Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
62
PAGE 7
Человечество столкнулось с жесточайшим экологическим кризисом, смертельная опасность которого стала очевидной. Ресурсы планеты иссякают. Катастрофически быстро загрязняется и разрушается окружающая природная среда. Экологические проблемы не знают государственных границ и природных рубежей, они глобальны. Когда экология возникла как наука о взаимоотношениях между отдельными видами растений и животных невозможно было предположить, что менее чем через 100 лет она станет решать проблему дальнейшего существования жизни на Земле. В мире сложилась парадоксальная ситуация: человечество достигло поразительных высот в развитии цивилизации и само оказалось на краю гибели. Породившие этот парадокс проблемы неоднородны, одни из них порождены развитием экономики, излишними нагрузками на природные системы, другие - кризисом духовной культуры, третьи - гонкой вооружений.
Экологические проблемы в нашей стране в последние годы приобрели особую остроту и актуальность. Около 15% территории фактически представляют собой зоны экологического бедствия, до 85% населения дышат воздухом, загрязненным существенно выше ПДК, половина населения использует питьевую воду, которая не соответствует гигиеническим требованиям. Растет число «экологически обусловленных» заболеваний, в том числе новообразований, болезней органов дыхания, врожденных аномалий развития и пр. Ухудшения качества окружающей среды создает реальные предпосылки угрозы генофонду населения страны, а также генофонду животных и растений. Наблюдается деградация возобновимых и сокращение невозобновимых природных ресурсов.
Возникновение экологических проблем обусловлено прежде всего социально-экономическими факторами, и решаться эти проблемы должны не только техническими средствами, но и путем переориентации ценностей, взглядов и поведения отдельных лиц и групп населения в отношении к окружающей среде. Многие просто не знают о надвигающейся беде и тех отрицательных последствиях, кото рые вызываются загрязнением окружающей среды.
В связи с этим, для успешного решения задач, стоящих перед обще ством в области охраны биосферы, большое значение име ют экологическое воспитание и образование людей. Экология как научное направление относится к биологической науке, однако без знания основ общей экологии нельзя постичь глубинные механизмы взаимодействия живой и неживой природы, оценить последствия вмешательства в природу хозяйственной деятельности человека, грамотно управлять биосферой в интересах человека. Великие философы прошлого учили, что повелевать природой можно, только повинуясь ее законам.
Цель изучения дисциплины "Экология"— получить представление об основных закономер ностях функционирования экосистем и биосферы, научить ся применять эти знания для правильной оценки состояния окружающей природной среды и рационального использо вания природных ресурсов; усвоить основные принципы стратегии защиты окружающей среды от загрязнения, познакомиться с экологическим законодательством.
1. ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ЭКОЛОГИИ
Экология (от греч. «ойкос» — дом, жилище и «логос» — учение) — наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и средой, в которой они обитают. Этот термин был впервые предложен немецким биологом Эрнстом Геккелем в 1866 году в его работе «Generalle Morfologia». Изначально экология развивалась как составная часть биологической науки, в тесной связи с дру гими естественными науками — химией, физикой, геологи ей, географией, почвоведением, математикой.
Оформление экологии как части биологической науки относится к середине XIX в. и связывается в первую очередь с именем Э.Геккеля (1834-1919). Однако истоки экологических знаний прослеживаются с древности. Еще в трактате Гиппократа «О воздухе, воде и местности» (около 390 г. до н. э.) содержатся сведения о влиянии условий окру жающей среды на здоровье человека. Некоторые факты и трактовки экологической направленности встречаются в трудах Аристотеля («О возникновении животных» ок. 340 г. до н. э.), а также в сочинениях Лукреция (1 в. до н.э.) и Плиния (1 в. н. э.).
В Новое время среди предшественников Геккеля должны быть на званы в первую очередь выдающиеся биологи Ж.Л.Бюффон (1707-1788), Ж.Б.Ламарк (1744-1829), А.Гумбольдт (1769-1859) и, конеч но же Ч.Дарвин (1809-1882), все труды которого имели четкую эво люционно-экологическую направленность. Эти ученые накопили факты, заставившие рассматривать взаимоотношения организмов со средой обитания как особую и чрезвычайно важную область естествознания.
В России эти идеи разрабатывал К.Ф.Рулье (1814-1858), считаю щийся основоположником отечественной экологии. Большой вклад в ее становление внесли биогеографические изыскания А.Ф.Мидден-Дорфа (1815-1894), Н.М.Пржевальскогого (1839-1888), Н.А.Северцева (1827-1885), П.П.Семенова-Тяншанского (1827-1914), работы В. В.Докучаева (1846-1903) по почвоведению, экологические исследо вания зоолога А.А. Силантьева (1868-1918).
В первой половине XX в. достигла расцвета биоэкология. Решающее значение имел переход от экологии отдельного организма - аутэкологии к изучению популяций и многовидовых природных сообществ растений и животных - синэкологии и биоценологии. Основные достижения в этой области связаны с именами С.Форбса (1907), В.Шелфорда (1907), Ф.Клементса (1916), А.Тенсли (1920), Ч.Элтона (1927), Д.Н.Кашкарова (1933), В.Н.Сукачева (1946).
С середины столетия все большее значение приобретают исследо вания в области биосферологии, начатые В.И.Вернадским (1863-1945). Одновременно общеэкологические подходы распро страняются на экологию человека и факторы антропогенных воздействий. Ярко выступает зависимость экологического состояния различных стран и регионов планеты от развития экономики и структуры производства. Быстро растет дочерняя область экологии - наука об окружающей человека среде с ее прикладными отраслями. Экология оказывается в центре острых обще человеческих проблем.
Современная экология не ограничивает ся только рамками биологической дисциплины, трактующей отношения главным образом животных и растений, она пре вращается в комплексную междисциплинарную науку, предметом которой является изучение, прогнозирование и управление факторами внешней среды в процессе их взаимодействия с живыми организмами на всех уровнях их организации, а также изучение слож нейших проблем взаимодействия человека с окружающей средой.
Вобрав в себя проблемы окружающей среды, она не только использует достижения других разделов биологии, но и вторгается в смежные с биологией дисциплины — в науки о Зем ле, в физику и химию, в различные инженерные от расли, предъявляет новые требования к информатике и вычислительной технике, находит приложения за пределами есте ственных наук — в экономике, политике, социологии, этике. Эко логия становится гипернаукой. Экология приобретает черты всеобъ емлющего и очень актуального мировоззрения, превращается в учение о выборе путей выживания человеческой популяции. Основные разделы современной экологии:
Каждый раздел имеет свои подразделения и связи с другими частями экологии и смежными науками
Соответственно более широкое толкование получил и сам термин «экология», а экологический подход при изучении взаимодействия человеческого общества и природы был при знан основополагающим.
Задачи экологии весьма многообразны. Основные задачи, которые экология должна решать в настоящее время, следующие:
Стратегической задачей экологии считается развитие теории взаимодействия природы и общества на основе ново го взгляда, рассматривающего человеческое общество как не отъемлемую часть биосферы.
Таким образом, экология становится одной из важней ших наук будущего и, «возможно, само существование чело века на нашей планете будет зависеть от ее прогресса» (Ф. Дре, 1976).
Контрольные вопросы
2.1. БИОСФЕРА И ЕЕ СТРУКТУРА
Ключевым объектом изучения экологии является биосфера. Термин "биосфера" происходит от греческого слова "bios" - жизнь и "sphaira" - шар. Впервые термин биосфера появился в 1875 году в трудах австрийского ученого Эдуарда Зюсса. До него о всепроникающей живой материи указывал известный французский ученый Жан Батист Ламарк. Современное учение о биосфере создал выдающийся русский ученый В.И.Вернадский.
Биосфера – это оболочка земли, область распространения жизни, которая включает все живые организмы и все элементы неживой природы, образующие среду обитания живых. Таким образом, биосфера включает части атмосферы, гидросферы и литосферы, заселенные живыми организмами. Состав, структура и энергетика биосферы определяются совокупной деятельностью живых организмов.
Биосфера возникла под влиянием солнечной энергии в результате длительных биохимических процессов одновременно с возникновением жизни на Земле (около 4 млрд. лет назад) в виде примитивных биоценозов в первичном Мировом океане. Около 450 млн.лет назад биосфера начала занимать сушу, где эволюционизировала в направлении максимального видового разнообразия.
В биосферу входят: нижняя часть атмосферы, состоящая из тропосферы и нижней части стратосферы, высотой до 20-25 км, гидросфера, где наблюдается жизнь ниже глубины Мирового океана на 1-2км, и литосфера – верхняя часть оболочки земли глубиной до 4,5 км. На этой глубине в нефтеносных водах найдены микроорганизмы.
Верхней границей биосферы служит защитный озоновый экран, который предохраняет живые организмы на Земле от вредных ультрафиолетовых, рентгеновских и космических лучей. Нижняя граница обусловлена высокой температурой земных недр – свыше 100оС. Таким образом, биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы, гидросферу (водную среду), педосферу (почву) и верхнюю часть литосферы (горные породы).
2.2. АТМОСФЕРА
Наиболее важной для жизни человека является атмосфера. Атмосфера - газовая оболочка Земли, состоящая из смеси различных газов, водяных паров и пыли. Атмосферой принято считать ту область вокруг Земли, в которой газовая среда вращается вместе с Землей как единое целое.
Первый научный труд, в котором обобщаются представления об атмосфере, принадлежит Аристотелю, высказавшему предпо ложение, что Земля имеет форму шара и поэтому воздушная обо лочка, ее окружающая, должна быть сферической. Это и выража ется словом «атмосфера» (по-гречески «атмос» — пар, дыхание, а «сфера» — шар). В русскую науку это слово ввел М.В. Ломоносов.
Атмосфера по современным данным распространяется над землей на высоту 1500-2000 км (1/3 радиуса Земли). При этом почти половина всей массы атмосферы сосредоточена в пределах 5 км над уровнем моря. Масса этой оболочки округленно составляет 5х1015 (пять квадратильонов) тонн.
На основании многочисленных наблюдений установлено, что атмосфера имеет четко выраженное слоистое строение. Атмосфера делится на следующие основные части: нижнюю – тропосферу (простирается на 10-18км), среднюю – стратосферу (50км) и верхнюю – ионосферу. Выше ионосферы, с высоты 1000 км начинается экзосфера, которая простирается на огромное расстояние и переходит в межпланетное пространство. В ионосфере и экзосфере любые формы жизни практически невозможны.
Нижний слой атмосферы – тропосфера содержит примерно 80% всей массы атмосферного воздуха.
Атмосферный воздух – природная смесь газов приземного слоя атмосферы, содержащая в основном азот (78%), кислород(21%), аргон(0,9%) и углекислый газ (0,03%) и сложившаяся в ходе эволюции Земли.
Азот – газ, являющийся основной составляющей воздуха, не поддерживает дыхания и горения, но необходим для роста растений, жизни животных и человека. Азот вырабатывается микроорганизмами, находящимися в земной коре.
Кислород – самый важный для жизнедеятельности компонент воздуха. Он является составной частью всех животных и растительных организмов, входя в состав белков, жиров и углеводов. Кислород необходим для дыхания и горения. Кислород вырабатывается зелеными растениями в процессе фотосинтеза – 100 млрд. тонн ежегодно. Основная роль принадлежит фитопланктону, который выделяет примерно 70% всего атмосферного кислорода. За миллионы лет доля накопленного природой в атмосфере кислорода 21%, сейчас катастрофически уменьшается в результате уничтожения зеленого пояса планеты и интенсивного хозяйственного воздействия. Если количество кислорода в атмосфере снизиться до 16%, будут остановлены основные природные процессы – дыхание, горение, гниение, то есть прекратится жизнь. Ученые предупреждают: возникает угроза мирового кислородного голода.
Озон образуется в атмосфере из молекулярного кислорода, к которому присоединяется атомарный кислород при электрических разрядах в атмосфере и под действием ультрафиолетового излучения Солнца.
Углекислый газ поступает в воздух в результате процессов сжигания топлива, гниения и разложения органических веществ, дыхания людей и животных, вулканической деятельности. Однако существенного накопления углекислого газа в атмосфере не происходит, так как растения поглощают его в процессе фотосинтеза. Ежегодно растения извлекают из атмосферы более 160 млрд. тонн углекислого газа. В результате процентная доля углекислого газа в атмосфере незначительна – 0,03%, но в последние годы отмечается увеличение содержания углекислого газа, что вызывает отрицательные экологические последствия.
На долю всех остальных газов, входящих в состав атмосферного воздуха, приходится всего 0,01%. К этим газам относятся водород, гелий, криптон, ксенон, радон, закиси азота, йод, водяной пар, озон, метан и др.
Атмосферный воздух – важнейший природный ресурс. Атмосферный воздух выполняет геологические, экологические, терморегулирующие, защитные, энергоресурсовые, хозяйственные, оздоровительные и другие функции. Его назначения – снабдить людей, животный и растительный мир жизненно необходимыми газовыми элементами (кислородом, углекислым газом), смягчить температурные перепады (воздух – плохой проводник тепла и холода), защитить поверхность Земли от космического, радиационного и ультрафиолетового солнечного изучения, от метеоритов и прочих космических тел, подавляющая масса которых сгорает в атмосфере; обеспечить производственные процессы кислородом, азотом, водородом и нейтральными газами в качестве производственного сырья и для получения кислорода, азота и т.п. в различных промышленных процессах (горение топлива), выплавки металлов и руд (доменные и мартеновские процессы), для автомобильного и воздушного транспорта и т.д.
Атмосферный воздух загрязняется путем привнесения в него или образования в нем загрязняющих веществ в концентрациях, превышающих нормативы качества или уровня естественного содержания.
Под загрязнением понимается физико-химическое или биологическое изменение, вызываемое действием антропогенных факторов или стихийных природных сил, оказывающих вредное воздействие на людей, животных и растения, окружающую природу в целом.
Все источники загрязнения можно разделить на естественные и антропогенные загрязнители. Источниками естественного происхождения являются загрязняющие вещества природного происхождения, состоящие из таких компонентов, как морская соль, дым и газ лесных или степных пожаров и извержений вулканов, пыль, возникающая из-за эрозии почв, а также растительного, животного и космического происхождения. Основными источниками антропогенного загрязнения атмосферы химическими веществами, поступающими в воздух в газообразном, жидком или твердом состоянии, являются промышленность и транспорт.
Основные экологические проблемы загрязнения атмосферного воздуха, выделяемые учеными в настоящее время, следующие:
Основные направления охраны атмосферы:
2.3. ГИДРОСФЕРА
Весьма важное значение для развития биосферы имеет гидросфера. Гидросфера - (произошло от греческих слов hydor - вода и spharia - cфера) – водная оболочка Земли, она занимает 70% земной поверхности и располагается между атмосферой и твердой земной корой (литосферой) и представляет собой совокупность океанов, морей и поверхностных вод суши. Кроме того, в состав гидросферы также включают подземные воды, лед и снег Арктики и Антарктики, а также атмосферную воду и воду, содержащуюся в живых организмах.
Основная масса воды гидросферы сосредоточена в морях и океанах, второе место по объему водных масс занимают подземные воды, третье место - лед и снег арктических и антарктических областей. Поверхностные воды суши, атмосферные и биологически связанные воды составляют доли процента от общего объема воды гидросферы.
Вода - химическое соединение кислорода (88,89%) и водорода (11,11%), существующее в жидкой, газообразной и твердой формах. Химический состав гидросферы приближается к среднему химическому составу морской воды.
Природные воды подразделяются на поверхностные и подземные воды. При этом, природная вода представляет собой сложную, непрерывно изменяющуюся систему, содержащую минеральные и органические вещества, находящиеся во взвешенном, коллоидном и истинно растворенном состоянии, а также газы. Во взвешенном состоянии в природных водах содержатся глинистые, песчаные, гипсовые и известковые частицы, в коллоидном - различные вещества органического происхождения, кремнекислота, гидроксид железа и другие, в истинно растворенном состоянии находятся в основном минеральные соли, обогащающие воды ионами, в виде растворенных газов - углекислота, сероводород, метан. Растворимость газов в воде невелика. При нормальной температуре кислород мало растворим в воде – 10 мг\л. Сравнительно высокой растворимостью обладают диоксид углерода, техногенные газы – диоксид серы, аммиак.
Наземные, подземные и воды океанов различаются между собой по составу. Речные воды могут быть слабо минерализованными (до 200 мг/л растворенных солей), среднеминерализованными (200-500 мг/л) и сильноминерализованными (более 1000 мг/л). Состав воды зависит от источника. Основной компонент речных вод - гидрокарбонат кальция и в меньшей степени - гидрокарбонат магния. Среда может быть нейтральной, слабокислой или слабощелочной. Подземные воды в зависимости от содержания водорастворимых солей делят на пресные (до 1000 мг/л), солоноватые (1000-3000 мг/л), соленые (3000-3500 мг/л) и рассолы (свыше 3500 мг/л). Подземные воды, как и поверхностные, подвержены антропогенным воздействиям. Средняя концентрация солей в океане – 35г на 1 кг воды. К основным ионам, входящим в состав воды океана (99,98%), относятся: анионы хлора, фтора, брома, сульфата, гидрокарбоната; катионы натрия, калия, магния, стронция.
Более 98% всех природных вод планеты представлены водами с повышенной минерализацией, которые малопригодны для хозяйственной деятельности. На долю пресных вод планеты приходится около 35,8млн.км3, из которых 4,2 млн.км3 доступны для хозяйственного использования, что составляет 0,3% объема всей гидросферы. При этом распространены эти ресурсы неравномерно: большая их часть находится в малоосвоенных районах, что создает дефицит пресных вод в развитых регионах. 24 млн. куб. км пресных вод сосредоточено в ледниках Антарктиды и Гренландии. Около 60% поверхности Земли составляют зоны, где отсутствует пресная вода или значительно ощущается ее недостаток. Примерно половина человечества чувствует «водный голод». Почти 500 млн человек страдают от болезней, вызванных недостатком или низким качеством питьевой воды.
Самая многоводная страна – Бразилия, самая полноводная река мира – Амазонка, ее годовой сток в 1,4 раза больше суммарного стока рек России, равного 3950 куб. км в год. Крупнейшая река России Енисей имеет средний сток 624 куб.км (в 2,5 раза больше стока реки Волги).
Россия располагает значительными запасами воды. Наибольшую ценность имеют пресные поверхностные воды, представленные водами речного стока, а также водами озер, болот, ледников. Речной сток в России при среднем уровне наполнения рек составляет примерно 4262 км3. Из них 90% объема вод приходится на бассейны СеверногоЛедовитого и Тихого океанов. Эксплуатационные запасы разведанных месторождений подземных вод России оцениваются примерно в 30 км3\год. Степень освоения этих запасов в настоящее время в среднем по России – чуть более 30%. Территорию России омывают 13 морей. Общая площадь морской акватории, подпадающей под юрисдикцию РФ, составляет 7 млн км2.
Вода – ценнейший природный ресурс. Сама по себе она не имеет питательной ценности, но ей принадлежит исключительная роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Вода участвует в перераспределении химических элементов между биогеоценозами, от которого зависит их продуктивность.
Определенное и постоянное содержание воды в организме человека является необходимым условием его существования. Иначе нарушаются процессы пищеварения, кроветворения и т.д. Становится невозможной регуляция теплообмена с окружающей средой и поддержание постоянной температуры тела. В среднем человек потребляет в сутки от 2 до 4 л воды. При обезвоживании организма на 10% человек теряет сознание, а на 12% - погибает. Без воды человек может жить не более 5 суток.
Экологическая функция вод многообразна. Воде принадлежит важнейшая роль в геологической истории планеты. Многие миллионы лет она формировала береговую полосу, шлифовала каменные породы, растворяла неорганические соединения, активизировала процессы образования почвы. Вода создает гидрологический режим жизни на Земле, она являются средой обитания растительного и животного мира и т.д. Вода оказывает существенное влияние на формирование климата и погоды, смягчая сильные температурные колебания, так как обладает высокой теплоемкостью и низкой теплопроводностью. Мировой океан является легкими планеты, поскольку продуцирует своим фитопланктоном 70% всего кислорода атмосферы.
Экономическая и культурно-оздоровительная функции вод проявляются в том, что они служат средством и условием промышленного и сельскохозяйственного производства, необходимым условием быта, отдыха и лечения населения. Вода - дешевый источник электроэнергии. Она представляет собой древнейший транспортный путь, с ней связано судоходство.
Приоритетное значение для охраны водных источников имеет защита их от загрязнения. Наиболее распространенными загрязнителями вод являются нефтепродукты. Большое количество загрязняющих веществ вносится в водоемы сточными водами коммунально-бытового назначения и промышленных предприятий металлургии, химии и нефтехимии, газовой, угольной, лесной, целлюлозно-бумажной промышленности.
Существенное влияние на содержание вод оказывает сельскохозяйственное производство, использующее минеральные и органические удобрения, а также отходы животноводческих комплексов.
Основные экологические проблемы загрязнения гидросферы, выделяемые учеными в настоящее время, следующие:
Важное значение приобретают комплексное и рациональное использование поверхностных и подземных водных ресурсов и борьба с загрязнением водной среды. Основными направлениями по охране гидросферы являются:
2.4. ЛИТОСФЕРА
Литосфера (произошло от греческих слов lithos - камень и spharia - сфера) - внешняя сфера твердой оболочки Земли, включающая земную кору и часть верхней мантии. Она характеризуется площадью, высотой и мощностью.
Сумарная площадь литосферы материков равна 149,14 млн км2, в том числе на литосферу Азии приходится 29%, Африки – 20%, Северной Америке – 16%, Южной Америке – 12%, Антарктиды – около 9%, Европы – примерно 7%, Австралии - 6%.
Средняя высота материков колеблется от 300м в Европе до 950м в Азии.
Мощность литосферы колеблется в пределах 50-200 км. Она суммируется из толщины земной коры. Земную кору подразделяют на два типа: континентальный и океанический, отличающиеся составом слоев. На основании геофизических данных сверху вниз выделяют следующие слои: осадочный, гранитный, базальтовый. Континентальная кора имеет все три слоя, мощность которых достигает 70-75 км при средней мощности 35 км. В океанической коре нет гранитного слоя, ее мощности незначительны: обычно около 5-10 км. В земной коре переходного типа сочетаются черты строения, присущие коре континентального и океанического типов. Она охватывает периферические области океанов, подводные хребты и островные дуги.
Нижняя граница биосферы имеет нечеткий, расплывчатый характер, поскольку распространенность живых организмов от границы литосферы с атмосферой и гидросферой в глубь Земли резко уменьшается. Отчетливая миграция жизни отмечается лишь до глубины в несколько десятков метров, однако с подземными водами микроорганизмы достигают и значительно больших глубин, порядка 2-3 км. Известны единичные случаи нахождения микроорганизмов в нефтеносных водах и нефти, добытых при бурении с глубин около 4,5 км. Основным же физическим фактором, определяющим границы деятельности микроорганизмов в земной коре, является температура. Подавляющее большинство микроорганизмов не выдерживает длительного пребывания при температуре, близкой к 100 оС, поэтому нижней границей биосферы считают ту глубину, где температура близка к 100 оС. В действительности же распространение жизни ограничено не только температурными условиями, но и другими факторами и не всегда достигает предела, обусловленного возрастанием температуры. Поэтому реальное положение нижней границы биосферы пока точно не определено. Однако абсолютно точно известно, что в состав биосферы входит самый верхний слой литосферы - педосфера, почва.
Почва – поверхностный слой земной коры. Согласно учению В.В. Докучаева, почва представлет собой естественное природное образование, формирующееся под совокупным воздействием климата, растительности, почвообразующих пород, условий рельефа и жизнедеятельности организмов и обладающая плодородием. Для формирования почвы необходимы тысячелетия взаимодействия почвообразующих элементов, и особенно, микроорганизмов.
Почва – незаменимый природный ресурс. Мощность почвы (толщина почвенного покроя), в зависимости от типа колеблется в пределах от нескольких миллиметров до 2…3м при средней величине 18…20 см. Мощность почвенного профиля зависит от условий почвообразования и от продолжительности почвообразовательного процесса. Так, в полярном климате, где неблагоприятные условия для жизнедеятельности организмов, низкие температуры, мерзлота, замедленное физическое и химическое выветривание пород, образуются малоразвитые почвы с мощностью не более 10-20 см.
В условиях жаркого, влажного тропического климата, где жизнедеятельность организмов повышена, а продукты выветривания и почвообразования не удаляются эрозионными процессами, мощность почв достигает десятков метров
В почве происходят различные физические, химические и биологические процессы, она является средой обитания многих живых организмов. Главное свойство почвы – ее плодородие, т.е. способность производить урожай растений, которое определяется наличием в ней гумуса - продукта отмирания растений, почвенных животных и микроорганизмов. В состав гумуса входят важнейшие элементы, соединения которых необходимы для питания растений: азот, фосфор, калий и др.
Минеральную основу почв всех видов составляют глины и кварц.
Экологическое значение почвы состоит в том, что она осуществляет связь живой и неживой природы, атмосферного воздуха, вод и недр. Хозяйственное значение почвы заключается в том, что она является основным средством производства в сельском и лесном хозяйстве.
В процессе человеческой деятельности оказывается многообразное воздействие на почву – сельскохозяйственная обработка, строительство путей сообщения, размещение производственных объектов и т.д. Почва весьма чувствительна к воздействию антропогенных факторов и чаще всего подвержена разрушению.
В ходе деятельности общество использует недра земли.
Недра - часть земной коры, расположенная ниже почвенного слоя и дна водоемов, простирающаяся до глубин, доступных для геологического изучения и освоения, а также часть поверхности земли, если она содержит запасы полезных ископаемых.
Глубина залегания полезных ископаемых зависит от уровня научно-технического прогресса (в настоящее время Кольская сверхглубокая скважина достигает 13 км).
Приоритетное предназначение недр – состоит в поиске, изучении, разведке и разработке полезных ископаемых. Полезные ископаемые подразделяются на три группы: твердые (металлические и неметаллические руды, нерудные полезные ископаемые, грунты и горные породы), жидкие (минеральные воды) и газообразные. К ресурсам литосферы относятся также запасы энергетического сырья (угля, нефти, природного газа и др.), которые ввиду их особой значимости выделены в группу энергетических ресурсов.
Экологическая функция недр – быть фундаментом земной поверхности. Активное вторжение человека и его технических средств в естественные процессы, идущие в недрах, с целью добычи нефти и газа, интенсивное освоение полезных ископаемых, способы добычи этих полезных ископаемых чреваты опасными последствиями в изменении самой структуры недр, преобразовании природных условий (уровней подземных вод, режимов их движения, что вызывает проседания и сдвиги земной поверхности, образование трещин и провалов), неожиданными и не предполагаемыми землетрясениями, извержениями вулканов и т.д.
Основные экологические проблемы загрязнения литосферы, выделяемые учеными в настоящее время, следующие:
Во всем мире проводится огромная работа по охране литосферы, почвы и недр. Основными принципами охраны литосферы должны быть следующие.
Уровень воздействия человека на биосферу может быть определен следующим образом: если воздействие человека на биосферу не превышает прочности сложившихся в ней саморегулирующих экосистем, эти системы остаются жизнеспособными и существенных изменений в общем балансе не произойдет. При этом главной опасностью для биосферы является воздействие человека на круговорот веществ и циклов обращения химических элементов.
Круговорот веществ – закономерный процесс многократного участия веществ (абиогенных и биогенных) в явлениях, протекающих в атмосфере, гидросфере и литосфере.
Солнечная энергия на Земле вызывает два круговорота веществ: большой, или геологический, наиболее ярко проявляющийся в круговороте воды и циркуляции атмосферы, и малый, или биологический, который развивается на основе большого и заключается в круговой циркуляции веществ между почвой, растениями, микроорганизмами и животными. Оба круговорота взаимосвязаны и представляют собой единый процесс.
Биологический круговорот имеет ряд биогеохимических циклов. Биогеохимический цикл - непрерывная циркуляция химических элементов в биосфере по более или менее замкнутым путям: поступление химических элементов из внешней среды - воды, почвы, атмосферы в живые организмы, превращение в них поступающих химических элементов в новые сложные соединения и возвращение их обратно в процессе жизнедеятельности во внешнюю среду с ежегодным опадом части органического вещества или с полностью отмершими организмами. Наиболее существенными из биогеохимических циклов являются циклы, связанные с углеродом, кислородом, азотом, фосфором, серой и другими химическими элементами. Они непрерывно циркулируют в живом веществе и окружающей среде. При этом часть из них исключается из биологического круговорота и с помощью геохимических процессов закрепляется в осадочных отложениях или переносится в океан.
Средняя продолжительность общего цикла обмена углеро да, азота и воды, вовлеченных в биологический круговорот — 300-400 лет, кислорода 2000 лет. В соответствии с этой скоростью освобождаются минеральные соединения, связанные в биомассе. Освобождаются и минерализуются вещества гумуса почвы.
Различные вещества имеют разную скорость обмена в биосфере. К подвижным относят: хлор, серу, бор, бром, фтор. К пассивным – кремний, калий, фосфор, медь, никель, алюминий и железо. Круговорот всех биогенных элементов происходит на уровне биогеоценоза. От того, насколько регулярно и полно осуществляется круговорот химических элементов, зависит продуктивность биогеоценоза.
Существование подобных круговоротов создает возможность для саморегуляции системы, что придает экосистеме устойчивость: удивительное постоянство процентного содержания различных элементов. Здесь действует принцип функционирования экосистем: получение ресурсов и избавление от отходов происходят в рамках круговорота всех элементов.
Круговорот веществ в природе подразумевает общую согласованность места, времени и скорости процессов по уровням от популяции до биосферы. Такую согласованность явлений природы называют экологическим равновесием, но это равновесие динамичное и подвижное.
Анализ современного состояния вмешательства человека в биосферу показывает, что происходит все более интенсивные нарушения биохимических циклов. Эти нарушения сопровождаются выпадением их отдельных звеньев, ускорением деструктивных ветвей, рассеиванием запасов отдельных элементов до угрожающего уровня и, напротив, концентрацией ряда вредных элементов в отдельных местах биосферы.
Современная промышленность, энергетика, транспорт, сельское хозяйство, коммунальное хозяйство и др. отрасли вносят в биосферу много новых веществ, одни из которых являются вредными для биосферы, вызывают заболевания и отравления живых организмов, не поддаются деструкции микроорганизмами, а другие используются живыми организмами. В итоге биологический круговорот в отдельных регионах становится не замкнутым, равновесие и циклическое строение биосферы нарушаются.
Техногенные поступления отдельных элементов и соединений в 10-100 раз превышают их естественное поступление при вулканизме и выветривании. Особенно велико вовлечение человеком в биосферу натрия, хлора, железа, фтора, меди, цинка, бария, кадмия, ртути и др. в количестве сотен тысяч и десятков миллионов тонн ежегодно.
В целом мировое производство стало сопоставимо по своим масштабам с геологическими процессами, а техногенные потоки веществ превосходят в ряде случаев природные.
2.6. ОСНОВЫ УЧЕНИЯ В.И.ВЕРНАДСКОГО О БИОСФЕРЕ
Термин «биосфера» в научную литературу введен в 1875 г. австрийским ученым-геологом Эдуардом Зюссом. Владимир Иванович Вернадский (1863-1945) использовал этот тер мин и создал науку с аналогичным названием. Основные идеи В.И. Вернадского о биосфере сложились к началу 20-х годов и были опубликованы в 1926 году в монографии «Биосфера», состоящей из двух очерков: "Биосфера в космосе" и "Область жизни".
С понятием «био сфера», по Зюссу, связывалось только наличие в трех сферах земной оболочки (твердой, жидкой и газообразной) живых организмов. По В. И. Вернадскому, им отводится роль главнейшей геохимической силы. При этом в понятие биосферы включается преобразующая деятельность организмов не только в границах распространения жизни в настоящее время, но и в прошлом.
Ту часть биосферы, где живые организмы встречаются в насто ящее время, обычно называют современной биосферой, или необиосферой, а древние биосферы относят к палеобиосферам, или белым биосферам. В качестве примеров последних можно назвать безжизненные скопления органических веществ (залежи каменных углей, нефти, горючих сланцев и т. п.) или запасы других соединений, образовавшихся при участии живых организмов (из весть, мел, соединения кремния, рудные образования и т. п.).
Биосфера, по мнению ученого, состоит из семи взаимосвязанных веществ: живого, биогенного, косного, биокосного, радиоактивного, космического, рассеянных атомов. Центральным в его концепции является понятие о живом веществе, которое он определяет как совокупность живых организмов, выраженная через массу, энергию и химический состав. Везде в пределах биосферы встречается либо само живое вещество, либо следы его биохимической деятельности. Биогенное вещество - продукты жизнедеятельности живых организмов (осадочные породы органического происхождения - каменный уголь, битумы, торф). Биокосное вещество - преобразованное организмами неорганическое вещество (приземная атмосфера, продукты распада и переработки горных и осадочных пород живыми организмами). Косное вещество - горные породы магматического, неорганического происхождения, вода, а также в значительной степени переработанные и видоизмененные живыми организмами вещества космического происхождения (космическая пыль, метеориты и т.п.). Кроме того, в состав биосферы входят радиоактивные вещества, получающиеся в результате распада радиоактивных элементов, и рассеянные атомы, не связанные химическими реакциями.
В.И. Вернадский рассматривал биосферу как геологическое тело, строение и функции которого определяются особенностями Земли и Космоса, как активную оболочку Земли, в которой существует или когда-либо существовала жизнь и которая постоянно подвергается или подвергалась воздействию живых организмов (верхняя часть литосферы, гидро- и тропосфера). Он доказал, что все три оболочки Земли воедино связаны живым веществом, которое оказывает непрерывное воздействие на неживую природу, преобразуя и формируя облик планеты и создавая целостную динамичную систему. Биосфера представляет оболочку жизни - область существования живого вещества.
В. И. Вернадский не только сконкретизировал и очертил границы жизни в биосфере, но, самое главное, всесторонне раскрыл роль живых организмов в процессах планетарного масштаба. Он показал, что в природе нет более мощной геологической (средообразующей) силы, чем живые организмы и продукты их жизнедеятельности.
Живое вещество стремиться занять максимальный объем, распространиться на всю свободную территорию. Размножением, питанием и дыханием они создают определенное давление на среду, меняют течение всех химических реакций, участвуют в круговороте всех химических элементов.
Живое вещество выполняет в биосфере ряд фундаментальных функций: газовую, окислительно-восстановительную, концентрационную, деструктивную, транспортную, энергетическую и средообразующую. Совокупность этих функций определяет все химические превращения в биосфере.
Развитие биосферы определяет Космос, откуда поток энергии поступает на Землю. Доминирующим источником энергии для Земли является Солнце. Усвоение солнечной энергии осуществляется только растительным миром, но удерживает и преобразует ее все живое вещество планеты и создает бесконечное разнообразие нашего мира.
Работами Вернадского и его последователями (Д.В.Самойлов, А.П.Виноградов и др.) установлен средний химический состав живого вещества. Оказалось, что в организмах преобладают легкие химические элементы: H, C, N, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, K, Ca. Из тяжелых элементов встречается Fe. Средний элементарный состав живого вещества отличается прежде всего высоким содержанием углерода (18%).
Вторым главнейшим аспектом учения В.И. Вернадского является разработанное им представление об организованности биосферы, которая проявляется в согласованном взаимодействии живого и неживого, взаимной приспособляемости организма и среды. «Организм,- писал В.И. Вернадский,- имеет дело со средой, к которой он не только приспособлен, но которая приспособлена и к нему».
В.И. Вернадский обосновал также важнейшие представления о формах превращения вещества, путях биогенной миграции атомов, т.е. миграции химических при участии живого вещества, накоплении химических элементов, о движущих факторах развития биосферы и др.
Важным положением в учении В.И. Вернадского является то, что биосфера – не закрытая самоуправляемая система, а открытая система, со своим «входом» и «выходом», существующая, вероятно столь же долго, как и сама Земля. Биосфера функционирует как таковая только в силу своей неразрывной связи с другими геосферами нашей планеты.
Вместе с другими геосферами биосфера образует единую планетарную экологическую систему высшего порядка, в которой действует единый планетарный механизм. В первой стадии происходит поглощение растениями солнечной энергии, углекислоты, воды и минеральных веществ. Вторая стадия - многократная трансформация и утилизация органических веществ, образовавшихся в виде биомассы, животными и микробами. Третья стадия - распад органических веществ до исходных минеральных продуктов с помощью микроорганизмов-минерализаторов. Динамическое равновесие всех этих процессов в масштабах планеты определяет существование жизни, направление биохимических процессов в твердых породах, воде и атмосфере планеты.
Свое понимание биосферы Вернадский называл геологическим. Она представляет собой интеграцию наук о Земле и жизни.
Дальнейшим развитием учения о биосфере явилась разработка фундаментальной идеи постепенного преобразования биосферы в ноосферу.
В статье В.И.Вернадского "Несколько слов о ноосфере" (1944) сформулированы основные понятия о ноосфере и условиях ее появления. Ноосфера характеризуется прежде всего глобальным заселением Земного шара человечеством. Человек, заселяя планету, преобразует ее облик, становится мощной геологической силой.
Ноосфера - высшая стадия развития биосферы, преобразуемой в интересах мыслящего человечества, при котором разумная деятельность человека становится главным, определяющим фактором ее развития. Человек начинает оказывать влияние на ход процессов в охваченной его воздействием сфере Земли, изменяя ее. Вся эта среда весьма существенно изменяется человеком, благодаря его труду. Он способен перестроить ее согласно своим представлениям и потребностям, изменить фактически ту биосферу, которая складывалась в течение всей геологической истории Земли.
В результате техногенной деятельности человека биосфера Земли коренным образом преобразуется и становится, по определению Вернадского, ноосферой – «сферой разума», областью господства человеческой мысли. «Ноосфера есть новое геологическое явление на нашей планете. В ней впервые человек становится крупнейшей геологической силой. Он может и должен перестраивать своим трудом и мыслью область своей жизни…» Ноосфера – мир разумных, научно обоснованных поступков в глобальном масштабе. Иными словами, ноосфера – окружающая человека среда, в которой природные процессы обмена вещества и энергии контролируются обществом.
Контрольные вопросы
3. ОБЩАЯ ЭКОЛОГИЯ
3.1. ЭКОЛОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И
ВЗАИМООТНОШЕНИЯ ОРГАНИЗМОВ И СРЕДЫ
Сегодня экологию определяют как науку о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей средой, влиянии хозяйственной деятельности человека на экосистемы.
Экологическая система является одним из важнейших понятий в экологии. Термин «экосистема» был введен английским экологом А. Тэнсли в 1935 году.
Экологическая система – совокупность организмов и условий среды, в которой они обитают. Экосистема – безранговое понятие, к ее числу относятся – капля воды, муравейник, участок леса, озеро, город и т.д.
Основные свойства экосистемы – способность осуществлять круговорот веществ, противостоять внешним воздействиям, производить биологическую продукцию.
Выделяют экосистемы различного ранга – микроэкосистемы (лужа, труп животного, аквариум), мезоэкосистемы (река, лес), макроэкосистемы (океан, континент) и глобальную экосистему – биосфера в целом. Все экосистемы в целом составляют экосферу.
Экосистемы подразделяются на три основные типа, включающие в себя схожие виды организмов. Главные экосистемы суши, такие, как леса, степи и пустыни, называются наземными экосистемами, или биомами. Основные различия между этими экосистемами в разных регионах мира определяются разными соотношениями средней температуры и испарения.
Экосистемы гидросферы называются водными экосистемами. Примерами таких экосистем являются пруды, озера, реки, открытый океан, коралловые рифы, эстуарии (устья рек или заливы океанов, где смешивается соленая и пресная вода), прибрежные и внутренние переувлажненные земли (такие, как болота, марши, степные блюдца, которые временно или постоянно заполнены водой). Главные показатели различия этих экосистем - количество растворенных питательных веществ в воде (соленость), глубина проникновения солнечных лучей, средняя температура воды.
Как большие, так и малые экосистемы обычно не имеют четких границ. Переходная зона между двумя смежными экосистемами называется экотоном. Экотон включает в себя представителей видов растений, животных и деструкторов обеих смежных экосистем, а также нередко такие виды живых организмов, которые не встречаются в данных экосистемах. В результате экотон обладает большим разнообразием организмов, чем близлежащие территории.
Каждая экосистема имеет определенную структуру, видовой состав и территорию; ей свойственны определенная организация пищевых связей и определенный тип обмена вещества. Экосистема состоит из различных живых и неживых компонентов. Неживые, или абиотические, компоненты экосистемы включают различные физические и химические факторы. К важным физическим факторам относятся солнечный свет, тень, испарение, ветер, температура и водные течения. Главными химическими факторами являются питательные элементы и их соединения в атмосфере, гидросфере и земной коре, необходимые в больших или малых количествах для существования, роста и размножения организмов.
Биотическую структуру составляют пути взаимодействия разных организмов экосистемы. Экосистема представлена категориями организмов, разделение которых базируется на преобладающем способе питания.
Еще на заре возникновения биосферы наметились два основных звена биогенного круговорота веществ – автотрофного и гетеротрофного питания. Автотрофное питание – синтез органических веществ из веществ неживой природы; гетеротрофное питание – питание уже готовыми органическими веществами. Как следствие, несмотря на громадное разнообразие экосистем (леса, степи, озера, моря и т.д.), в каждую экосистему входят две группы организмов, различающихся по способу питания – автотрофы и гетеротрофы. Существуют организмы со смешанным типом питания – миксотрофы.
Автотрофы (самопитающиеся) – организмы, производящие органические соединения, используемые ими как источник энергии и питательных веществ из неорганических веществ (углекислого газа и воды) посредством фотосинтеза и хемосинтеза. Автотрофов еще называют продуцентами, т.е. производителями органических веществ из неорганических.
Только продуценты способны сами производить для себя пищу. Более того, они непосредственно или косвенно обеспечивают питательными элементами консументов и редуцентов. Человек и большинство животных получают питательные вещества, потребляя в пищу растения или растительноядных животных.
Гетеротрофы (питающиеся другими) – организмы, потребляющие готовые органические вещества других организмов и продуктов их жизнедеятельности. Это все животные, грибы и большая часть бактерий. В отличие от автотрофов (продуцентов) гетеротрофы выступают как потребители и разрушители (деструкторы) органических веществ. В зависимости от источников питания и участия в деструкции органических веществ они подразделяются на две категории: консументы и редуценты.
Консументы – потребители органического вещества живых организмов. Консументы делятся на ряд подгрупп в соответствии с различиями в источниках питания. Некоторые из консументов потребляют живые растения и животных, а остальные используют в качестве пищи мертвых животных и растения и называются редуцентами (детритами).
В зависимости от источников питания консументы, питающиеся живыми организмами, подразделяются на три основных класса:
- фитофаги (растительноядные) - это консументы 1-го порядка, питающиеся исключительно живыми растениями (либо целиком, либо их отдельными органами). Например, птицы едят семена, почки и листву. Олени и зайцы питаются ветками и листьями. Кузнечики и многие другие виды насекомых потребляют все части растений. В водных экосистемах зоопланктон питается фитопланктоном.
- зоофаги, хищники (плотоядные) - консументы 2-го порядка, которые питаются исключительно растительноядными животными (фитофагами), а также консументы З-го порядка, питающиеся только плотоядными животными. Пауки и птицы, поедающие хищных насекомых, и тунец, питающийся сельдью и анчоусом, являются вторичными консументами. Ястреб или сокол, охотящиеся на змей и горностаев, а также акула, питающаяся другими рыбами, относятся к третичным консументам, или консументам высшего уровня.
- эврифаги (всеядные), которые могут поедать как растительную, так и животную пищу. Примерами являются свиньи, крысы, лисы, тараканы, а также человек.
Организмы питающиеся остатками мертвых растений или животных, известны как редуценты или сапрофаги (питающиеся мертвыми органическими остатками). Существует два основных класса редуцентов: детритофаги и деструкторы.
Детритофаги напрямую потребляют мертвые организмы или органические остатки. К ним можно отнести, например, крабов, шакалов, термитов, дождевых червей, многоножек, муравьев и грифов.
Деструкторы – завершают деструктивную работу детритофагов, доводят разложение органического вещства до полной минерализации и возвращают в экосистему минеральные вещества, которыми питаются продуценты. К деструкторам относятся два типа организмов - грибы и микроскопические одноклеточные бактерии. В свою очередь грибы и бактерии являются важным источником питания для таких живых организмов, как черви и насекомые, обитающие в почве и воде.
В функционирующей природной экосистеме не существует отходов. Все организмы, живые или мертвые, потенциально являются пищей для других организмов: гусеница ест листву, дрозд питается гусеницами, ястреб способен съесть дрозда. Когда растения, гусеница, дрозд и ястреб погибают, они в свою очередь перерабатываются редуцентами.
Последовательность организмов, в которой каждый из них съедает или разлагает другой, называется пищевой цепью. Пищевые цепи - это также движение питательных веществ от продуцентов, консументов (травоядных, плотоядных, всеядных) к редуцентам и обратно к продуцентам.
Пищевые цепи реализуются через отношения «хищник-жертва» (хищник поедает жертву, например, лиса поедает зайца); «паразит-хозяин» (паразит питается хозяином, например, кровососущие насекомые на теле животного). Хищник поедает жертву, паразит наносит вред, но не уничтожает хозяина.
Все организмы, пользующиеся одним типом пищи, принадлежат к одному трофическому уровню (от греческого слова trophos - "питающиеся"). Все продуценты относятся к первому трофическому уровню, травоядные занимают второй трофический уровень(уровень первичных консументов), хищники, поедающие травоядных – третий (уровень вторичных консументов, а вторичные хищники –четвертый (уровень третичных консументов). Любой трофический уровень представлен не одним, а несколькими видами, в результате чего цепи питания сложно переплетены.
В природе пищевые цепи редко изолированы друг от друга. Лишь небольшое число фитофагов, или консументов 1-го порядка питаются одним видом растений, либо поедаются одним типом хищников или консументов 2-го порядка. Кроме того, паразиты используют в качестве пищи несколько различных видов растений и животных из разных трофических уровней. Совокупность всех пищевых цепей называется пищевой сетью.
В экосистемах существует два связанных типа пищевых сетей: пастбищная и детритная. В пастбищной пищевой сети живые растения поедаются фитофагами, а сами фитофаги являются пищей для хищников и паразитов. В детритной пищевой сети отходы жизнедеятельности и мертвые организмы разлагаются детритофагами и деструкторами до простых неорганических соединений, которые вновь используются растениями.
Поддержание жизнедеятельности организмов и круговорот вещества в экосистемах, то есть существование экосистем, зависит от постоянного притока энергии, необходимой всем организмам для их жизнедеятельности и самовоспроизведения.
В отличие от веществ, непрерывно циркулирующих по разным блокам экосистемы, которые всегда могут повторно использоваться, входить в круговорот, энергия может быть использована один раз, то есть имеет место линейный поток энергии через экосистему.
Энергетические процессы в экосистемах подчиняются первому и второму закону термодинамики. Первый закон гласит, что энергия не возникает из ничего и не исчезает, а превращается из одной формы (например, света) в другую (например, потенциальную энергию пищи). Второй закон утверждает, что не может быть ни одного процесса. связанного с превращением энергии, без потерь некоторой ее части. Определенное количество энергии в таких превращениях рассеивается в недоступную тепловую энергию, а следовательно, теряется. Мерой необратимого рассеивания энергии является энтропия.
Жизнь на Земле существует за счет солнечной энергии. Усваивая солнечную энергию, зеленые растения создают потенциальную энергию, которая при потреблении пищи организмами превращается в другие формы. Энергия передается от организма к организму, создающих пищевую цепь: от автотрофов, продуцентов к гетеротрофам, консументам и так четыре-шесть раз с одного трофического уровня на другой.
Энергию нельзя использовать многократно, так как при каждом переходе с одного трофического уровня на другой происходит ее рассеивание, пока вся энергия не рассеется в экосистеме в виде тепловой. На каждый следующий уровень передается не более 10% энергии от предыдущего уровня. Это и ограничивает возможное число звеньев пищевой цепи до четырех-пяти. Живые организмы фактически не используют тепло как источник энергии для совершения работы – они используют свет и химическую энергию.
Рассеивание энергии все время компенсируется поступлением от Солнца. Поток лучистой энергии, входя в экосистему, разбивается на две части, распространяясь по двум видам трофических сетей, пастбищной и детритной, но источник энергии общий – солнечный свет.
Распространение организмов от одной экосистемы к другой и от одной части экосистемы к ее другой части лимитируется различными факторами. В комплексе действия факторов можно выделить некоторые закономерности, которые являются в значительной степени универсальными по отношению к организмам. К таким закономерностям относятся правило оптиума, правило взаимодействия факторов, правило лимитирующих факторов и др.
Правило оптиума. В соответствии с этим правилом для экосистемы, организма или определенной стадии его развития имеется диапазон наиболее благоприятного (оптимального) значения фактора. Оптиум – максимальная степень благоприятности воздействия фактора на организм. Оптиуму соответствует наибольшая продолжительность существования, наименьшая смертность, высокая плодовитость и т.д. За пределами зоны оптиума лежат стрессовые зоны (зоны угнетения), за которыми следуют пределы выносливости (устойчивости). Для нормального существования существуют нижние и верхние пределы температуры, освещенности, концентрации воздуха и т.д. За нижними и верхними пределами устойчивости происходит гибель организма. Даже единственный средовый фактор за границами своего оптиума приводит к угнетенному стрессовому состоянию организма, а за пределами выносливости – к его гибели. Такой фактор называется лимитирующим.
Причиной того, что организмы не могут быть распространены повсюду, является то, что виды и отдельные организмы различных видов имеют определенный диапазон толерантности по отношению к колебанию химических и физических факторов окружающей среды, таких, как температура, соленость воды и т.д. Например, такое древесное растение, как магнолия, которая погибает при низкой температуре, не может быть обнаружено в северных районах. Вы также не найдете влаголюбивых растений в пустынях.
Диапазон толерантности описывает оптимальную амплитуду колебания факторов, которая обусловливает наиболее полноценное существование и процветание популяции. Этот диапазон также включает значения абиотических факторов, немного отклоняющихся от оптимального уровня, что позволяет выжить меньшей по численности популяции. Когда предел толерантности превышается, выживают лишь несколько организмов конкретных видов или гибнет вся популяция.
Результаты этих наблюдений обобщены в законе толерантности: факторы среды, имеющие в конкретных условиях неблагоприятное значение (как минимальное, так и избыточное) ограничивают возможность существования вида в данных условиях, несмотря на оптимальное значение других отдельных условий.
Правило взаимодействия факторов. Сущность его заключается в том, что одни факторы могут усиливать или смягчать силу действия других факторов. Например, избыток тепла может в какой-то мере смягчаться пониженной влажностью и т.п.
Человек своей деятельностью часто нарушает практически все из перечисленных закономерностей действия факторов. Особенно это относится к лимитирующим факторам (разрушение местообитаний, нарушение режима водного и минерального питания растений и т.д.)
Фотопериодизм. Под фотопериодизмом понимают реакцию организма на длину дня (светлого времени суток). При этом длина светового дня выступает и как условие роста и развития, и как фактор-сигнал для наступления каких-то фаз развития или поведения организмов. Сигнальное свойство фотопериодизма выражается в том, что растительные и животные организмы обычно реагируют на длину дня своим поведением, физиологическими процессами.
Адаптация к ритмичности природных явлений. Наряду с длиной дня организмы эволюционно адаптировались к другим видам периодических явлений в природе. Прежде всего это относится к суточной и сезонной ритмике, приливно-отливным явлениям, ритмам, обусловливаемым солнечной активностью, лунными фазами и другими явлениями, повторяющимися со строгой периодичностью.
Ритмичность действия факторов среды, подверженная строгой периодичности, стала наследственно обусловленной для многих организмов. Человек может нарушать эту ритмику через изменение среды, перемещением организмов в новые условия и другими действиями. Так, австралийские страусы в условиях заповедника Аскания Нова (Украина) могут откладывать яйца на снег.
В ходе геологической истории Земли в биосфере установилось равновесие между экологическими системами и внутри них.
Экологическое равновесие - это состояние экологической системы или биотического сообщества, характеризующееся устойчивостью, способностью к саморегуляции, сопротивляемостью нарушениям, восстановлением первоначального состояния, существовавшего до нарушения ее равновесия.
В ходе естественного развития экологической системы могут возникнуть ситуации, приводящие к нарушению ее сложившегося естественного состояния. Нарушения часто вызываются стихийными бедствиями или погодно климатическими аномалиями (ураганами, наводнениями, землетрясениями, извержениями вулканов и другими тектоническими явлениями); засухами, заморозками, изменениями русел рек, лавинами, селями, выпадениями града, пожарами или антропогенной деятельностью. В биоценозах, где соотношение между особями или популяциями находится обычно относительно устойчиво, нарушения обусловливаются несоответствием между численностью животных и пищевыми ресурсами, хищниками и их жертвами, паразитами и их хозяевами-носителями.
Изменения во внешней, абиотической среде вызывают со стороны экосистемы ответную реакцию, которая может привести либо к устранению этих изменений, либо вызвать перестройку самой экосистемы. В ходе революционного развития Земли природные условия изменялись неоднократно, и экосистемы соответственно реагировали на эти изменения. На протяжении столетий и тысячелетий экологические системы нивелировали или полностью устраняли последствия хозяйственной деятельности человека.
Производственная деятельность человека во все времена влияла на состояние природных условий, на компоненты экологических систем. Особенно резко это влияние стало сказываться во второй половине XX века в связи с научно-технической революцией: интенсивная вырубка лесов и распашка земель, гидротехническое строительство и мелиоративные работы, освоение новых территорий, быстрый рост численности городов, промышленных предприятий, прокладка транспортных магистралей, развитие автомобильного, воздушного и водного транспорта повлекли за собой многочислненные отрицательные явления и в первую очередь загрязнение природной среды (воздуха, водоемов, почвенного покрова, морей, океанов), изменение равновесного положения в животном и растительном мире.
В силу взаимосвязанности всех компонентов и явлений в природе появившиеся нарушения неизбежно передаются от одного компонента к другому, вызывая те или иные изменения в природной среде. При этом экосистемы часто не справляются с усложнившимися нагрузками антропогенного характера. Одна из причин этого состоит в том, что люди используют вещества (пластмассы, синтетические материалы, детергенты и др.), чуждые органической природе, часто ядовитые микроорганизмы, которые прежде способствовали включению в биологический круговорот отходов производства, уже не в состоянии их перерабатывать (в результате чего под воздействием этих веществ они гибнут или, накапливая их, передают по пищевой цепи человеку).
Проблема устранения нарушений, возникающих в сложившихся экосистемах под воздействием человека, очень сложна и требует безотлагательного решения. Дело в том, что в ряде районов Земли устойчивость экологических систем настолько нарушилась, что их саморегуляция не в состоянии восстановить утраченное равновесие.
3.2. АУТОЭКОЛОГИЯ (ФАКТОРАЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЯ)
Аутоэкология или факторальная экология исследует совокупность экологических факторов, действующих на изолированную особь, и ответные реакции особи на их действие.
Среда обитания – это та часть природы, которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодействует. Земной биотой освоены три основные среды обитания: водная, наземно-воздушная и почвенная вместе с горными породами приповерхностной части литосферы. Биологи еще часто выделяют четвертую среду жизни – сами живые организмы, заселенные паразитами и симбионтами.
Составные части и свойства среды многообразны и изменчивы. Любое живое существо живет в сложном и меняющемся мире, постоянно приспосабливаясь к нему и регулируя свою жизнедеятельность в соответствии с его изменениями.
Приспособление организма к среде носят название адаптаций. Способность к адаптациям – одно из основных свойств жизни вообще, т.к. обеспечивает возможность ее существования, возможность организмов выживать и размножаться.
Отдельные элементы среды, на которые организм реагирует приспособительными реакциями (адаптациями), носят названия факторов. За пределами приспособительных реакций лежат летальные значения факторов.
Любой фактор внешней среды может стать патогенным, но для этого необходимы соответствующие условия. К ним относятся: интенсивность или мощность фактора, скорость нарастания этой мощности, продолжительность действия, со стояние организма, его сопротивляемость. Сопротивляемость организма, в свою очередь, является переменной величиной: она зависит от наследственности, возраста, пола, физиологи ческого состояния организма в момент воздействия неблаго приятного фактора, ранее перенесенных заболеваний и т.д. Поэтому в одинаковых условиях внешней среды один организм заболевает, а другой остается здоров или один и тот же организм в одном случае заболевает, а в другом - нет.
Экологическими факторами называют любые компоненты окружающей среды, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы. По своим особенностям экологические факторы весьма разнообразны, имеют различную природу и специфику действия. Они делятся на три группы: абиотические (факторы неживой среды), биотические (связанные с влиянием живых существ) и антропогенные (связанные с деятельностью человека).
Абиотические факторы - это совокупность условий неорганической среды, каким-либо образом воздействующих на организм и их сообщества. В экологии они рассматриваются как непременные и важные факторы обеспечивающие жизнь и развитие растений, животных и микроорганизмов, они могут влиять на организмы каждый в отдельности, одновременно или взаимодействуя друг с другом. К абиотическим относятся космические, климатические, эдафические, топографические, гидрофизические и гидрохимические факторы.
В космических факторах неживой природы представлены космическая пыль, метеоритное вещество, астероиды, вещества и волны галактического пространства, циклические изменения солнечной активности.
Из климатических факторов основное экологическое значение имеют температура, влажность и свет, при этом наиболее важным является температурный фактор.
Такие экологические факторы как ветер, атмосферное давление, смог и др. оказывают также большое влияние на биосферу в совокупности и при совместном воздействии температуры и лучистой энергии.
К эдафическим факторам относится вся совокупность физических, химических и механических свойств почв (структура, химический состав, циркулирующие в почве вещества - газ, воды, органические и минеральные элементы и др.). Эдафическими факторами определяется жизнедеятельность организмов, обитающих в почве постоянно или частично.
Главным топографическим фактором является высота, непосредственно определяемая рельефом местности, который может значительно влиять на микроклиматические и почвенные факторы (например, горы, ущелья, каньоны, низины и т.д.)
К гидрохимическим и гидрофизическим факторам относятся все факторы, связанные с водой. Роль воды как экологического фактора определяется ее физическими и химическими свойствами и подвижностью, и включают плотность, вязкость, теплоемкость, соленость, прозрачность, кислотность, температурный режим и т.д.
Биотические факторы - вся сумма воздействий, которые оказывают друг на друга живые существа - бактерии, растения, животные. Это взаимоотношения между организмами, прямые воздействия одних из них на другие. Эти взаимоотношения чрезвычайно разнообразны. Они могут складываться на основе совместного питания, обитания и размножения. В связи с этим биотические факторы принято условно делить на следующие группы:
1. Топические взаимоотношения организмов на основе их совместного обитания.
2. Трофические поглощения. По способу питания все организмы планеты делятся на две группы: автотрофные и гетеротрофные. Автотрофные (происходит от греческих слов autos - сам и trophe - пища) организмы обладают способностью создавать органические вещества из неорганических, которые затем используются гетеротрофными организмами. Использование органических веществ в качестве пищи у гетеротрофных организмов различное: одни используют в качестве пищи живые растения или их плоды, другие - мертвые остатки животных и т.д. Каждый организм в природе в конечном счете прямо или косвенно служит источником питания. В то же время сам он существует за счет других или продуктов их жизнедеятельности.
3.Генеративные отношения. Они складываются на основе размножения.
К биотическим факторам относятся также внутривидовые и межвидовые взаимоотношения.
Внутривидовые взаимоотношения – контакты между членами одной семьи, группы, стада, популяции одного вида (отношения полов, размножение, уход за потомством и т.д.).
Межвидовые факторы – контакты между особями разных видов. Они значительно более разнообразны. Два живущие рядом вида могут вообще никак не влиять друг на друга (нейтрализм), могут влиять благотворно (мутуализм – виды не могут существовать друг без друга, протокооперация – оба вида образуют сообщество, но могут существовать и раздельно, хотя сообщество приносит им обоим пользу), или неблагоприятно (конкуренция, паразитизм, хищничество).
Антропогенные факторы – факторы, порожденные деятельностью человека, воздействующие на окружающую среду (загрязнение природной среды, эрозия почв, уничтожение лесов и т.д.).
Антропогенные факторы складываются из прямого (охота, вырубка леса и т.д.) и косвенного (строительство дорог, разливы нефти и т.д.) воздействия человека на природу.
Преобладающая часть антропогенных факторов связанная с производством, с применением техники, машин, строительства, носит название техногенных факторов. Не техногенная часть антропогенных факторов связана с бытом и поведением человека в природе (свалки бытовых отходов, мусора, последствия «активного отдыха»).
Границы между абиотическими, биотическими и антропогенными факторами условны, и некоторые абиотические факторы имеют биогенное или техногенное происхождение (состав воздуха, качество воды, свойства почвы и т.д.).
Все перечисленные факторы действуют на живые организмы экосистемы одновременно. Степень присутствия или отсутствия каждого из них существенно отражается на жизнеспособности организмов, но не одинаково действуют на разные виды. Это сильно влияет на экосистемы в целом.
3.3. ДЕМОЭКОЛОГИЯ (ПОПУЛЯЦИОННАЯ ЭКОЛОГИЯ)
Демоэкология (популяционная экология) изучает условия формирования структуры и динамики естественных группировок особей одного вида – популяции. Популяционную экологию рассматривают и как специальный раздел аутоэкологии.
В природных условиях экологические факторы изменяются во времени и пространстве, и в ряде случаев их уровни могут выходить за пределы не только среднего значения, но и нормы реакции. Поэтому живые организмы, для того чтобы выжить и дать потомство, должны в условиях динамичных режимов экологических факторов существовать в виде группировок, популяций. В человеческом обществе влияние социализации еще сильнее.
Популяция (происходит от лат. рopulus – народ) – это группа особей одного вида, объединяемых общей территорией, фенотипом и генофондом и возможностью свободно скрещиваться.
Фенотип – сходство облика. Совокупностью всех генов, определяющих наследственные признаки, является генотип, а совокупность всех особей, хранящих и передающих по наследству эту информацию потомкам, представляют собой генетический фонд, или генофонд.
Ареал – область распространения группы организмов, популяции, вида, рода, семейства и т.д. в природе. В различных частях ареала популяция может занимать ряд различных мест обитания. Местообитание – местность или тип местности, где проживает организм или популяция. Когда несколько популяций различных видов живых организмов живут в одном месте и взаимодействуют друг с другом, они создают так называемое сообщество, или биологическое сообщество. Примерами являются все растения, животные и деструкторы, произрастающие и проживающие в лесу, пруду, пустыне, аквариуме.
Вид – это совокупность популяций особей, представители которых фактически или потенциально скрещиваются друг с другом в естественных условиях. Вид характеризуется практически полной нескрещиваемостью с другим видом в природных условиях. Для вида характерны общность происхождения, сходство облика (фенотип), единство экологических реакций на внешнее воздействие. Вид представлен множеством взаимодействующих популяций, и популяция, таким образом, - форма существования вида.
У популяций есть генетические характеристики, связанные с их экологией - способность к адаптации (приспособлению) и устойчивость, т.е. способность в течение длительного времени производить потомство.
Популяция обладает определенной структурой и функцией. Ей свойственен рост, развитие, способность поддерживать существование в постоянно меняющихся условиях. В популяциях постоянно возникают наследственные изменения. В популяциях происходит борьба за существование и естественный отбор, благодаря которым выживают и дают потомство особи с полезными в данных условиях свойствами.
Основными характеристиками популяции являются плотность, численность, показатели структуры, плодовитость, рождаемость, смертность, характер распространения по территории.
Плотность популяции определяется числом особей, приходящихся на единицу площади или объема. Каждому виду присуща своя определенная оптимальная плотность популяции, отклонения от которой в ту или иную сторону отрицательно сказывается на темпах воспроизводства и жизнедеятельности особей.
Численность – это общее количество особей на данной территории или объеме. Численность популяции различна у разных видов, но не может быть ниже некоторых пределов. Падение численности за эти пределы может привести к исчезновению популяции. Численность зависит от соотношения интенсивности размножения и смертности. В период размножения происходит рост популяции. Смертность приводит к сокращению ее численности.
Плотность популяции отличается изменчивостью и зависит от ее численности. При возрастании численности не наблюдается увеличение плотности лишь в том случае, когда возможно распределение популяции, расширение ее ареала.
Особи, составляющие популяции, имеют различные типы пространственного распределения, выражающие их реакции, на различные влияния, например, добычу и благоприятные физические условия или конкурентные реакции.
Характер распределения популяций по территории может быть равномерным (когда между особями сильна конкуренция, способствующая равномерному распределению по территории), случайным (когда среда однородна, а организмы не стремятся объединяться в группы) и групповым (в виде скоплений, что встречается чаще всего).
Плодовитость – число потомков женской особи. Средняя величина плодовитости выработана исторически как приспособление, обеспечивающая пополнение убыли популяции. В благоприятных условиях плодовитость, как правило низкая. Характер плодовитости зависит и от скорости полового созревания, числа генераций в течение сезона, от состояния самцов и самок.
Рождаемость – это способность популяции к увеличению своей численности. Характеризует число новых особей, появившихся в единицу времени в результате размножения. Различают максимальную рождаемость – теоретически возможное количество особей в идеальных условиях, когда размножение ограничивается только физиологическими факторами, и экологическую, или реализуемую рождаемость, возникающая в обычных или специфических условиях среды.
Смертность – среднее число смертей на 1000 особей в год или процент от общего числа особей. Различают три типа смертности. Первый тип характеризуется смертностью, одинаковой во всех возрастах; второй тип отличается повышенной гибелью особей на ранних стадиях развития; третий тип характеризуется повышенной гибелью взрослых (старых особей).
Увеличение и уменьшение численности организмов в популяции зависит не только от рождаемости и смертности, но и от скорости их иммиграции и эммиграции, то есть от количества особей, прибывших и убывших в популяции в единицу времени. Увеличение численности, зависят от количества отрожденных (рожденных за какой-то период времени) и иммигрировавших особей, а уменьшение численности – от гибели (смертности) и эммиграции особей.
Родаемость и смертность, динамика численности напрямую связаны со структурой популяции. Показатели структуры: возрастной – соотношение количества особей различного возраста в популяции, половой – соотношение полов, размерный – соотношение количества особей разных размеров.
Соотношение особей разного возраста, имеет большое значение для процветания и существования популяции. При благоприятных условиях в популяции присутствуют все возрастные группы и поддерживается стабильный возрастной состав. Такие популяции называются нормальными. Популяции, в которых преобладают старческие особи, рассматривают как регрессивные или вымирающие. Популяции, представленные в основном молодыми особями, рассматриваются как внедряющиеся или инвазионные. Возрастной состав зависит от продолжительности жизни особей, периода достижения половой зрелости, числа генераций. По отношению к популяции обычно выделяют три экологических возраста: предрепродуктивный, репродуктивный и пострепродуктивный.
Популяции свойственно определенное соотношение полов, причем, как правило, количество самцов и самок различно. Известны случаи резкого преобладания того или иного пола, чередование поколений с отсутствием самцов. Возраст и условия наступления половой зрелости самцов и самок оказывают существенное влияние на поддержание численности популяции.
В природе численность популяций испытывает колебания. Существенное влияние на колебание численности популяции оказывают изменение климата, наличие пищевых ресурсов, условий размножения, естественных врагов, инфекций, нехватки пространства и убежищ и т.д. Различают непериодические, редко наблюдаемые, и периодические, постоянные колебания численности популяций.
Регуляция численности популяции есть результат комплекса воздействий абиотической и биотической среды в местообитании вида. Совокупность всех факторов, способствующих увеличению численности популяции, называется биотическим потенциалом. У всех видов он достаточно высок для стремительного увеличения числености при благоприятных условиях среды.
В естественных условиях вероятность того, что все условия окажутся благоприятными для популяции, очень низка. Как правило один или несколько абиотических (неоптимальная температура, кислотность, соленость, влажность) и биотических (присутствие хищников, паразитов, болезнетворных организмов, нехватка пищи) факторов становятся лимитирующими. Сочетание данных лимитирующих факторов называют сопротивлением среды.
Рост, снижение или постоянство численности популяций зависит от соотношения между биотическим потенциалом (прибавлением особей) и сопротивлением среды (гибелью особей).
Приспособления особей в популяции в конечном счете направлены на повышение вероятности выживания и оставление потомства. Среди приспособлений выделяется комплекс, называемый экологической стратегией. Экологическая стратегия популяции – это ее общая характеристика роста и размножения. Сюда входят темпы роста ее особей, время достижения половой зрелости, плодовитость, периодичность размножения и т.д. Экологические стратегии отличаются большим разнообразием, но по существу представляют решение одной задачи – длительного выживания вида.
Таким образом, на уровне популяций экология решает вопросы, связанные с количеством отдельных видов, изменениями и колебаниями численности отдельных популяций и т.д. Популяционный подход к анализу природных явлений основан на способности любого вида живого организма регулировать свою численность при воздействии разнообразных абиотических и биотических факторов внешней среды. Популяционная экология имеет огромное практическое значение. Не зная закономерностей жизнедеятельности популяции, нельзя разрабатывать научно обоснованные мероприятия по рациональному использованию природных богатств.
3.4 СИНЭКОЛОГИЯ (БИОГЕОЭКОЛОГИЯ)
Синэкология – раздел экологии, изучающий взаимоотношения популяций, сообществ и экосистем с окружающей средой. В ее задачу входит установление границ экосистемы, анализ существующих в ней пищевых цепей, изучение видового состава, его плотности и т.д.
В природе популяции разных видов объединяются в макросистемы более высокого ранга – сообщества или биоценозы. Термин «биоценоз» был преложен К.Мебиусом в 1877 году.
Биоценоз – совокупность живых организмов, популяций растений, животных, микроорганизмов, заселяющих определенный участок земной поверхности (суши или водоема) и характеризующиеся определенными отношениями между собой и приспособленностью к окружающим условиям.
Биоценоз включает все популяции разных видов, взаимодействующие на определенной территории с более или менее однородными условиями, называемой биотопом.
Биотоп - занятый одним биоценозом однородный в экологическом отношении участок земной поверхности (территории или акватории), в котором связаны минеральные и органические вещества, климатические факторы, свет, давление, движение воздуха, влажность, рН среды, механические и физико-химические свойства субстрата, который может быть жидким, твердым и газообразным.
Биоценоз обладает сложной внутренней структурой. Выделяют видовую, пространственную и временную структуры биоценозов.
Видовая структура биоценоза характеризуется видовым разнообразием и количественным соотношением видов, зависящих от ряда факторов. Главными лимитирующими факторами являются температура, влажность и недостаток пищевых ресурсов. Видовое разнообразие – это число видов в данном сообществе или регионе, и является одной из важнейших характеристик устойчивости экосистемы.
Пространственная структура определяется вертикальным ярусным строением (разные формы роста растений и распределение животных в биоценозе на разных уровнях) и горизонтальным изменением растительности и животного мира, проявляющемся в мозаичности и пятнистости (зависит от разнообразия видов, количественного их взаимоотношения, от изменчивости ландшафтных и почвенных условий).
Временная структура, при которой различные виды выполняют сходные функции в разное время в течение сезонных и суточных циклов.
Видовая структура биоценозов, пространственное распределение видов в пределах биотопа, временной ряд во многом определяется взаимоотношениями между видами, между популяциями. Место вида в биоценозе по отношению к другим видам характеризует его экологическую нишу.
Экологическая ниша – это совокупность всех факторов среды (химических, физических, физиологических и биотических), в пределах которых возможно существование организма в природе, т.е. место организма в природе и весь образ его жизнедеятельности, включая отношения к факторам среды, видам пищи, времени и способам питания, местам размножения, укрытий т. п. Если ниши разные, то организмы вступают в нейтральные отношения, если одинаковые, то возникают конкурентные отношения. Конкуренция – это взаимодействие, при котором один организм потребляет ресурс другого. Если два вида со сходными требованиями к среде (питанию, поведению, местам размножения и т.д.) вступают в конкурентные отношения, то один из них должен погибнуть либо изменить свой образ жизни и занять новую экологическую нишу. Эта закономерность сформулирована в виде положения, которое получило название «правило конкурентного исключения». Автор этого правила эколог Г.Ф. Гаузе.
Любой биоценоз образует с биотопом целостность, единство, биологическую систему еще более высокого ранга – биогеоценоз. Термин биогеоценоз во многом тождественен термину экологическая система.
Учение о биогеоценозе разработал выдающийся российский ученый Владимир Николаевич Сукачев на примере лесных сообществ. Однако открытие В.Н.Сукачевым закономерности взаимодействия и взаимозависимости живых организмов с абиотическими условиями в равной мере приемлемы для любых условий земной поверхности и водных условий. Понятие биогеоценоза введено В.Н.Сукачевым в 1940 году. Оно явилось логическим развитием идей русских ученых В.В.Докучаева, Г.Ф.Морозова, Г.Н.Высоцкого, В.И.Вернадского.
Биогеоценоз – совокупность на определенной территории компонентов живой и неживой природы (атмосферы, горной породы, растительности, животных, микроорганизмов, почвы, гидрологических условий), для которых характерны своя специфика взаимодействия слагающих ее компонентов и определенные типы обмена веществом и энергией их между собой и другими явлениями природы.
Таким образом, любая экосистема или биогеоценоз состоит из двух блоков. Один из них представлен комплексом взаимосвязанных живых организмов – биоценозом, а второй –факторами среды – биотопом, которые функционируют совместно.
Обязательным компонентом биогеоценоза является фитоценоз, или растительное сообщество. Примеры биогеоценозов – однородные участки леса, луга, степи, болота и т.д. В то же время экосистема может быть и без растительного сообщества, а также и без почвы (например, труп животного, ствол дерева в стадии разложения или капля воды с различными организмами). Таким образом, любой биогеоценоз может быть назван экосистемой, в то время как не каждая экосистема может быть названа биогеоценозом.
Все организмы в пределах биогеоценоза находятся в тесной пищевой, пространственной, видовой и размерной взаимозависимости.
Сообщества животных и растений биогеоценоза в зависимости от естественных или антропогенных факторов могут меняться, например, после лесных пожаров, высыхания болота, распашки земли, а также в силу естественных закономерностей в природе (периодическая смена породного состава леса).
Последовательную смену одних сообществ или организмов другими на определенном участке называют сукцессией. В результате сукцессий происходит постепенное превращение одних экосистем в другие. Различают несколько видов сукцессии.
Первичная сукцессия – процесс развития и смены экосистем на незаселенных ранее участках, начинающийся с их колонизации (например, обрастание голой скалы мхом и впоследствии – развитие на ней леса, заселение песчаных дюн, продуктов извержения вулканов).
Вторичная сукцессия – восстановление экосистемы, когда-то уже существовавшей на данной территории (например, восстановление экосистемы после пожара, лесной вырубки, на заброшенных сельскохозяйственных угодьях). Для вторичной сукцессии важно наличие с самого начала плодородного слоя почвы. Если он уничтожен, например, эрозией, сукцессия может пойти по типу первичной.
Вторичная сукцессия заканчивается стабильной стадией сообщества через 150…250 лет, а первичная длится 1000 лет.
Климаксовая система. Сукцессия завершается стадией, когда все виды экосистемы сохраняют относительно постоянную численность и дальнейшей смены ее состава не происходит. Такое равновесное состояние называется климаксом, а экосистема – климаксовой. Основные биомы Земли (группа экосистем со сходным типом растительности, определяемым сходными климатическими условиями - степи, пустыни, тропики и т.д.) – климаксовые экосистемы.
Эволюционная сукцессия – постепенная смена видов, населявших Землю в различные геологические периоды, сочетание процессов образования новых видов и вымирания других.
Основные экологические проблемы в биотических сообществах, выделяемые учеными в настоящее время, следующие:
Познание внутренней структуры динамики взаимодействия между составными элементами биогеоценоза, ритмов жизни растительно-животных сообществ позволяет разрабатывать меры для максимального их использования с целью получения наибольшего количества необходимой человеку продукции, а также обеспечить долговечность биотических сообществ, уменьшать отрицательные последствия преобразующей деятельности человека, вплотную подойти к управлению биосферой.
Особенно существенное значение биогеоценология имеет для практики лесного и сельского хозяйства, изучения среды жизни человека на Земле, для космонавтики, защиты промышленных изделий, продуктов питания, кормов от повреждения биологическими компонентами биосферы, для реализации эффективных природоохранных мероприятий.
Контрольные вопросы
4.ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ
4.1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ
В процессе своей деятельности человечество осуществляет присвоение, использование и воспроизводство объектов окружающей природной среды для удовлетворение своих потребностей.
Природные ресурсы – объекты и силы природы, используемые в хозяйстве, являющиеся средствами существования человеческого общества. К ним относятся солнечный свет, воздух, почвенный покров, полезные дикие растения, животные, полезные ископаемые, вода (для водоснабжения, орошения, промышленности, энергетики, транспорта), благоприятные климатические условия (главным образом, тепло и влага осадков)) энергия приливов и отливов, сила ветра и др. Человек использует природные ресурсы в качестве источников энергии, предметов потребления, средств и предметов труда и др.
Человечество не может существовать, не используя природных ресурсов, не влияя на их качество и количество, а следовательно, не внося изменений в окружающую его природную среду. Воздействие человеческого общества на природу ведется по трем направлениям:
В связи с все возрастающими потребностями человека и увеличением масштабов производства на первый план выступает вопрос об ограниченности природных ресурсов, о путях их охраны и рационального использования.
4.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ
В связи с двойственным характером понятия "природные ресурсы", отражаюшим их природное происхождение, с одной стороны, и хозяйственную, экономическую значимость - с другой, разработаны и широко применяются в специальной и географической литературе несколько классификаций.
I. Классификация природных ресурсов по происхождению.
Природные ресурсы (тела или явления природы) возникают в природных средах (водах, атмосфере, растительном или почвенном покрове и т. д.) и в пространстве образуют определенные сочетания, меняющиеся в границах природно-территориальных комплексов, На этом основании они подразделяются на две группы: ресурсы природных компонентов и ресурсы природно-территориальных комплексов.
1. Ресурсы природных компонентов. Каждый вид природного ресурса обычно формируется в одном из компонентов ландшафтной оболочки. Он управляется теми же природными факторами, которые создают данный природный компонент и влияют на его особенности и территориальное размещение.
По принадлежности к компонентам ландшафтной оболочки выделяют ресурсы:
1) минеральные,
2) климатические,
3) водные,
4) растительные,
5) земельные,
6) почвенные,
7) животного мира.
2. Ресурсы природно-территориальных комплексов. Практически любой ландшафт имеет климатические, водные, земельные, почвенные и другие ресурсы, но возможности хозяйственного использования весьма различны. В одном случае могут складываться благоприятные условия для добычи минерального сырья, в других - для выращивания ценных культурных растений или для организации промышленного производства, курортном комплекса и т. д. На этом основании выделяются природно-ресурсные территориальные комплексы по наиболее предпочтительному (или предпочтительным) виду хозяйственного освоения. Они делятся на:
1) горно-промышленные,
2) сельскохозяйственные,
3) водохозяйственные,
4) лесохозяйственные,
5) селитебные,
б) рекреационные и др.
Среди систем классификаций природных ресурсов, отражающих их экономическую значимость и роль в системе общественного производства, чаще применяется классификация по направлению и формам хозяйственного использования ресурсов.
II. Классификация по видам хозяйственного использования.
Основной критерий подразделения ресурсов в этой классификации отнесение их к различным секторам материального производства.По этому признаку природные ресурсы делятся на ресурсы промышленного и сельскохозяйственного производства.
1. Ресурсы промышленного производства. Эта подгруппа включает все виды природного сырья, используемые промышленностью.
1) энергетические, к которым относятся разнообразные виды ресурсов, используемых на современном этапе развития науки и техники для производства энергии:
а) горючие полезные ископаемые (нефть, угли, газ, уран, битуминозные сланцы и др.),
б) гидроэнергоресурсы - энергия свободно падающих речных вод, приливно-волновая энергия морских вод и др.,
в) источники биоконверсионной энергии - использование топливной древесины, производство биогаза из отходов сельского хозяйства,
г) ядерное сырье, используемое для получения атомной энергии;
2) неэнергетические, включающие подгруппу природных ресурсов, которые поставляют сырье для различных отраслей промышленности или же участвуют в производстве по технологической необходимости:
а) полезные ископаемые, не относящиеся к группе каустобиолитов,
б) воды, исполъзуемые для промышленном водоснабжения,
в) земли, занятые промышленными объектами и объектами инфраструктуры,
г) лесные ресурсы, поставляющие сырье для лесохимии и строительной индустрии,
д) рыбные ресурсы - относятся к данной подгруппе условно, так как в настоящее время добыча рыбы и обработка улова приобрели промышленный характер (А. А. Минц, 1972).
2. Ресурсы сельскохозяйственного производства. Они объединяют виды ресурсов, участвующих в создании сельскохозяйственной продукции:
а) агроклиматические - ресурсы тепла и влаги, необходимые для
продуцирования культурных растений или выпаса скота;
б) почвенно-земельные ресурсы - земля и ее верхний слой - почва, обладающая уникальным свойством продуцировать биомассу, рассматриваются и как природный ресурс и как средство производства в растениеводстве;
в) растительные кормовые ресурсы - ресурсы биоценозов, служащие кормовой базой выпасаемого скота;
г) водные ресурсы - воды, используемые в растениеводстве для
орошения, а в животноводстве - для водопоя и содержании скота.
Довольно часто выделяют также природные ресурсы непроизводственной сферы или непосредственного потребления. Это прежде всего ресурсы, изымаемые из природной среды (дикие животные, составляющие объект промысловой охоты, дикорастущие лекарственные растения), а также ресурсы рекреационного хозяйства, ресурсы заповедных территорий и ряд других.
III. Классификация по признаку исчерпаемости. При учете запасов природных ресурсов и объемов их возможного хозяйственного изъятия пользуются представлениями об исчерпаемости запасов. Все природные ресурсы по исчерпаемости делятся на две группы: исчерпаемые и неисчерпаемые.
1. Исчерпаемые ресурсы. Они образуются в земной коре или в ландшафтной сфере, но объемы и скорости их формирования измеряются по геологической шкале времени. В то же время потребности в таких ресурсах со стороны производства или для организации благоприятных условий обитания человеческого общества значительно превышают объемы и скорости естественного восполнения. В результате неизбежно наступает истощение запасов природного ресурса. На основе интенсивности и скорости естественного образования ресурсы делят на подгруппы:
а) все виды минеральных ресурсов, б) земельные ресурсы.
2. Возобновляемые ресурсы, к которым принадлежат:
а) ресурсы растительного и
б) животного мира.
И те и другие восстанавливаются довольно быстро, и объемы естественного возобновления хорошо и точно рассчитываются. Поэтому при организации хозяйственного использования накопленных запасов древесины в лесах, травостоя на лугах или пастбищах, промысла диких животных в пределах, не превышающих ежегодное возобновление, можно полностью избежать истощения ресурсов.
3. Относительно (не полностью) возобновляемые. Некоторые ресурсы хотя и восстанавливаются в исторические отрезки времени, но возобновляемые объемы их значительно меньше объемов хозяйственного потребления. Именно поэтому такие виды ресурсов оказываются весьма уязвимыми и требуют особенно тщательного контроля со стороны человека. К относительно возобновляемым ресурсам относятся и очень дефицитные природные богатства:
а) продуктивные пахотно-пригодные почвы;
б) леса с древостоями спелого возраста;
в) водные ресурсы в региональном аспекте.
2. Неисчерпаемые ресурсы. Среди тел и явлений природы ресурсного значения имеются и такие, которые практически неисчерпаемы. К ним относятся климатические и водные ресурсы:
а) климатические ресурсы. Наиболее жесткие требования к климату предъявляют сельское хозяйство, рекреационное и лесное хозяйство, промышленное и гражданское строительство и др. Обычно под климатическими ресурсами понимают запасы тепла и влаги, которыми располагает конкретная местность или регион.
б) водные ресурсы планеты. Земля обладает колоссальным объемом воды - около 1,5 млрд. км3 . Однако 98% этого объема составляют соленые воды Мирового океана, и только 28 млн. км3 - пресные воды. Поскольку уже известны технологии опреснения соленых морских вод, воды Мирового океана и соленых озер можно рассматривать как потенциальные водные ресурсы, использование которых в будущем вполне возможно.
В процессе использования природных ресурсов особую осторожность и бережливость требуется проявлять по от ношению к исчерпаемым невозобновляемым ресурсам. Од нако следует понять, что и возобновляемые ресурсы могут исчезнуть, если темпы их использования будут превышать темпы восстановления. Так, за последние 100 лет исчезло 68 видов млекопитающих, 73 вида находятся на грани ис чезновения и 232 — встречаются редко; еще хуже ситуа ция с птицами: 130 видов исчезли, 66 видов — на грани исчезновения и 346 видов встречаются редко.
В настоящее время из недр земли ежегодно извлекается 100 млд.т руды, топлива, строительных материалов, в том числе 4 млд.т нефти и природного газа, 2 млд.т угля. На поля рассеивается 92 млн.т минеральных удобрений и 2 млн.т ядохимикатов. В атмосферу выбрасывается более 200 млн.т оксида углерода, 50 млн.т углеводородов, 146 млн.т диоксида серы, 53 млн.т оксидов азота, 250 млн.т пыли. В водоемы сбрасывается 2 млрд.куб.м неочищенных вод. В мировой океан ежегодно попадает до 10 млн.т нефти. Ежегодно становятся непригодными для земледелия 6-7 млн.га почв. Все это с очевидностью требует корректировки действий человечества, так как многие изменения в окружающей среде уже стали необратимыми.
Контрольные вопросы
5. ВЛИЯНИЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОГРЕССА НА СОСТОЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ПРОЯВЛЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ КРИЗИСОВ
За вторую половину прошлого столетия природа планеты неузнаваемо оскудела, ее повсеместно вытесняет чудовищная урбанизация, естественные ресурсы истощаются. Среда обитания людей в большинстве регионов мира, особенно в городах и промышленных центрах, становится все более вредной для здоровья людей. По оценке специалистов, не менее 50% распространенных заболеваний людей обусловлено загрязнением окружающей природной среды. Наиболее остро противоречия между темпами технической оснащенности общества, масштабом преобразования им природной среды и способностью природы к самовосстановлению стали проявляться в конце ХХ века.
Биосфера оставалась устойчивой, т.е. способной компенсировать любые возмущения, пока человек потреблял не более 1% продукции биоты, а 99% затрачивалось на стабилизацию окружающей среды. Анализ показал, что в ХХ в. человек превысил этот порог и появились глобальные экологические проблемы. Особо выделяются опасность ядерной катастрофы, разрушение озонного слоя, парниковый эффект, кислотные осадки, нефтяное загрязнение морской среды, радиоактивные загрязнения, последствие использования ядохимикатов в сельском хозяйстве, экологическое состояние городов, экоцид (экологическая война), экологические взрывы (массовое размножение организмов в результате случайного их завоза или интродукции в условиях отсутствия их естественных врагов), накопление отходов антропогенной деятельности, сокращение биологического разнообразия на планете. Глобальные последствия антропогенной деятельности чреваты экологическими катастрофами.
В целом человечество потребляет сейчас для своих нужд около 10% и попутно разрушает еще порядка 30% продукции биоты. Предел возмущения биосферы превышен почти на порядок. Вместе с тем, тратя эту гигантскую мощность для получения в год на одного жителя планеты 20т исходного сырья и для превращения его в конечные продукты (с использованием 800т воды на человека) мировая система имеет в настоящее время почти 1,5 млрд абсолютно бедных людей и почти 0,5 млрд постоянно голодающих.
Ситуация, возникающая в биосфере в результате нарушения экологического равновесия под действием стихийных природных явлений (изменения климата, наводнений, засухи, землетрясений и т.п.) или в результате воздействия антропогенных факторов (загрязнение окружающей среды, разрушение естественных экосистем и т.п.), называется экологическим кризисом.
Когда виновником экологического кризиса является хозяйственная деятельность человека, говорят об антропогенном экологическом кризисе. В истории человечества выделяют три антропогенных экологических кризиса.
1. Первый антропогенный экологический кризис («кризис консументов») – массовае уничтожение (перепромысел) крупных животных. Полагают он мог произойти 10…50 тыс.лет назад.
До этого в течении 2 млн.лет первобытное общество находилось в условиях гомеостаза с биосферой. Смена идеологии была вызвана экологическим кризисом в высоких и умеренных широтах Земли - изменением климата от ледникового к послеледниковому и оскуднением охотничьих угодий. Она стала главным следствием неолитической революции и замены матриархата патриархатом. Был исчерпан потенциал развития, связанный с совершенствованием каменного оружия и образом жизни охотников. Было создано землепашество, а примерно через 2 тысячи лет - скотоводство. Началось формирование искусственных биогеохимических циклов. Неолитическая революция породила собственность и положила начало современным цивилизациям. Однако человечество сохранило то представление о биосфере, которое существовало в доцивилизационный период, а именно - как о неограниченном резервуаре присвоения. Природопокорительское мировоззрение, отраженное во всех старых религиях мира, явилось идеологической основой социально-экономического и политического устройства цивилизации, которую и саму можно назвать природопокорительской.
2. Второй антропогенный экологический кризис («кризис подуцентов») – массовое уничтожение и нехватка растительных ресурсов, связанные с бурным развитием производительных сил общества, вызвавшие широкое вовлечение минеральных ресурсов, промышленную, а затем и научно-техническую революцию. Произошел 150…350 лет назад.
3. Третий, современный антропогенный экологический кризис («кризис редуцентов») – угроза недопустимого глобального загрязнения окружающей природной среды. Редуценты не успевают очищать биосферу от антропогенных продуктов или потенциально не способны сделать это в силу неприродного характера выбрасываемых синтетических веществ.
Признаками современного экологического кризиса являются:
То, что современный экологический кризис является обратной стороной научно-технической революции, подтверждает тот факт, что именно те достижения научно-технического прогресса, которые послужили отправной точкой объявления о наступлении научно-технической революции, привели и к самым мощным экологическим катастрофам на нашей планете. Примерами могут служить техногенная катастрофа на Чернобыльской АЭС, высыхание Аральского моря, вырубка тропических лесов Бразилии и т.д. с последствиями, которые трудно представить в полном объеме.
При нынешних темпах деградации к середине XXI в. биосфера потеряет способность к самовосстановлению. Основной причиной создавшегося положения является сформировавшееся в процессе исторического развития общества потребительское отношение людей к природе. С появлением частной собственности отношение к природе определяется классовой структурой общества. На каждом историческом этапе развития общества складывается особое экологическое сознание - совокупность представлений о взаимосвязях «человек - природа». В современном сознании утверждается так называемый антропоцентризм, в основе которого лежит парадигма человеческой исключительности. Цель взаимодействия с природой заключается в удовлетворении потребностей человека - производственных, научных и др. Сущность его выражается словом «использование». При этом этические нормы действуют только в мире людей и не распространяются на природопользование.
Для преодоления экологического кризиса необходим новый тип экологического сознания - экоцентрический, основу которого должны составлять следующие принципы: 1) гармоничное развитие человека и природы;
2) люди - члены природного сообщества;
3) целью их взаимодействия должно быть нормальное удовлетворение как потребностей человека, так и потребностей всего сообщества;
4) развитие природы и человека должно мыслиться как процесс коэволюции, взаимовыгодного единства.
Отрицательное антропогенное воздействие на природу обусловлено в значительной степени низким уровнем моральной ответственности и безразличием людей, невежеством и не правильной ценностной ориентацией. Все это связано с недостатком экологического образования, снижением энергетического уровня населения (пассивность и безразличие) и безверием.
Проблема рационального использования и охраны биосферы в целом, так и составляющих ее экосистем и их компонентов является кардинальной задачей современности. Дальнейшее развитие процессов природопользования немыслимо без определения устойчивости биосферы как системы в целом, так и входящих в нее экосистем более низкого иерархического уровня и составляющих их компонентов. Принятое узкое биологическое понимание жизни породило и узкое толкование задач охраны природы, долгое время сводившихся лишь к сохранению отдельных особей различных видов. Недостаточность такого подхода становится все более очевидной. Нельзя сохранить жизнь растений и животных, не сохраняя полноценной жизни почв, вод и воздушных масс Земли, биосферы в целом и ее отдельных компонентов.
Контрольные вопросы
6. ЭКОЛОГИЯ И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
Изначально Homo sapiens жил в окружающей природной среде, как и все консументы экосистемы, и был практически незащищен от действия ее лимитирующих экологических фак торов. Первобытный человек был подвержен тем же факто рам регуляции и саморегуляции экосистемы, что и весь жи вотный мир, продолжительность его жизни была небольшой, и весьма низкой была плотность популяции. Главными из ограничивающих факторов были гипердинамия и недоеда ние. Среди причин смертности на первом месте стояли пато генные (вызывающие болезни) воздействия природного ха рактера. Особое значение среди них имели инфекционные бо лезни, отличающиеся, как правило, природной очаговостью.
Чума и другие инфекционные болезни (холера, малярия, сибирская язва, туляремия, дизентерия, дифтерия, скарлати на и др.) уничтожали людей различного возраста, в том числе и репродукционного. Это обусловило достаточно медленный рост населения — первый миллиард жителей на Земле появил ся в 1860 г. Но открытия Пастера и др. в конце XIX в., давшие мощный толчок развитию профилактической медицины XX в. в лечении весьма тяжелых заболеваний, резкое улучшение са нитарно-гигиенических условий жизни, культуры и образо ванности человечества в целом, привели к резкому снижению заболеваемости природно-очаговыми болезнями, а некоторые из них практически исчезли в XX в.
Однако, чтобы бороться с действием естественных факто ров регуляции экосистемы, человеку пришлось использовать природные ресурсы, в том числе и невосполнимые, и создать искусственную среду для своего выживания.
Искусственная среда также требует адаптации к себе, ко торая происходит через болезни. Главную роль в возникновении болезней в этом случае играют следующие факторы: гиподинамия, переедание, информационное изобилие, психоэмоциональный стресс. В связи с этим наблюдается постоянный рост «болезней века»: сердечно-сосудистых, онкологических, аллергических заболеваний, психических расстройств и, на конец, СПИДа, и др.
Природная среда сейчас сохранилась лишь там, где она не была доступна людям для ее преобразования. Урбанизиро ванная или городская среда — это искусственный мир, соз данный человеком, не имеющий аналогов в природе и спо собный существовать только при постоянном обновлении. Влияние городской среды достаточно ярко подчеркивает ся определенными тенденциями современного состояния здо ровья человека.
С медико-биологических позиций наибольшее влияние эко логические факторы городской среды оказывают на следую щие тенденции: 1) процесс акселерации, 2) нарушение био ритмов, 3) аллергизация населения, 4) рост онкологической заболеваемости и смертности, 5) рост доли лиц с избыточным весом, 6) отставание физического возраста от календарного, 7) "омоложение" многих форм патологии, 8) абиологическая тенденция в организации жизни ( гиподинамия, курение, наркомания) и др.
Сохранение здоровья или возникновение болезни — это результат сложных взаимодействий внутренних биосис тем организма и внешних факторов окружающей среды. По знание этих сложных взаимодействий явилось основой для возникновения профилактической медицины и ее научной дисциплины — гигиены.
Гигиена — наука о здоровом образе жизни. Интенсивно начала развиваться более 100 лет назад благодаря работам Л. Пастера, Р. Коха, И. И. Мечникова и др. Гигиенисты первы ми увидели связь между средой и здоровьем человека и за последние десятилетия эта наука получила мощное развитие, заложив основы современной науки об охране окружающей среды. Однако у гигиены как отрасли медицинской науки есть и свои специфические задачи.
Гигиена изучает влияние разнообразных факторов среды на здоровье человека, его работоспособность и продолжитель ность жизни. К ним относятся природные факторы, бытовые условия и общественно-производственные отношения. В ее основные задачи входит разработка научных основ санитар ного надзора, обоснование санитарных мероприятий по оздо ровлению населенных пунктов и мест отдыха, охрана здоро вья детей и подростков, разработка санитарного законодатель ства, санитарная экспертиза качества пищевых продуктов и предметов бытового обихода. Важнейшей задачей этой науки является разработка гигиенических нормативов для воздуха населенных мест и промпредприятий, воды, продуктов пита ния и материалов для одежды и обуви человека с целью со хранения его здоровья и предупреждения заболеваний.
Главным стратегическим направлением в научно-практи ческой деятельности гигиенистов является научное обоснова ние того экологического оптимума, которому должна соот ветствовать среда обитания человека. Этот оптимум должен обеспечить человеку нормальное развитие, хорошее здоровье, высокую трудоспособность и долголетие.
Здоровье и благополучие человека зависят от решения мно жества проблем, в том числе— перенаселение Земли в целом и отдельных регионов, ухудше ние среды жизни городов и сельской местности, а отсюда — ухудшение здоровья людей, возникновение «психологической усталости» и т. п.
Конечно, задачи охраны окружающей природной среды и рационального природопользования значительно шире за дач гигиенической науки, но в конечном счете они служат од ной цели — улучшению среды обитания человека, а следова тельно, его здоровья и благополучия.
Контрольные вопросы
1. Каким основным ограничивающим факторам был подвер жен первобытный человек?
2. На какие тенденции оказывают наибольшее влияние экологические
факторы городской среды?
3. Что такое гигиена и гигиенические нормативы? Экологический оптиум среды обитания человека?
7. ОСНОВЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ЗАКОНОДАДЕЛЬСТВА
7.1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО
ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА
Экологическое право – самостоятельная отрасль российского права, совокупность норм, регулирующих общественные (экологические) отношения в сфере взаимодействия общества и природы в интересах настоящего и будущего поколений.
Система экологического законодательства состоит из двух подсистем: природоохранительной и природоресурсной.
В природоохранное законодательство входит Закон РФ «Об охране окружающей среды», Закон об экологической экспертизе и другие законодатель ные акты комплексного правового регулирования.
В подсистему природоресурсного законодательства входят: Земельный кодекс РФ, Закон РФ о недрах, Закон РФ об охране животного мира, Водный кодекс РФ, Лесной кодекс РФ, а также другие законодательные и нормативные акты.
Многие экологические нормы приведены в Гражданском кодексе РФ, Уголовном кодексе РФ и в других правовых актах.
В настоящее время экологическое законодательство Российской Федерации включает более 550 действующих нормативных актов, включающих государственные законы, кодексы, постановления правительства, указы президента, ведомственные и региональные нормативы. К наиболее важным нормативным актам относятся федеральные законы « О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения», «Об охране атмосферного воздуха», «Об охране окружающей природной среды», «О защите населения территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера», «Об экологической экспертизе».
Конституционные (общеправовые) основы охраны окружающей природной среды закреплены в Конституции РФ, принятой 12 декабря 1993г. и в силу этого представляют собой нормативные предписания, обладающие наивысшей юридической силой. Конституции РФ имеет наивысшую юридическую силу, прямое действие и применяется на всей территории РФ. Законы и иные правовые акты, принимаемые в РФ, не должны противоречить Конституции РФ.
Систему экологического законодательства возглавляет Закон «Об охране окружаю щей природной среды», принятый 20 декабря 2001 г. Закон является эколого-правовой основой регулирования природоохранных отношений в РФ.
Закон включает 16 разделов и состоит из 84 статей. В нем рассматриваются задачи природоохранительного за конодательства, основные принципы охраны окружающей природной среды, объекты охраны окружающей природной среды и компетенции различных органов в области охраны окружающей природной среды.
7.2. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ В ОБЛАСТИ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
С принятием Конституции РФ и Закона «Об охране окружающей среды» в систему правового регулирования экологических отношений включен экономический механизм как стимулирующий фактор в охране природной среды.
Методы экономического регулирования в области охраны окружающей среды включает:
- разработку государственных прогнозов социально-экономического развития на основе экологических прогнозов;
- разработку федеральных программ в области экологического развития РФ и целевых программ в области охраны окружающей среды субъектов РФ;
- установление лимитов использования природных ресур сов, выбросов и сбросов загрязняющих веществ и микроорганизмов в окружающую природную среду и размещение отходов производства и потребления и другие виды негитивного воздействия на окружающую среду;
- установление нормативов платы и размеров платежей за использование природных ресурсов, выбросы и сбросы загряз няющих веществ в окружающую природную среду, размещение отходов и другие виды вредного воздействия;
- проведение экономической оценки природных объектов и природно-антропогенных объектов;
- проведение экономической оценки воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду;
- предоставление предприятиям, учреждениям и организа циям. а также гражданам налоговых, кредитных и иных льгот при внедрении ими малоотходных и ресурсосберегающих технологий и нетрадиционных видов энергии;
- поддержка предпринимательской, инновационной и иной деятельности (в том числе экологического страхования), направленной на охрану окружающей среды;
- возмещение в установленном порядке вреда, причиненно го окружающей природной среде и здоровью человека;
- иные методы экономического регулирования по совершенствованию и эффективному осуществлению охраны окружающей среды.
Экономическое стимулирование природоохранительной деятельности осуществляется с помощью следующих мер:
- установления налоговых льгот, предоставляемых пред приятиям, учреждениям и организациям при внедрении техноло гий, обеспечивающих природоохранительный эффект;
- освобождения от налогов экологических фондов;
- применения льготного кредитования предприятий, эффек тивно осуществляющих охрану окружающей среды.
7.3. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРАВА И ОБЯЗАННОСТИ
ГРАЖДАН РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ.
1. Право на жизнь (ч.1 ст.20 Конституции РФ) является основным правом каждого человека. Оно основано на положениях Хартии прав человека, Всемирной декларации прав человека, принятой Генеральной ассамблеей ООН 10.12.1948 года, Декларация прав и свобод человека и гражданина, принятой Верховным Советом РСФСР 22.11.1991 года. Это право закреплено в Стокгольмской декларации, принятой на конференции ООН по охране окружающей среды (1972), и в последующих международных документах.
Право на жизнь лежит в основе существования всего человечества. Из этого права человека вытекают все его остальные права, в том числе и экологические. Экологические права граждан по своему содержанию подразделяются на общие и специальные. Общие права распространяются на все виды природопользования, а специальные – на его отдельные виды, в зависимости от конкретного природного объекта.
В самом общем виде экологические права граждан закреплены в Конституции РФ и конкретизированы в Законе «об охране окружающей природной среды».
Экологические права человека (ст. 42 Конституции РФ):
- право на возмещение ущерба, причиненного здоровью или имуществу экологическим правонарушением.
2. Право на благоприятную окружающую среду. Право на благоприятную окружающую среду конкретизировано в ст.11 Закона РФ «об охране окружающей среды».
Под благоприятной окружающей средой следует понимать такую среду, параметры которой соответствуют установленным стандартом, обеспечивающим охрану жизни и здоровья человека, растительного и животного мира, сохранение генетического фонда.
Окружающая среда является благоприятной, если ее состояние соответствует нормативам, касающимся ее чистоты, ресурсоемкости, неистощимости, экологической устойчивости, видового разнообразия и эстетического богатства.
Закон закрепляет право граждан на здоровую и благоприятную окружающую среду, государственные гарантии указанных прав и полномочий граждан в области охраны окружающей среды. Эти права обеспечиваются:
3.Право граждан на достоверную информацию о состоянии окружающей среды. Достоверной является заведомо не искаженная информация об окружающей среде, которой располагают специально уполномоченные государственные органы в области охраны окружающей среды. Уровень достоверности информации зависит, в частности, от уровня развития экологической науки и техники в сфере мониторинга и контроля.
Данное право конкретизируется в ст.11 Закона, а также в Федеральном законе от 20.02.1995 года «Об информации, информатизации и защите информации», который гарантирует и устанавливает судебную защиту данному праву.
Лицо, которому отказано в доступе к информации, и лицо, получившее недостоверную информацию, имеют право на возмещение понесенного ими ущерба.
4.Право на возмещение ущерба, причиненного здоровью или имуществу экологическим правонарушением (закреплено в ст.42 Конституции РФ).
Раздел XIV Закона “Об охране окружающей среды” конкретизирует данное положение.
Согласно ст.86. Закона вред возмещается в полном объеме, включая недополученные доходы и расходы, связанные с повреждением здоровья.
Специальные экологические права отражены в отраслевом экологическом законодательстве, регулирующем отношения, возникающие в процессе пользования отдельными видами природных объектов – Земельном, Водном, Лесном кодексах, в Законах “Об охране атмосферного воздуха”, “ Об радиационной безопасности населения”, “О недрах”, “О животном мире” и в других отраслевых природоохранительных нормативных правовых актах.
Как и права, экологические обязанности подразделяются на общие, относящиеся ко всем или большинству природопользователей, и специальные, касающиеся отдельных видов использования природных объектов.
Основной перечень общих экологических обязанностей граждан России закреплен в нормах Закона “Об охране окружающей природной среды”, согласно которому они обязаны:
Специальные экологические обязанности рассматриваются, как уже отмечалось, в законодательстве, относящемся непосредственно к охране и использованию отдельных видов природных объектов.
Конституция Российской Федерации в статье 72 предусматри вает, что вопросы природопользования, охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности относятся к совместному ведению Российской Федерации и ее субъектов.
Экологическая безопасность - это один из видов безопасности вообще. Согласно ста тье 1 Закона Российской Федерации «О безопас ности» безопасность - это состояние защищен ности важных интересов общества и государства от внутренних и внешних угроз. Исходя из этой общей дефиниции экологическую безопасность можно определить как состояние защищенности человека, общества, государства и окружающей среды от негативного природного и техногенного воздействия, обеспечиваемое организацион но-правовыми, экономическими, научно-техни ческими и иными средствами и способами.
Основными принципами обеспечения эколо гической безопасности, которые нашли то или иное отражение и закрепление в нормативных правовых актах, являются:
. - презумпция экологической опасности всякой производственно-хозяйственной деятельности;
-обязательность экологической экспертизы производственно-хозяйственной и иной деятельности, представляющей или могущей представлять экологическую опасность;
- осуществление такой деятельности возможно лишь при наличии положительного заключения экологической экспертизы;
-обязательное лицензирование производственно-хозяйственной деятельности, представляющей экологическую опасность;
- запрещение, приостановление или ограничение всякой экологически опасной деятельности;
- государственный и общественный надзор и контроль за обеспечением экологической безопасности.
Названные принципы обеспечение экологической безопасности, сформулированные в самой общей форме, могут быть уточнены и конкретизиро ваны применительно к тем или иным видам производственно-хозяйственной и иной деятельности.
Учитывая огромный объем разнообразных отношений, охватываемых институтом экологической безопасности, они могут быть конкретизированы и классифицированы по тем или иным основаниям: по объектам экологиче ской безопасности; средствам, оказывающим негативное влияние на окру жающую природную среду; территориям, на которых проводятся те или иные меры по обеспечение экологической безопасности, и др.
ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ В ОБЩЕСТВЕ
Большое внимание в экологическом законодательстве уделяется экологическому воспитанию и образованию. Функционирование системы экологического воспитания и образования в Российской Федерации осуществляется в соответствии с законами «Об охране окружающей среды», «Об образовании», «О средствах массовой информации» на основе реализации государственной политики в области экологического образования.
Согласно Закону РФ «Об охране окружающей среды» в целях повышения экологической культуры общества и профессиональной подготовки специалистов устанавливается система всеобщего, комплексного и непрерывного экологического воспитания и образования, охватывающего весь процесс дошкольного, школьного воспитания и образования, профессиональной подготовки специалистов в средних и высших учебных заведениях, повышения их квалификации с использованием при этом средств массовой информации (ст.71, 72). Руководители министерств и ведомств, предприятий, учреждений и организаций, иные должностные лица и специалисты, граждане, связанные с деятельностью, ока зывающей вредное влияние на окружающую природную среду, обязаны иметь необходимую эко логическую подготовку (ст. 73).
Обязательность преподавания экологических знаний в учебных заведениях (ст. 72) относится к числу важнейших принципов государственной экологической политики России. Воспитание любви к окружающей природе в соответствии с Законом РФ « Об образовании» определено одним из принципов государственной политики в области образования (ст.2).
Экологическое воспитание – способ воздействия на чувства людей, их сознание, взгляды, представления. Оно повышает уровень сознательности граждан, развивает у них чувство бережного отношения к природе, озабоченности ее состоянием, обеспечивает каждого к нравственному и экологически оправданному поведению в природной среде, в быту, в процессе производственной деятельности и на досуге. Воспитанный в экологическом отношении гражданин (как специалист, так и руководящий работник), воздержится от противоправных действий, прямо запрещенных действующим природоохранным законодательством.
Экологическое воспитание дополняется экологическим образованием. Экологическое образование охватывает сферу знаний, умений, навыков, необходимых для охраны окружающей среды. Оно способствует профессиональной подготовке специалистов, является неотъемлемой частью общей системы просвещения, образования, подготовки кадров.
Экологическое воспитание и образование в комплексе должны быть направлены на формирование мировоззрения человека, живущего в единстве с природой. Они должны способствовать выработке активной жизненной позиции, воспитанию экологической грамотности и гражданской ответственности за состояние природы, получению знаний, умений и навыков рационального управ ления природопользованием, оценке эффективности проведения природоохранных мероприятий с позиций природы, общества и хозяйствен ных объектов.
7.6. ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ЗА ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРАВОНАРУШЕНИЯ
В систему норм эколого-правовой ответственности входят нормы различных отраслей права: земельного, лесного, водного, горного, природоохранного, трудового, административного, гражданского, уголовного и др. Незнание основ экологического законодательства не является оправданием при нанесении вреда окружающей среде или здоровью населения.
Под экологическим правонарушением понимается виновное противоправное деяние, нарушающее природоохранительое законодательство и причиняющее вред окружающей природной среде и здоровью человека.
Согласно Закону РФ «Об охране окружающей среды» (раздел XIV) в зависимости от тяжести экологического правонарушения должностные лица и граж дане несут дисциплинарную, административную, уголовную или матери альную ответственность.
Дисциплинарные наказания (предупреждение, выговор, строгий выговор, понижение в должности и в окладе, увольнение с работы) налагаются на должностные лица, рабочих и служащих руководителем предприятия, организации учреждения за невыполнение ими своих производственных обязанностей, связанных с охраной окружающей среды.
К администратавной ответственности могут быть привлечены организации, предприятия, должностные лица, отдельные граждане. Административная ответственность устанавливается за противоправное действие или бездействие, нарушающее законодательство об охране окружающей природной среды. К их числу относятся порча, повреждение, уничтожение природных объектов, несоблюдение экологических требований при захоронении вредных веществ и т.д.
Наиболее распространенная мера административного взыскания – денежный штраф,кроме того применяются предупреждения, общественное порицание, изъятие орудий и средств совершения правонарушения, конфискация незаконно добытой продукции и т.д.
За экологические правонарушения, которые отличаются наивысшей степенью общественной опасности и тяжелыми последствиями, предусмотрена уголовная ответственность (лишение свободы, конфискация имущества, крупный денежный штраф и т.п.). Применение мер этого вида ответственности за экологические преступления определяется Уголовным кодексом. Единственным основанием является приговор суда.
Все предприятия и граждане, причинившие вред окружающей природной среде, здоровью и имуществу других граждан и народному хозяйству, обязаны возместить его в полном объеме. Должностные лица, по вине которых предприятие понесло расходы по возмещению вреда, несут материальную ответственность.
7.7. ВОЗМЕЩЕНИЕ ВРЕДА, ПРИЧИНЕННОГО ЭКОЛОГИЧЕСКИМ ПРАВОНАРУШЕНИЕМ
Право на возмещение ущерба, причиненного здоровью или имуществу экологическим правонарушением закреплено в ст.42 Конституции РФ. Закон “Об охране окружающей среды” (ст. 77-79) и Гражданский кодекс РФ (ст.1064, 1082) конкретизируют данное положение.
Согласно Закону РФ «Об охране окружающей среды» предприятия, учреждения, организации и граждане, причинившие вред окружающей природной среде, здоровью и имуществу граждан, народному хозяйству загрязнением окружающей природной среды, порчей, уничтожением, повреждением, нерациональным использованием природных ресурсов, разрушением естественных экологических систе и другими экологическими правонарушениями, обязаны возместить его в полном объеме в соответствии с действующим законодательством.
Вред, причиненный здоровью граждан в результате неблагоприятного воздействия окружающей природной среды, вызванного деятельностью предприятий, учреждений, организаций или отдельных граждан, подлежит возмещению в полном объеме.
Возмещение вреда здороью граждан производится на основании решения суда по иску потерпевшего, членов его семьи, прокурора, уполномоченного на то органа государственного управления, общественной организации в интересах потерпевшего.
Сумма денежных средств за причиненный вред здоровью граждан взыскивается с причинителя вреда, а при невозможности его установления – за счет средств соответствующих государственных экологических фондов.
Факторы, учитываемые при определении величины вреда здоровью граждан
Вред, причиненный имуществу граждан в результате неблагоприятного воздействия окружающей природной среды, вызванного хозяйственной и иной деятельностью, подлежит возмещению в полном объеме.
7.8. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПРЕДПРИЯТИЙ, СООРУЖЕНИЙ И ИНЫХ ОБЪЕКТОВ И ВЫПОЛНЕНИИ ИНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ.
Согласно Закону РФ «Об охране окружающей среды» определенные экологические требования должны вы полняться при размещении, проектировании, строитель стве, реконструкция, вводе в эксплуатацию и при эксплуа тации предприятий, сооружений и иных объектов.
При строительстве объекта обязательны следующие требо вания:
- строительство разрешается только по проекту, прошедше му экологическую экспертизу;
- ведение строительных работ до утверждения проекта и от вода земельного участка в натуре запрещается;
При вводе в эксплуатацию:
- ввод объекта в эксплуатацию осуществляется только при условии выполнения в полном объеме всех экологических требова ний;
- запрещается ввод в эксплуатацию объектов, не обеспечен ных современными технологиями по охране природы и без завер шения запроектированных работ по охране природы.
При эксплуатации предприятий, сооружений, иных объектов и выполнении иной деятельности:
- предприятия, учреждения, организации, граждане обязаны принимать меры и соблюдать установленные нормативы по сохранению окружающей природной среды;
- выброс и сброс вредных веществ, захоронение отходов до пускается на основе разрешения, выданного специальным, уполно моченным на то органом РФ в области охраны окружающей при родной среды;
-до перехода на нормативы ПДК и ПДС могут быть уста новлены временно согласованные нормативы (лимиты) выбросов и сбросов с одновременным утверждением плана снижения объемов выбросов или сбросов до предусмотренных предельных нормативов;
- нарушение требований по охране окружающей природной среды ведет за собой приостановку и даже прекращение деятельно сти предприятий и организаций по предложению специальных уполномоченных на то органов РФ в области охраны окружающей природной среды с одновременным прекращением финансирования указанной деятельности учреждением банка;
- перепрофилирование деятельности предприятий и органи заций производится только по согласованию с органами РФ в облас ти охраны окружающей природной среды и санитарно-эпиде миологического надзора.
7.9. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА
Экологическая экспертиза – самостоятельный вид экологического контроля. Основные принципы и задачи экологической экспертизы отражены в Законах РФ «Об экологической экспертизе» и «Об охране окружающей среды». Экологическая экспертиза выступает гарантом выполнения эколого-правовых предписаний, имеет предупредительное значение, так как совершается до начала вредной деятельности. Различают государственную, общественную и иные виды экологических экспертиз.
Для определения соответствия предприятий и органи заций требованиям экологически безопасного воздействия на окружающую природную среду все они должны прохо дить государственную экологическую экспертизу. Государственная экологическая экспертиза назначается специально уполномоченным органом, ее выводы обладают силой надведомственного документа, обязательного для исполнения.
Цель экспертизы — проверка соответ ствия хозяйственной и иной деятельности предприятия, организации и т. д. экологической безопасности общества, и предупреждение возможных неблагоприятных воздействий любой деятельности на окружающую природную среду.
Задачи – обеспечение государственного экологического контроля, оценка степени опасности.
Принципы — презумпция потенциальной экологической опасности любой намечаемой хозяйственной и иной деятельности, обязательность проведения экспертизы, научная обоснованность, за конность выводов, независимость, вневедомственность, глас ность, участие общественности, ответственность и платность.
Субъектами государственной экологической экспертизы должны выступать три стороны: заказчик, исполнитель, потребитель. Заказчиком является властная государственная структура. Исполнителем обычно являются НИИ либо самостоятельная комиссия. Потребителями считаются предприятие, учреждение, объекты или документы, которые стали предметом экспертного анализа.
Объектами государственной экологической экспертизы являются все предплановые, предпроектные и проектные материалы по объектам и мероприятиям, намеченным к реализации на территории РФ, независимо от их сметной стоимости и принадлежности, а также экономические обоснования лицензий и сертификатов.
Перечень объектов, подлежащих государственной экологиче ской экспертизе, установлен в Положении 1993 г.
Эколого-экспертный процесс включает пять стадий: назна чение экспертизы; сбор, обобщение, оценка информации; формиро вание предварительного заключения и ознакомление с ним общест венности; представление заключения экспертизы и утверждение его руководителем; разрешение споров.
Лица и организации, не согласные с заключением экспертной комиссии, вправе обратиться с жалобой в орган, который назначил экспертизу, в вышестоящий орган, прокуратуру или суд, которые в необходимых случаях отменят решение комиссии.
Экспертиза может быть одобрена, отклонена или отправлена на доработку.
Кроме государственной существуют и другие виды экспертиз – общественная, научная и др., которые проводятся обычно на добровольной основе и носят рекомендательный или информационный характер.
7.10. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ
Экологический контроль - одно из проявлений экологиче ской функции государства и одновременно - составная часть меха низма реализации эколого-правовых норм. Основные принципы и задачи экологического контроля отражены в Законе «Об охране окружающей среды» (ст.64-69). Экологический контроль – система мер, направленная на предотвращение, выявление и пресечение нарушения законодательства в области охраны окружающей среды, обеспечение соблюдения субъектами хозяйственной и иной деятельности требований, в том числе нормативов и нормативных документов, в области охраны окружающей среды.
Цель контроля - охрана природной среды путем предупреждения и устранения правонару шений.
Задачи экологического контроля: провер ка выполнения планов и мероприятий по охране природы, рациональному использованию природных ресурсов, оздо ровлению окружающей природной среды.
Формы экологического контроля: информационная - сбор и обобщение экологической информации с целью принятия преду предительных или иных мер; предупредительная, направленная на предотвращение наступления вредных последствий; карательная - выражается в применении мер государственного принуждения.
Методы экологического контроля: наблюдение за объек том контроля, проведение проверок соблюдения законодательства, предупреждение или принятие ограничительных и иных мер к нару шителю. Система экологического контроля включает четыре вида:
Государственный контроль осуществляется федеральными органами исполнительной власти и органами исполнительной власти субъектов РФ. Должностные лица государственного контроля обладают широкими полномочиями.
Муниципальный контроль проводится как правило на территории муниципального образования.
Производственный контроль осуществляется экологической службой предприятия.
Общественный контроль осуществляется общественными объединениями, трудовыми коллективами и гражданами.
7.11. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АУДИТ
Экологический аудит – независимая, комплексная, документированная оценка соблюдения субъектом хозяйственной и иной деятельности требований, в том числе нормативов и нормативных документов, в области охраны окружающей среды, требований международных стандартов и подготовка рекомендаций по улучшению такой деятельности.
В соответствии с ФЗ «Об аудиторской деятельности» аудит представляет собой предпринимательскую деятельность аудиторов (аудиторских фирм) по осуществлению независимых вневе домственных проверок бухгалтерской (финансовой) отчетности, пла тежно-расчетной документации, налоговых деклараций и других финан совых обязательств и требований экономических субъектов, а также по оказанию иных аудиторских услуг.
Экологический аудит — это предпринимательская деятельность по осуществлению независимых вневедомственных мероприятий (обязательных или инициативных), проводимых на основе договора и заключающихся в сборе и оценке информации о финансовом положении аудируемого предприятия, выполнения им требований экологического зако нодательства, реализации им планов природоохранной деятельности, обеспечения экологической безопасности и имеющих своим результатом мнение ау дитора о правильности ведения учета и достоверности бухгалтерской отчетности по платежам за природопользование и загрязнение окружаю щей природной среды; соответствия нормативов природоохранной дея тельности предприятия его экологическому паспорту (или декларации безопасности промышленного объекта). При этом необходимо документирование ау диторских проверок на основе правил (стандартов аудиторской деятель ности).
Прин ципы экологического аудита: поддержка экологического аудита и реагирования на его резуль таты со стороны руководства предприятия; независимость функций эко логического аудита по проверяемой деятельности; обоснованный подбор аудиторов; определенность целей, сроков, ресурсов и периодичности экологического аудита; адекватность сбора, анализа, интерпретации и документирования результатов целям аудирования; наличие процедур, обеспечивающих беспристрастное, четкое и ясное изложение результатов экологического аудирования в заключении; наличие процедур, гаранти рующих качество экологического аудита и конфиденциальность инфор мации; презумпция потенциальной экологической опасности хозяйствен ной и иной деятельности; ответственность аудитора.
Задачи экологического аудита:
Экологическое аудирование может проводиться на уровнях: го сударственных структур; транснациональных корпораций; отрасли (структурное - оценивается соответствие общему экологическому курсу отрасли; проблемное - аудит состояния решения конкретной экологической проблемы отрасли); территории (региона); предпри ятия.
Экологический аудит может быть обязательным и инициативным. Обязательный экологический аудит проводится в случаях, прямо установленных нормативными правовыми актами Российской Федерации и субъектов Российской Федерации.
Инициативный экологический аудит проводится по решению субъ екта хозяйственной деятельности.
Выбор организации, привлекаемой для проведения экологического аудита, осу ществляется заказчиком работ.
7.12. ЗОНЫ ПОВЫШЕННОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РИСКА
Зоны повышенного экологического риска - это часть тер ритории (город, область, регион), для которой характерны: хрониче ский повышенный уровень загрязнения окружающей природной среды, устойчивая высокая антропогенная нагрузка на природную среду, дефицит пресных вод, снижение плодородия почв, истощение растительности, исчезнове ние отдельных видов животных, оскудение рыбных запасов, повы шенная заболеваемость населения. В экологически нездоровой об становке проживают до половины россиян. Площадь экологически неблагополучных районов составляет 2 млн. кв. км. Все эти районы имеют общую черту - они являются зонами повышенного экологиче ского риска и разделяются по квалифицирующим признакам:
санитарно-гигиеническому (уровень загрязненности среды и степень ее опасности для здоровья человека);
экологическому (состояние естественных экосистем, их способность к обмену вещества и энергии);
природно-ресурсному (объем ресурсного потенциала, его способность обеспечивать жизнь человека, растительного и живот ного мира).
Перечисленные признаки позволяют пространство повышен ного экологического риска подразделить на четыре градации:
Закон «Об охране окружающей среды» (ст. 57) из названных зон выделяет две последние.
Зоной чрезвычайной экологической ситуации счита ется зона, где в результате хозяйственной или иной дея тельности происходят устойчивые отрицательные измене ния в окружающей среде, угрожающие здоровью населе ния, состоянию естественных экологических систем, гене тических фондов растений и животных. В зоне чрезвычай ной экологической ситуации прекращается деятельность, отрицательно влияющая на окружающую природную сре ду, ограничиваются отдельные виды природопользования, проводятся мероприятия по восстановлению и воспроиз водству природных ресурсов.
Защита окружающей среды в зонах чрезвычайных ситуаций устанавливается федеральным законом о защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера и другими нормативными актами.
Зона экологического бедствия — территория, где про изошли глубокие необратимые изменения окружающей при родной среды, повлекшие за собой существенное ухудше ние здоровья населения, нарушение природного равнове сия, разрушение естественных экологических систем, дег радацию фауны и флоры. В зоне экологического бедствия прекращается деятельность хозяйственных объектов, за прещается строительство, существенно ограничиваются все виды природопользования, принимаются оперативные меры по восстановлению и воспроизводству природных ресурсов, оздоровлению окружающей природной среды.
Порядок объявления и установления режима зон экологического бедствия устанавливается законодательством о зонах экологического бедствия.
7.13. НОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ
Нормирование качества окружающей природной среды представляет собой деятельность по установлению нормативов предельно допустимых воздействий человека на окружающую природную среду. Она регулируется совокупностью правовых норм. Основополагающим из них является Закон «Об охране окружающей среды». В нем рассматриваются следующие вопросы:
Общие требования к содержанию этих норм сформулированы в указанном Законе: экологическая бе зопасность населения, сохранение генетического фонда, рациональное использование и воспроизводство природ ных ресурсов.
Нормативы качества окружающей природной среды под разделяются на: санитарно-гигиенические (ПДК - предельно до пустимые концентрации химических, биологических, физических и иных вредных веществ, ПДУ - предельно допустимые уровни вред ных воздействий, в том числе света, шума, вибрации, радиации и пр.): производственно-хозяйственные нормативы ПДВ, ПДС - предельно допустимые выбросы или сбросы и т.п. показатели, уста навливающие требования к источникам вредного воздействия. Сюда же относятся строительные, технологические и другие правила. В третью группу нормативов входят так называемые комплексные нормативы, сочетающие признаки двух первых групп: ПДН - пре дельно допустимые нагрузки, ЛК - летальные концентрации, и норма тивы, определяемые по нескольким ингредиентам, например ИЗВ - индекс загрязненности воды (воздуха) и др.
В настоящее время установлены: для воды ПДК 1925 вред ных веществ, для воздуха - 479, для почв - 109, для лесной расти тельности - 6 норм.
Среди норм ПДУ можно выделить нормы радиационной безопасности (НРБ 76/87), основные санитарные правила (ОСП 72/87), санитарные нормы проектирования (СН 254-71) и др. Для некоторых предприятий возможно использование ВСВ (временно согласованных выбросов). ПДН и ЛК могут существенно изменяться в различных географических, биологических и других условиях. Для охраны водоемов, курортных и лечебно-оздоровительных зон и т.п. могут устанавливаться более строгие нормативы ПДК и ПДУ сани тарных и защитных зон.
7.14. ОСОБО ОХРАНЯЕМЫЕ ПРИРОДНЫЕ ТЕРРИТОРИИ И ОБЪЕКТЫ
Для поддержания равновесия в биосфере в природоох ранном законодательстве значительное внимание уделяет ся особо охраняемым природным территориям и объек там, которые оп ределяются как участки земли, водной поверхности и воздушного пространства над ними, где располагаются природные комплексы и объекты, имеющие особое природоохранное, научное, эстетическое, рекреационное и оздоровительное значение, которые изъяты реше ниями органов государственной власти полностью или частично из хозяйственного использования и для которых установлен режим особой охраны.
Законодательство РФ об особо охраняемых природных территориях и объектах основывается на соответствующих положениях Конституции РФ и состоит из законов «Об охране окружающей среды», «Об особо охраняемых природных территориях».
Различают следующие категории природоохранных тер риторий:
Эти территории образуются по решению органов государственной власти с целью охраны природных комплексов, сохранения и воспроизводства дикого растительного и животного мира, изучения законов природы.
На территориях указанных объектов запрещается хо зяйственная, рекреационная и прочая деятельность, про тиворечащая целям охраняемой территории и причиняю щая вред окружающей среде.
7.15. МЕЖДУНАРОДНОЕ ПРАВО В ОБЛАСТИ ЭКОЛОГИИ
Международное экологическое право - это совокупность норм права, регулирующих на основе общепризнанных принципов и норм международного права межгосударственные общественные отношения по сохранению, рациональному использования международных экологических ресурсов и защите прав человека на благоприятную окружающую среду в интересах современного и будущих поколений.
Цель международного экологического права - служить юридическим инструментом регулирования человеческого поведения через установление взаимных прав и обязанностей государств и других субъектов международных отношений в сфере взаимодействия общества с окружающей природной средой.
Предметом регулирования международного экологического права являются международные экологические отношения, то есть это отношения, прямо или косвенно связанные с природной средой.
Международно-правовые принципы охраны окружающей природной среды:
Нормы-принципы, закрепленные в международных докумен тах, имеют значение рекомендаций, обращенных к участникам эколо гических отношений,
Государствам рекомендуется: разрабатывать экологическое законодательство, нормативы и стандарты качества окружающей среды и обеспечивать их соблюдение: вести свою хозяйственную деятельность без нанесения вреда природной среде и нарушения природоохранного законодательства: иметь предварительную оценку вредных последствий деятельности, которая может нанести ущерб природе, и доказательства того, что польза от такой деятельности значительно больше, чем вред природной среде; брать обязательст ва по компенсации ущерба от загрязнения; развивать взаимное со трудничество в целях разработки соответствующих мер междуна родной ответственности за негативные последствия экологического ущерба.
К настоящему времени в мире насчитывается свыше 160 многосторонних универсальных (глобальных) и региональных международных конвенций и свыше 3 тысяч двусторонних договоров полностью или частично посвященных охране окружающей природной среды и регулированию использования природных ресургсов. В секретариате ООН зарегистрировано более 150 многосторонних договоров по охране окружающей среды. Возрастание числа международно-правовых актов экологического направления продолжается, хотя уже вполне обосновано поставлен вопрос об обеспечении в первую очередь выполнения требований международного экологического права. На этом вопросе все более концентрируется внимание в процессе международного сотрудничества.
Контрольные вопросы
ЛИТЕРАТУРА
ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ
Абиотические факторы - совокупность условий внешней среды, каким-либо образом воздействующих на организм и их сообщества и которыми могут быть климатические, физические условия среды (температура, влажность, осадки, свет, ветер, атмосферное давление, ионизация воздуха, радиоактивное и другие виды излучений излучений, состав и плотность почвы, рельеф, высота и плотность снежного покрова и др.), химические факторы (газовый состав атмосферы, морских и пресных вод, почвы и донных отложений) и др.
Автотрофы - организмы, способные синтезировать из неорганических веществ необходимые им для жизни органические вещества за счет солнечной энергии (фотосинтез) или энергии некоторых химических реакций (хемосинтез). К ним относятся высшие растения (кроме паразитных и сапрофитных), водоросли, некоторые бактерии.
Агломерация - территориальное экономическое образование, которое возникает на базе крупного города и создает значительную зону урбанизации; отличается высшей степенью концентрации разнообразных производств, инфраструктурных объектов, научных, учебных заведений, а также высокой плотностью населения, оказывает решающее преобразующее влияние на окружающую территорию, видоизменяя ее экономическую структуру и социальные аспекты жизни населения; демонстрирует высокую степень комплексности хозяйства и территориальную интеграцию его элементов.
Адаптация - приспособление органа, функции или организма к изменяющимся условиям среды.
Азотфиксирующие организмы - почвенные бактерии из рода “азотобактер”, “клостридиум”, клубеньковые бактерии, некоторые актиномиценты и сине-зеленые водоросли, осуществляющие фиксацию свободного азота и атмосферы и превращение его в аммиак, а затем в другие азотистые вещества, которые могут быть усвоены растениями.
Акватория - изолированный участок естественного или искусственного водоема, а также водотока или участок водной поверхности ограниченный инженерным сооружением, например акватория порта.
Акклиматизация - одна из форм приспособления популяций к новым условиям обитания за счет генетического сдвига на основе жесткого естественного или искусственного отбора.
Аккумуляция загрязнителей организмами - накопление в живых организмах химических веществ, загрязняющих среду обитания.
Акселерация - резкое убыстрение роста и созревания особей, а также увеличение их размеров. Большинство ученых связывают этот процесс с изменениями магнитного поля Земли и электромагнитными загрязнениями, а также другими экологическими факторами.
Активность солнечная - совокупность циклических и нециклических физических изменений, происходящих на Солнце. Обусловлена главным образом взаимодействием солнечного магнитного поля и плазмы. В годы максимума солнечной активности возникает большое количество солнечных пятен, представляющих собой гигантские электромагниты. Вокруг пятен происходят мощные взрывы - вспышки. Изменение солнечной активности влияет на климат и многие биосферные процессы, в том числе на изменение численности животных, состояния здоровья людей, “поведения” экосистем.
Антициклон - область атмосферы, где давление повышено по сравнению с соседними областями на той же высоте над уровнем моря. На синоптических картах обозначается системой изобар на определенном уровне или системой контуров определенного давления, которые ограничивают области сравнительно высокого давления. В области высокого давления ветры дуют по часовой стрелке в Северном полушарии и против часовой - в Южном. В условиях антициклона погода обычно тихая и безветренная, что способствует возрастанию загрязнения атмосферного воздуха.
Антропогенез - изменение природных ланшафтов под действием антропогенного фактора, сопровождаемое активизацией биогенного и минерального вещества и появлением на месте естественных ландшафтов антропогенных.
Антропогенная нагрузка - степень прямого и косвенного воздействия хозяйственной деятельности человека на природу в целом или на ее отдельные компоненты.
Антропогенное загрязнение объектов окружающей среды - загрязнение атмосферы, гидросферы, литосферы, почвы и грунтов, обусловленное деятельностью человека.
Антропогенные изменения климата - изменения местного климата и микроклимата, связанные с хозяйственной деятельностью человека.
Ареал - область распространения 1) систематической группы животных организмов (вида, рода и т.д.); 2) определенного вида сообществ; 3) сходных объектов (населенных мест и т.п.).
Ареал вида - территория, на которой распространен вид.
Атмосфера - воздушная оболочка, окружающая Землю и вращающаяся с вместе с ней как единое целое. Атмосфера является элементом биосферы Земли и состоит из смеси газов воздуха (преимущественно из азота и кислорода), в котором взвешены коллоидные примеси (пыль, капли воды, кристаллы и др.). Подразделяется на ряд слоев (тропосфера, стратосфера, мезосфера, ионосфера, экзосфера), отличающихся характером вертикального распределения температуры, давления и физико-химических свойств. Между поверхностью Земли и атмосферой происходит непрерывное взаимодействие.
Атмосферные аэрозоли - твердые и жидкие частички, находящиеся в атмосфере во взвешенном состоянии: капли воды, ледяные кристаллы, пыль минерального и органического происхождения, например, продукты сгорания, содержащиеся в воздухе в резко переменных количествах. Они особенно возрастают в индустриальных районах.
Атмосферный воздух – природная смесь газов приземного слоя атмосферы, содержащая в основном азот (78%), кислород(21%), аргон(0,9%) и углекислый газ (0,03%) и сложившаяся в ходе эволюции Земли.
Атмосферные фотохимические реакции - химические реакции, протекающие в атмосфере под влиянием солнечной радиации; могут приводить к образованию смога из компонетов отработавших газов двигателей внутреннего сгорания или выбросов нефтеперерабатывающих преприятий.
Аутоэкология - раздел экологии, связанный с изучением видовых особенностей реагирования животных и растительных организмов на факторы среды и образа жизни вида. Включает экологию индивидов и экологию популяций.
Аэрация - естественное или искусственное поступление воздуха в какую-нибудь среду (воду, почву и т.д.). Может производиться при помощи технических средств или путем ликвидации преграды (льда, масляной пленки и т.п.), препятствующей естественному доступу воздуха к поверхности воды.
Бактерии - простейшие одноклеточные организмы, которые размножаются путем простого поперечного деления материнской клетки и размер которых находится в пределах нескольких микронов. Бактерии подразделяют на следующие виды: анаэробные - не способные размножатся в прсутствии кислорода; аэробные - нуждающиеся в свободном кислороде воздуха или в молекулярном кислороде, растворенном в воде; денитрифицирующие - покрывающие свою потребность в кислороде путем разложения нитритов и нитратов; нитрифицирующие - покрывающие свою потребность в энергии путем окисления аммиака в нитраты и нитриты; автотрофные - исполдьзующие в качестве источника углерода углекислоту или ее соли; гетеротрофные - усваивающие углерод углерод готовых органических соединений; промежуточные гетеротрофные - усваивающие углерод готовых органических соединений, но способные включать в свой обмен и угольную кислоту; железобактерии - поглощающие растворенные в воде закисные соли железа и превращающие их в гидрат окиси железа; серобактерии - использующие углекислоту как единственный источник углерода. По отношению к термическим условиям бактерии делятся на: психрофильные с оптимальной температурой развития около 20 оС; мезофильные - с оптимальной температурой развития в пределах 20-35 оС; термофильные - с оптимальной температурой развития от 30 до 60 оС (развитие может происходить до 80 оС).
Биогенные вещества - химические соединения, постоянно входящие в состав организмов и выполняющие определенные биологические функции. К ним относят соединения азота, фосфора, кремния, железа и соединения некоторых микроэлементов.
Биогены - вещества (в том числе химические элементы), необходимые для существования живых организмов, а также вещества, возникшие в результате разложения остатков организмов, но еще не полностью минерализованные.
Биогеохимический цикл - непрерывная циркуляция химических элементов в биосфере по более или менее замкнутым путям: поступление химических элементов из внешней среды - воды, почвы, атмосферы в живые организмы, превращение в них поступающих химических элементов в новые сложные соединения и возвращение их обратно в процессе жизнедеятельности во внешнюю среду с ежегодным опадом части органического вещества или с полностью отмершими организмами. Биогеоценоз - совокупность природных элементов на определенном участке поверхности земли, представляющая собой относительно пространственно ограниченную, внутренне однородную природную систему функционально взаимосвязанных живых организмов и окружающей их абиотической среды и характеризующаяся определенным энергетическим состоянием, типом и скоростью обмена веществ.
Биогеоценология - научное направление, изучающее закономерности формирования, функционирования и развития биогеоценозов.
Биологическая активность почв - совокупность биологических процессов, протекающих в почве, о которых судят по интенсивности “дыхания” почвы (потребление кислорода и выделение кислоты), по интенсивности выделения тепловой энергии организмами почвы, по ферментативной активности и другим показателям.
Биологическая защита растений - применение биологических средств для предохранения растений от вредителей и болезней.
Биологический круговорот веществ - повторяющиеся процессы превращения и перемещения вещества в природе, имеющие цикличный характер; обеспечивает жизнедеятельность организмов.
Биологический фактор - организмы или сообщества, вызывающие нарушение исправного или работоспособного объекта.
Биологическое загрязнение - проникновение в экосистемы видов, чуждых данным сообществам или обычно там отсутствующих; возникает, как правило, в результате деятельности человека.
Биологическое сообщество или сообщество - когда несколько популяций различных видов живых организмов живут в одном месте и взаимодействуют друг с другом, они создают так называемое. Примерами являются все растения, животные и деструкторы, произрастающие и проживающие в лесу, пруду, пустыне, аквариуме.
Биосфера - сфера Земли, в которой существуют живые организмы. В нее входят нижняя атмосфера (тропосфера), гидросфера и часть литосферы, которые составляют с существующими в них живыми организмами целостную материальную систему, обладающую сложной организацией, развивающуюся по присущим ей специфическим законам. Биосфера находится в состоянии динамического равновесия и реагирует перестройкой своих структурных звеньев на любые изменения факторов, влияющих на ее равновесие.
Биота - 1) исторически сложившийся комплекс живых организмов, обитающих на какой-либо крупной территории, изолированной любыми (например, биогеографическими) барьерами; 2) совокупность организмов, населяющих какой-либо произвольно выбранный регион вне зависимости от функциональной и исторической связи между собой (например, государство, область и др.).
Биотип - совокупность особей, имеющих один и тот же генотип.
Биотические факторы - факторы, формирующие окружающую среду путем опосредованного воздействия на живое и среду их обитания. Вся сумма воздействий, которые оказывают друг на друга живые существа - бактерии, растения, животные.
Биотоп - участок среды обитания организмов с более или менее однородными условиями существования, сформировавшимися в результате воздействия биоценоза на экотоп.
Биоценоз - исторически сложившееся сообщество растительных и животных организмов, характеризующиеся некоторой общностью их биологических особенностей и условий существования, обеспечивающее круговорот веществ и способное к саморегуляции.
Биоценология - наука о биоценозах, охватывающая их систематику, структуру, происхождение, развитие и распределение в пространстве и времени.
Вегетационный период - время (период года) необходимоедля прохождения полного цикла развития растения, в том числе с учетом метеорологических условий.
Вещество антропогенное - химическое соединение, введенное в земные сферы в результате деятельности человека. Различают вещества антропогенные, входящие в естественный круговорот, а поэтому рано или поздно утилизируемое в экосистемах, и искусственные соединения, чуждые природе - очень медленно разрушаемые живыми организмами и абиотическими агентами и остающиеся вне естественного обмена веществ.
Вещество биогенное - химическое соединение или элемент, возникшее в результате жизнедеятельности организмов (не обязательно входящие в состав их тел) и необходимое для поддержания жизни.
Вещество вредное - химическое соединение или элемент, вызывающее нарушения в росте, развитии или состоянии здоровья организмов, а также могущие повлиять на эти показатели со временем, в том числе в цепи поколений.
Вещество живое - совокупность тел живых организмов, населяющих Землю вне зависимости от их систематической принадлежности. Общий вес живого вещества составляет более двух триллионов тонн (в сухом весе).
Вид – это совокупность популяций особей, представители которых фактически или потенциально скрещиваются друг с другом в естественных условиях. Для вида характерны общность происхождения, сходство облика (фенотип), единство экологических реакций на внешнее воздействие. Внутривидовые взаимоотношения – контакты между членами одной семьи, группы, стада, популяции одного вида (отношения полов, размножение, уход за потомством и т.д.).
Гетеротрофы (питающиеся другими) – организмы, потребляющие готовые органические вещества других организмов и продуктов их жизнедеятельности. Это все животные, грибы и большая часть бактерий. В отличие от автотрофов (продуцентов) гетеротрофы выступают как потребители и разрушители (деструкторы) органических веществ.
Гигиена — наука о здоровом образе жизни. Интенсивно начала развиваться более 100 лет назад благодаря работам Л. Пастера, Р. Коха, И. И. Мечникова и др. Гигиенисты первы ми увидели связь между средой и здоровьем человека и за последние десятилетия эта наука получила мощное развитие, заложив основы современной науки об охране окружающей среды.
Гидросфера - (произошло от греческих слов hydor - вода и spharia - cфера) – водная оболочка Земли, она занимает 70% земной поверхности и располагается между атмосферой и твердой земной корой (литосферой) и представляет собой совокупность океанов, морей и поверхностных вод суши. Кроме того, в состав гидросферы также включают подземные воды, лед и снег Арктики и Антарктики, а также атмосферную воду и воду, содержащуюся в живых организмах.
Гумус - продукт отмирания растений, почвенных животных и микроорганизмов. В состав гумуса входят важнейшие элементы, соединения которых необходимы для питания растений: азот, фосфор, калий и др.
Демоэкология (популяционная экология) – раздел экологии, изучающий условия формирования структуры и динамики естественных группировок особей одного вида – популяции. Популяционную экологию рассматривают и как специальный раздел аутоэкологии.
Детритофаги – организмы, напрямую потребляющие мертвые организмы или органические остатки. К ним можно отнести, например, крабов, шакалов, термитов, дождевых червей, многоножек, муравьев и грифов.
Деструкторы – завершают деструктивную работу детритофагов, доводят разложение органического вещства до полной минерализации и возвращают в экосистему минеральные вещества, которыми питаются продуценты. К деструкторам относятся два типа организмов - грибы и микроскопические одноклеточные бактерии.
Консументы – потребители органического вещества живых организмов. Консументы делятся на ряд подгрупп в соответствии с различиями в источниках питания. Некоторые из консументов потребляют живые растения и животных, а остальные используют в качестве пищи мертвых животных и растения и называются редуцентами (детритами).
Круговорот веществ – закономерный процесс многократного участия веществ (абиогенных и биогенных) в явлениях, протекающих в атмосфере, гидросфере и литосфере.Солнечная энергия на Земле вызывает два круговорота веществ: большой, или геологический, наиболее ярко проявляющийся в круговороте воды и циркуляции атмосферы, и малый, или биологический, который развивается на основе большого и заключается в круговой циркуляции веществ между почвой, растениями, микроорганизмами и животными.
Закон толерантности: факторы среды, имеющие в конкретных условиях неблагоприятное значение (как минимальное, так и избыточное) ограничивают возможность существования вида в данных условиях, несмотря на оптимальное значение других отдельных условий.
Зоофаги, хищники (плотоядные) - консументы 2-го порядка, которые питаются исключительно растительноядными животными (фитофагами), а также консументы З-го порядка, питающиеся только плотоядными животными. Пауки и птицы, поедающие хищных насекомых, и тунец, питающийся сельдью и анчоусом, являются вторичными консументами. Ястреб или сокол, охотящиеся на змей и горностаев, а также акула, питающаяся другими рыбами, относятся к третичным консументам, или консументам высшего уровня.
Зоны повышенного экологического риска - это часть тер ритории (город, область, регион), для которой характерны: хрониче ский повышенный уровень загрязнения окружающей природной среды, устойчивая высокая антропогенная нагрузка на природную среду, дефицит пресных вод, снижение плодородия почв, истощение растительности, исчезнове ние отдельных видов животных, оскудение рыбных запасов, повы шенная заболеваемость населения.
Климаксовая система. Сукцессия завершается стадией, когда все виды экосистемы сохраняют относительно постоянную численность и дальнейшей смены ее состава не происходит. Такое равновесное состояние называется климаксом, а экосистема – климаксовой. Основные биомы Земли (группа экосистем со сходным типом растительности, определяемым сходными климатическими условиями - степи, пустыни, тропики и т.д.) – климаксовые экосистемы.
Литосфера (произошло от греческих слов lithos - камень и spharia - сфера) - внешняя сфера твердой оболочки Земли, включающая земную кору и часть верхней мантии.
Межвидовые взаимоотношения – контакты между особями разных видов. Они значительно более разнообразны. Два живущие рядом вида могут вообще никак не влиять друг на друга (нейтрализм), могут влиять благотворно (мутуализм – виды не могут существовать друг без друга, протокооперация – оба вида образуют сообщество, но могут существовать и раздельно, хотя сообщество приносит им обоим пользу), или неблагоприятно (конкуренция, паразитизм, хищничество).
Международное экологическое право - это совокупность норм права, регулирующих на основе общепризнанных принципов и норм международного права межгосударственные общественные отношения по сохранению, рациональному использования международных экологических ресурсов и защите прав человека на благоприятную окружающую среду в интересах современного и будущих поколений.
Местообитание – местность или тип местности, где проживает организм или популяция. Когда несколько популяций различных видов живых организмов живут в одном месте и взаимодействуют друг с другом, они создают так называемое сообщество, или биологическое сообщество. Примерами являются все растения, животные и деструкторы, произрастающие и проживающие в лесу, пруду, пустыне, аквариуме.
Недра - часть земной коры, расположенная ниже почвенного слоя и дна водоемов, простирающаяся до глубин, доступных для геологического изучения и освоения, а также часть поверхности земли, если она содержит запасы полезных ископаемых.
Ноосфера – «сфера разума», высшая стадия развития биосферы, преобразуемой в интересах мыслящего человечества, при котором разумная деятельность человека становится главным, определяющим фактором ее развития.
Нормирование качества окружающей природной среды представляет собой деятельность по установлению нормативов предельно допустимых воздействий человека на окружающую природную среду.
Особо охраняемые природные территории и объек ты - участки земли, водной поверхности и воздушного пространства над ними, где располагаются природные комплексы и объекты, имеющие особое природоохранное, научное, эстетическое, рекреационное и оздоровительное значение, которые изъяты реше ниями органов государственной власти полностью или частично из хозяйственного использования и для которых установлен режим особой охраны.
Пищевая сеть - совокупность всех пищевых цепей. В экосистемах существует два связанных типа пищевых сетей: пастбищная и детритная. В пастбищной пищевой сети живые растения поедаются фитофагами, а сами фитофаги являются пищей для хищников и паразитов. В детритной пищевой сети отходы жизнедеятельности и мертвые организмы разлагаются детритофагами и деструкторами до простых неорганических соединений, которые вновь используются растениями.
Пищевая цепь - последовательность организмов, в которой каждый из них съедает или разлагает другой, называется. Пищевые цепи - это также движение питательных веществ от продуцентов, консументов (травоядных, плотоядных, всеядных) к редуцентам и обратно к продуцентам.
Популяция (происходит от лат. рopulus – народ) – это группа особей одного вида, объединяемых общей территорией, фенотипом и генофондом и возможностью свободно скрещиваться.
Почва – поверхностный слой земной коры. Согласно учению В.В. Докучаева, почва представлет собой естественное природное образование, формирующееся под совокупным воздействием климата, растительности, почвообразующих пород, условий рельефа и жизнедеятельности организмов и обладающая плодородием.
Правило взаимодействия факторов. Сущность его заключается в том, что одни факторы могут усиливать или смягчать силу действия других факторов. Например, избыток тепла может в какой-то мере смягчаться пониженной влажностью и т.п.
Правило лимитирующих факторов. Сущность этого правила заключается в том, что фактор, находящийся в недостатке или избытке отрицательно влияет на организмы и, кроме того, ограничивает возможность проявления силы действия других факторов, в том числе и находящихся в оптиуме.
Правило оптиума. В соответствии с этим правилом для экосистемы, организма или определенной стадии его развития имеется диапазон наиболее благоприятного (оптимального) значения фактора. Оптиум – максимальная степень благоприятности воздействия фактора на организм. Оптиуму соответствует наибольшая продолжительность существования, наименьшая смертность, высокая плодовитость и т.д. За пределами зоны оптиума лежат стрессовые зоны (зоны угнетения), за которыми следуют пределы выносливости (устойчивости). Для нормального существования существуют нижние и верхние пределы температуры, освещенности, концентрации воздуха и т.д. За нижними и верхними пределами устойчивости происходит гибель организма.
Природные ресурсы – объекты и силы природы, используемые в хозяйстве, являющиеся средствами существования человеческого общества. К ним относятся солнечный свет, воздух, почвенный покров, полезные дикие растения, животные, полезные ископаемые, вода (для водоснабжения, орошения, промышленности, энергетики, транспорта), благоприятные климатические условия (главным образом, тепло и влага осадков)) энергия приливов и отливов, сила ветра и др.
Продуценты – организмы, производящие органические соединения, используемые ими как источник энергии и питательных веществ из неорганических веществ (углекислого газа и воды) посредством фотосинтеза и хемосинтеза.
Редуценты - организмы питающиеся остатками мертвых растений или животных. Существует два основных класса редуцентов: детритофаги и деструкторы.
Синэкология (биогеоэкология) – раздел экологии, изучающий взаимоотношения популяций, сообществ и экосистем с окружающей средой. В ее задачу входит установление границ экосистемы, анализ существующих в ней пищевых цепей, изучение видового состава, его плотности и т.д.
Среда обитания – это та часть природы, которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодействует. Земной биотой освоены три основные среды обитания: водная, наземно-воздушная и почвенная вместе с горными породами приповерхностной части литосферы. Биологи еще часто выделяют четвертую среду жизни – сами живые организмы, заселенные паразитами и симбионтами.
Сукцессия - последовательная смена одних сообществ или организмов другими на определенном участке. В результате сукцессий происходит постепенное превращение одних экосистем в другие. Различают несколько видов сукцессии. Первичная сукцессия – процесс развития и смены экосистем на незаселенных ранее участках, начинающийся с их колонизации (например, обрастание голой скалы мхом и впоследствии – развитие на ней леса, заселение песчаных дюн, продуктов извержения вулканов). Вторичная сукцессия – восстановление экосистемы, когда-то уже существовавшей на данной территории (например, восстановление экосистемы после пожара, лесной вырубки, на заброшенных сельскохозяйственных угодьях). Для вторичной сукцессии важно наличие с самого начала плодородного слоя почвы. Если он уничтожен, например, эрозией, сукцессия может пойти по типу первичной.
Фитофаги (растительноядные) - это консументы 1-го порядка, питающиеся исключительно живыми растениями (либо целиком, либо их отдельными органами). Например, птицы едят семена, почки и листву. Олени и зайцы питаются ветками и листьями. Кузнечики и многие другие виды насекомых потребляют все части растений. В водных экосистемах зоопланктон питается фитопланктоном.
Фотопериодизм. Под фотопериодизмом понимают реакцию организма на длину дня (светлого времени суток). При этом длина светового дня выступает и как условие роста и развития, и как фактор-сигнал для наступления каких-то фаз развития или поведения организмов.
Эврифаги (всеядные), которые могут поедать как растительную, так и животную пищу. Примерами являются свиньи, крысы, лисы, тараканы, а также человек.
Экология (от греч. «ойкос» — дом, жилище и «логос» — учение) — наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и средой, в которой они обитают.
Экологический аудит – независимая вневедомственная проверка предприятий на соответствие экологическим требованиям природоохранного законодательства и нормативных документаций.
Экологическая безопасность - состояние защищенности человека, общества, государства и окружающей среды от негативного природного и техногенного воздействия, обеспечиваемое организацион но-правовыми, экономическими, научно-техни ческими и иными средствами и способами.
Экологическое воспитание – способ воздействия на чувства людей, их сознание, взгляды, представления. Оно повышает уровень сознательности граждан, развивает у них чувство бережного отношения к природе, озабоченности ее состоянием, обеспечивает каждого к нравственному и экологически оправданному поведению в природной среде, в быту, в процессе производственной деятельности и на досуге.
Экологический контроль - наблюдение за состоянием окружающей природной среды и ее изменением под влиянием хозяйственной и иной деятельности, провер ка выполнения планов и мероприятий по охране природы, рациональному использованию природных ресурсов, оздо ровлению окружающей природной среды.
Экологический кризис - ситуация, возникающая в биосфере в результате нарушения экологического равновесия под действием стихийных природных явлений (изменения климата, наводнений, засухи, землетрясений и т.п.) или в результате воздействия антропогенных факторов (загрязнение окружающей среды, разрушение естественных экосистем и т.п.), называется.
Экологическое образование охватывает сферу знаний, умений, навыков, необходимых для охраны окружающей среды. Оно способствует профессиональной подготовке специалистов, является неотъемлемой частью общей системы просвещения, образования, подготовки кадров.
Экологическая ниша – это совокупность всех факторов среды (химических, физических, физиологических и биотических), в пределах которых возможно существование организма в природе, т.е. место организма в природе и весь образ его жизнедеятельности, включая отношения к факторам среды, видам пищи, времени и способам питания, местам размножения, укрытий т. п.
Экологическое право – самостоятельная отрасль российского права, совокупность норм, регулирующих общественные (экологические) отношения в сфере взаимодействия общества и природы в интересах настоящего и будущего поколений.
Экологическое правонарушение - виновное противоправное деяние, нарушающее природоохранительое законодательство и причиняющее вред окружающей природной среде и здоровью человека.
Экологическое равновесие - это состояние экологической системы или биотического сообщества, характеризующееся устойчивостью, способностью к саморегуляции, сопротивляемостью нарушениям, восстановлением первоначального состояния, существовавшего до нарушения ее равновесия.
Экологическая система – совокупность организмов и условий среды, в которой они обитают. Основные свойства экосистемы – способность осуществлять круговорот веществ, противостоять внешним воздействиям, производить биологическую продукцию.
Экологический фактор - любые компоненты окружающей среды, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы.
Экологическая экспертиза — проверка соответ ствия хозяйственной и иной деятельности предприятия, организации и т. д. экологической безопасности общества, и предупреждение возможных неблагоприятных воздействий любой деятельности на окружающую природную среду.
Эрозия почв – разрушение почв под действием ветра, воды, техники и ирригации.
ОГЛАВЛЕНИЕ
_______________________________________________________________
Введение..........................................................................………………….……3
2.1. Биосфера и ее структура.......................................................…….…….6
2.2. Атмосфера…...………………………………………………………….7
2.3. Гидросфера...…………………………………………………………..10
2.4. Литосфера…………….………………………………………………..13
2.5. Круговорот веществ в природе………………………………………..
2.6. Основы учения В.И.Вернадского о биосфере ...................…………..
3. Общая экология
3.1. Экологические системы и взаимоотношения организмов
и среды ...........................................................................................……..
3.2. Аутоэкология (факторальная экология) .............................…………..
3.3. Демоэкология (популяционная экология).............................…………
3.4. Синэкология (биогеоценология)...........................................…………..
4. Природные ресурсы ………......................................................………..
4.1. Характеристика природных ресурсов..................................…………..
4.2. Классификация природных ресурсов ..................................………….
5. Влияние научно-технического прогресса на состояние
окружающей среды и проявление экологических кризисов…………
4.2. Мониторинг и контроль окружающей среды ...................……………
4.3. Проблемы охраны окружающей среды ..............................…………..
6. Экология и здоровье человека ....................................…………………
7. Основы экологического законодательства………...............…………..
7.1. Современное состояние экологического
законодательства .................................................................……………..
7.2. Экономический механизм выполнения экологического
законодательства…........................................................................……….
7.3. Экологические права и обязанности граждан Российской
Федерации…………………………………………………………………
7.4. Экологическая безопасность…………………………………………….
7.5. Принципы экологического воспитания и экологического
образования в обществе…………………………………………………
7.6. Ответственность за экологические правонарушения........……………
7.7. Возмещение вреда, причиненного экологическим
правонарушением ...............................................................…………….
7.8. Экологические требования при эксплуатации предприятий,
сооружений и иных объектов и выполнения иной деятельности….
7.9. Экологическая экспертиза………………………………………………
7.10. Экологический контроль……………………………………………….
7.11. Экологический аудит………………………………………………….
7.12. Зоны повышенного экологического риска…………………………….
7.13. Нормирование качества окружающей природной среды…………….
7.14. Особо охраняемые природные территории и объекты………………..
7.15. Международное право в области экологии……………………………
окружающей природной среды .........................................……………
Заключение ..................................................................................……………
Литература ..................................................................................……………
Краткий терминологический словарь ......................................……………
_______________________________________________________________
Данное учебное пособие подготовлено для студентов всех технических специальностей вузов в соответствии с Государственным образовательным стандартом РФ. Может также использоваться специалистами экологических организаций и служб предприятий, а также при переподготовке и повышении квалификации специалистов в области охраны окружающей среды.
Составитель: кандидат технических наук, доцент Цыплакова Е.Г.