Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Омский государственный технический университет»

Е.В. Владимирова

ОБЩАЯ ЭКОЛОГИЯ

Конспект лекций

Омск - 2006

УДК 574(075)

ББК 20.1 я 73

В

Рецензенты:

Карнацевич И.В., профессор, д-р геол.наук Омского государственного педагогического университета;

Струнина Н.Н.,

доцент, канд.физ.-хим.наук Омского государственного университета

Владимирова Е.В.

В Общая экология: конспект лекций / Е.В. Владимирова. Омск: Изд-во

ОмГТУ, 2006. 71 с.

Рассматриваются экологические проблемы по масштабам проявления. Особое внимание уделяется раскрытию причин возникновения экологических проблем, которые прослеживаются на всей планете, приводятся последствия действия экологических процессов на окружающую среду и меры к их уменьшению. Раскрываются причины экологических кризисов и усилия общества к их устранению.

Предназначено для студентов всех специальностей, всех форм обучения и всех интересующихся сохранением окружающей среды.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ОмГТУ.

УДК 574(075)

ББК 20.1 я 73

© Е. В. Владимирова, 2006

© Омский государственный

технический ун-тет, 2006

ПРЕДИСЛОВИЕ

Экология как наука сформировалась сравнительно недавно. Тем не менее, в настоящее время достаточно изданий этого направления как отечественных, так и зарубежных авторов.

В широко распространенной учебной и публицистической литературе приводятся обширные сведения по бедственному экологическому состоянию окружающей среды, высказываются неутешительные прогнозы о взаимоотношениях Общества и Природы.

Наука экология связана с другими науками: ботаникой, зоологией, химией, географией, медициной, математикой, социологией и т.д.

Конспект лекций дисциплины «Общая экология» составлен в объеме 34 часов (17 учебных занятий) в соответствии с учебной программой курса. Для более полного понимания проблем, возникающих в настоящее время перед человечеством в его взаимоотношении с природой, необходимо обязательно знакомиться с другими источниками учебной литературы этого направления, рассматривать и приводить примеры из своей обычной жизни и наблюдений.

С такими темами, как «Сокращение растительного покрова на планете», «Сокращение количества представителей животного мира и его видового состава», «Истощение недр», «Мусор и утилизация отходов» следует ознакомиться самостоятельно по учебной литературе: «Экология» (авт. Л.И. Цветкова и др.), «Прикладная экология» (авт. Вронский В.А.), «Краткий курс общей экологии» (авт. А.К. Бродский), «Экология» (авт. В.М. Гарин, В.И. Коробкин), а также с трудами экологического содержания зарубежных авторов: В. Эйхлер «Яды в нашей пище»; Г. Хефлинг «Тревога в 2000 году»; П. Ревель, Ч. Ревель «Среда нашего обитания» (в 4 кн.); Б. Небел «Наука об окружающей среде. Как устроен мир».

Как работать с литературой по экологии?

Каждый автор рассматривает тему экологии по своим представлениям. В данном случае рекомендуется придерживаться схемы, изложенной в начале каждой лекции. Это поможет в усвоении материала при самостоятельной подготовке, а также в поиске дополнительной литературы по рассматриваемому вопросу.

Принятые сокращения

ЗВ – загрязняющие вещества;

СВ – сточные воды;

ЮНЕП – Международная программа по охране окружающей среды;

ВОЗ – Всемирная организация по здравоохранению;

РАО – радиоактивные отходы;

ОЯТ – отходы ядерного топлива;

СМИ – средства массовой информации;

УР – устойчивое развитие;

ЖКХ – жилищно-коммунальное хозяйство;

ВМО – Всемирный метеорологический комитет;

ГСМОС – Глобальная система мониторинга окружающей среды;

МАГАТЭ – Международное агентство атомной энергии;

МСОП – Международный союз охраны природы и природных ресурсов;

ЮНЕСКО – Комитет ЮНЕП по образованию, науке, культуре и молодежной

политике.

Лекция 1 Экологические проблемы по масштабам проявления

План

- Понятие «экология».

- История изучения природы человеком.

• Краткие сведения об ограничительных мерах пользования природой с древнейших времен.

- Основные причины современного плохого состояния природной среды.

- Общая схема экологических проблем по масштабам проявления.

Экология (от греч. оikos – дом, жилище, местопребывание и … логия), наука об отношениях растительных и животных организмов и образуемых ими сообществ между собой и с окружающей средой. Термин «экология» предложен в 1866 г. Э. Геккером.

В настоящее время – это наука об отношениях живых существ между собой и окружающей средой. Окружающая среда – это воздух, вода, почва, лес, горы … дома, дороги, машины, станки и т. п.

В ХХ в. в связи с усилившимся воздействием человека на природу экология приобрела особое значение как научная основа рационального природопользования и охраны живых организмов. Стали говорить более коротко – экология это наука о взаимоотношениях Общества и Природы. Природа – совокупность естественных условий существования человеческого общества. Природа живая – лес, животные и другие и неживая – горы, реки, ветер и др.

Известно, Человек – частица природы, но отличается от других живых существ тем, что обладает разумом – может мыслить. Он владеет силой не только мускульной, но и технической, и это дает ему возможность изменять первозданную природу – окружающую среду все в больших и больших масштабах.

Как давно стали изучать природу, наблюдать ее, выявлять взаимоотношения человека и природы? Очень давно, с того момента, когда человек встал на ноги, когда взял в руки палку, камень …, когда ему понадобилось искать жилище, одежду, еду. Тогда не было науки. Все выбиралось стихийно – инстинктивно, по мере надобности.

Первые сведения о природе появились в VІ, V, ІV в. до нашей эры в поэмах и эпических сказаниях древней Индии.

Около 400 лет до н. э. в Греции были сделаны первые описания растений – какие и где распространены. Позднее (около 300 лет до н. э.) Аристотель – древнегреческий мыслитель и философ – сделал первую классификацию животных и растений и ввел понятие неорганического мира, дал определение, что «Ум» (разум) отличает человека от животного. Именно Аристотель первый определил центральный принцип этики человека – разумное поведение и умеренность.

Около 50 лет до н. э. Плиний Старший – древнеримский ученый-натуралист – в своем труде «Естественная история» (в 37 книгах) приводит сведения о животных, растениях и др. Им собрана коллекция камней и сделано описание истории и быта Рима.

В ХVІІ в. в Англии впервые стали изучать внутреннее строение животных и даже ставить эксперименты. В 1859 г. вышел труд Чарльза Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора», в котором он приводит основные факторы естественной эволюции органического мира и другие сведения о живых существах.

Берегли ли в далекие времена природу? Ценили ли ее, осознавали ли значение окружающей природы для человека? Да, берегли.

Еще в IV–III веке до н. э. при рабовладельческом строе за нарушение садов жестоко наказывали.

В греческих легендах есть упоминание о том, что боги накажут тех, кто портит природные рощи.

В Италии римский император Август (63 г. до н. э.) издал указ очистить р. Тибр и даже поставил там попечителя наблюдать за порядком.

Древние инки (XI–XIII вв.) запрещали посещать Гуановы острова во время гнездования птиц и подрастания птенцов.

На Руси в XI в. Ярославом Мудрым было введено ограничение на охоту на бобров, соболей, лебедей.

В XVI в. Иван Грозный тоже сделал запретные дни на охоту. При нем же был создан первый зверинец. (Во Франции долгое время сохранялся указ – за убитого оленя смертная казнь.)

Отец Петра I (Алексей Михайлович) в XVII в. издал (уговоры уже не помогали) 47 природоохранных указов о том, что нельзя ловить рыбу, когда она идет на нерест, убивать птиц, когда они в гнезде или растят птенцов и др. Сам Петр I все указы отца сохранил и еще издал новые (например, «Указ по Российскому флоту об охране чистоты вод Невы»¹).

В Москве в XIX в. в районе оврагов были скотобойни, где сливали всякие нечистоты, источающие зловоние. Позднее скотобойни закрыли, сделали это место образцово чистым и стали называть его «Чистые пруды», которое сохранилось и до наших дней.

Есть множество примеров тому, когда жители и правители старались сохранить первозданную природу. Позднее стали создаваться заповедные территории: национальные парки, заповедники, заказники – особо охраняемые территории с нетронутой первозданной природой и ее обитателями.

Первый в мире национальный парк был создан в 1872 г. в США (Йеллоустонский национальный парк площадью около 900 тыс. га). В 1885 г. – крупный природный резерват в Канаде (Банф) площадью 660 тыс. га с прекрасными хвойными лесами). Известен огромный парк в Юго-Западной Кении и в других местах.

В нашей стране под охраной государства находится пять биосферных заповедников международного значения (оз. Байкал, девственные леса Коми, вулканы Камчатки, золотые горы Алтая, заповедные места Кавказа), 35 национальных парков общей площадью 6,7 млн. га (Валдайский, Лосинный остров, Забайкальский в Бурятии и др.), 100 государственных природных заповедника общей площадью 33,3 млн. га, что составляет почти 2 % территории России (Тунгусский, Баргузинский, Астраханский, Ильменский, Кавказский, Чукотский, Красноярские столбы и многие др.), 68 государственных природных заказников общей площадью 12,5 млн. га.

Несмотря на принимаемые меры, на всех континентах мира происходит ухудшение состояния природы. Сейчас загрязнены не только ручьи, реки, но и моря. 20 % поверхности океанов покрыты пленкой нефти. В России практически все реки имеют то или иное загрязнение. Даже на ледниках на территории высоких гор фиксируются загрязнения.

Известный норвежский этнограф и археолог Тур Хейердал сказал: «Мы можем представить Землю как огромный космический корабль без выхлопной трубы … и все, что есть на Земле – моря, океаны, суша, мусор, дым … все вращается вместе с нами (в силу земного притяжения) и никуда не девается».

Что так отрицательно воздействует на окружающую среду? Это, прежде всего, несовершенные, отсталые технологии производства, слабая экономика, элементарная экологическая неграмотность населения и специалистов. Загрязняющие вещества выбрасывают и предприятия, и жители по принципу – лишь бы избавиться … подальше, т.е. халатность, безнаказанность, неграмотность. Все знают – нельзя жечь мусор в городе, даже опавшие осенью листья. Если спросить об этом школьника начальных классов – он скажет, что жечь мусор нельзя, это плохо. А почему нельзя, не всякий правильно объяснит, к каким последствиям это приводит, какое влияние окажет дым на все живое и в том числе на самого человека.

Экологию как дисциплину ввели в систему высшей школы в 1975 г. вначале для некоторых специальностей, а позднее – и для всех остальных. Необходимо, чтобы будущие специалисты знали и понимали, что происходит вокруг от деятельности предприятий – металлургического профиля, химического производства, от работы ТЭЦ, АЭС и др. Каждое производство (даже небольшое) имеет свои особенности и отходы: жидкие, твердые и газообразные, которые в той или иной степени отрицательно влияют на окружающую среду.

Советский ученый-физик А. Б. Мигдал писал: «Многим кажется, что в далеком прошлом, когда не было выхлопных газов, когда рыба не пахла нефтью и дустом …, люди были счастливы. Но мы не задумываемся, что было бы, если бы вокруг все исчезло, что сделано умом человека – наукой, интеллектом человека – мосты, железные дороги, машины, заводы, которые дают электроэнергию, ткани, обувь, еду, металлы, книги и прочее … все это бы исчезло…».

В настоящее время население планеты насчитывает более шести миллиардов человек. И как далее отмечает ученый: «эти люди – съели бы все, что можно съесть, вырубили бы все деревья, чтобы отапливаться, и погибли бы от голода и болезней». Прав ли он? Обществу нужен прогресс, движение вперед, развитие от простого к более совершенному: … от сохи к сложным машинам, от лучины к электричеству, от дров к газовому отоплению, от костра, пещер к современным благоустроенным квартирам. Но как наладить ПРОГРЕСС, чтобы не пострадала ПРИРОДА?

Уже десятки последних лет, по оценкам специалистов, все общество на планете находится в экологическом кризисе – в зоне экологического кризиса, который определяется по многим признакам и не имеет четких границ. Воздух, вода, почвы загрязнены, продукты питания не всегда хорошего качества, растет заболеваемость населения (особенно детей), снижается иммунитет организма. Всему обществу, каждому из нас надо знать об этом и задуматься над тем, как остановить ухудшающиеся условия проживания человека на планете. Острейшие вопросы – перенаселение планеты, обеспечение населения продовольствием, истощение природных ресурсов – давно стоят перед обществом.

Экологические проблемы по масштабам их проявления могут быть глобальными или планетарными, региональными (на крупных территориях), локальными (местными) и индивидуальными или проблемами добровольного риска.

Экологические проблемы по масштабам их проявления представлены в табл. 1.

Таблица 1

Глобальные или планетарные	Региональные, на крупных территориях	Локальные, местные	Индивидуальные или проблемы добровольного риска
Загрязнение атмосферного воздуха. Загрязнение вод. Загрязнение почв. Озоновые дыры. Парниковый эффект. Радиоактивность. Кислотные дожди. Сокращение растительного покрова. Сокращение видового и численного состава животных. Истощение недр. Демографический взрыв. Мусор и утилизация отходов.	Урал; Дальний Восток; Поволжье; Западная или Вос­точная Сибирь; Черное море; Каспийское море; любая пустыня и др.	г. Омск г. Москва г. Орел г. Пермь и др.	Наше жилище…; куда смотрят окна...; какой этаж…; какая мебель…; ковры…; половые покрытия...; газовые плиты…; электромагнитные поля в квартире; какие животные…; что носим…; какую воду пьем…; наш образ жизни и др.

Глобальные проблемы экологии проявляются на всем земном шаре, т.е. на всей планете. Их называют планетарными экологическими проблемами.

Региональные экологические проблемы проявляются на больших территориях (в таких регионах, как Урал, Дальний Восток, Кольский п-ов, Красноярский край), в том числе и более крупных участках суши и даже континентах (Африка, Австралия и т.п.).

Локальные, т.е. местные экологические проблемы обычно рассматриваются на примере населенных пунктов – крупных городов (таких, как Москва, Воронеж, Хабаровск, Омск, Новосибирск и т.п.), в которых имеются присущие только им экологические проблемы. Город Омск, например, – это крупный промышленный центр. Протяженность его с юга на север составляет около 60 км и с запада на восток – до 35 км. На этой территории выделено шесть самостоятельных округов (Советский, Кировский и т.д.), каждому из них присущи свои экологические особенности, зависящие от наличия на их территории специфических предприятий, площади зеленых массивов, плотности застройки и многих других причин. Так, в любом населенном пункте можно выделить территории с благоприятной или неблагоприятной (напряженной) экологической обстановкой.

Есть еще одна разновидность экологических проблем, которая характеризуется как индивидуальные проблемы или проблемы добровольного риска. Рассмотрим их основные свойства.

Индивидуальные экологические проблемы – это проблемы каждого из нас. Смысл их состоит в следующем. Все мы где-то живем, и наш дом, наше жилище имеют экологические характеристики. Самое экологически благоприятное жилище – это деревянный дом, менее экологически благоприятными для проживания являются шлакоблочные, панельно-стеновые, панельно-каркасные и прочие строения. Обратите внимание, детские учреждения (детские сады, школы) обычно выполнены из кирпича, т.к. именно кирпич является чистым природным материалом, не выделяющим в процессе эксплуатации какие-либо вредные вещества.

Расположение квартиры в многоэтажном доме влияет на ее экологическое состояние. Верхние этажи более продуваемы ветром, в них могут быть проблемы с протеканием потолков, с обеспеченностью водопроводной водой и теплом, с работой лифтов, но именно в них более чистый воздух. Нижние этажи (в особенности первый) имеют свои экологические характеристики – это зачастую сырость и все что с нею связано; обилие насекомых и синантропных животных: крыс, мышей и пр. Также это проблемы шума, запыленности, и что особенно важно – экологические проблемы с природным газом радоном, который нередко появляется именно в зоне близости квартиры к поверхности земли. Газ радон – лечебный газ, но если он выходит из трещин в земной коре, особенно в районах со скальным грунтом, то постоянное его присутствие в квартире – явление уже крайне нежелательное и может создать неблагоприятные условия для проживания.

Экологическое значение имеет и то, куда смотрят окна. Более благоприятными условиями являются те, при которых окна выходят в сторону парка, сквера, берега реки. Менее благоприятные условия те, когда за окном расположено предприятие, выбрасывающее газово-пылевые выделения (например, биофабрика, цементный завод, предприятие нефтехимического профиля), или проходит трасса автомобильной дороги, находятся автозаправочная станция или шумное увеселительное заведение, линии железной дороги или трамвайных путей, создающие шум, и т.д.

Имеет значение для проживания и само жилище, его внутреннее содержание, оснащенность квартиры, где расположены батареи отопления, даже как установлена кровать по отношению к сторонам света (более благоприятной установкой считается, если кровать находится в направлении север-юг или наоборот, т.е. по направлению магнитных силовых линий Земли, а не поперек их). Из какого материала изготовлена мебель, ковры, какие полы и напольные покрытия, чем отделаны потолки и стены – все это определяет условия проживания. Не зря, видимо, бытует такое мнение: «моя квартира – это моя газовая камера». Известно, что в некоторых квартирах из-за обилия химических веществ жильцы получают повышенные дозы вредных газовых выделений, порой, превышающие уровень загрязнения атмосферного воздуха на улице в несколько раз. Очистители, растворители, моющие и другие средства бытовой химии совсем не безвредны для проживающих. Порой они являются источником болезненных реакций организма. Выделения газовых плит, не оснащенных вытяжной вентиляцией, табачный дым, букеты специфических цветов, парфюмерные средства и многое другое – все это может привести к головокружениям, постоянному упадку сил и более ярким проявлениям недомогания. Так, 1 м³ природного газа при горении образует до 1,5 г формальдегида и еще более 20 наименований других ЗВ.

Известно, что в горах много долгожителей. Выяснили, что в горном воздухе присутствует много положительно заряженных частиц – аэронов и это благотворно сказывается на самочувствии человека. В наших же квартирах, напротив, много отрицательно заряженных частиц – интерферонов, что не способствует поддержанию здоровья и бодрости.

Есть любители, которые держат в квартирах животных – собак, кошек и более экзотических представителей. Это и есть проявления проблем добровольного риска. Хотим, получаем от животных (а их порой бывает и до несколько экземпляров) остатки шерсти, специфические запахи и прочие спутники подобных животных. Кому, что нравится….

Бытовая пыль, сырость, плесневые грибки – все это способствует развитию таких заболеваний, как астма, аллергия, туберкулез и др.

В наших квартирах масса источников электромагнитных полей – это телевизоры, особенно цветного изображения; микроволновые печи, компьютеры и прочее – все это носители загрязнения окружающего пространства и выбираем мы их по собственной воле – это и есть экологические проблемы добровольного риска.

К экологическим проблемам добровольного риска относится и то, из каких тканей изготовлена наша одежда, т.е. что мы носим: или изделия из простых хлопчатобумажных тканей, или изделия из синтетических волокон, очень красивые на вид, практичные при носке, но создающие дополнительные проблемы.

Следует сказать и том, что мы едим. Многие продукты имеют красивый привлекательный вид, они вкусны, но известно, что аппетитность и заманчивость их создана нередко особыми добавками, неблагоприятно воздействующими на желудочно-кишечный тракт человека. Не по этому ли в настоящее время все больше и больше заболеваний желудочно-кишечного тракта. В цветных газированных напитках также в изобилии применяются различные консерванты и красители, которые не безразличны нашему организму, и увлекаясь ими, мы получаем известную долю загрязнения. В гамбургерах, чипсах есть элементы опасного загрязняющего вещества – акриламида. Это канцерогенное вещество, которое в подобных изделиях иногда превышает содержание предельных норм в десятки и более раз. Все это тема для особого разговора. Чтобы узнать об этом более подробно, следует ознакомиться с соответствующей литературой.