Современные проблемы экологии и природопользования. Учебно-методическое пособие

ЗАНЯТИЕ 4

Экологические проблемы лесных экосистем

Цель занятия: ознакомиться с важнейшими экологическими функциями лесов и их параметрами.

Словарь: лес; хвойные леса; тропические леса; бореальные леса; широколиственные и смешанные леса; мелколиственные леса; пойменные леса; леса: первой, второй и третьей группы; главное и побочное лесопользование; рекреационная роль; расчетная лесосека; лесопользование; лесистость.

Все леса биосферы многофункциональны и в определенной мере являются средозащитными, так как участвуют формировании биоклимата континентов, продуцировании биомассы, обеспечении биоразнообразия экосистем, защите природно-территориальных комплексов. Однако у отдельных лесов средозащитная функция является основной.

Эти леса называют средозащитными. Представления о таких лесах основаны на идее использования средоформирующих свойств деревьев и кустарников, составляющих разнообразие насаждений.

Средозащитные функции лесов весьма разнообразны – от обеспечения глобальных биогеохимических циклов биосферы до формирования биосреды конкретного природно-территориального комплекса (природного, аграрного, урбанизированного и т.п.). Поэтому средозащитные леса по целевой средозащитной функции получают свою «специализацию».

Все разнообразие средозащитных лесов подразделено на три класса:

-для защиты природных (природно-антропогенных) ландшафтов;

-для защиты аграрных ландшафтов;

-для защиты техногенных и урбанизированных ландшафтов.

Вклассе лесов для защиты природных (природно-антропогенных) ландшафтов объединены подклассы: лесов природно-заповедного фонда;

91

со средозащитным режимом лесопользования; лесных насаждений на песках.

Вклассе лесов для защиты аграрных ландшафтов включены подклассы лесных насаждений для целей растениеводства и животноводства, а в классе лесов для защиты техногенных и урбанизированных ландшафтов – подклассы лесных насаждений социально-защитных, вдоль путей транспорта, на загрязненных и рекультивированных землях.

Вкаждом из подклассов выделены типы: лесов охраняемых территорий; лесов первой группы и второй группы, имеющих защитное значение; аренных лесов и насаждений на песках; насаждений на землях без орошения и осушения, на орошаемых и осушаемых землях; насаждений на пастбищах и прифермско-прикошарных насаждений; насаждений социально-защитных зон; насаждений вдоль путей железнодорожного транспорта и автомобильных дорог; «консервирующих» и рекультивирующих насаждений.

Тип лесов охраняемых территорий включает виды лесов государственных природных заповедников и заказников, национальных и природных парков, памятников природы и других территорий, попадающих под юрисдикцию закона Российской Федерации «Об особо охраняемых природных территориях». Эти виды пополняются также лесами охраняемых территорий, имеющих республиканский, областной (краевой), районный и муниципальный статусы.

Тип лесов на особых территориях объединяет следующие виды: особо ценные лесные полосы; леса, имеющие научное и историческое значение, генетические резерваты, лесные колки лесостепи, ленточные боры и т. д.

92

К типу лесных насаждений на землях без орошения и осушения относятся полезащитные, стокорегулирующие, прибровочные лесные полосы, насаждения в оврагах и балках, на склонах долин.

Тип лесных насаждений на орошаемых и осушаемых землях состоит из видов: полезащитных и придорожных лесных полос, дренажных, приводоемных и приканальных (приколлекторных) лесных насаждений и др.

Тип насаждений на пастбищах включает виды: пастбищезащитных лесных полос, древесных зонтов, затишков и мелиоративно-кормовых насаждений.

Тип прифермско-прикошарных насаждений состоит из видов лесных насаждений вокруг ферм и кошар и на их территориях.

Тип социально-защитных насаждений составляют виды лесов зеленых зон и лесопарков, городских и курортных лесов, зон массового отдыха, озелененных насаждений населенных пунктов и промышленных предприятий.

Санитарно-защитный тип объединяет виды лесных насаждений на свалках твердых бытовых и токсично-промышленных отходов, золотоотвалов, санитарно-защитных зонах городских водозаборов, очистных сооружений, животноводческих комплексов и промышленных предприятий.

Тип лесных насаждений вдоль железных дорог включает виды шумозащитных, почвозащитных, водоохранных и ландшафтозащитных лесных полос, а также полосы лесов, выполняющих аналогичные функции.

Тип лесных насаждений вдоль автомобильных дорог содержит виды, аналогичные видам насаждений железнодорожного транспорта.

Тип «консервирующих» насаждений составляют леса на территориях, загрязненных радионуклидами, тяжелыми металлами,

93

пестицидами и пр., а также на землях, выведенных из хозяйственного оборота в результате антропогенной деятельности (опустынивания).

Выполните задания:

1.Заполните таблицу 6 «Важнейшие экологические функции лесов».

3.Заполните таблицу 8 «Основные экологические следствия высоких рекреационных нагрузок для лесов»:

3.Средообразующие и средозащитные функции

4.Видовое разнообразие, устойчивость, продуктивность, интегральный результат

Сделайте вывод.

Вопросы для беседы:

1.Почему лесные экосистемы рассматривают в числе важнейших факторов решения современных экологических проблем?

2.Назовите степени покрытости лесами (лесистость) суши мира и России.

3.В чем заключается биосферное значение лесов?

4.Какой процент территории России слабо затронут хозяйственной деятельностью?

5.Какими экосистемами представлены в основном эти территории?

6.Назовите масштабы и механизмов важнейших экологических функций лесов (углеродной, воздухоочистительной, метеорологической, водоохранной).

7.Назовите основные виды и масштабы воздействия человека на леса.

8.Какие загрязняющие атмосферу вещества оказывают наибольшее отрицательное влияние на леса, в чем оно проявляется?

9.Какие леса в наибольшей степени чувствительны к атмосферным загрязнениям?

10.Что понимается под рекреационными функциями лесов и какое влияние на леса оказывает их использование в целях рекреации?

11.Как можно уменьшить отрицательные последствия для лесов использованием их в рекреационных целях?

12.Какие проблемы связаны с воздействием человека на тропические леса в настоящее время?

95

13.Чем принципиально отличаются тропические леса от северных (бореальных) по круговороту углерода и других химических элементов?

14.Назовите меры, применяемые в настоящее время для восстановления лесных экосистем.

ЗАНЯТИЕ 5

Экологические проблемы энергетики. Энергосбережение

Цель занятия: ознакомиться с экологическими проблемами энергетики сегодняшнего дня, изучить возможности альтернативного получения энергии.

Словарь: энергия; атомная энергетика; альтернативная энергетика; солнечная энергия; энергия ветра; приливные электростанции; энергия геотермальных источников; энергоснабжение; тепловая энергия; гидроэнергетика.

Атомные электростанции имеют ряд преимуществ по сравнению с тепловыми, особенно работающими на угле. Существенно различаются потребности в топливе. Для работы АЭС мощностью в 1000 МВт требуется 1,5 т обогащенного урана. Для тепловой станции той же мощности, работающей на угле, необходимо 3,5 млн. т угля в год. АЭС могли бы решить проблемы кислотных осадков, парникового эффекта, создаваемые тепловыми станциями, так как они не выбрасывают углекислого газа, двуокиси серы, оксидов азота. Выбросы радиоактивных элементов при нормальной работе ядерных установок невелики. В атмосферу попадают в основном инертные радиоактивные газы. При применении средств газоочистки активность газовых выбросов на АЭС оказывается ниже санитарных норм. Эти преимущества долгое время позволяли считать АЭС экологически чистыми.

Однако и в нормальном, безаварийном режиме работы у АЭС имеются существенные недостатки. Атомная станция для охлаждения реактора требует в 1,5 раза больше воды, чем тепловая. Поэтому и тепловое загрязнение водоемов оказывается сильнее. Более существенным,

96

чем в тепловой энергетике, является и изъятие земель для строительства прудов-охладителей, санитарно-защитных зон. Повышенные землеемкость и водоемкость АЭС особенно ощущается при размещении станций в районах дефицитных по воде и высоким потенциальным плодородием сельскохозяйственных угодий.

Проблемой является хранение твердых и жидких радиоактивных отходов. Объем твердых отходов ежегодно достигает на АЭС 2000-3000 кубических метров. Основным видом твердых отходов является отработанное топливо – ТВЭЛы. Ежегодно на станции заменяют до 1/3 действующих ТВЭЛов новыми. Как правило, большая часть жидких и твердых отходов хранится в специально оборудованных на станциях хранилищах. На электростанциях России имеющих большой срок эксплуатации, заполненность хранилищ жидкими и твердыми отходами довольно высока.

Нельзя к тому же рассматривать АЭС изолированно от предприятий ядерного топливного цикла (ЯТЦ), включающего взаимосвязанные производства: добычу урановой руды, ее переработку с получением урановых концентратов и гексафторида урана; обогащение урана; изготовление тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов); регенерацию отработанного ядерного топлива на радиохимических заводах; хранение, отработку и захоронение отходов высокой и низкой удельной активности; транспортировку топлива и радиоактивных отходов между различными предприятиями ЯТЦ; демонтаж ядерных установок. Каждое из этих производств является потенциально опасным и вносит свой вклад в загрязнение среды.

Концепция развития атомной энергетики в Российской Федерации предусматривает: обеспечение безопасности действующих АЭС, их техническое перевооружение и реконструкцию. Строительство станций нового поколения предполагает использование новых типов реакторов.

97

Энергосбережение – это разработка систем, более эффективно использующих энергию, т. е. обеспечивающих такой же или даже более высокий уровень транспортных услуг, освещения, отопления, производительности труда и т. д. при меньших энерготратах.

Выполните задания:

1. Заполните таблицу 9 «Нетрадиционные источники энергии».

3. Заполните таблицу 11 «Использование нетрадиционных источников энергии в различных странах мира и в России»:

6.

7.

8.

9.

Сделайте вывод.

Вопросы для беседы:

1.Что такое энергетика? Раскройте понятие этого термина в узком и широком смыслах.

2.В чем состоит различие между топливно-энергетическими, топливными и энергетическими ресурсами?

3.В чем состоит актуальность охраны природной и окружающей человека среды от вредного воздействия традиционной энергетики?

4.Охарактеризуйте понятие «нооценоз энергетики».

5.Что такое экологические требования к хозяйственной деятельности человека? Приведите примеры экологических требований к энергетике.

6.Почему с энергетикой связывают наиболее острые экологические проблемы?

7.Какие традиционные источники энергетики вам известны?

8.Назовите альтернативные источники энергии.

9.В чем проявляются положительные и отрицательные свойства

каждого из них?

10.Какие варианты тепловой энергетики наиболее перспективны и экологически безопасны?

11.Какие особенности атомной энергетики подчеркивают ее защитники?

12.Возможная ли полностью безопасная атомная энергетика?

13.Какие биологические и физические способы использования солнечной энергии наиболее перспективны?

99

14.Какие первостепенные природоохранные мероприятия необходимы для тепловых электростанций?

15.Что такое новые и возобновляемые источники энергии? Выделите принципиальные особенности каждого из них.

16.В чем заключается широкое понимание экологических воздействий нетрадиционных возобновляемых источников энергии на природную и окружающую человека среду? На что влияет в хозяйственной деятельности человека?

17.Какие экологические воздействия на природную среду характерны для гидроэнергетических станций?

18.В чем суть анаэробной технологии обработки органических отходов в сточных водах, положенной в основу биоэнергетики?

19.Какие преимущества и недостатки в экологическом аспекте присущи биоэнергетике?

20.В чем проявляются отрицательные воздействия объектов энергетики на природную среду и нооценозы?

21.Что такое энергосбережение? В чем его сущность?

ЗАНЯТИЕ 6 Экологические проблемы городов и поселений.

Цель занятия: изучить специфику городской экосистемы; ознакомиться с пагубным влиянием городов на окружающую среду и меры по уменьшению влияния городов на биосферные процессы.

Словарь: смоговые явления: лондонский, или влажный, смог, ледяной, или аляскинский, смог, лос-анджелесский, или фотохимический, смог; пылевое загрязнение; электромагнитное загрязнение; «грусть новых городов»; экополисы; экосити; урбанизация.

Городские экосистемы гетеротрофны, доля солнечной энергии, фиксированная городскими растениями или солнечными батареями, расположенными на крышах домов, незначительна. Основные источники

100