Куренщиков ДК_Экология_лекции_2013_2

Министерство транспорта Российской Федерации Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Дальневосточный государственный университет путей сообщения»

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт водных и экологических проблем Дальневосточного отделения Российской академии наук

Кафедра «Нефтегазовое дело, химия и экология»

Д.К. Куренщиков, Л.И. Никитина

ЭКОЛОГИЯ

В двух частях

Часть 2

Курс лекций

Рекомендовано Методическим советом по качеству

образовательной деятельности ДВГУПС в качестве учебного пособия

Хабаровск Издательство ДВГУПС

2014

1

УДК 502/504 (075.8)

ББК Е 081я73

К 930

Рецензенты:

Кафедра «Экология, ресурсопользование и безопасность жизнедеятельности» ТОГУ

(заведующий кафедрой доктор химических наук,

профессор Л.П. Майорова)

Кандидат биологических наук, доцент ДГГУ

Л.Т. Кутырева

Куренщиков, Д.К.

К 930 Экология : курс лекций. В 2 ч. Ч. 2 / Д.К. Куренщиков, Л.И. Никитина. – Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2014. – 147 с. : ил.

Курс лекций составлен в соответствии с профессионально-образова- тельной программой.

Изложено содержание 5 лекций, в которых рассмотрены ресурсы биосферы, их классификация и особо охраняемые природные территории России; антропогенез и демографические проблемы; антропогенное воздействие на биосферу, пути и методы уменьшения загрязнения окружающей среды; экологический менеджмент; международное сотрудничество в области охраны окружающей среды.

Предназначен для студентов 1–4-го курсов всех форм обучения экономических, гуманитарных и технических специальностей, изучающих дисциплину «Экология».

УДК 502/504 (075.8)

ББК Е 081я73

© ДВГУПС, 2014

2

ВВЕДЕНИЕ

В1992 г. в Рио-де-Жанейро состоялась Международная конференция ООН по окружающей среде и развитию – The United Nations

Convention on environment and development (ЮНСЕД), на которой было принято судьбоносное для всей планеты решение об изменении курса развития всего мирового сообщества. В декларации по окружающей среде и развитию провозглашалось, что для решения глобальных экологических проблем и ускорения устойчивого развития, концепция «Устойчивого развития» должна стать приоритетным вопросом в повестке дня международного сообщества. Большое значение для устойчивого развития имеют как экономическая политика отдельных стран, так и международные экономические отношения. Правительствам следует принять национальную стратегию устойчивого развития на основе осуществления решений, принятых на конференции, в частности в отношении повестки дня на XXI в. [42].

Такое решение было обусловлено стремительно ухудшающейся глобальной экологической ситуацией и прогнозируемой на основе анализа

еединамики глобальной катастрофой, которая может разразиться уже в XXI в. и привести к гибели всего живого на Земле [22].

Однако и в начале XXI в. еще доминирует потребительское отношение к окружающей среде и природным ресурсам. В результате возникает «реальная угроза жизненно важным интересам будущих поколений человечества» и усугублению глобального экологического кризиса.

Всвязи с вышесказанным актуальной задачей, стоящей сегодня перед высшим профессиональным образованием, становится формирование экологического мышления и культуры будущих выпускников, а также профессиональной готовности к решению экологических проблем во всех сферах деятельности.

Реализация данной задачи стала возможной с введением новых образовательных стандартов третьего поколения (ФГОС ВПО), в основе которых – компетентностный подход, обеспечивающий взаимосвязь общекультурных и профессиональных областей знаний, направленных на повышение конкурентоспособности выпускников вузов. К сожалению, по таким направлениям подготовки бакалавров, как 080100 «Экономика», 221400 «Управление качеством», 270800 «Строительство» и другим направлениям экологические компетентности отсутствуют.

Можно только догадываться, что в общекультурной компетенции

«использовать основные законы естественно-научных дисциплин в

профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального ис-

3

следования» (ОК-1, ОК-5, ОК-9 и т. д.) заложены основы экологического мировоззрения и культуры.

Несмотря на то, что экологические компетенции отсутствуют в ряде стандартов, дисциплина «Экология» входит либо в базовую, либо в вариативную часть блока «Математический и естественно-научный цикл» многих ФГОС ВПО.

Необходимо отметить, что экологическая компетенция является интегрированным, общекультурным показателем, который формируется не только в ходе предметного обучения дисциплине «Экология», но и в результате освоения таких дисциплин, как «Философия», «Право», «Социология», «Современная инновационная экономика», «Безопасность жизнедеятельности», «Макроэкономика», «Экологический менеджмент» и др.

В ходе ее реализации студенты должны

знать:

–законы динамики развития биосферы;

–глобальные проблемы окружающей среды, экологические принципы рационального использования природных ресурсов и охраны природы;

уметь:

–применять природоохранные мероприятия и ресурсосберегающие технологии;

–применять знание законодательства в области управления качеством окружающей среды;

владеть: экономическими методами регулирования природопользования.

Таким образом, компетентность выпускника вуза складывается из трех компонентов: 1) обучающиеся должны обладать высоким уровнем экологической культуры; 2) уметь использовать основные теоретические понятия в области экологии; 3) владеть методами и уметь принимать экологически правильные решения. Выработка «владений» невозможна без усвоения первых двух составляющих.

4

… человек как один из населяющих Землю видов не вправе без катастрофических для себя последствий переступать объективно действующие законы и ограничения, налагаемые биосферой на все обитающие в ней растительные и животные организмы.

В. Данилов-Данильян, К. Лосев, И. Рейф [1]

Лекция 5 РЕСУРСЫ БИОСФЕРЫ

План лекции

5.1.Понятие ресурса. Природные ресурсы.

5.1.1.Классификация ресурсов.

5.1.2.Интегрированный природно-ресурсный потенциал территории.

5.2.Классификация природных экосистем по степени нарушенности.

5.2.1.Нарушенные, частично нарушенные и ненарушенные природные территории.

5.2.2.Характеристика природных ресурсов Дальневосточного федерального округа.

5.3.Особо охраняемые природные территории России.

Тестовые задания.

5.1. Понятие ресурса. Природные ресурсы

5.1.1. Классификация ресурсов

Термин «ресурсы» происходит от французского ressource вспомогательное средство. В древнефранцузском языке resourdre означает: подниматься снова, вставать еще раз. Корневой смысл этого слова (re снова, sourdr возникать, вырасти, взойти) – восстановление. Далее мы увидим, что далеко не все ресурсы могут восстановиться. З.Г. Мирзеханова определяет ресурсы как любые источники и предпосылки получения необходимых людям материальных и духовных благ, которые можно реализовать при существующих технологиях и социально-экономических отношениях [2].

Ресурсы подразделяются на три основные категории: материальные, трудовые и природные. К категории материальных ресурсов относятся все созданные человеком средства производства1. История

1 Средства производства: совокупность средств и предметов труда, используемых человеком в процессе производства материальных благ.

5

материальных ресурсов насчитывает много веков. Так, первобытный человек, используя примитивный каменный топор, получал конкурентные преимущества при добыче материальных благ – мяса и шкур для племени. В настоящее время материальных ресурсов – великое множество. Это и самые разнообразные виды транспорта, современные рабочие инструменты и оборудование, компьютеры, средства связи, бытовая техника и т.д.

Материальные ресурсы становятся всѐ совершеннее и сложнее. Для управления ими требуются новые, обученные специалисты. То есть необходимы новые, подготовленные трудовые ресурсы. З.Г. Мирзеханова даѐт следующее определение трудовым ресурсам: количество, образовательно-культурный уровень и состояние здоровья части населения, занятой общественно-полезным трудом [2]. Безусловно, политика любого государства направлена на поддержание, воспроизводство, совершенствование трудовых ресурсов.

Человек, как и все другие виды живых организмов, использует необходимые природные объекты окружающей среды для удовлетворения жизненных потребностей. Природные ресурсы – ресурсы, сформировавшиеся в природной среде в результате природных естественных процессов, состоящие из природных условий, к которым можно отнести солнечное излучение, тепло Земли, рельеф местности, климат и т.д., и собственно природных ресурсов, используемых в производственной деятельности или в сфере потребления. Объект природной среды, в котором у человечества возникла необходимость и который человечество может эксплуатировать, переходит в категорию природных ресурсов. Объект природной среды, даже если у человечества есть в нем потреб-

ность, но при современном уровне развития технологии он недоступен, к ресурсам отнесен быть не может. Так, все ресурсы расположены на поверхности Земли. Трудно представить, чтобы древнего человека интересовали месторождения цветных металлов. При технологиях тех времен добыча металлов из руды была просто невозможна!

С другой стороны, вполне вероятно, что человеческое общество в настоящее время остро нуждается в веществах, из которых состоит ядро и мантия планеты (рис. 1). Однако современный уровень развития тех-

6

нологий даже не позволяет точно узнать, что там находится, не говоря об эксплуатации таких богатств. Самыми глубокими буровыми скважинами в настоящее время являются: Кольская сверхглубокая скважина (Кольский полуостров), и скважина Maersk Oil BD-04A (нефтяной бассейн Аль-Шахин, Катар). Глубина их немного превышает 12 200 м.

Образно говоря, это лишь очень мелкий укол иголкой крупного яблока. Единственным прямым доказательством состава верхней мантии служит вулканическая деятельность, в результате которой на поверхность планеты извергаются горные породы: граниты и базальты. Такие породы и называются изверженными.

Эксплуатируя природные ресурсы, человечество снижает количество многих из них на планете. По признаку исчерпаемости природные ресурсы подразделяются на неисчерпаемые и исчерпаемые.

Неисчерпаемые ресурсы не могут закончиться в течение жизни многих поколений людей. К ним относятся: солнечный свет, сила гравитации, энергия морских приливов, климатические природные, водные ресурсы и так далее. Разумеется, через многие тысячи лет энергия нашей ближайшей звезды – Солнца – иссякнет, и этот ресурс закончится. В результате климатические условия на нашей планете кардинально изменятся, понизится температура, жизнь на Земле прекратится. Однако в ближайшем обозримом будущем этого не случится. Ярким примером неисчерпаемых ресурсов являются ресурсы водные. Невозможно даже вообразить себе, чтобы на нашей планете исчезла вода. Жидкая и газообразная части воды могут перейти в твердое агрегатное состояние – лед в том случае, если температура на планете станет ниже 0 °С.

К водным ресурсам относятся все элементы гидросферы: моря, океаны, озѐра, реки, ледники, подземные водохранилища и т.д. Те части водных ресурсов, которые в настоящее время не используются – глубинные воды морей и океанов, труднодоступные ледники – относятся к потенциальным водным ресурсам. В глобальном масштабе, крупнейшим потребителем водных ресурсов является сельское хозяйство. В нашей стране вопросы использования водных ресурсов регулируются юридическим документом, которым является «Водный кодекс Российской Федерации» № 74-ФЗ, принятый Государственной думой РФ 12 апреля

2006 г. [3].

Исчерпаемые природные ресурсы традиционно делятся, по крайней мере, на две категории:

а) возобновимые ресурсы: растительность, животный мир некоторые минеральные ресурсы. В умеренном климате травяная растительность

7

возобновляется ежегодно, после холодного периода. Для прорастания травы требуется определенное сочетание абиотических факторов: влажности и температуры. Следовательно, возобновление травяного покрова зависит от неисчерпаемых природных ресурсов – энергии Солнца, климата. Животные – дикие и одомашненные, размножаются, оставляя после себя потомство, то есть возобновляют этот ресурс. И те, и другие виды животных используются (эксплуатируются) человеком. Сельскохозяйственные животные служат основным поставщиком мяса, молока, шерсти, кожи, мѐда и так далее. До сих пор существует промышленная добыча диких животных. Например, осуществляется промышленный лов пресноводных и морских рыб, добыча наземных животных (боровая, водоплавающая дичь).

Однако в случае чрезмерной добычи биологический вид может быть полностью истреблен. Классическими примерами служит полное уничтожение странствующего голубя (Ectopistes migratorius). В XVIII в. численность этого вида исчислялась миллионами. Простота добычи и высокие потребительские свойства тушек привели к тому, что к началу XX в. в природе странствующие голуби встречались единично, а 1 сентября 1914 г. последний странствующий голубь умер в зоопарке. К сожалению, примеров уничтожения биологических видов человеком очень много, и этот список постоянно пополняется.

Таким образом, численность или биомасса животных, растений, микроорганизмов и других представителей мира живого относится к возобновимым ресурсам, в то время как биологические виды, обитающие на нашей планете, относятся к невозобновимым ресурсам. Исчезнувшие виды, в результате утраты их генофондов, вновь не возникают.

Вопросы эксплуатации биологических ресурсов на территории Российской Федерации регулируются федеральными законами, например:

–федеральным законом Российской Федерации «О животном мире»

№52-ФЗ. Принят Государственной думой 22 марта 1995 г. [4];

–федеральным законом Российской Федерации № 166-ФЗ «О рыболовстве и сохранении водных биологических ресурсов». Принят Государственной думой 26 ноября 2004 г. [5];

–федеральным законом Российской Федерации «Об охоте и о сохранении охотничьих ресурсов и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» № 209-ФЗ. Принят Государственной думой 17 июля 2009 г. [6];

–Лесным кодексом Российской Федерации. Принят Государственной думой 8 ноября 2006 г. [7].

8

б) невозобновимые природные ресурсы. К ним относятся те ресурсы, скорость образования которых в природных условиях значительно ниже скорости их эксплуатации при современных технологиях. В мире

в2008 г. добыто примерно 3312,5 км3 природного газа (по этому показателю Российская Федерация занимает первое место в мире). Нефти (включая газовый конденсат) в 2006 г. добыто примерно 3164,05 млн т (и по этому показателю Российская Федерация занимает первое место в мире, хотя по разведанным запасам – лишь восьмое, рис. 2), а угля

в2006 г. добыто 6284 млн т. Напомним, что и природный газ, и нефть, и уголь –

вещества биогенные, произведенные Рис. 2. Добыча нефти живыми организмами. Природа просто не справляется с возобновлением указанных ресурсов, тем более что их потребление растет год от года. В результате, раньше или позже, наступит момент, когда месторождения указанных выше природных ресурсов будут полностью исчерпаны. С точки зрения современного развития технологий – в этот момент настанет катастрофа. Можно себе представить, что человечество в такой ситуации для передвижения по земле снова будет использовать тягловую силу лошадей или других животных, можно себе представить, что по водной поверхности люди будут передвигаться, используя силу ветра и старание гребцов. Однако передвижение по воздуху практически прекратится. Сейчас такая картина выглядит фантастично. Тем не менее, уже ведутся научные исследования в области создания искусственного топлива для транспортных средств на основе возобновимых ресурсов – биотоплива.

Практически все невозобновимые природные ресурсы расположены или в самой литосфере, или на еѐ поверхности. Вопросы эксплуатации невозобновимых природных ресурсов регулируются федеральным законом Российской Федерации «О недрах» от 21 февраля 1992 г. № 2395-1. В этом законе дается определение термина «недра»: недра являются частью земной коры, расположенной ниже почвенного слоя, а при его отсутствии – ниже земной поверхности и дна водоемов и водотоков, простирающейся до глубин, доступных для геологического изучения и освоения. Согласно этому закону, а также международному законодательству, все богатства недр принадлежат государству, на территории

9

которого они расположены [8]. Сейчас в стадии разработки находится закон «О почвах».

В зависимости от технологического совершенства процессов эксплуатации и переработки природных ресурсов, рентабельности, при учете информации об объемах природного сырья выделяют две категории природно-ресурсных запасов:

Доступные запасы – объемы природного ресурса, выявленные современными методами разведки, технически доступные и экономически рентабельные для освоения. К этой категории относятся все виды возобновимых и невозобновимых ресурсов, эксплуатируемые в настоящее время. Кроме того, к доступным запасам относятся месторождения полезных ископаемых, отвечающие требованиям доступных запасов, но в настоящее время законсервированные по тем или иным причинам.

Потенциальные ресурсы – установленные на основе теоретических расчетов и обследований, включая те, которые в настоящее время нельзя освоить по техническим или экономическим соображениям (залежи бурого угля глубоко в недрах, месторождения углеводородов на дне морей и океанов, запасы пресной воды большей части ледников). Основным лимитирующим фактором для освоения потенциальных ресурсов является, безусловно, экономическая целесообразность таких проектов. Потенциальные ресурсы могут переходить в категорию доступных запасов при возникновении необходимости в конкретном виде сырья, при возрастании его рыночной стоимости и, что особенно важно для Дальневосточного экономического района Российской федерации, при развитии инфраструктуры, в том числе транспортной.

Приведем несколько примеров классификации природных ресурсов по различным критериям.

1.Заменимые и незаменимые – по возможности заменить один ресурс другим, схожим по свойствам.

2.Первичные и вторичные – по возможности использовать ресурс в производственном цикле.

3.По отношению к элементам биосферы – ресурсы гидросферы, литосферы, атмосферы, живого элемента биосферы.

5.1.2. Интегрированный природно-ресурсный потенциал территории

Расположение ресурсов на поверхности планеты зависит от многих факторов. Биологические ресурсы напрямую зависят от абиотических факторов среды обитания, от количества и качества пищи и так далее. Примером повышенной концентрации рыбных запасов служат зоны ап-

10