых организмов и их размножения;
-образования плавающих масс водорослей, которые создают проблему судоходству, снижая транспортный ресурс.
1.6 Биологическая регуляция геохимической среды: гипотеза Геи
Взаимоотношения живых существ и физикохимической среды не ограничиваются простым приспособлением организмов к внешним условиям. В процессе жизнедеятельности они сами сильно влияют на разнообразие параметров среды обитания.
Влокальном масштабе их влияние часто проявляется в контролировании структуры и состава субстрата за счет логарифмического показателя водорода pH и метаболитов
вводе, формирование гумуса почв и изменения микроклимата в биогеоценозе.
Вглобальном же масштабе организмы контролируют геохимическую среду на планете и ее температурный режим.
Важнейшим условием этого контроля являются так называемые буферные свойства биосферы, т.е. ее способность активно и адекватно реагировать на внешние воздействия, смягчая их влияние и поддерживая геохимический гомеостаз – постоянство.
Например, увеличение содержания углекислого газа в результате сжигания органического топлива вызывает
31
интенсификацию фотосинтеза, что способствует связыванию избыточной углекислоты.
Выделяемые живыми организмами аммиак и соли его уменьшают кислотность почвы, без чего показатель pH мог бы стать таким низким (высокая кислотность), что большинство организмов не смогли бы жить в таких условиях.
Лесные экосистемы в районах с интенсивным увлажнением удаляют излишки воды за счет интенсивной транспирации – испарения. В более сухих районах способствуют сохранению грунтовой влаги, что оказывает существенное влияние не только на микроклимат, но и на региональные, а в ряде случаев – и на глобальные климатические процессы.
Представление о глобальном контроле живыми организмами геохимических и климатических процессов на планете было сформулировано Джеймсом Лавлоком и Линн Маргулис в 1975 г. и ряде последующих работ.
Большую роль в развитии представлений о глобальных экологических регулирующих механизмах внес наш соотечественник М. И. Будыко. Интересную попытку глобальных обобщений сделал Н. Ф. Реймерс (1992 и 1994
гг.).
Организмы сыграли важную роль в возникновении современных условий на Земле.
По мере изменения среды протекала и эволюция, точнее это можно назвать коэволюцией органического мира и планетарной геохимической системы.
Для проверки этого положения Джеймс Лавлок теоретически промоделировал условия, которые существовали бы на нашей планете в отсутствие на ней жизни, и сравнил их с реальными условиями на планетах подобного типа в Солнечной системе (табл. 1.1). Сравнительный анализ физико-химических условий на
32
планетах солнечной системы показывает, что подавляющее большинство современных форм жизни на такой планете, как Земля, не смогли бы существовать. Данные таблицы наглядно показывают роль жизни на современной Земле.
Таблица 1.1 Сравнение физико-химических условий на планетах
земной группы Солнечной системы
Условия |
Марс |
Венера |
|
Земля |
|
Содержание |
|
|
Без |
|
При наличии |
газов в |
|
|
жизни |
|
жизни |
атмосфере, %: |
95 |
99 |
99 |
|
0,02 |
|
1,9 |
|
79 |
||
CO2 |
27 |
1,9 |
Следы |
|
21 |
NO2 |
0,13 |
Следы |
|
|
|
O2 |
|
|
|
|
|
Температура |
- 53 |
477 |
290 |
|
13 |
поверхности, °С |
|
||||
|
|
|
(± 50) |
|
(осредненное |
|
|
|
|
|
значение) |
Важнейшую роль в работе такой биосферной геостатической системы играют организмы (в первую очередь микроорганизмы) литосферы и планктон Мирового океана.
Функционирование этой системы основано на кибернетическом принципе обратной связи (законе поведения).
Все это заставляет смотреть на биосферу как на чрезвычайно сложную кибернетическую систему, стабильность которой зависит от буферной емкости ее
поддерживающих подсистем.
Учеными Лавлоком и Моргулис была предложена гипотеза, которую они назвали гипотезой Геи –
33
древнегреческой богини Земли. Суть этой гипотезы в том, что, изменяя физические условия среды для удовлетворения своих потребностей, человек чаще всего разрушает механизмы поддержания гомеостаза (стабильности) системы, что приводит к катастрофическим последствиям.
Становится очевидным, что уничтожение биотических компонентов ЭС зачастую приводит к необратимым изменениям, которые делают среду непригодной для жизни большинства организмов, по крайней мере, связанных с человеком, независимо от способа уничтожения биоты.
Так, в результате перевыпаса сельскохозяйственных животных площадь пустынь ежегодно возрастает на тысячи квадратных километров (например, юг пустыни Сахары, Калмыкия). Это же происходит и за счет «химической атаки», в результате которой уничтожается растительность кислыми дождями, образующимися:
−из-за загрязнения атмосферы транспортными средствами и промышленными выбросами,
−в результате непродуманной ирригации, уже превратившей в солнечную безжизненную пустыню много среднеазиатских земель.
Многочисленные примеры антропогенного воздействия на природу подтверждают значительное снижение буферной способности биосферы регулировать концентрацию в атмосфере кислорода и углекислого газа,
втом числе и в результате:
−хищнической вырубки влажных тропических лесов– легких нашей планеты,
−загрязнения Мирового океана, особенно нефтью и ее продуктами;