- •Глобальные экологические проблемы
- •1. Основы общей экологии
- •1.1. Система. Общие свойства и параметры систем
- •1.1.1. Общие свойства систем
- •1.1.2. Классификация систем
- •1.1.3. Параметры систем
- •1.2. Системные законы экологии
- •1.2.1. “Всё связано со всем”
- •1.2.2. “Всё должно куда-то деваться”
- •1.2.3. “Ничто не дается даром”
- •1.2.4. “Природа знает лучше”
- •1.2.5. “На всех не хватит”
- •1.3. Основы системной динамики
- •1.3.1. Причинные связи и поведение систем
- •1.3.2. Сети взаимодействий и контуры обратных связей
- •1.3.3. Система «Человек — Экономика — Биота —Среда»
- •1.3.4. Моделирование динамики систем
- •1.3.4.1. Основные понятия
- •1.3.4.2. Порядок моделирования динамики экосистем
- •1.4. Экосистемы. Биосфера
- •1.4.1. Особенности экосистем
- •1.4.2. Уровни биологической организации
- •1.4.3. Теория биосферы
- •1.4.4. Теории происхождения жизни
- •1.4.5. Основные положения теории биосферы в.И. Вернадского
- •1.4.6. Основные свойства биосферы
- •1.4.7. Гипотеза о возникновении Геи-Земли
- •1.5. Популяции в экосистеме. Основы демографии
- •1.5.1. Параметры и закономерности динамики популяций
- •1.5.1.1. Статистические параметры
- •1.5.1.2. Кривые выживаемости
- •1.5.1.3. Кривые роста популяции
- •1.5.1.4. Экологические стратегии выживания
- •1.5.2. Территориальная структура популяций
- •1.5.3. Особенности динамики численности человечества
- •1.6. Движение вещества в биосфере
- •1.6.1. Виды веществ биосферы
- •1.6.2. Основные свойства живых систем
- •1.6.3. Функции живого вещества в биосфере
- •1.6.4. Круговорот вещества
- •1.6.5. Особенности круговоротов воды,
- •1.6.6. Пути возврата элементов в круговорот
- •1.7. Движение энергии в биосфере
- •1.7.1. Основные закономерности движения энергии
- •1.7.2. Физический смысл энтропии
- •1.7.3. Процессы преобразования энергии в живых организмах
- •1.7.4. Трофическая структура экосистем
- •1.7.4.1. Пастбищная цепь
- •1.7.4.2. Детритная цепь
- •1.7.4.3. Роль консументов в экосистемах
- •1.7.5. Правила 1 % и 10 %
- •1.7.6. Изменение качества и количества энергии
- •1.7.7. Особенности энергетических потребностей человека
- •1.8. Продукция и распад биоорганики
- •1.8.1. Концепция продуктивности
- •1.8.2. Экологические пирамиды
- •1.8.3. Разложение живого вещества
- •1.9. Среда обитания
- •1.9.1. Закономерности действия экологических факторов
- •1.9.2. Эврибионты и стенобионты
- •1.9.3. Адаптация к факторам среды
- •1.9.4. Классификация факторов среды по направленности действия
- •1.10. Связи в экосистемах. Экологическая ниша
- •1.10.1. Биотические связи в экосистеме
- •1.10.2. Видовая структура экосистемы
- •1.11. Динамика экосистем
- •1.12. Стабильность и устойчивость экосистем. Саморегуляция
- •2.1.1. Классификация воздействий
- •2.1.2. Загрязнения
- •Избирательная токсичность при загрязнении воздуха тяжелыми металлами
- •Влияние на организм человека основных химических загрязнителей
- •2.1.3. Принципы нормирования критериев качества
- •2.2. Антропогенные воздействия на атмосферу
- •2.2.1. Нормирование выбросов в атмосферу
- •2.2.2. Основные источники загрязнения атмосферы
- •2.2.2.1. Тэс и аэс. Котельные установки
- •2.2.2.2. Черная и цветная металлургия
- •2.2.2.3. Химическое производство
- •2.2.2.4. Выбросы автотранспорта
- •2.2.2.5. Трансграничные загрязнения
- •2.2.3. Глобальные экологические последствия
- •2.2.4. Общие сведения о расчетах выбросов
- •2.2.5. Распространение загрязнителей в атмосфере
- •2.3. Защита атмосферы от антропогенного загрязнения
- •2.4. Антропогенное воздействие на гидросферу
- •2.4.1. Главные загрязнители вод
- •2.4.2. Основные источники загрязнения
- •2.4.3. Критерии оценки качества вод
- •2.4.4. Классификация вод по интегральным показателям качества
- •2.4.5. Экологические последствия загрязнения гидросферы
- •2.5. Защита гидросферы от антропогенного воздействия
- •2.6. Способы защиты литосферы от антропогенного воздействия
- •2.6.1. Эрозия
- •2.6.2. Загрязнение почв
- •2.6.3. Вторичное засоление и заболачивание почв
- •2.6.4. Опустынивание
- •2.6.5. Отчуждение земель
- •2.6.6. Воздействие на горные породы и массивы
- •2.6.7. Воздействие на недра
- •2.6.8. Защита литосферы от антропогенного воздействия
- •2.6.9. Рекультивация нарушенных почв
- •2.7. Антропогенное воздействие на биотические сообщества и их защита
- •2.7.1. Защита биотических сообществ
- •2.8. Особые виды воздействия на биосферу
- •2.8.1. Загрязнение среды опасными отходами
- •2.8.1.1. Методы обеспечения радиационной
- •2.8.1.2. Утилизация и переработка производственных
- •2.8.1.3. Обезвреживание токсичных производственных отходов
- •2.8.2. Шумовое воздействие
- •2.8.3. Воздействие электромагнитных полей и излучений
- •2.8.4. Биологическое загрязнение
- •2.9. Влияние состояния окружающей среды на здоровье человека
- •2.10. Виды норм и нормативов качества окружающей среды
- •2.10.1. Санитарно-гигиенические нормативы
- •2.10.2. Экологические нормативы
- •2.10.3. Производственно-хозяйственные нормативы
- •2.10.4. Виды нормативов при оценке качества воздушной среды,
- •2.11. Гигиеническое нормирование содержания химических веществ в окружающей среде
- •2.11.1. Гигиеническое нормирование содержания химических
- •2.11.2. Гигиеническое нормирование содержания
- •2.11.3. Гигиеническое нормирование содержания
- •2.11.4. Гигиеническое нормирование содержания
- •2.12. Экологическое нормирование состояния территорий в Российской Федерации
- •2.12.1. Критерии выявления зон экологического неблагополучия
- •2.12.2. Зоны экологического неблагополучия в Российской Федерации
- •2.13. Энергетика и окружающая среда. Проблемы энергетики
- •2.13.1. Виды природных ресурсов
- •2.13.2. Тепловая энергетика
- •2.13.3. Гидроэнергетика
- •2.13.4. Ядерная энергетика
- •2.14. Некоторые пути решения экологических проблем современной энергетики
- •2.14.1. Альтернативные источники получения энергии
- •2.14.2. Энергия Солнца
- •2.14.3. Ветер как источник энергии
- •2.14.4. Использование нетрадиционных гидроресурсов
- •2.14.5. Энергетические ресурсы морских, океанических
- •2.14.6. Термоядерная энергия
- •3. Эколого-правовые и организационные вопросы
- •Охрана природы и окружающей человека среды. Рациональное природопользование
- •Ресурсосбережение. Некоторые пути снижения расхода природных ресурсов
- •3.2.1. Пути снижения расходов природных ресурсов
- •3.2.2. Новые методы добычи сырья и новые виды энергии
- •3.3. Основные направления инженерной защиты окружающей среды
- •3.3.1. Основные направления малоотходных и безотходных технологий
- •3.3.2. Биотехнология в охране окружающей среды
- •3.3.3. Критерии экологичности технологических процессов
- •3.4. Экологическая безопасность и экологический риск
- •Экологический риск и его оценка
- •3.5. Экологический мониторинг
- •3.6. Законодательство в области природопользования и охраны природы
- •3.7. Организационно-правовые формы экологического контроля
- •3.7.1. Система экологического контроля
- •3.7.2. Государственный экологический контроль
- •3.7.2.1 Система государственного управления
- •3.7.2.2. Государственные органы охраны окружающей среды
- •3.7.3. Прокурорский надзор
- •3.7.4. Конституционный и арбитражный суды
- •3.7.5. Органы Министерства внутренних дел рф
- •3.7.6. Вневедомственный и производственный контроль
- •3.7.7. Общественный экологический контроль
- •3.8. Эколого-правовая ответственность
- •3.8.2. Дисциплинарная ответственность
- •3.8.3. Административная ответственность
- •3.8.4. Уголовная ответственность
- •3.8.5. Материальная эколого-правовая ответственность
- •3.9. Государственная статистическая отчетность по охране окружающей среды
- •3.9.1. Формы государственной статистической отчетности
- •Раздел I. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, их очистка и утилизация.
- •Раздел III. Источники выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.
- •Раздел IV. Выполнение мероприятий по уменьшению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.
- •3.9.2. Ответственность за представление
- •3.10. Экологическая стандартизация и паспортизация
- •3.10.1. Система стандартов в области охраны природы
- •3.10.2. Экологическая паспортизация
- •3.11. Экологическая экспертиза
- •3.12. Экологический аудит
- •3.13. Экономические механизмы рационального природопользования
- •3.13.1. Эколого-экономический учет природных ресурсов
- •3.13.2. Лицензия, договор, лимиты на природопользование
- •3.14. Плата за загрязнение окружающей среды (негативное воздействие)
- •3.15. Экологические менеджмент, управление и сертификация
- •3.16. Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды. Устойчивое развитие
- •3.16.1. Международные обязательства рф в области
- •3.16.2. Понятие о концепции устойчивого развития
- •3.16.3. Показатели устойчивого развития страны
- •Заключение
2.8.4. Биологическое загрязнение
Под биологическим загрязнением понимают привнесение в экосистемы в результате антропогенного воздействия нехарактерных для них видов живых организмов (бактерий, вирусов и др.), ухудшающих условия существования естественных биотических сообществ или негативно влияющих на здоровье человека. Основные источники – сточные воды предприятий пищевой и кожевенной промышленности, бытовые и промышленные свалки, кладбища, канализационная сеть, поля орошения и др. Из этих источников разнообразные органические соединения и патогенные микроорганизмы попадают в почву, горные породы и подземные воды. Патогенные кишечные палочки обнаруживаются в подземных водах на глубине 300 м от поверхности земли.
Особую опасность представляет биологическое загрязнение среды возбудителями инфекционных и паразитарных болезней. Антропогенное воздействие приводит к непредсказуемым последствиям в поведении популяции возбудителей и переносчиков опасных для человека и животных болезней, увеличивается количество вспышек классической чумы свиней, оспы у овец, клещевого энцефалита и геморрагической лихорадки у людей. Вирусные инфекции – СПИД, лихорадка Чикунгунья, геморрагическая лихорадка с почечным синдромом (вирус “Хантаан”).
Новая экологическая опасность создается в связи с развитием биотехнологии и генной инженерии. При несоблюдении санитарных норм возможно попадание из лабораторий или завода в окружающую природную среду микроорганизмов и биологических веществ, оказывающих вредное воздействие на живые организмы, здоровье человека и его генофонд.
Помимо генно-инженерных проблем, актуальны следующие вопросы биобезопасности :
1) перенос генетической информации от домашних форм к диким видам;
2) генетический обмен между дикими видами и подвидами, в т.ч. риск генетического загрязнения генофонда редких и исчезающих видов;
3) генетические и экологические последствия преднамеренной и непреднамеренной интродукции животных и растений.
Вопросы для самопроверки
Как классифицируют отходы производства и потребления ?
Что такое класс токсичности отхода ?
Какие отходы наиболее опасны для человека и биотических сообществ ?
Как перерабатывают твердые бытовые и промышленные отходы ?
Каковы способы защиты населения от особо опасных радиоактивных и диоксинсодержащих отходов ?
Какие меры применяют для обеспечения радиационной безопасности населения ?
Каковы источники антропогенного шума ?
Какие меры защиты от шумового воздействия применяются ?
Что такое биологическое загрязнение ?
Каково воздействие электромагнитных полей и излучений на живые организмы ?
Как защищают население и биотические сообщества от биологического загрязнения ?
2.9. Влияние состояния окружающей среды на здоровье человека
В нынешних условиях развития общества на первое место выдвигаются не количественные показатели потребления экономических благ на душу населения, а качественные, и среди них важнейшее значение имеет показатель экологического благополучия общества.
Среда обитания человека представляет собой сложное переплетение взаимодействующих естественных и антропогенных факторов. В этих условиях необходим единый интегральный критерий качества среды с точки зрения ее пригодности для обитания человека. Согласно Уставу ВОЗ, с 1968 года таким критерием служит состояние здоровья населения.
Здоровье человека (индивида) - процесс сохранения его психофизиологических функций, оптимальной работоспособности и социальной активности при максимальной продолжительности жизни.
Здоровье популяции - процесс сохранения и развития биологической и психосоциальной жизнедеятельности населения, проживающего на определенной территории в ряду поколений.
Термин «здоровье» в данном случае используется в широком смысле как показатель полного душевного и физического благополучия. По различным данным, более половины людей в урбанизированных районах находятся в состоянии «предболезни». Это состояние имеет ряд существенных отличий как от здоровья, так и от болезни. Главным фактором в этом случае является антропологическое напряжение и утомление, связанные с проблемой больших городов.
По данным Госкомстата, в 84 городах России с общей численностью населения 50 млн человек фиксировались в течение последнего времени уровни загрязнения атмосферы, превышающие по ряду веществ ПДК в 10 и более раз. Пробы воды из водоемов, используемых для питья, не отвечали требованиям по химическим показателям на 50 %, по биологическим - на 20 %. На территории России чрезвычайно неблагоприятная радиационная обстановка. Примерно на 15 – 20 % территории население проживает в критической экологической ситуации.
Ученые считают, что ежегодно тысячи смертей в городах всего мира связаны с неблагоприятной экологической ситуацией. Всякое воздействие вызывает у природы защитную реакцию, направленную на его нейтрализацию. Эта способность природы долгое время эксплуатировалась человеком бездумно и хищнически. Однако процесс загрязнения резко прогрессирует, и становится очевидным, что природные системы самоочищения рано или поздно не смогут выдержать такой натиск, так как способность атмосферы к самоочищению имеет определенные границы. Запуск мощных ракет, испытания ядерного оружия, ежегодное уничтожение природного озонатора — миллионов гектаров леса, массовое применение фреонов в технике и быту приводят к разрушению озонового слоя. В последние годы над Северным и Южным полюсами возникли «озоновые дыры» общей площадью более 20 миллионов квадратных километров, появились «озоновые дыры» и над крупными мегаполисами стран Европы, над Россией.
Прорыв через «озоновые дыры» жесткого ультрафиолетового и космического излучений в 50 — 100 раз увеличивает число мощных лесных пожаров. Ежегодно в атмосферу выбрасываются миллионы тонн отходов промышленного производства и миллионы тонн автомобильных выбросов. Например, в последние годы на каждого жителя России в среднем приходилось более 200 кг распыленных в атмосфере вредных веществ, таких как сажа, диоксид серы, аммиак, оксид углерода, бенз(а)пирен, тетраэтилсвинец, формальдегид, диоксид азота, метилмеркаптан, сероводород и др.
Таким образом, по некоторым показателям антропоэкологические системы приобретают признаки экстремальности. Решение задач устранения этих признаков является одним из важнейших вопросов сохранения здоровья людей в антропоэкологических системах, так как сложная экологическая ситуация является одной из причин ухудшения состояния здоровья населения, с которым напрямую связаны показатели рождаемости и смертности. Наивысшие показатели заболеваемости и смертности фиксируются в наиболее неблагополучных с экологической точки зрения районах.
Наиболее распространены сердечно-сосудистые, онкологические заболевания, болезни органов дыхания и пищеварения. Чаще, чем на более благополучных в экологическом состоянии территориях, фиксируются болезни крови и кроветворения, эндокринные и психические заболевания.
Группа «часто и длительно болеющих детей» на загрязненных территориях составляет приблизительно 43 — 46 % против 15 % на более благополучных территориях. Напрямую связан с загрязнением окружающей среды рост заболеваемости детей конъюнктивитами, ОРЗ, бронхитами, ангинами, пневмониями, кариесом, аллергиями, эндокринными заболеваниями. В особо задымленных районах отмечается снижение иммунитета у детей, ухудшение общего физического развития.
Выбросы химических предприятий в атмосферу фтористых соединений приводят к возникновению флюороза зубов у детей; выбросы антибиотиков и соединений бериллия - аллергии; выбросы 3,4-бенз(а)пирена и других канцерогенов приводят к увеличению количества новообразований; тетраэтилсвинец, входящий в состав моторного топлива, кроме общетоксического, обладает мутагенным эффектом, что может привести к возникновению заболеваний и изменению генетического фонда биосферы в целом.
Пыль, содержащая кремниевую кислоту, может вызывать заболевания легких — силикозы, которые при такой ситуации могут перерасти разряд профессиональных заболеваний. Наличие в воздухе жилых районов пыли, дыма, копоти и токсических веществ загрязняет воздух жилых помещений, одежду, затрудняет уборку помещений, сушку белья, лишает население возможности проветривать помещения, ухудшает санитарно-гигиенические условия жизни. Загрязнение поверхности стекол пылью и копотью снижает освещенность помещений, теряется значительная часть ультрафиолетового излучения. Мельчайшие частицы пыли и газов служат ядрами конденсации водяных паров, повышают количество осадков, пасмурных дней, туманов, что неблагоприятно сказывается на здоровье населения промышленных районов.
Проблемы связи экологической обстановки и здоровья населения стали в последнее время предметом пристального внимания. Острота этих вопросов связана с продолжающимся техногенным воздействием на биосферу. Почти 3/4 современных неизлечимых болезней связываются компетентными специалистами с неблагоприятной экологической обстановкой.
Вопросы для самопроверки
1. В чем разница в понятиях “здоровье человека” и “здоровье популяции” ?
2. Какие экологические факторы влияют на здоровье человека ?
3. Какие глобальные изменения в биосфере происходят и с какими заболеваниями человека их связывают ?
4. Назовите признаки экстремальности антропоэкосистем.