II. Основные законы экологии и учение о биосфере



страница1/22
Дата23.04.2016
Размер4.82 Mb.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   22
I. Введение.

1. Общая характеристика взаимоотношений Человека и Природы, их эволюция после начала «промышленной революции» (1750-2000 г). Сущность современного экологического кризиса.

2. Историческая перспектива выхода человечества из кризиса - перевод взаимоотношений с окружающей природной средой в состояние управляемой биосферы (ноосферы) по В.И.Вернадскому.

3. Основные этапы решения проблемы предотвращения экологического кризиса на Земле.

4. Роль и особенности современного экологического образования.

5. Экология, как наука, возникновение, основные понятия и разделы. Экология человека и охрана труда.

6. Предмет и задачи современной экологии в условиях развивающегося экологического кризиса. Ответственность и принципы взаимодействия с другими науками при разработке и реализации мер по предотвращению экологического кризиса.

II. Основные законы экологии и учение о биосфере.

7. Понятие экосистемы, ее состав, структура и свойства.

8. Аккумуляция и использование энергии в экосистемах. Фотосинтез и дыхание. Продукционно-деструкционный баланс. Экологические сукцессии.

9. Саморегуляция и стабильность экосистем, гомеостаз. Устойчивость экосистем.

10. Экологические факторы, оптимум и пессимум жизнедеятельности. Экологическая пластичность, стено- и эврибионтность организмов. Лимитирующие факторы, законы минимума Ю.Либиха и толерантности В.Шелфорда.

11. Круговороты веществ в биосфере. Большой (геологический) и малый (биологический) круговороты, их основа и энергетика. Главные компоненты круговоротов в гидросфере, атмосфере и литосфере, степень замкнутости и техногенное влияние на их балансовые характеристики.

12. Энергия в биосфере. Законы термодинамики и регуляторы энтропии в экосистемах. Потоки энергии в экосистеме.

13. Трофические цепи. Закон Линдемана и качество энергии, экологические пирамиды. Продуктивность экосистем. Техногенное влияние на энергопотребление в биосфере.

14. Геоисторическая эволюция биосферы, точки Пастера, состав и границы биосферы. Учение В.И.Вернадского о биосфере.

15. Общие экологические закономерности организации биосферы. Законы экодинамики Ю.Голдсмита. Взаимодействие биоссреры с космосом.

16. Современная эволюция Биосферы. Ноосфера. Коэволюция человека и биосферы.

III. Средообразующие части биосферы и их загрязнение 111.1. Атмосфера.

17. Строение и состав атмосферы. Границы биосферы и техносферы.

18. Циркуляционные особенности и условия трансформации, переноса и локализации загрязнений в атмосфере.

19. Естественные и искусственные источники загрязнений, соотношение их воздействий на атмосферу, классификация.

20. Основные химические примеси, загрязняющие атмосферу, специфика их воздействия на здоровье человека и окружающую среду.

21. Изменение состава и параметров атмосферы. Экологические последствия загрязнений - кислотные дожди; парниковый эффект; разрушение озонового слоя.

22. Основные методы защиты атмосферы от химических примесей. Классификация систем очистки воздуха. Технические средства пылеулавливания, специфика и эффективность их применения.

23. Методы и системы очистки воздуха от газообразных примесей. Специфика и эффективность применения.



III.2. Гидросфера.

24. Основные свойства воды, ее уникальность как колыбели жизни на планете.

25. Основные сведения о гидросфере. Мировой океан. Подземные и грунтовые воды, почвенная влага. Ледники, озера, речной сток. Влияние на биосферу.

26. Влагооборот в гидросфере. Активность водообмена, химический состав и минерализация водных масс. Влияние на атмосферу и литосферу.

27. Запасы пресной воды. Особенности их распределения в мире и России. Неоднородность водопотребления и дефициты водообеспеченности. Интенсивный рост потребности в воде и ее загрязнения в XX веке.

28. Основные источники загрязнения воды и преобладающие загрязнители водных экосистем. Наибольшие загрязнения речных бассейнов в мире. Качество питьевой воды в России. Соотношение водопотребления и объемов сбросов загрязненных (сточных) вод.

29. Влияние гидроэнергетики на экологическое состояние рек. Искусственные речные бассейны (р. Волга). Загрязнение подземных вод

30. Особенности загрязнения воды тяжелыми металлами (ртуть) и их солями. Тепловое загрязнение водоемов и изменение их состояния.

31. Признаки экологических кризисов на водных экосистемах и пути их решения. Потеря способности природных вод к самоочищению под влиянием загрязнений. Процессы эвтрофизации, цветения и деградации водоемов.

32. Примеры экологических кризисов и опасных загрязнений на фупных водоемах (Великие американские озера, оз. Балатон, оз. Байкал).

33. Загрязнение Мирового океана. Нефтяные загрязнения, динамика, основные трассы океанского «нефтетрафика». Влияние океанского нефтяного загрязнения на биосферный баланс.

34. Процессы самоочищения водных экосистем. Основные требования и способы улучшения качества воды.

35. Методы очистки сточных вод (механические, физико-химические, биологические). Меры по охране природных вод.

III.3. Литосфера.

36. Строение и состав литосферы. Воздействие биосферы и техносферы. Недра и почвы в литосфере.

37.Недра. Понятие о недрах. Классификация полезных ископаемых. Особенности добычи и использования полезных ископаемых в недрах и Мировом океане.

38. Влияние добычи и использования полезных ископаемых на окружающую среду. Факторы нарушения ее состояния (геомеханические, гидрологические, химические и

др.).

39. Рациональное использование полезных ископаемых. Охрана недр



40. Почвы - продукг взаимодействия живой и неживой природы. Свойства, состав и основные типы. Уникальность и значение почв для биосферы.

41. Структура земельного фонда мира. Перспективы расширения пахотного земледелия. Обеспечения удвоения численности населения - дорогой предел его роста.

42. Почвозащитные мероприятия и охрана земельных ресурсов. Рекультивация земель.

43. Нормирование и контроль загрязнения почв. Оценка химического загрязнения, гигиеническая оценка почв. Шкала опасности загрязнения почв.



IV. Основные источники загрязнения Биосферы.

44. Понятие о загрязнении окружающей среды (ОС). Естественное и техногенное загрязнение. Классификация техногенных загрязнений.

45. Принципы экологического нормирования уровней загрязнения биосферы. Системное объединение отраслевых стандартов качества природной среды. Основные показатели химических, биологических и физических загрязнений: предельно-допустимые концентрации (ПДК), выбросы и сбросы (ПДВ/ПДС), уровни (ПДУ), дозы (ПДД), нагрузки (ПДН) и др.

IV.1. Промышленное загрязнение.

46. Промышленные загрязнения атмосферы, гидросферы и литосферы. Возможности уменьшения уровня промышленного загрязнения и последствий неблагоприятных воздействий.

47. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий и понятие о санитарно-защитной зоне (СЗЗ) источника загрязнения. Классы СЗЗ, основные принципы их функционирования.

48. Основные требования и технические средства очистки воздушных и водных загрязнений в пределах СЗЗ.

49. Экологический паспорт предприятия.

IV.2. Транспорт и загрязнение окружающей среды.

50. Оценка видов и масштабов воздействия транспорта на окружающую среду, дифференциация по уровню загрязнений.

51. Воздействие автомобильного транспорта на окружающую среду - потребление ресурсов при производстве и эксплуатации, уровень выбросов выхлопных газов и их влияние.

52. Классификация автомобильных выхлопных газов и особенности их воздействий на природную среду и человека.

53. Основные направления и мероприятия по снижению уровня вредных выбросов автотранспорта (технологические, санитарно - технические, планировочные и административные).

54. Направления технического совершенства двигателей внутреннего сгорания и разработка альтернативных видов автомобилей.

55. Существующие схемы использования, переработки и утилизации отходов автотранспорта (разборка и сортировка металлов, шин, резинотехнических изделий, полимеров и др.).

IV.З. Космическое загрязнение ОС.

56. Космическая деятельность как новый этап в развитии науки и техносферы, а также как экологический фактор биосферы.

57. Предпосылки и факторы техногенного воздействия ракетно-космической техники (РКТ) на окружающую среду.

58. Загрязнения окружающей среды «космической» инфраструктурой, при предстартовой подготовке и на активном участке полета РКТ.

59. Влияние РКТ на озоновый слой и ионосферу. Проблема космического мусора и пути предотвращения засорения ближнего космоса.

60. Пути снижения техногенного воздействия РКТ на окружающую среду на различных стадиях подготовки и проведения космических полетов.



IV.4. Радиоактивное загрязнение.

61. Общие сведения об ионизирующих излучениях. Единицы радиоактивности. Дозиметрические величины и их единицы. Радиационные эффекты облучения живых организмов.

62. Нормирование радиационного загрязнения.

63. Основные методы и средства контроля радиоактивного загрязнения.

64. Защита населения от радиационной опасности.

IV.5. Загрязнения электромашитными полями (ЭМП).

65. Общие сведения о воздействии ЭМП на ОС, основные характеристики и классификация (по электромагнитному спектру, видам источников).

66. ЭМП естественных источников: электрическое и магнитное поля Земли, излучения живых организмов, их характеристики.

67. ЭМП искусственных источников. Низко-, высоко- и сверхвысокочастотные ЭМП, эксплуатационные параметры.

68. Биологические эффекты воздействия ЭМП (тепловые эффекты, тяжелые заболевания, неблагоприятные воздействия слабоинтенсивных ЭМП на центральную нервную систему.

69. Гигиеническое нормирование параметров ЭМП. ПДУ для электрических полей промышленной частоты.

70. Защитные мероприятия и электромагнитное экранирование.

IV.6. Акустическое и инфразвуковое загрязнение ОС.

71. Основные представления о звуке и шуме. Основные характеристики звука, принцип действия шумомера, спектр шума.

72. Уровни окружающего шума и основные принципы его нормирования. Основы акустических расчетов.

73. Источники и масштабы акустического загрязнения. Классификация и общая характеристика средств и методов защиты от шума.

74. Способы снижения шума в источнике - замена используемой технологии на малошумную; улучшение качества качения и технического уровня дорожного покрытия.

75. Принципы снижения шума на пути его распространения. Активная шумозащита.

76. Принципы и конструкции шумовиброзащиты.

77. Организационные и архетиктурно-планировочные меры защиты от шума.

78. Звукоизоляция, звукопоглощение, акустические экраны.

79. Инфразвук. Основные понятия, определения и источники.

80. Эффекты влияния на человека. Действующие нормативы и возможности снижения инфразвукового воздействия.

IV. Методы переработки и утилизации промышленных и бытовых отходов.

81.Основные принципы и способы очистки атмосферного воздуха от вредных примесей.

82. Переработка твердых бытовых отходов (объемы и состав ТБО, стадии и методы).

83. Переработка промышленных отходов (объемы и поглощаемые ресурсы при "производстве" ППО; термические, физико-химические и биологические технологии переработки ППО).

84. Утилизация отходов полимеров (термопласты, реактопласты, пиролиз и др.).

85. Утилизация отходов горнодобывающих производств (масштаб и специфика воздействия на природную среду, возможности вторичного использования и переработки).

86. Методы очистки бытовых и промышленных стоков (специфика и состав стоков, способы механической, физико-химической, химической, биохимической и термической очистки стоков).

87. Удаление тяжелых металлов из стоков и почв (естественные и техногенные источники загрязнения поверхностных и подземных вод, почвогрунтов, возможности переработки и утилизации).

88. Переработка и захоронение радиоактивных отходов.

VI. Процессы экологизации различных сфер хозяйственной, научной, правовой и социальной сторон развития цивилизации.

89. Экологизация различных сфер науки, права, производства, экономики и социальной сферы - необходимое условие для выработки эффективных решений по проблемам сохранения ОС. Основные определения и понятия.

90. Обязательность, синхронность, согласованность и комплексность процессов экологизации - основа для формирования единых правил взаимодействия цивилизации с ОС и существенного снижения опасности возникновения техногенных экологических кризисов.

VI.1. Экологизация производства.

85. Организационные и технологические принципы повышения эффективности очистки промышленных загрязнений.

86. Снижение ресурсоемкости и отходности производства. Оборотные схемы производства. Технологическая переработка отходов.

87. Экологические требования организации современного производства. Планирование природоохранных мероприятий. Экологическая сертификация продукции и паспортизация предприятий.



VI.2. Экологизация экономики.

88. Экологическая обусловленность экономики. Зависимость экономики от ресурсов биосферы.

89. Ограничения экономического развития и основные направления экологизации экономики.

90. Принципы платного природопользования. Плата за использование ресурсов, загрязнение окружающей среды, экологизация налогообложения.

91. Система природоохранной сертификации продукции (ISО 14000), ее назначение и цели.

92. Экологическое лицензирование, аудит и менеджмент - эффективные экономические рычаги проведения природоохранных мероприятий и улучшения инвестиционного климата в экономике.

93. Экологическая экспертиза экономических проектов.

VI.3. Экологизация научного, административно-правового и социального развития человечества.

94. Экологизация наук - необходимость, особенности процесса и перспективы.

95. Экологическое законодательство, гражданско-правовая ответственность за экологические нарушения.

96. Социальная экология и задачи совершенствования взаимодействия человека (техносферы) и биосферы.

97. Международное экологическое сотрудничество. Межправительственные соглашения и программы. Неправительственные и общественные международные экологические организации.

98. Комплексность, синхронизация и обязательность процессов экологизации различных направлений взаимодействия биосферы и техносферы - необходимое условие эффективного решения экологических проблем.

VII. Информационное обеспечение деятельности в экологической сфере.

99. Экологический мониторинг. Глобальная система измерений, сбора и обработки данных о состоянии биосферы и техносферы. Прогноз изменения состояния окружающей среды.

100. Геоинформационные системы (ГИС) - необходимое условие эффективного функционирования системы экологического мониторинга.

VIII. Экологическая безопасность как составная часть национальной безопасности РФ.

101. Основные положения, понятия и определения. Правовой статус экологической безопасности в российском законодательстве.

102. Уровни безопасности в экологической сфере. Международные аспекты экологической безопасности России.

103. Техногенная безопасность окружающей среды - состояние ее защищенности от негативного воздействия предприятий.

104. Доктрина экологической безопасности РФ.
PS

Преподавателя зовут Михайлов Валерий Михайлович



1. Общая характеристика взаимоотношений Человека и Природы, их эволюция после начала "промышленной революции" (1750-2000 г.). Сущность современного экологического кризиса.

Появление человека на Земле, явилось поворотным событием последующего развития ее природы. С самого начала люди стали убирать со своего пути любые препятствия. Племена, исчерпав запас природных благ в одном месте, могли освоить новое, подвергнуть его такому же опустошению и, не задумываясь о последствиях.

Промышленная революция, начавшаяся в XVIII веке в Англии, заставили обратить внимание на то, что во взаимоотношениях с природой что-то стало изменяться. Сильное загрязнение воздуха городов, первые техногенные катастрофы Англии, проблемы обеспечения производства природным сырьем. Это были и законодательные акты, запрещающие вредные нарушения в городах и поселениях, и научные материалы. Наибольший интерес из публикаций того времени вызывает блестящая работа Т.Мальтуса (1803) о проблеме перенаселения планеты и обеспечения его продовольствием, а производство природными ресурсами. оформление экологии как науки о закономерностях существования живых организмов, их взаимодействии с условиями местообитаний и между собой в качестве самостоятельной научной дисциплины произошло гораздо позже – более чем через 100 лет после начала промышленного бума. Вопросы же влияния «достижений цивилизации» на природу серьезно не затрагивались еще более 100 лет. Доминирование природного паразитизма человечества, которое подстегивалось желанием к более комфортному и независимому (в том числе и от природы) существованию, долгое время являлось основополагающим в силу отсутствия сдерживающей научно-обоснованной доказательной базы о приносимом вреде. Ситуация стала изменяться лишь в ХХ веке.

Поиск причин ухудшения состояния природной среды и выработка алгоритмов возможного сосуществования человека и природы приняли широкий размах и стали проходить весьма интенсивно. Наиболее весомый вклад в это внес отечественный ученый-геохимик, блестящий энциклопедист В.И.Вернадский (1863-1945).

В начале XX в. он разработал «Учение о Биосфере» – природной оболочке Земли, а позднее обосновал, пожалуй, единственно возможную линию дальнейшего ее развития совместно с человечеством – это переход биосферы в стадию (состояние) ноосферы. Ученый смог предвидеть, что человечество имеет историческую перспективу лишь в случае управления биосферой и только с приоритетом экологических законов перед ныне действующими в обществе. Что привело ученого к такому выводу, который, кстати, полностью подтвердился к концу XX века?

Цивилизацией на Земле создана техносфера мощная инфраструктура поддержки собственного комфорта с общественным производством и социальной средой. В рамках ее деятельности нарушаются основные законы биосферы, которая может существовать только в режиме системной саморегуляции (самоорганизации) с нулевым вещественным балансом и за счет солнечной и произвольно выделяющейся внутренней энергии Земли. В противоположность этому, в общественном хозяйстве 75% потребляемой энергии вырабатывается из углеводородного сырья, сама же инфраструктура создана и поддерживается только за счет минеральных и биологических ресурсов, а отходность производства составляет в среднем 95-98 %. Подобный характер взаимодействия человечества с природой безусловно требует стратегической корректировки, так как является тупиковым по следующим причинам:

 не восполняемые и интенсивно используемые углеводородные и значительная часть минеральных ресурсов планеты перейдут в состояние существенного дефицита или будут исчерпаны в ближайшие 30-100 лет;

 восполняемых ресурсов биосферы (пища, пресная вода и др.) уже сейчас недостаточно на значительной части Земли;

 увеличение объема отходов почти на два порядка превышает КПД использования природных ресурсов и рост ВВП;

 отрицательное влияние интенсивно накапливаемой массы отходов общественного производства и потребления (загрязнений) распространяется на окружающую среду в планетарном масштабе.

Другими словами, человеческий разум достиг уровня воздействия на природу, равного по словам В.И.Вернадского геологическому фактору Земли, а вектор его действий при этом постоянно направлен на дестабилизацию природного равновесия.

Превышение этого предела аналогично разбору фундамента большого здания, когда изъятие его какой-то части еще не приводит к видимым изменениям в его состоянии, а переход критической точки устойчивости может вызывать существенные разрушения вплоть до полного. В гротескной форме это же отразил в известной басне И.А.Крылов, описывая подрыв корней могучего дуба персонажем действия и последующую вполне логичную, гибель дерева и потерю им же источника своего питания.

Поэтому вопрос сохранения биосферы в состоянии естественной саморегуляции – это острейшая научно-техническая проблема не только экологии и всего естествознания, а также и гуманитарных наук, ибо требуется разработка отличного от сегодняшнего уже экосовместимого миропорядка и выделение средств на его поддержку. И начальным этапом ее решения является формирование представления о современном состоянии биосферы, об уровне и динамике техногенного «наступления» на нее и масштабах наблюдаемого кризиса во взаимоотношениях природы и человечества.
1.1. Основные особенности современного экологического кризиса

Итак, основным объектом негативного воздействия человеческой цивилизации является биосфера Земли. Наука, объектом изучения которой как глобальной системы, является биосфера, называется экологией. Это понятие было введено в 1866 г. выдающимся немецким зоологом Эрнстом Геккелем. Дословно это обозначает учение о доме. При этом комплексно рассматривается среда обитания, живые организмы, условия их проживания и взаимодействия как между собой, а также со средой обитания («домом»).

Разрушительная деятельность человека, вследствие его численности и техногенной мощи, часто превышающая компенсационные возможности биосферы породила конфликт между обществом и природой, который и назвали экологическим. Понятие «экологический кризис» впервые появилось в 1972 г. На страницах первого доклада Римского клуба «Пределы роста» авторский коллектив под руководством американского кибернетика Д.Медоуза построил прогностическую модель мира, используя в качестве переменных факторов рост населения, капиталовложения, занятое человеком земное пространство (степень нарушенности экосистем), степень использования природных ресурсов, загрязнения биосферы. Выводы доклада сводились к следующему: при сохранении темпов роста к тенденции развития экономики человечество неминуемо придет к катастрофе и погибнет к 2100 году. Большая часть населения вымрет от голода и истощения. Природных ресурсов не будет хватать для производства необходимых материальных благ, окружающая среда вследствие загрязнения станет непригодной для обитания в ней человека.

К числу дополнительных неприятностей можно отнести опустошающий недра рост использования природных ресурсов и увеличения загрязнения атмосферы и гидросферы отходами производства. В XX веке происходит 15%-ое сокращение площади лесов (7,5 млн. км2) и опустынивание территорий (1,7 млн. км2). Такое сокращение естественной базы фотосинтеза в биосфере и многократное увеличение выбросов СО2, СО, СН4, NO2, NO, фреонов и других экологически опасных техногенных газов способствовало обострению следующих проблем:

– увеличению в несколько раз концентрации парниковых газов (СО2, СН4), что неминуемо грозит «нагревом» атмосферы;

– истощению озонового слоя Земли вплоть до появления озоновых «дыр».



Данные проблемы – это угрозы с далеко идущими глобальными экологическими последствиями. И, прежде всего, повышенным таянием вечных льдов как на поверхности суши, а также оттаиванием вечной мерзлоты, подъемом уровня мирового океана и затоплением прибрежных территорий. Появляющаяся дополнительная энергия в атмосфере все в большей степени будет изменять сезонную ритмику погоды, вызывая значительные потепления в зимние периоды и холодные вторжения (с выпадением, например, снега) в теплые периоды на фоне глобального потепления. Последнее, в свою очередь, вызовет миграцию в новые районы огромного числа животных и микроорганизмов с соответствующим ростом экологического напряжения в данных ландшафтах.

Также глобальное значение имеет и истощение озонового слоя.

Не остались бесследными для состояния окружающей нас среды и «достижения» технического прогресса. Отмечается рост жертв и ущербов от техногенных аварий и катастроф (5-10% в год). Значительным вредом для здоровья людей обернулось появление и увеличение интенсивности вредных физических полей (радиоактивные и электромагнитные излучения, акустика, инфразвук и др.).

Огромный вред наносит окружающей среде химическое загрязнение. Сейчас в массовых масштабах производится около 5 тыс. синтезируемых веществ. Причем около 80% их не оценены в полной мере с точки зрения токсичности воздействия на окружающую среду. Человек выбрасывает в окружающую среду большое количество отходов: пластмассы, тяжелые металлы, которые по массе превышают естественный оборот (свинец, железо), или вообще отсутствуют в биосфере. Такие вещества природа не перерабатывает вовсе или «усваивает» их в течение длительного времени, которого вполне достаточно для формирования опасных последствий.

Особенно вредным по массе и распространенности вредных эффектов является диоксид серы, образуемый при окислении серы, содержащейся в топливе. Растворение в атмосферной влаге и его перенос приводит к кислотным дождям, которые воздействуют на леса, почвы, здоровье человека. Особенно распространены кислотные дожди в районах Южной Канады, Северной Европы, на Урале и в районе Норильска.

Особенностью переноса ВВ в атмосфере является наличие трансграничного загрязнения среды, охватывающего территорию нескольких сопредельных государств или целых континентов. В настоящее время эта проблема особо актуальна для России, подвергающейся непрерывным трансграничным загрязнениям с западных границ, для Канады, имеющей проблемы вследствие переноса промышленных загрязнений из США и др.

Такой уровень и неоднородность техногенной экспансии на природу Земли сформировали центры экологической нестабильности с угрожающе высоким уровнем и опасностью для окружающей среды. В Северном полушарии сформировались три центра экологической деградации, тесно связанных с ростом плотности населения:

Североамериканский (США, Мексика, частично Канада)  6 млн. км2;

Европейский (Западная, Центральная и Восточная Европа со странами Балтии, Европейская часть России)  7млн. км2;

Азиатский центр (Индостан, Китай без Тибета, Япония, Корея, Филиппины, Цейлон, Бирма, Малайзия)  7 млн. км2.

Наличие таких центров высокого уровня экологической нестабильности вызывает ухудшение состояния природной среды и в окружающих регионах. Несмотря на предпринятые меры по сокращению особо опасных вооружений (ООВ), уровень их возможностей по-прежнему остается высоким.

И, наконец, нам не нужно забывать, что в формировании экологических кризисов и катастроф в истории Земли до недавнего времени полностью доминировали естественные факторы: – колебания климата, значительные землетрясения, дрейф материков или их отделившихся частей, например, из экваториальных широт в северные или наоборот и многое другое. Поэтому перед человечеством в целом стоит непростая задача разработки парадигмы своего существования в биосфере. В ней должны найти отражение учет всех факторов как техногенных, так и естественных воздействий на ОПС, правовая регламентация всего спектра взаимоотношений человечества, техносферы и биосферы, эффективные методы минимизации загрязнения окружающей среды и использования невозобновляемых или слабо возобновляемых ресурсов, экологической реабилитации посткризисного пространства и т.д.

В целом эту проблему можно сформулировать как сохранение жизненного пространства на Земле в условиях огромного техногенного давления на биосферу и варварского уничтожения ее ресурсов, что первым определил В.И.Вернадский, говоря о переходе биосферы в состояние ноосферы, «управляемой человеческим разумом», но уже по биологическим, а не антропоцентрическим законам. И начальным звеном в ее решении является анализ методических возможностей, определение перечня необходимых мероприятий и последовательности их осуществления.

2. Историческая перспектива выхода человечества из кризиса перевод взаимоотношений с окружающей природной средой в состояние управляемой биосферы (ноосферы) по В.И.Вернадскому.

Перед человечеством в целом стоит непростая задача сохранение жизненного пространства на Земле в условиях огромного техногенного давления на биосферу и варварского уничтожения ее ресурсов, что первым определил В.И.Вернадский, говоря о переходе биосферы в состояние ноосферы, «управляемой человеческим разумом», но уже по биологическим, а не антропоцентрическим законам. И начальным звеном в ее решении является анализ возможностей по преодолению существующих угроз.

Следует рассмотреть наиболее значимые этапы существования биосферы периода «Homo Sapiens», показывающих ускорение развития и увеличение частоты смен отдельных фаз состояния цивилизации, накопление информации и все возрастающее значение коллективного Разума человечества.

Продолжительность этапа стадного существования человека, для которого наиболее характерными были примитивные (биологические) формы естественного отбора, составила несколько миллионов лет. Окончание этого периода разрозненности связывается с завершением его биологической эволюции.

На следующей фазе развития, составлявшей уже сотни тысяч лет на ведущие позиции бытия выходит коллективный Разум, поддерживаемый все большим объемом накопленной информации и способностью ее анализа. Всего около двух десятков тысяч лет назад завершился этот период уже общественной эволюции, когда после всех испытаний естественного отбора утвердился на планете кроманьонец  тип современного человека.

Катализатором ускорения развития цивилизации в последней фазе продолжительностью в несколько тысяч лет стала наука. Умножителями прогресса явилась ее способность к самоорганизации и саморазвитию, все увеличивающаяся концентрация и интеграция от первых разрозненных форм до современных с мощными коммуникационными и техническими возможностями. Важным рубежом явилось также и философское (методологическое) объединение наук в новейшей истории, что позволило использовать методологию наиболее развитых фундаментальных наук (математики, физики, химии и др.) во вновь зарождающихся дисциплинах.

И на всех перечисленных уровнях эволюции человека жестко действовал естественный отбор. Сначала в его отсев попали менее приспособленные из человекообразных, не выдержавших трудностей биологического этапа. Затем исчезли племена и народности, не обеспечившие необходимый уровень использования коллективного Разума и приоритета уже общественных форм управления над стадными. На заключительном этапе деградировали те страны и народности, которые не успели по разным причинам освоить новый научно-технический уровень цивилизации. При этом следует отметить, что жесткость и острота отбора увеличивалась с ростом экологических проблем (необходимость освоения новых территорий, крайняя необходимость использования и поиск все новых природных ресурсов и др.).

Поэтому в современной ситуации, как отмечено Н.Н. Моисеевым, у нас «нет и сотен лет  экологический кризис грядет неумолимо  он уже на пороге». Учитывая это и не забывая о факторе естественного отбора, можно сделать предположение о возможном развитии двух вариантов событий.

1. Могут сработать законы самоорганизации и «естественного (силового) отбора», по которым преимущество в соответствии с теорией «золотого миллиарда» получает лишь население из наиболее развитых или объединившихся стран  владельцев природного и, особенно, энергетического сырья, либо в результате какого-то иного всплеска ожесточенной борьбой за природные ресурсы. Это, естественно, будет происходить за счет миллиардов остального населения, которые будут оплачивать все, в том числе и за счет своей жизни благополучие представителей «золотого». Другими словами, нам только не хватает 3-ей Мировой войны и уже за экологический передел всей Биосферы.

2. Иная альтернатива просматривается на основе учета двух следующих факторов.



Во-первых, постоянно усиливается процесс развития коллективного Разума и его трансформации в Коллективный Интеллект с возрастающими научно-техническими и социальными возможностями и степенями свободы своего влияния на общественные процессы, т.е. на формирование истории цивилизации. Происходит это вследствие решения масштабных научно-технических задач по развитию системы жизнеобеспечения и преодоления возникающих проблем, а также за счет интеграционных процессов в науке и ее методологического совершенствования.

Во-вторых, все более отчетливое приближение «экологического тупика» (с невозможностью продолжения существующего образа жизни общества и его взаимодействия с ОПС) сформировало только за последнюю четверть ХХ века многомиллиардную аудиторию, осведомленную и уже понимающую нарастающую опасность. Для сравнения, в 1972 году о грядущей опасности говорили лишь несколько десятков человек на заседании Римского клуба.

Возможности преобразования системы нашего поведения в биосфере, конечно, есть. Однако существующий разброс мнений о путях формирования ноосферы не позволяет пока определить оптимальные схемы коэволюции (по Н.Н.Моисееву) человека и биосферы.

В такой ситуации заметным преимуществом обладает возможность реализации первого сюжета, однако для развития второго характерен больший динамизм в росте его влияния на умы и настроение людей, а также значительно преобладающий потенциал исторической перспективы. Решающими, скорее всего, будет для цивилизации рубеж первой трети – половины ХХI века. Если к этому времени не будет выработаны всеми или достаточным большинством населения поддерживаемые мероприятия по предотвращению экологического кризиса и соответствующие правила взаимодействия с биосферой, тогда надежды на Коллективный Интеллект окажутся радужными, а этот период  временем навсегда потерянных возможностей. Ибо первый вариант «сохранения цивилизации» с экологическим переделом планеты при всех сегодняшних преимуществах, несет с собой огромнейшую негативную энергию его неприятия интеллектуальным большинством планеты и, следовательно, неясный финал не только развития, но и самого факта существования цивилизации на Земле.

В такой ситуации наиболее значимыми будут усилия по согласованию и упорядочиванию всех видов деятельности по предотвращению экологического кризиса. Наряду с этим, росту предпочтительности шансов развития планеты по цивилизованному «ноосферному» (по Вернадскому В.И.) пути будут способствовать и успешные научно-технические решения существующих и возникающих проблем.

Поэтому первоочередной задачей и фундаментом успеха является массовая подготовка экологических и отраслевых кадров необходимого уровня и профиля, а также формирование общественного сознания, адекватного складывающейся обстановке во взаимодействии человечества и природы. Это можно решить только с помощью широкого экологического образования об особенностях строения «нашего дома»  биосферы и об уровне и специфике негативного техногенного воздействия на ОПС и способах его предотвращения.

3. Основные этапы решения проблемы предотвращения экологического кризиса на Земле.

. Необходимые мероприятия по предотвращению дальнейшего углублентия экологического кризиса и их основные этапы.

1.2.1. Нормативно-правовой этап.

Необходимость правового регулирования решения экологических проблем объясняется тем, что государству (содружеству государств) необходимо регламентировать правила взаимодействия общества и природы в масштабах всей планеты, а с помощью законодательных норм обеспечить ее надлежащее качество в условиях многоукладной и разноплановой хозяйственной деятельности. Т.е. в данном случае экологическая функция государства является правовой по форме и экологической по содержанию. Нормы права, служащие средством реализации экологического законодательства, называются эколого-правовыми. В качестве базовых в мировой практике используются нормы природоохранного и ресурсосберегающих законодательств. В Российской Федерации в 1991 г. Был принят закон «Об охране окружающей природной среды» Очевидно, что без определения точных параметров состояния природных объектов и человека не может быть установлен факт экологического нарушения. Поэтому нормирование качества окружающей природной среды является одной из главных целей Закона ООПС, что и нашло отражение в концептуальном и подробном рассмотрении данного вопроса в одном из его разделов.

Закон, определяя меру разумного сочетания интересов обеих сторон конфликта, ориентируется на допустимые уровни (параметры) антропогенных воздействий, превышение которых создает опасность для природной среды и здоровья человека.

.Конечная цель нормирования – обеспечение научно обоснованного сочетания экономических и экологических интересов, т.е. своего рода компромисс между экономикой и экологией.

Нормативы становятся юридически обязательными с момента утверждения его компетентными органами: Госкомсанэпидемнадзором РФ и Министерством природных ресурсов РФ. Наиболее важными для эффективного действия правовых механизмов являются следующие направления:

 гигиеническое нормирование качества окружающей среды,

 экологическое нормирование допустимых нагрузок на экосистемы,

 регламентация объемов загрязнений и отходов, поступающих в ОПС;

 регламентация использования природных ресурсов.

1.2.2. Информационное обеспечение деятельности по предотвращению экологического кризиса.

проблема информационного обеспечения всего спектра задач по оценке уровня загрязнения, состояния, контроля изменений и прогноза развития ОПС. Оперативная и репрезентативная оценка необходимых параметров по всем проблемным объектам является основой формирования позиции административных и контролирующих органов власти в целом по всему спектру природоохранных вопросов.

В соответствии с законом информационное обеспечение в экологической сфере – это сбор, систематизация, обработка, анализ, хранение и выдача потребителю экономически значимой информации (информационной продукции) об экологической сфере органом власти, организацией или информационно-технической системой.

Начальный этап данной задачи – создание эффективной системы измерений и сбора информации о параметрах состояния объектов наблюдения или уровней их загрязнений. Подобная измерительная система будет эффективной, если будет охватывать диапазон параметров состояния биосферы от самого детального масштаба, например, локальный разлив нефти в результате аварии на трубопроводе, до планетарного, например, загрязнение воздуха в промышленных районах, его переноса в третьи страны и выпадение в виде «кислотных дождей».

Сохранение высокого уровня эффективности использования полученных данных о состоянии ОПС требует оформления измерительной системы в виде единой государственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ). В ее функции помимо сбора и обработки получаемых данных входит оценка состояния и прогноз развития природного объекта. Реализация этих функций невозможна без использования геоинформационных систем (ГИС).

Таким образом, функциональное объединение системы мониторинга и ГИС-технологий, имеющих свои индивидуальные свойства (измерение, сбор, систематизация, обработка исходных данных с одной стороны и оперативное формирование и выдача по запросу необходимых, исчерпывающих данных о сегодняшнем (текущем) или прогнозируемом (в будущем) состоянии ОС с другой), дает возможность сформировать эффективное информационное обеспечение для оперативного определения (расчета или моделирования) необходимых действий по нормализации возникающих кризисных явлений в биосфере.

1.2.3. Экологизация областей взаимодействия природы и человека.

Угроза глобального экологического кризиса все больше заставляет рассматривать человеческую деятельность сквозь призму законов живой природы. Реальность потери жизненного пространства настоятельно требует разработки системы сдерживающих мер, способных остановить разрушающее «наступление» цивилизации на благоприятные природные условия местообитаний растительности и животного мира. Поэтому, имея наиболее полное представление о проблемах «нашего дома», т.е. биосферы, экология в состоянии оперировать не только достижениями других разделов биологии, но и обосновать использование экологических принципов как в развитии смежных наук о Земле, физики, химии, математики, так и за пределами естественных наук – в экономике, политике, социологии, этике.

Такой процесс формирования межотраслевых методов учета экологических факторов в различных научно-технических и социальных областях взаимоотношений цивилизации с ОС получил название экологизации [ ] и в основных чертах рассматривается ниже.

1.2.3.1. Экологизация общественного производства.

Представление об уровне, видах и территориальном распространении загрязнений в биосфере, их источниках, а также о состоянии важных для существования живых организмов природных объектов позволяет перейти к решению вопросов снижения техногенного давления на природу. Приоритетным направлением является разработка методов эффективной очистки загрязнений промышленного и агротехнического производства, снижение их отходности и прежде всего для особо вредных веществ, уменьшение использования природных ресурсов (ресурсоемкости) в производстве, т.е. постепенный переход к оборотным схемам. Внедрение подобных технологических принципов и мероприятий по сокращению уровня «заимствований» у природы и обратных выбросов загрязнений составляет суть экологизации общественного производства.

Для основных загрязнителей биосферы наиболее актуальными направлениями экологизации являются следующие:

 в промышленном производстве: изменение отраслевой структуры с уменьшением числа природоемких и высокоотходных технологий, многократным технологическим использованием отходов производства, внедрение высокоэффективных способов очистки и утилизации сохраняющихся вредных побочных продуктов, отказ от выпуска экологически опасной продукции и др.;

 в энергетике: разработка и переход на водородную или иные экологически чистые схемы способов выработки энергии, например, солнечную или ветровую, сокращение доли энергии, вырабатываемой на углеводородном сырье;

 в сельском хозяйстве: ограничение использования солевых форм минеральных удобрений с заменой их органическими и органно-минеральными, позволяющими существенно сократить вредное влияние на продукцию, почво-грунты и водную среду; существенное уменьшение применения пестицидов и заменой их на биосредства борьбы с вредителями, исключения гормональных стимуляторов роста и химдобавок в корм животных, применение наиболее щадящих методов обработки земли;

 для транспорта: сокращение выбросов СО, СО2 , «экологический» учет при организации его движения, постепенное сокращение доли использования личного транспорта, разработка экологически более безопасных видов топлива, защита от шума;

 для физических полей: уменьшение воздействия радиации, электро- магнитного излучения, электростатических полей и др.

Для всех перечисленных задач по экологизации производства приоритетным моментом является разработка технологий с наименьшей ресурсоемкостью и отходностью производства, т.е. с минимальным неблагоприятным экологическим воздействием. В случае, когда это невозможно осуществить (в основном при большой общественной значимости получаемой продукции), то функцию минимизации экологического ущерба до обоснованного уровня выполняет уже система очистки загрязнений или утилизации отходов.

В целом значение данного этапа состоит в том, что рассматриваемые мероприятия призваны обеспечить на технологическом уровне перелом тенденции роста техногенного давления на ОС на его уменьшение.

1.2.3.2 Экологизация экономики.

Экономический рост, связанный с удовлетворением потребностей резко возросшего населения планеты поставил под угрозу уничтожения базис жизнеобеспечения биосферы. Необходим переход на новый способ существования, совместимый уже со значительно оскудевшим природным потенциалом Земли. На пути экономического развития общества возникли два лимитирующих фактора:

ограничение возможности окружающей среды принимать и ассимилировать отходы производства;

природная невозобновляемость большинства используемых природных ресурсов.

В этой безальтернативной ситуации, как считают большинство исследователей, необходимо снизить природоресурсное потребление и существенно поднять качественный уровень и КПД его использования. Необходимым условием для системного решения данной проблемы является экологизация экономики. Ее основные составляющие:

 приоритет в развитии и инвестиционной поддержке имеют ресурсосберега-ющие технологии;

 осуществление экономического учета экологических условий, факторов и объектов при планировании экономики;

 учет экологических ограничений и реализация принципа сбалансированности в экономике природопользования, т.е. в природной среде не должен быть превышен уровень обеспечения собственных процессов жизнеобеспечения и регуляции;

 формирование и развитие гибкой системы платы за использование (в пределах нормативов и сверх нормативов) природных ресурсов, а также при загрязнении природных объектов;

 формирование гибкой налоговой политики с учетом экологических норм: снижение налоговых платежей при проведении природоохранных мероприятий, снижении уровня загрязнения ОС, уменьшении ресурсоемкости и, напротив, значительное увеличение налогов в обратных случаях;

 рост уровня общественного производства осуществляется за счет качественных изменений его структуры и технологий с учетом экологических факторов.

Значение данного этапа состоит в том, чтобы поддержать природоохранную деятельность не только на действующих предприятиях, но и уже на этапе принятия и развертывания планов развития экономики минимизировать или исключить полностью экологически неблагоприятные схемы воздействия на ОС.

1.2.3.3 Об экологизации социальной среды и организации экологического образования.

Внедрение экологических нормативов и принципов в общественное производство и экономику может создать реальные предпосылки для постепенного перехода человеческой цивилизации от антропоцентрического (бесконтрольного потребления) принципа существования к управляемому с приоритетом законов природы (биоцентрическому). Ее решение невозможно осуществить без мобилизации усилий всего мирового социума по выработке и реализации новых схем существования цивилизации в условиях усложнившихся экологических условий, т.е. без экологизации социальной среды. Практически все фундаментальные и прикладные отрасли естественных и значительная часть гуманитарных наук, разработки которых составляют каркас общественного производства, «повинны» в формировании сложившейся экологической ситуации. Поэтому их участие и использование научного потенциала в разрешении как существующих, так и назревающих кризисных ситуаций на планете, создании экологически благоприятных технологий и правил взаимодействия с биосферой весьма актуально как в научном, так и в нравственном отношении.

Этому способствует принятая система экологического образования как в России, так и в остальном цивилизованном мире. Она призвана подготовить гносеологическую и морально-нравственную основу поворота вектора поведения человечества от принципов бесконтрольного потребления (антропоцентризма), т.е. подпиливания собственной опоры, к учету природных законов и сохранения биосферы в виде саморегулирующей системы.

1.2.4. Международное сотрудничество.

Одно из важней­ших направлений международного сотрудничества - международ­но-правовая регламентация охраны окружающей среды, которая должна опи­раться на общепризнанные нормы международного права. Ос­новные эколого-правовые принципы были выработаны совместными уси­лиями членов международного сообщества (государств, междуна­родных организаций, включая ООН, и конференций). Их основу можно сформулировать следующим образом:


  • приоритетность экологических прав человека;

  • суверенитет государств на природные ресурсы своей территории;

  • недопустимость экологического благополучия одной страны за счет

нанесения экологического вреда другой;

  • экологический контроль на всех уровнях;

  • свободный международный обмен экологической информацией;

  • взаимопомощь государств в чрезвычайных обстоятельствах;

- разрешение эколого-правовых споров мирными средствами.

В России законодательно закреплен приоритет международного права над внутренним правом в области охраны природной среды и использования ресурсов (ст. 93 Закона ООПС).

Объектами международного экологического сотрудничества считаются такие, оценку состояния которых, уровень их загрязнения, проведение природоохранных мероприятий и предотвращение ущербов от их неблагоприятных воздействий на окружающие территории, невозможно осуществить силами отдельных госудаств.

Среди них выделяют две категории объектов: не входящие и входящие в юрисдикцию государств. Первые - это воздушный бассейн, космос, Мировой океан, Антарктика, мигрирующие виды животных. Эти объекты охраняются и используются в соот­ветствии с нормами международного экологического права. Вторые - это объекты, входящие в юрисдикцию государств: междуна­родные реки, моря, озера; объекты мирового природного насле­дия, занесенные в Международную Красную книгу исчезающих и редких животных и растений.

Охра­ной окружающей природной среды занимаются многие между­- народные организации и конференции, на которых, начиная со Стокгольмской конференции от 1972г., вырабатывались и принимались основные решения. Ведущая роль принадлежит Организа­ции Объединенных Наций (ООН) и ее специализированным орга­нам. Одним из главных органов ООН является Экономический и социальный совет (ЭКОСОС), в рамках которого действуют на­циональные и региональные комиссии и комитеты.

Организация объединенных наций по культуре, науке, образованию (ЮНЕСКО) создана в 1948 г.; штаб-квартира находится в Париже.

Международный союз охраны природы и природных ресурсов (МСОП) также учрежден в 1948 г. Эта неправительст­венная организация представляет около 100 стран. По инициа­тиве МСОП ведется Красная книга. Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ) образо­вана в 1946 г., занимается вопросами охраны здоровья челове­ка в аспекте его взаимодействия с окружающей средой, консолиди­руется с ЮНЕП, МАГАТЭ и др. Международное агентство по атомной энергии (МАГА­ТЭ) образовано в 1957 г. для обеспечения ядерной безопасно­сти и охраны окружающей среды от радиоактивного загрязне­ния. Неподчинение государств требованиям МАГАТЭ может выз­вать применение экономических санкций по решению Совета Безопасности ООН.

Всемирная метеорологическая организация ООН (ВМО) создана в 1947 г. Ее основная задача - изучение и обобщение воздействий человека на климат планеты. Она работает, глав­ным образом, в рамках глобальной системы мониторинга окру­жающей среды (ГСМОС). Международная морская организация (ИМО) создана в 1948 г., действует в области морского судоходства и охраны моря от загрязнения. При ее участии разработаны конвенции по борьбе с загрязнением моря нефтью и другими вредными веще­ствами. Сельскохозяйственная и продовольственная организа­ция (ФАО) организована в 1945 г. Сфера ее деятельно­сти - сельское хозяйство и мировые продовольственные ресурсы, участие во многих экологических программах ЮНЕП, ЮНЕСКО, МСОП. Наряду с этим, массовое распространение получили также международные формальные и неформальные движе­ния за сохранение жизни на Земле, что является объективной необходимостью, т.к. они осуществляют повсеместный и оперативный экологический контроль и способствуют своевременной постановке злободневных вопросов на международном уровне.

1.3. Об экологии, взаимодействии наук и ответственности за сохранение биосферы.

Все вышеперечисленные проблемы и этапы необходимых действий для «нормализации» наших взаимодействий с окружающей средой и огромная трудность определения способов их решения, ставят на повестку дня вопрос об определении центра тяжести или ответственности за положительный для цивилизации исход. Эта участь предназначена для экологии – науки, предметом изучения которой являются объекты негативного воздействия –экологические системы, представляющие все множество организмов и природных условий их местообитаний.

Однако для эффективных решений по сохранению саморегулирующей способности биосферы этого пока явно недостаточно. Для полного использования возможностей отраслевых научно-технических дисциплин в решении экологических проблем необходимо привлечение к решению проблем «участников всех технологических разработок, которые способствовали формированию экологических нарушений» и организация соответствующих эколого-отраслевых объединений (блоков) по преодолению их последствий. Это обеспечит учет экологических требований и принципов при выработке эффективных решений отраслями фундаментальных наук. Поэтому в деятельности самих объединений должны гармонично совмещаться следующие функции:

 экологическая, определяющая общую постановку и дифференциацию проблем, безопасные уровни хозяйственных и бытовых загрязнений, обеспечивающая контроль выполнения средозащитных мероприятий и соответствия производимых действий экологическим стандартам;

 отраслевая  по разработке, подготовке и непосредственному выполнению средозащитных мероприятий (технологий по снижению загрязнений, отходов производства, ресурсоемкости и др.).

Наряду с этим, должна быть продумана система горизонтальных связей на эколого-отраслевом уровне между блоками, решающими вопросы уменьшения антропогенного давления разных техногенных источников, например, на одну и ту же водную экосистему или на взаимодействующие природные объекты. Это обеспечит единство и неразрывность в методических подходах и необходимую системность в решении экологических проблем.

Итак, для экологии актуально:

– обоснование и формирование перечня кризисных задач по предотвращению

негативных техногенных воздействий на биосферу;

– определение уровней возможного техногенного воздействия на экосистемы по всему спектру взаимодействия биосферы и техносферы;

– определение экологических требований и корректность их учета при постановке и выполнении соответствующих средозащитных работ;

– организация контроля состояния окружающей среды.

Для отраслевых научных направлений:

– разработка схем функционирования межотраслевых блоков-адаптеров по кризисным задачам;

– разработка и реализация в соответствии с данными задачами методов и технологий защиты окружающей среды, ресурсосберегающего и малоотходного производства, управления эколого-техносферными

системами и др.;

– определяют уровень затрат и возможности их минимизации при реализации планируемых средозащитных антикризисных мероприятий;

– обеспечивают выполнение усложняющихся требований по защите окружающей среды.

Логику подобного антикризисного объединения научно-технических сил в целом можно объяснить следующим образом:

 невозможно с позиций лишь одной экологии объять столь обширнейшую и чрезвычайно разноплановую область современного и постоянно усложняющегося кризиса взаимодействия цивилизации и биосферы;

 если предпринять адекватное существующим проблемам расширение сферы эффективного влияния самой экологии и уже сформировавшихся межотраслевых экологических объединений, то это приведет лишь к очевидной гипертрофии науки и потере ее гибкости и существующих возможностей;

 основной целью научно-технической деятельности до настоящего времени было развитие цивилизации, рост благосостояния и независимости от природных факторов. Разрозненные попытки уменьшения техногенного давления на ОПС не дали сколько-нибудь заметных результатов;

 только системное «экологическое» объединение всех «сопричастных» к кризису наук и технологий позволит выработать и реализовать оптимальные решения по его преодолению;

 основная функциональная нагрузка приходится на фундаментальные науки, что, конечно же, не приведет к их гипертрофии, так как давление кризиса разделяется на многие составляющие. Кроме этого, в этом случае обеспечивается высокий научный уровень решения кризисных задач, так как

отраслевые блоки сохраняют связь с соответствующими фундаментальными науками;

 такой подход к решению задач имеет гораздо большие возможности планирования разработок и реализации антикризисных мероприятий, поскольку основная часть работ будет выполняться сложившимися отраслевыми науками;

 упрощается планирование расходов на проведение антикризисных мероприятий, увеличивается их достоверность и прозрачность вследствие оценки подавляющей части работ по освоенным нормативам.

4. Роль и особенности современного экологического образования.

Внедрение экологических нормативов и принципов в общественное производство и экономику может создать реальные предпосылки для постепенного перехода человеческой цивилизации от антропоцентрического (бесконтрольного потребления) принципа существования к управляемому с приоритетом законов природы (биоцентрическому).. Ее решение невозможно осуществить без мобилизации усилий всего мирового социума по выработке и реализации новых схем существования цивилизации в условиях усложнившихся экологических условий, т.е. без экологизации социальной среды. главной целью при этом является выработка реальной перспективы и практического взаимодействия человечества с ОС. И началом процесса экологизации социальной среды должно быть развертывание системы экологического обучения на всех ступенях образования и уровнях хозяйствования. Всесторонняя и аргументированная информация о масштабах антропогенной нагрузки и причинах неизбежности всеобщего коллапса при сохранении природопокорительской философии человечества позволит сформировать вектор общественного сознания с учетом экологических требований. Это в свою очередь создаст предпосылки формирования планов развития мировой экономики и государств в целом с учетом экологических реалий, позволит подготовить необходимые научно-технические кадры для проведения совместных действий по их реализации. И, самое главное, поможет сформировать массовое сознание о необходимости движения к экологическому миру с биосферой.

Подобной многоотраслевой и столь масштабной задачи с острейшим дефицитом времени история еще не знала. Однако, если проанализировать все кризисные направления взаимодействия окружающей среды и человека и тематические составляющие данных процессов, то напрашивается вполне очевидный вывод. Практически все фундаментальные и прикладные отрасли естественных и значительная часть гуманитарных наук, разработки которых составляют каркас общественного производства, «повинны» в формировании сложившейся экологической ситуации. Поэтому их участие и использование научного потенциала в разрешении как существующих, так и назревающих кризисных ситуаций на планете, создании экологически благоприятных технологий и правил взаимодействия с биосферой весьма актуально как в научном, так и в нравственном отношении.

5. Экология, как наука, возникновение, основные понятия и разделы. Экология человека и охрана труда.

Основы этой изначально только биологической дисциплины формировались с VI  V вв. до н.э. Однако сам термин был введен только в 1866 г. немецким биологом-эволюционистом, последователем Ч. Дарвина Эрнстом Геккелем, определившим основным предметом исследования этого раздела биологии взаимоотношения организмов с окружающей средой, к которой он относил «все условия их существования», а также, считая очень важным при этом, знание «экономики природы».

До начала XX века исследовались в основном взаимоотношения организмов какого-то определенного вида с другими видами и абиотическими (неживыми) компонентами среды обитания. Это направление получило название аутэкологии. С 20-х гг. XX века началось исследование сообществ взаимодействующих видов как целостных систем (синэкология).

Дальнейшее развитие экологии привело к образованию еще ряда дисциплин.

Общая экология изучает принципы строения и функционирования раз­личных надорганизменных систем. Здесь выделяют популяционную экологию (динамика численности и структуры популяций, конкуренция, хищниче­ство), экологию сообществ (изучение закономерностей организации сооб­ществ или биоценозов, их структуру и функционирование).

Частная экология изучает весь комплекс взаимоотношений со средой какой-либо конкретной группы организмов (экология животных, экология млекопитающих, экология растений или исследование отдельных экосистем, например, гидробиологией).

На стыке с рядом географических дисциплин (ландшафтоведение, гидро-логия, метеорология и климатология и др.) с высоким уровнем изучения условий местообитаний экосистем в различных средах возникла дисциплина геоэкология.

Биоэкология, геохимия Земли и результаты исследований о роли живых организмов в планетарной трансформации солнечной энергии и круговороте химических элементов позволили сформировать учение о биосфере – оплоте всей жизни на Земле.

В короткое время даже с точки зрения жизни 1-2 поколений сформировался огромный многоотраслевой научный блок, названный экология человека, освещающий многофакторные проблемы взаимодействия человека, общества и природы.

Прикладная экология имеет возможности:

– формировать экологические критерии экономики;

– обосновывать нормативы оптимального использования природных ресурсов ;

– осуществлять экологическую регламентацию хозяйственной деятельности;

– контролировать соответствие экологическим законам и стандартам различных планов и проектов развития экономики и восстановления нарушенной человеком окружающей среды.

Объектами же техногенного воздействия являются экосистемы всех иерархических уровней организации жизни  от макросистем (биосфера) до микроорганизмов. Таким образом, экология, предметом изучения которой и являются данные экосистемы, оказалась в центре самого драматичного и стремительно развивающегося конфликта в истории цивилизации.

По этой причине изучение свойств и состава экосистем, закономерностей их формирования и существования, устойчивости и деградации под влиянием естественных и техногенных факторов является начальным и обязательным этапом решения главной задачи как теоретической, так и практической экологии  научиться управлять ОПС в условиях неизбежной урбанизации и индустриализации нашей планеты.



6. Предмет и задачи современной экологии в условиях развивающегося экологического кризиса. Ответственность и принципы взаимодействия с другими науками при разработке и реализации мер по предотвращению экологического кризиса.

См. Пункт 2

7. Понятие экосистемы, ее состав, структура и свойства.

См.5

8. Аккумуляция и использование энергии в экосистемах. Фотосинтез и дыхание. Продукционно-деструкционный баланс. Экологические сукцессии.

2.2.7.Экологические сукцессии

Закономерное развитие (изменение) экосистем во времени называется экологической сукцессией. Наблюдения показывают, что в результате естественных (движения ледников, пожаров, наводнений, землетрясений, извержений вулканов и др.) или антропогенных (пожаров, вырубки леса, добычи ископаемых, создания водохранилищ, загрязнения и т.д.) нарушений биоценозы и даже почва в экосистемах частично или полностью могут исчезать. После таких кардинальных изменений лица ландшафтов или агроценозов, смытые или эродированные почвы, или выжженный лес постепенно завоевываются многолетними дикими травами, затем кустарниками и, в конце концов, деревьями. Такой закономерный процесс, при котором биоценоз экосистемы с течением времени последовательно замещается серией других биоценозов, и является экологической сукцессией.

Выделяют два типа сукцессий: первичные и вторичные.



Первичная сукцессия начинается на участке, прежде не занятом живыми организмами и лишенном растительности. Такими участками могут быть скалы, глины после прохождения селя, остывшая вулканическая лава, районы открытой добычи полезных ископаемых. Вначале участки заселяют и формируют на них почвы несколько неприхотливых видов-пионеров. Например, поселения лишайников на камнях. Под действием их выделений каменистый субстрат постепенно превращается в подобие почвы, где поселяются кустистые лишайники, зеленые мхи, травы, кустарники и т.д.

В водных экосистемах эти виды постепенно образуют донные отложения. В итоге, виды-пионеры изменяют условия настолько, что участок становится более пригодным для новых групп растений и животных.



Вторичная сукцессия возникает там, где новое сообщество развивается на месте ранее существовавшего и где сохранились почвы или донные отложения. Такими территориями могут быть заброшенные сельхозугодья и посёлки, погребённые почвы, сведенные леса, загрязненные водоемы, затопленные при строительстве водохранилищ земли и т.д.

Скорость сукцессий различна. Для первичных сукцессий требуются сотни и тысячи лет. Вторичные протекают быстрее. Для восстановления растительной биомассы на месте вырубки, лесного пожара или покинутого сельскохозяйственного участка требуется от 20-50 до 250 лет.

Сукцессии обычно начинаются в незрелых несбалансированных сообществах, у которых скорости продукции органического вещества (П) либо больше, либо меньше скорости дыхания (Д). Сообщество стремится к более стабильному, зрелому состоянию, где П=Д. Сукцессия, начинающаяся при П>Д, называется автотрофной, а при П<Д  гетеротрофной. Отношение П/Д является функциональным показателем зрелости экосистем.

Состояние стабилизированной экосистемы называется климаксом.

Климаксные системы образуют сложную сеть взаимоотношений, поддерживающих их стабильное состояние. Теоретически такое состояние должно быть постоянным во времени и существовать до тех пор его не нарушат сильные внешние возмущения. Чем больше отношение П/Д отклоняется от 1, тем менее зрелой и устойчивой является экосистема. В климаксных сообществах это отношение приближается к 1.

А вот смены фауны и флоры в истории Земли похожи на медленно протекающие экологические сукцессии. Они тесно связаны с геологическими и климатическими изменениями и видообразованием. Такие процессы протекают на протяжении миллионов лет и называются эволюцией.



Эволюция экосистем, в отличие от сукцессий представляет собой уже длительные процессы их исторического развития, которые необратимы и ацикличны.

Продукционно-деструкционный баланс экосистем.

Процессы образования органических веществ и их распад называют также процессами продукции и деструкции. Их баланс в биосфере, называемый продукционно-деструкционным и зависит от соотношения скоростей автотрофных и гетеротрофных процессов

Длительное преобладание автотрофных процессов в истории Земли с преобладающим выделением О2 и поглощением СО2 водной и континентальной растительностью, сыграли основную роль в формировании геохимической среды планеты, благоприятной для существования других организмов. Значительное количество накопившегося кислорода сделало возможным появление и эволюцию высших форм жизни. При отсутствии автотрофной деятельности состав земной атмосферы приближался бы к составу атмосферы Марса или Венеры с содержанием СО2  95-98%; N2  2-3%; О2 меньше 0,2%.

Примерно от 500 до 300 млн. лет назад отмечался особенно большой избыток органической продукции. Её погребение в результате тектонических движений, трансгрессии океана и длительная трансформация без доступа атмосферного воздуха привели к образованию и накоплению в недрах Земли горючих ископаемых. Позже за счет запасов именно этой энергии человек смог совершить промышленную революцию.



Соотношение скоростей автотрофных и гетеротрофных процессов является одной из главных функциональных характеристик экосистем.

Установившееся последние 60 млн. лет равновесие процессов продукции и деструкции закрепило и соотношение СО2 (0,03%) и О2 (21,0%) в атмосфере. Это соотношение, несмотря на постоянное сокращение «производственной базы» выработки кислорода (вырубка лесов, опустынивание, нефтяное загрязнение океана и др.) и более чем 15%-ное техногенное увеличение поступления углекислоты в атмосферу, биосфера еще «выдерживает», благодаря в основном мощной буферной способности Мирового океана. Однако наметившийся с 1950г. рост содержания СО2 в атмосфере с 0,022-0,025% до 0,035% уже заметно влияет на климат планеты. Появившаяся дополнительная тепловая энергия прежде всего в атмосфере планеты используется циклоническими вихрями в виде увеличивающихся скоростей движения, объемов переносимых осадков и интенсивности фронтальных процессов, что в совокупности и повышает ”катастрофичность” их проявлений как в летние, так и зимние периоды (материальный ущерб от разрушений, значительные выпадения снега летом и дождей зимой, оттаивание вечной мерзлоты с выделением огромного количества метана других парниковых газов и т.д.). В такой ситуации понятно, что дальнейший безудержный рост выбросов СО2 будет катализатором уже ряда сопутствующих неблагоприятных процессов по дестабилизации сложившегося равновесия в биосфере (уменьшение защитной роли озона, наступление океана на сушу, разрушение инфраструктуры жизнеобеспечения и др.)


Состав экосистемы, как сказано ранее, представлен двумя группами компонентов: абиотическими  компонентами неживой природы и биотическими  компонентами живой природы, что общем виде в 1935году сформулировал Тенсли: {Экосистема} = [биоценоз] + [биотоп]. Позднее Сукачев (1947) это же понятие определил как биогеоценоз. Существенных расхождений в этих определениях нет, т.к. они полностью отражают синтез живой и неживой природы местообитаний в системах разного уровня и организации. На рассмотрении этих составляющих окружающей нас природы остановимся более подробно.

Абиотические компоненты  это химические и физические элементы неживой природы:

неорганические вещества и химические элементы, участвующие в обмене веществ между живой и неживой материей: диоксид углерода, вода, кислород, кальций, калий, натрий, железо, азот, фосфор, сера, хлор, и др.;

органические вещества, связывающие абиотическую и биотическую части экосистем: углеводы, жиры, аминокислоты, белки, и др.;

поток энергии;

воздушная, водная или твердая среда обитания;

климатический режим: солнечный свет, испарение, ветер, температура, влажность, осадки, водные течения и др.



Биотические компоненты состоят из трех функциональных групп организмов.


Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   22


База данных защищена авторским правом ©ekollog.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал