Литература(1) / Зверев В.Л. -Экология России проблемы природопользования и среды обитания , краеведение и учебные
.pdfВ.Л.ЗВЕРЕВ
ЭКОЛОГИЯ РОССИИ
/проблемы природопользования и среды обитания , краеведение
иучебные практикумы/.
Учебник для общеобразовательной системы школа-ВУЗ.
МОСКВА
2001г.
2
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................................... |
6 |
I ЧАСТЬ. ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ |
|
ПРИРОДЫ И ЧЕЛОВЕКА....................................................................................... |
10 |
1. ПРИРОДАИЧЕЛОВЕК ....................................................................................... |
10 |
1.1.Сущность природопользования...................................................................... |
10 |
Вопросы и задания. ................................................................................................ |
18 |
1.2. Древнее природопользование........................................................................ |
18 |
Вопросы и задания. ................................................................................................ |
24 |
1.3. Разрушение природы человеком.................................................................... |
24 |
Вопросы и задания. ................................................................................................ |
30 |
1.4. Кризис природопользования и среды обитания........................................... |
31 |
Вопросы и задания. ................................................................................................ |
38 |
1.5. Биосферная экология и экоразвитие ХХI века.......................................... |
39 |
Вопросы и задания. ................................................................................................ |
47 |
2.ЭКОЛОГИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ОХРАНА ПРИРОДЫ......................................... |
47 |
2.1. Природные ресурсы. ....................................................................................... |
47 |
2.2. История охраны природы.............................................................................. |
53 |
2.3. Охраняемые природные территории. ......................................................... |
56 |
Вопросы и задания. ................................................................................................ |
63 |
3. БИОСФЕРА, СТРОЕНИЕ, РАЗВИТИЕ, ФУНКЦИИ, КРУГОВОРОТЫ. ........ |
64 |
3.1.Концепция биосферы В.И.Вернадского. ........................................................ |
64 |
3.2. Структура, развитие и функционирование биосферы............................... |
71 |
3.3. Экосистемы и биологические круговороты................................................ |
80 |
3.4. Планетарный геологический круговорот вещества в биосфере. ............ |
85 |
Вопросы и задания. ................................................................................................ |
94 |
4. ЭКОЛОГИЯПОЧВЕННОГОПОКРОВА........................................................... |
95 |
4.1. Почва, как биокосная система..................................................................... |
95 |
4.2. Функции почв в биосфере. .............................................................................. |
99 |
4.3. В.В.Докучаев и русский чернозем. ............................................................... |
100 |
4.4.Ухудшение (деградация) почв. ...................................................................... |
106 |
4.5. Улучшение(мелиорация) почв....................................................................... |
113 |
Вопросы и задания. .............................................................................................. |
116 |
II ЧАСТЬ. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ И |
|
СРЕДЫ ОБИТАНИЯ. .............................................................................................. |
117 |
5. АНТРОПОГЕННОЕВЛИЯНИЕНАБИОСФЕРУИЕЁПОДСИСТЕМЫ..... |
117 |
5.1. Характеристика антропогенного влияния. ............................................... |
117 |
5.2. Глобальная система мониторинга. ............................................................ |
120 |
5.2.1.Мониторинг геологической среды / литомониторинг/........................... |
122 |
5.3. Токсиканты среды обитания...................................................................... |
125 |
5.4. Мировые приоритетные экологические проблемы. .................................. |
131 |
5.5.Приоритетные экологические проблемы России...................................... |
137 |
Вопросы и задания. .............................................................................................. |
138 |
6.ИЗМЕНЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА АТМОСФЕРЫ.............................................. |
138 |
6.1. Кислотные дожди. ....................................................................................... |
138 |
3
6.3. Атмосферный озон. ...................................................................................... |
144 |
Вопросы и задания. .............................................................................................. |
147 |
7.ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ЭКОЛОГИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В БИОСФЕРЕ. ............................ |
147 |
7.1.Химический состав живых организмов....................................................... |
148 |
7.2. Биологическое действие микроэлементов. ................................................ |
150 |
7.3. Потоки микроэлементов в биосфере. ........................................................ |
155 |
7.4. Экологические свойства физиологически необходимых и токсичных |
|
микроэлементов ( Cu, Zn, Mn, Cr, Ni, Co, Mo, As, Se, I, F, V, Ag, Hg, Pb, |
Cd,). |
............................................................................................................................... |
161 |
Вопросы и задания. .............................................................................................. |
222 |
8.РАДИАЦИОННАЯОПАСНОСТЬ. .................................................................... |
223 |
8.1.Глобальное и региональное рассеяние продуктов взрывов ядерного |
|
оружия. ................................................................................................................. |
224 |
8.2. Подземные ядерные взрывы......................................................................... |
228 |
8.3.Челябинский и Чернобыльский катастрофические взрывы. .................... |
230 |
8.3.1.Челябинский катастрофический взрыв. .................................................. |
230 |
8.3.2.Чернобыльская экологическая катастрофа............................................ |
232 |
8.4.Деятельность атомных предприятий и устройств /космические |
|
аппараты, ядерные силовые установки ВМФ, ядерно-технологические |
|
комплексы - радиохимические заводы, исследовательские реакторы, |
|
действующие АЭС/. ............................................................................................. |
234 |
8. 5. Радиоактивные отходы.............................................................................. |
238 |
8.6. Естественная радиоактивность................................................................ |
244 |
Вопросы и задания. .............................................................................................. |
248 |
9. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕКАТАСТРОФЫ ИБЕДСТВИЯ...................................... |
249 |
9.1. Меловая катастрофа и судьба динозавров. .............................................. |
250 |
9.2.Экологические катастрофы в среде обитания человека.......................... |
256 |
9.2.1. Стихийные бедствия................................................................................. |
257 |
Вопросы и задания. .............................................................................................. |
280 |
9.2.2. Антропогенное разрушение природной среды /оз.Плещеево, Байкал, |
|
Черноморский, Азовский, Волжский бассейны, Каспийский регион, Залив |
|
Кара-Богаз-Гол, Аральская катастрофа/......................................................... |
280 |
Вопросы и задания. .............................................................................................. |
319 |
9.2.3.. Техногенные катастрофы / промышленные и транспортные аварии с |
|
обширными экологическими последствиями/. .................................................. |
320 |
Вопросы и задания. .............................................................................................. |
326 |
III ЧАСТЬ. СРЕДА ОБИТАНИЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ |
|
РОССИИ..................................................................................................................... |
326 |
10.ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ РОССИИ / КАЧЕСТВО ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ И |
|
СОСТОЯНИЕ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ ПО МАТЕРИАЛАМ ГОСУДАРСТВЕННЫХ |
|
ДОКЛАДОВ О СОСТОЯНИИ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ В 1989 -2000ГГ./............................... |
326 |
10.1. Атмосферный воздух.................................................................................. |
326 |
10.2. Водные ресурсы........................................................................................... |
327 |
10.3.Земельные ресурсы....................................................................................... |
331 |
10.4.Полезные ископаемые.................................................................................. |
332 |
10.5.Качество среды обитания городов и экономических районов. ............. |
335 |
10.5.1.Города и промышленные центры............................................................ |
335 |
4
10.5.2. Экономические районы............................................................................ |
339 |
10.5.3.Зоны экологического бедствия................................................................ |
353 |
10.5.4.Среда обитания и здоровье населения. .................................................. |
360 |
Вопросы и задания. .............................................................................................. |
364 |
11. НАЦИОНАЛЬНАЯСИСТЕМА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙБЕЗОПАСНОСТИ.. |
366 |
11.1. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ...................................................................... |
366 |
11.2.Экологическое нормирование...................................................................... |
369 |
11.3.Научно-техническая деятельность........................................................... |
372 |
11.4. Природоохранное законодательство. ...................................................... |
373 |
11.5.Государственные органы и меры экологического регулирования. ......... |
376 |
11.6. Международное сотрудничество............................................................. |
377 |
11.7. Экологическое воспитание и образование. .............................................. |
380 |
Вопросы и задания. .............................................................................................. |
382 |
12. ЭКОЛОГО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕПРОСТРАНСТВОИЭКОРАЗВИТИЕ. 383 |
|
13. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ КРАЕВЕДЕНИЕ - МЕСТНАЯ, ДОМАШНЯЯ ЭКОЛОГИЯ. ............... |
391 |
13.1. ИСТОРИЯ И ИСТОЧНИКИ РУССКОГО КРАЕВЕДЕНИЯ................... |
393 |
Вопросы и задания. .............................................................................................. |
412 |
13.2. СОВЕТСКОЕ КРАЕВЕДЕНИЕ(1917-1989) или ИСТОРИЯ С |
|
ГЕОГРАФИЕЙ. .................................................................................................... |
413 |
IV ЧАСТЬ. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ПРАКТИКУМ.............................................. |
421 |
14. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕКРАЕВЕДЕНИЕ............................................................. |
422 |
15. ЭКОЛОГО-КРАЕВЕДЧЕСКИЕ ОПИСАНИЯ И МАРШРУТЫ. ....................................... |
429 |
15.1. Дикая природа и хозяйственная деятельность на берегах Оки и Осетра. |
|
............................................................................................................................... |
431 |
15.2. Еловая тайга у истоков Клязьмы, окрестности озера Сенеж. .......... |
441 |
Учебные вопросы и задания, отрабатываемые в эколого-краеведческом |
|
маршруте: ............................................................................................................ |
453 |
15.3. Природопользование в прошлом и настоящем /долинный комплекс |
|
Москвы-реки, Николо-Угрешский монастырь и Гремячинский песчаный |
|
карьер/................................................................................................................... |
454 |
15.4. Ландшафтно-исторический комплекс "Коломенское"........................... |
463 |
Учебные вопросы и задания, отрабатываемые в эколого-краеведческом |
|
маршруте: ............................................................................................................ |
484 |
16. ЛАБОРАТОРНЫЕ ПРАКТИКУМЫ............................................................................ |
484 |
16.1. Экологические исследования питьевой воды. .......................................... |
485 |
16.2. Определение нитратов в растительных продуктах............................. |
486 |
16.3. Определение поступления микроэлементов в организм человека с |
|
продуктами питания........................................................................................... |
487 |
16.4. Определение гидрохимических параметров искусственной экосистемы |
|
пресноводного аквариума.................................................................................... |
489 |
17.ПОЛЕВЫЕПРАКТИКУМЫ............................................................................. |
490 |
17.1. Изучение загрязнения атмосферы. ........................................................... |
493 |
17.1.1. Определение загрязнения воздуха по видовому и химическому составу |
|
лишайников(лихеноиндикация). .......................................................................... |
493 |
17.1.2. Изучение загрязнения атмосферных осадков...................................... |
494 |
17.2. Эколого-геохимические исследования водоемов. ..................................... |
494 |
17.3. Почвенно-геохимические исследования. .................................................. |
502 |
5
17.4. Эколого-геохимический анализ березового сока..................................... |
508 |
17.5. Шлиховой анализ......................................................................................... |
508 |
17.6. Оформление и содержание отчета. ........................................................ |
509 |
18.ПОДГОТОВКАОЛИМПИАД, КОНКУРСОВ, ВИКТОРИН, МОЛОДЕЖНЫХ |
|
КОНФЕРЕНЦИИ, ЛЕТНИХЭКОЛОГИЧЕКИХШКОЛ. ................................... |
511 |
ЛИТЕРАТУРА.............................................................................................................. |
515 |
6
Каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о ее состоянии...
Конституция РФ, ст.42.
ВВЕДЕНИЕ
Содержание и структура учебника отражают социально-экологическое значение горно-геологической деятельности и потребления минеральных ресурсов в жизни общества, определенное В.И. Вернадским: "человек становится ведущей геологической и геохимической силой на планете."
Рассмотрены функции природы и биосферы, антропогенное влияние и приоритетные экологические проблемы мира и России, которые определяют постоянную озабоченность человека и государства качеством природной среды и экологической безопасностью на рубеже XXI века. Изложены актуальные вопросы геохимической экологии и экологии минеральных ресурсов. Дана информация по экологическому состоянию регионов России и национальной системе экологической безопасности.
В основе учебника иформационно-образовательная систематика экологии,
включающая: экоцентризм, приоритетные проблемы мира и России, эколого-
культурные традиции и историческое развитие геологического биосферного знания о доме планеты Земля в работах ученых-геологов: Ж.Кювье,
В.И.Вернадского, В.В.Докучаева, В.В.Ковальского.
В учебнике выделены и описаны социально-экологические императивы
7
кризиса природопользования - нарушение биосферных циклов и разрушение среды обитания, истощение природных ресурсов, экологические катастрофы.
Экология рассматривается как социально-биосферное знание - основа нравственного воспитания молодежи и средство рационального природопользования и экологической безопасности. Экология изучает взаимодействие природы и общества в биосфере и ее подсистемах, проблемы и последствия антропогенного влияния. Основу экологического знания составляет информация о проблемах природопользования и качестве среды обитания,
которая имеет социальное значение, как средство экологизации и гуманизации общественного сознания. Огромное эколого-воспитательное значение в гармонизации личности и нравственно-патриотическом развитии молодежи имеет отечественное эколого-культурное наследие. В системе экологического образования необходимо использовать отечественный опыт природопользования,
где эколого-краеведческое знание отражает региональные, местные особенности естественно-исторического взаимодействия природы и человека. Средством оптимизации природопользования и нравственного воспитания ХХI века должно быть концептуальное взаимодействие геологического и экологического знания.
Структурно-содержательное построение учебника отражает систематику экологического знания и включает следующие взаимосвязанные информационно-
образовательные направления:
1.Экологическое обучение как система биосферно-социального, естественно-
гуманитарного знания и нравственного воспитания, что служит необходимым условием экоразвития XXI века.
8
2.Информационно-образовательная система экологического знания из трех взаимосвязанных блоков: "Экология биосферы","Социальная экология" и "Экология человека".
3.Приоритетные экологические проблемы мира и России.
4.Научно-государственная система экологической безопасности России.
5.Экологическое состояние регионов России.
6. Отечественное эколого-культурное наследие - основа экологической
культуры и нравственно-патриотического воспитания.
В заключительном разделе учебника даны методические рекомендации по лабораторным и полевым практикам, приведены описания эколого-краеведческих маршрутов в историческом центре России.
Учебник состоит из 18 разделов, объединенных в 4 части: 1.Естественно-
историческое взаимодействие природы и человека. 2.Экологические проблемы природопользования и среды обитания. 3.Среда обитания и экологическая безопасность России. 4. Экологический практикум.
Учебник и программа подготовлены в соответствии с "Основными положениями государственной стратегии РФ по охране окружающей среды и обеспечению устойчивого развития"(Одобрены указом Президента РФ от
4.02.1994.№236), и "Концепцией геологического образования в России",
принятой совместным решением Министерства образования и МПР 19. 05. 1999г.
В учебнике отражен многолетний опыт преподавания автором экологических дисциплин и курса "Естественная история Московского края" в
Московской государственной геологоразведочной академии и Российской международной академии туризма, а также в общеобразовательных школах
9
Москвы №№ 562, 37, 390,113,863.
Автор глубоко признателен министру природных ресурсов Б.А.Яцкевичу,
руководителю департамента науки и информационных систем МПР Н.В.Милетенко, ректору МГГА Л.Г.Грабчаку, проректору МГГА А.К.Соколовскому за помощь в издании работы. Особая благодарность академику В.Н.Страхову и профессору Г.И.Войтову за поддержку работы и ценные советы.
Для общеобразовательной системы школа-вуз, а также для преподавателей экологических дисциплин, учащихся гимназий и колледжей.
Учебник иллюстрируется авторскими цветными фотографиями памятников природы, заповедников, национальных ландшафтов России.
10
I ЧАСТЬ. ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПРИРОДЫ И ЧЕЛОВЕКА
1. ПРИРОДА И ЧЕЛОВЕК
1.1.Сущность природопользования
Невозмутимый строй во всем,
Созвучье полное в природе,-
Лишь в нашей призрачной свободе Разлад мы с нею сознаем.
Ф.И.Тютчев,1865.
Во Вселенной царствует космический порядок Природы. В системе этого порядка находится планета Земля, обитаемая разумными существами вида Homo sapiens.
Человек - творение Природы и ее часть. Он создан по законам Природы и полностью зависит от нее, свобода человека от природы действительно призрачна.
Природа первична, она существовала до человека миллионы и миллиарды лет. Природа останется, если человек не сумеет следовать ее законам.
Использовании природы человеком многообразно, но не беспредельно. Природа обладает способностью к саморегуляции, поэтому в процесс природопользования заложен механизм самоуничтожения человечества путем ухудшения качества природных сред - воздуха, воды, почвы и продуктов питания, если человек не сумеет создать рациональную систему природопользования.