- •Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации Тверской государственный технический университет
- •Тверь 1998
- •Предисловие
- •Введение
- •1. Важнейшие научные концепции и положения экологии
- •1.1 Исходные теоретические концепции экологии
- •1.2 Взаимоотношения организма и среды
- •1.3.Экология популяций и сообществ
- •1.4.Экологические системы
- •1.4.1. Общая характеристика.
- •1.4.2.Превращения энергии в экосистемах.
- •1.4.3.Классификация экосистем.
- •1.4.4.Эволюция и устойчивость экосистем.
- •2.Биосфера и человек
- •2.1.Структура и эволюция биосферы
- •2.1.1.Состав и границы биосферы.
- •2.1.2.Циркуляция элементов в биосфере.
- •2.1.3.Эволюция биосферы.
- •2.2.Человек в биосфере
- •2.3.Экология человека
- •2.3.1.Среды жизни человека и формы его адаптации к ним.
- •2.3.2.Адаптивные типы и расы.
- •2.4.Основные направления антропогенных воздействий на биосферу
- •2.4.1.Современные воздействия человека на биосферу.
- •2.4.2.Общая характеристика негативных воздействий экономической деятельности человека на пс.
- •3.Актуальные экологические проблемы человечества в биосфере
- •3.1.Проблема роста народонаселения
- •3.2.Проблема урбанизации
- •3.3.Глобальные последствия загрязнения атмосферы
- •3.4.Опасность ядерных катастроф и радиоактивных загрязнений
- •3.5. Проблема истощения природных ресурсов
- •3.6. Региональные экологические проблемы Тверской области
- •3.7. Прогнозирование и оценка экологического риска.
- •4.Охрана биосферы
- •4.1.Экологические принципы охраны природы и рационального природопользования
- •4.2.Концепция экологической безопасности и устойчивого развития рф
- •4.3. Экологический мониторинг в биосфере, рф и ее регионах
- •4.4. Международное сотрудничество по охране ос
- •4.5.Основные формы и методы защиты природной среды и решения экологических проблем
- •5.Защита компонентов биосферы
- •5.1.Защита атмосферы от материальных загрязнений
- •5.1.2.Характеристика и источники загрязнения атмосферы.
- •5.1.3. Нормирование загрязнений атмосферы.
- •5.1.4.Контроль за состоянием чистоты атмосферы.
- •5.1.5.Защита_атмосферного воздуха.
- •5.1.6.Рассеивание выбросов в атмосфере.
- •5.1.7.Методы очистки выбросов.
- •5.2.Защита водной среды от материальных загрязнений
- •5.2.1. Экологическая характеристика водной среды.
- •5.2.2.Водопользование и его виды.
- •5.2.3.Виды и источники загрязнения водной среды.
- •5.2.4.Нормирование качества воды.
- •5.2.5.Контроль качества воды и регламентация спуска св в водоемы и канализацию города.
- •5.2.6.Основные направление защиты водной среды.
- •5.2.7.Методы очистки св.
- •5.2.8.Оборотное водоснабжение предприятий
- •5.3.Охрана почв и земель
- •5.3.1.Экологическое значение почв.
- •5.3.2.Антропогенные воздействия на почвы.
- •5.3.3.Борьба с порчей почв, земли и рекультивация земель.
- •5.4. Охрана флоры и фауны
- •5.4.1. Охрана растительного мира.
- •5.4.2. Охрана животного мира (фауны).
- •5.5. Охрана недр
- •5.6. Защита опс от радиоактивных загрязнений
- •5.6.1. Важнейшие параметры ии и единицы их измерения.
- •5.6.2. Характеристика и источники рз в рф.
- •5.6.3. Гигиеническое нормирование техногенного облучениялюдей.
- •5.6.4. Радиационный контроль (рк) в рф.
- •5.6.5. Защита от ии.
- •5.6.6. Принципы обеспечения рб населения.
- •5.7. Защита опс от энергетических загрязнений
- •5.7.1. Защита населения от акустических загрязнений.
- •5.7.2. Защита населения от вибраций.
- •5.7.3. Защита населения от неионизирующих электромагнитных загрязнений.
- •5.7.3.1. Защита населения от воздействий змп промышленной частоты.
- •5.7.3.2. Защита населения от воздействий змп радиотехнических объектов (рто).
- •5.7.4. Защита опс от тепловых загрязнений стз).
- •6. Основы экономики природопользования
- •6.1. Взаимоотношения человеческого общества и природы, варианты его решения
- •6.2. Экологическая экспертиза хозяйственной и иной деятельности
- •6.3. Оценка ущерба от загрязнений опс
- •6.4. Экономический механизм природопользования в рф
- •6.5 Экономическое стимулирование природоохранной деятельности и экологические фонды в рф
- •7. Основы экологического права и управление охраной природы в рф
- •7.1.Источники и содержание экологических правовых норм
- •7.2. Ответственность за экологические правонарушения
- •7.3. Управление охраной природы в рф
- •Заключение
- •Библиогpафическии список
- •Приложение 1. Принятие сокращения в учебном пособии
- •1. Важнейшие научные концепции и положения экологии 9
- •2. Биосфера и человек 28
- •3. Актуальные экологические проблемы человечества в биосфере 50
- •4. Охрана биосферы 69
- •5. Защита компонентов биосферы 83
- •6. Основы экономики природопользования 157
- •7. Основы экологического права и управление охраной природы в рф 171
2.4.2.Общая характеристика негативных воздействий экономической деятельности человека на пс.
К основным негативным последствиям антропогенных воздействий на ПС относятся загрязнения, стациально-деструктивные нарушения и биоценотические изменения (рис. 2.5).
Под загрязнениями понимается не только появление в ПС нехарактерных для нее компонентов, а также имевшихся в ней компонентов, содержание или уровень которых превышает экологическую норму интенсивности. Например, СО2 входит в число обязательных и необходимых для жизни компонентов атмосферы, однако повышение его содержания до нескольких процентов, безопасных для жизни человека, создает парниковый эффект, ведущий к катастрофическим изменениям в биосфере.
По происхождении различают естественные и антропогенные загрязнения, по составу - материальные и энергетические, по агрегатному состоянию материальные загрязнения могут быть газообразными, жидкими и твердыми, жидкие и твердые загрязнения создают дисперсные системы в атмосфере; в воде они представлены в виде растворов, взвесей и пленок (последнее - при загрязнениях нефтью). Кроме того, загрязнения обычно классифицируются по их источнику (например, промышленные или транспортные) и объекту воздействия (загрязнения атмосферы, воды и т.д. вплоть до космоса), по температуре - горячие и холодные и т.д.
Источники выбросов в атмосферу классифицируются: а) по назначению - на технологические, содержащие хвостовые газы, и вентиляционные выбросы от местных отсосов; б) по месту расположения - не затененные, превышающие высоту здания в 2,5 раза; затененные, расположенные на высоте в 2,5 раза меньше высоты здания, и наземные; в) по особенностям рассеивания в атмосфере - высокие, на высоте выше 10 м, и низкие, на высоте менее 10 м; г) по геометрической форме - точечные (сосредоточенные) и линейные (рассредоточенные); д) по режиму работы - непрерывного действия, залповые (например, при сжигании быстро горящих
Рис 2.5.
отходов) и мгновенные, происходящие за доли секунды (при взрывах и авариях); е) по дальности распространения - внутриплощадочные (в пределах промплощадок и их санитарно-защитных зон) и внеплощадочные, создающие загрязнения выше ПДК на территории жилых районов. К материальным загрязнениям относят механические загрязнения, результат воздействия которых обусловлен их физическими характеристиками (например, размером, плотностью, абразивностью и т.д.), химические, биологические и радиоактивные. Механические загрязнения атмосферы, представлены инертной пылью, воды - взвешенными частицами, литосферы - косным веществом.
Основная группа материальных загрязнений - химические; их воздействие обусловлено химической структурой вещества. Химические загрязнители чаше всего являются ядами, т.е. веществами, способными в малых дозах вызвать отравление. То, что химические загрязнители могут быть и не ядами, показано на приведенном выше примере с СО2. Действие ядов или токсических веществ зависит от их концентрации, продолжительности действия (экспозиции), агрегатного состояния и т.д. Различаются следующие токсические вещества: 1) общеядовитые, вызывающие поражение всего организма или его основных систем и функций (СО, выводящая из строя перенос кислорода от легких к тканям; цианиды, блокирующие клеточное дыхание; фосфороорганические вещества или нервно-паралитические, блокирующие передачу импульсов с нервов на исполнительные органы, и т.д.); 2) раздражающие вещества, вызывающие поражение слизистых оболочек и дыхательного тракта (хлор, аммиак, сернистый газ, оксиды азота и т.д.): 3) сенсибилизирующие вещества или аллергены, вызывающие важную группу аллергических заболеваний, главным из которых является бронхиальная астма (формальдегид, растворители, лаки, краски и т.д.); 4) канцерогены, вызывавшие развитие злокачественных опухолей (никель, соединения хрома, асбест, радон и т.д.); 5) мутагены, приводящие к мутациям, т.е. к стойким изменениям наследственных структур (например, марганец, свинец, радий);
6) тератогены, приводящие к нарушениям эмбрионального развития, появлению ненаследуемых дефектов (например, таломид).
Для веществ 4 и 5 группы характерен длительный период между попаданием вещества в организм и развитием негативного эффекта; у канцерогенов этот период может составлять годы и десятки лет, а у мутагенов - несколько поколений.
В группу биологических загрязнителей входят: 1) микроорганизмы - возбудители инфекционных болезней: 2) продукты биотехнологических производств (молекулы белка, ферментов, гормонов и т.д.), вызывающие аллергические заболевания; 3) бытовые стоки и стоки предприятий пищевой промышленности, т.е. вещества, требующие для своего окисления большого количества O2 и являющиеся питательной средой для водной растительности; 4) органические соли и кислоты (главным образом пестициды), токсины, т.е. яды органического происхождения и т.д.
В группу энергетических или физических загрязнений биосферы входят акустические, электромагнитные, тепловые, световые и радиационные воздействия. Первая группа включает в себя акустический шум, инфразвук и ультразвук. Негативное их воздействие появляется только после превышения нормы экологической интенсивности; их источниками являются промышленность, транспорт, медицинское оборудование и т.д.
Электромагнитные загрязнения создаются токами промышленной и высокой частоты; источниками СВЧ-загрязнения являются радиолокационные станции.
Тепловые загрязнения характерны для поверхностных вод, их источниками являются теплоэлектростанции.
Правомерностью отнесения световых воздействий к загрязнениям свидетельствует признание судом США правомерности исков фермеров к владельцам нефтеперерабатывающих заводов при нарушении светового режима и снижении урожая в результате сжигания в факелах попутного газа.
Ионизирующие загрязнения возникают при использовании медицинских и технических приборов, применяющих источники Υ -излучений, и специальные источники для измерителей плотности, толщины и т.д.
Стациально-деструктивные нарушения создаются в результате расширения сельскохозяйственного производства, гидротехнического строительства, добычи ПИ и т.д. Разнообразные формы этих нарушений можно объединить в следующие 5 групп: 1) нарушения естественной формы поверхности земли и ее ландшафтов, производимые всеми формами геолого-разведочных и горных разработок, включая открытую добычу ПИ. Особый вид таких нарушений представляют эстетические "загрязнения", т.е. строительство зданий и сооружений, не вписывающихся в природный ландшафт или сложившуюся зону застройки; 2) нарушения гидрологического режима грунтовых и поверхностных вод, создание экологически и экономически нецелесообразных водохранилищ и гидротехнических сооружений; 3) разрушение естественных растительных сообществ, главным образом лесов, в результате расширения пашни, вырубки
деловой древесины, лесных пожаров и т.д.; 4) истощение плодородия почв, т.е. эрозии во всех ее видах и формах, 5) изъятие плодородных земель для создания урбанизированных территорий, размещения отвалов, терриконов, транспортных путей, затопление земли при гидротехническом строительстве и т.д.
К негативным биоценотическим изменениям относятся: 1} создание комплексного фактора беспокойства, под воздействием которого животные покидают свои естественные ареалы, их численность резко сокращается, а некоторые виды могут исчезнуть полностью; 2) случайная и направленная интродукция видов, нарушающая сложившееся экологическое равновесие; 3) нерегулируемые собирательство и охота, а также браконьерство, приводящие к исчезновению ряда видов животных; 4) перепромысел ценных видов наземных и морских животных и рыб.