V Экология, бжд и экономика

5.1. Экология (Кафедра пэ)

1. Экосистемы, фотосинтез, биомасса.

Экосисте́ма, или экологи́ческая систе́ма (от др.-греч. οἶκος — жилище, местопребывание и σύστημα — система) — биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними. Одно из основных понятий экологии. Пример экосистемы — пруд с обитающими в нём растениями, рыбами, беспозвоночными животными, микроорганизмами, составляющими живую компоненту системы, биоценоз. Для пруда как экосистемы характерны донные отложения определенного состава, химический состав (ионный состав,концентрация растворенных газов) и физические параметры (прозрачность воды, тренд годичных изменений температуры), а также определённые показателибиологической продуктивности, трофический статус водоёма и специфические условия данного водоёма. Другой пример экологической системы — лиственный лес в средней полосе России с определённым составом лесной подстилки, характерной для этого типа лесов почвой и устойчивым растительным сообществом, и, как следствие, со строго определёнными показателями микроклимата (температуры, влажности, освещённости) и соответствующим таким условиям среды комплексом животных организмов. Немаловажным аспектом, позволяющим определять типы и границы экосистем, является трофическая структура сообщества и соотношениепроизводителей биомассы, её потребителей и разрушающих биомассу организмов, а также показатели продуктивности и обмена вещества и энергии.

Фотосинтез (от греч. φωτο- — свет и σύνθεσις — синтез, совмещение, помещение вместе) — процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды на свету при участии фотосинтетических пигментов (хлорофилл у растений, бактериохлорофилл и бактериородопсин у бактерий). В современнойфизиологии растений под фотосинтезом чаще понимается фотоавтотрофная функция — совокупность процессовпоглощения, превращения и использования энергии квантов света в различных эндэргонических реакциях, в том числе превращения углекислого газа в органические вещества.

Биома́сса (биоматерия) — совокупная масса растительных и животных организмов, присутствующих в биогеоценозе в момент наблюдения.

Среди наземных животных организмов наибольшую по массе часть составляют насекомые, членистоногие и подобные им, обеспечивающие существование растительных организмов. (Более 80-ти процентов сухопутной биомассы).

Человечество, как часть млекопитающих, представляет собой менее 1-го кубического километра, что составляет одну пренебрежимо малую, несоизмеримую со всей биомассой, часть всей биомассы Земли.

2. Нормативы качества окружающей среды.

Оценка качества окружающей среды осуществляется дифференцированно по следующим направлениям: качество воздушного бассейна, водного бассейна, почвенного слоя, продуктов питания и др. Для оценки используют нормативы, ограничивающие воздействие вредных факторов, в основе обоснования которых лежит общий принцип: естественная адаптационная возможность организма. При воздействии вредного вещества на организм вначале возникает адаптация, затем предболезнь и в дальнейшем при сохранении той же интенсивности воздействия развиваются различные патологические болезненные эффекты, включающие в себя токсические, канцерогенные, мутагенные, аллергенные, гонадотропные и эмбриотропные. Эти болезненные эффекты могут вызывать болезни и даже приводить к летальному исходу. Нормативы качества окружающей среды подразделяются на санитарно-гигиенические, экологические, производственно-хозяйственные и временные. К санитарно-гигиеническим нормативам относятся гигиенические и санитарно-защитные нормативы. Под гигиеническими нормативами понимают предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосфере, водоемах и почве, уровни допустимых физических воздействий — вибрации, шума, электромагнитного и радиоактивного излучения, не оказывающие какого-либо вредного воздействия на организм человека в настоящее время и в отдаленные промежутки времени, а также не влияющие на здоровье последующих поколений. Если вещество оказывает вредное воздействие на окружающую природу в меньших концентрациях, чем на организм человека, то при нормировании исходят из порога действия этого вещества на окружающую среду.

3. Дистанционный экологический мониторинг.

Как известно, первые автоматические системы слежения за параметрами внешней среды были созданы в военных и космических программах. В 50-е гг. в системе ПВО США уже использовали семь эшелонов плавающих в Тихом океане автоматических буев, но самая впечатляющая автоматическая система по контролю качества окружающей среды была, несомненно, реализована в «Луноходе». Одним из основных источников данных для экологического мони-торинга являются материалы дистанционного зондирования (ДЗ). Они объединяют все типы данных, получаемых с носителей:

космические (пилотируемые орбитальные станции, корабли многоразового использования, автономные спутниковые съемочные системы и т. п.);

авиационного базирования (самолеты, вертолеты и микроавиационные радиоуправляемые аппараты) и составляют значительную часть дистанционных данных (remotely sensed data) как антонима контактных (прежде всего наземных) видов съемок, способов получения данных измерительными системами в условиях физического контакта с объектом съемки;

к неконтактным (дистанционным) методам съемки, помимо аэрокосмических, относятся разнообразные методы морского (наводного) и наземного базирования, включая, например, фототеодолитную съемку, сейсмо, электромагниторазведку и иные методы геофизического зондирования недр, гидроакустические съемки рельефа морского дна с помощью гидролокаторов бокового обзора, иные способы, основанные на регистрации собственного или отраженного сигнала волновой природы.

Аэрокосмические (дистанционные) методы экологического мониторинга включают систему наблюдения при помощи самолетных, аэростатных средств, спутников и спутниковых систем, а также систему обработки данных дистационного зондирования[1]. Для космического экологического мониторинга целесообразно ориентироваться прежде всего на полярно-орбитальные метеорологические спутники, как на отечественные аппараты (спутники типа «Метеор», «Океан» и «Ресурс»), так и на американские спутники серий NOAA, Landsat и SPOT. Остановимся на кратких характеристиках указанных спутников (подробное описание представлено на сервере Sputnik. Американские метеорологические спутники серии NOAA снабжены многозональной оптической и ИК аппаратурой, а именно радиометром высокого разрешения AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer). Космические аппараты NOAA запускаются на полярные орбиты высотой порядка 700 км над поверхностью Земли с наклонением 98,89 градусов. Радиометр высокого разрешения ведет съемки поверхности Земли в пяти спектральных диапазонах. Космические съемки проводятся с пространственным разрешением 1100 м и обеспечивают полосу обзора шириной 2700 км. Российские спутники серии «Ресурс» принадлежат Федеральной службе России по гидрометеорологии и мониторингу природной среды (Росгидромет). Они обеспечивают получение многозональной космической информации высокого и среднего разрешения с помощью двух сканеров видимого и ближнего инфракрасного диапазонов. Космическая гидрометеорологическая система «Метеор», также принадлежащая Росгидромету, обеспечивает глобальный экологический мониторинг территории России. Параметры орбиты спутника «Метеор»: приполярная круговая орбита высотой около 1200 км. Комплекс научной аппаратуры позволяет оперативно 2 раза в сутки получать изображения облачности и подстилающей поверхности в видимом и инфракрасном диапазонах, данные о температуре и влажности воздуха, температуре морской поверхности и облаков. Осуществляются также мониторинг озоносферы и геофизический мониторинг. В состав бортового комплекса спутника входят несколько сканирующих ИК-радиометров и сканирующая ТВ-аппаратура с системой запоминания данных на борту для глобального обзора и передачи данных на АППИ. Российская космическая система «Океан» обеспечивает получение радиолокационных, микроволновых и оптических изображений земной поверхности в интересах морского судоходства, рыболовства и освоения шельфовых зон Мирового океана. Одной из основных задач спутника является освещение ледовой обстановки в Арктике и Антарктике, обеспечение проводки судов в сложных ледовых условиях. Параметры орбиты спутника: приполярная круговая орбита высотой 600—650 км. Поток информации в условиях облачности и в любое время суток обеспечивается радиолокатором РЛС БО и системой сбора информации от автономных морских и ледовых станций «Кондор». В состав комплекса бортовой аппаратуры спутника «Океан-01» входят СВЧ-радиометры Р-600 и Р-255, сканирующий СВЧ-радиометр Дельта-2, трассовый поляризационный спектрорадиометр «Трассер», а также комплекс оптической сканирующей аппаратуры.

Спутниковые данные дистанционного зондирования позволяют решать следующие задачи контроля состояния окружающей среды:

Определение метеорологических характеристик: вертикальные профили температуры, интегральные характеристики влажности, характер облачности и т. д.);

Контроль динамики атмосферных фронтов, ураганов, получение карт крупных стихийных бедствий;

Определение температуры подстилающей поверхности, оперативный контроль и классификация загрязнений почвы и водной поверхности;

Обнаружения крупных или постоянных выбросов промышленных предприятий;

Контроль техногенного влияния на состояние лесопарковых зон;

Обнаружение крупных пожаров и выделение пожароопасных зон в лесах;

Выявление тепловых аномалий и тепловых выбросов крупных производств и ТЭЦ в мегаполисах;

Регистрация дымных шлейфов от труб;

Мониторинг и прогноз сезонных паводков и разливов рек;

Обнаружение и оценка масштабов зон крупных наводнений;

Контроль динамики снежных покровов и загрязнений снежного покрова в зонах влияния промышленных предприятий.

Основной полезный груз спутника — панхроматическая оптико-электронная система, позволяющая получать изображения с пространст-венным разрешением 1 м. Спутник может производить высокодеталь-ную съемку одного и того же участка местности каждые три дня, получать несколько снимков одного и того же сюжета на одном витке.

4. Экологическая безопасность.

Экологическая безопасность — совокупность состояний, процессов и действий, обеспечивающая экологический баланс в окружающей среде и не приводящая к жизненно важным ущербам (или угрозам таких ущербов), наносимым природной среде и человеку (Хоружая, 2002, Козин, Петровский, 2005). Это также процесс обеспечения защищенности жизненно важных интересов личности, общества, природы, государства и всего человечества от реальных или потенциальных угроз, создаваемых антропогенным или естественным воздействием на окружающую среду. Объектами ЭБ являются права, материальные и духовные потребности личности, природные ресурсы и природная среда или материальная основа государственного и общественного развития.

5. Нормативно-правовая база экологических требований к размещению, проектированию и эксплуатации объектов.

В системе экологического права России принято выделять: общую, особенную и специальную части. Общая часть - положения, обслуживающие институты особенной части. Особенная часть - институты, имеющие целевое назначение в силу специфики объекта (предмета использования или охраны) Специальная часть - экология и космос, международное экологическое право, сравнительное экологическое право.

Общая часть содержит, в том числе, такие институты как:

право собственности на природные объекты;

право природопользования;

государственное регулирование природопользования и охраны окружающей среды;

эколого-правовая ответственность

Особенная часть включает:

Эколого-правовой режим природных объектов: землепользования, недропользования, водопользования, лесопользования, пользования животным миром

Эколого-правовая охрана (защита) отдельных компонентов природной среды: атмосферного воздуха, защита природных объектов, в том числе ООПТ

Эколого-правовой режим и охрана природно-антропогенных систем: эколого-правовой режим использования и охраны объектов с/х, эколого-правовой режим населенных пунктов, рекреационных и лечебно-оздоровительных зон; правовое регулирование обращения с отходами производства и потребления и т.д.

Специальная часть экологического права посвящается основным чертам международной правовой охраны окружающей природной среды, сравнительно-правовому анализу отечественного и зарубежного экологического права.

6. Экологическое право и экологические общественные отношения.

Экологическое право — особое комплексное образование,[1] представляющее собой совокупность правовых норм, регулирующих общественные отношения в сфере взаимодействия общества и природы[2]. В сегодняшней юридической науке существует два основных (с некоторыми вариациями) подхода к тому, какие общественные отношения в области взаимодействия общества и природы следует включать в предмет экологического права.[3] Первый из них заключается в том, чтобы рассматривать в качестве предмета эколого-правового регулирования только общественные отношения в области охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности.[4] Второй - в том, чтобы помимо упомянутого включать в предмет экологического права общественные отношения в области использования природных ресурсов.[5]

Экологическое право и формируемое на его основе экологическое законодательство основывается на ряде принципов:

Право на благоприятную окружающую среду (в России - одно из конституционных экологических прав, закреплено в ст. 42 Конституции РФ)

Предотвращение вреда окружающей среде

Охрана жизни и здоровья человека

Демократизация экологического права

Гуманность

Обеспечение рационального использования природных ресурсов

Устойчивое экологически обоснованное экономическое и социальное развитие

Сохранение и защита экологического равновесия

Свободный доступ к экологической информации (в России - одно из конституционных экологических прав, закреплено в ст. 42 Конституции РФ)

Платность природопользования (в российском экологическом законодательстве сформулирован как "Платность природопользования, возмещение вреда окружающей среде", подробнее см. Принцип платности природопользования, возмещения вреда окружающей среде)

Разрешительный порядок воздействия на окружающую среду

Плата за негативное воздействие на окружающую среду

Экосистемный подход к правовому регулированию охраны окружающей среды и природопользованию

Ответственность за нарушение требований экологического законодательства

и др.