Шпаргалка по экологии

Вмешательство человека в окружающую природную среду привело к ухудшению его здоровья как биологического вида, огромный ущерб нанесен состоянию компонентов всех природных экосистем. Загрязнение всех сред - атмосферного воздуха, воды, почвы - нарушает природные механизмы стабилизации.

Основными путями миграции токсичных, радиоактивных и других веществ, опасных для человека, животных и растений, являются:

1) перенос воздушными течениями;

2) распространение по водным объектам, в том числе проникновение в подземные воды, с последующим попаданием в воды Мирового океана;

3) движение по трофическим цепям - ряду видов или их групп, каждое предыдущее звено в которых служит пищей для следующего.

Загрязнение окружающей среды токсинами - металлами, хлорированными углеводородами, нитратами, нитритами и нитросоединениями, асбестом, диоксинами и пестицидами - представляет серьезную опасность для всех экосистем. Не меньшую опасность несут канцерогенные вещества - бензапирен, промышленная пыль, диоксид азота и диоксид серы. Потенциальную опасность для водных экосистем и человека-водопользователя представляет аккумуляция радионуклидов водной биотой и донными осадками вследствие долгого периода распада изотопов стронция, цезия, циркония и ниобия.

В организм человека, как и другие живые организмы, радиоактивные и химические загрязнения проникают через дыхательные пути и желудочно-кишечный тракт с потребляемой пищей и водой.

В ходе метаболизма загрязняющие вещества превращаются в неопасные продукты, выводимые затем из организма через выделительную систему. Ксенобиотики не перерабатываются ферментными системами организмов. Значительная часть канцерогенных веществ превращается в еще более опасные и токсичные вещества, чем до поступления в организм.

Долговременные последствия влияния загрязняющих веществ еще слабо изучены. Наиболее опасными ингредиентами, которые могут содержаться в продуктах питания, являются кадмий, ртуть и свинец. Взаимодействуя с белками, эти вещества блокируют различные ферментные системы и нарушают физиологические функции организма. Эти и другие тяжелые металлы могут накапливаться в органах и тканях. Кадмий активно замещает в костях кальций.

Продукты питания могут загрязняться в результате миграции вредных веществ из упаковочных материалов, применения пищевых добавок.

Повышенные дозы радиации оказывают влияние на генетический аппарат и биологические структуры организмов человека, растений и животных. Такие дозы могут выделиться в результате аварийных ситуаций на объектах, связанных с использованием атомной энергии, либо в случае ядерных взрывов.

Это предприятия, на которых получают ядерное топливо, АЭС, базы ледокольного и подводного атомных флотов, заводы по производству атомных субмарин, судоремонтные заводы, стоянки выведенных из эксплуатации атомных кораблей. Особую опасность представляют хранилища ядерных отходов и предприятия по их переработке. Высокая стоимость технологии служит ограничением переработки отработанного ядерного топлива. Сегодня в Россию ввозятся ядерные отходы многих государств.

Атомные электростанции в настоящее время входят в ряд традиционных источников получения энергии. Использование атомной энергии в мирных целях, безусловно, имеет свои преимущества, оставаясь при этом объектом потенциального риска не только для регионов, где располагаются АЭС.

В XX в. в России произошли две крупные аварии, которые по своему воздействию на окружающую среду и человека носят катастрофический характер.

1957 г. - военное производственное объединение «Маяк»: утечка радиоактивных отходов, сбрасываемых и хранившихся в «бессточном» озере. Это озеро имело фон 120 млн кюри. Нанесен ущерб водным источникам, лесным и сельскохозяйственным угодьям.

1986 г. - авария на Чернобыльской атомной станции нанесла огромный ущерб не только району ее расположения.

Воздушными массами радиоактивное облако было отнесено на достаточно большое расстояние. Вокруг ЧАЭС на многие километры протянулась запретная зона для проживания людей. Но животные и птицы обитают на пораженной территории.

После этой трагедии многие страны стали ограничивать работу своих АЭС, отказываться от строительства новых. Это происходит потому, что никто не может гарантировать экологическую безопасность таких объектов.

Ежегодно происходит в среднем 45 пожаров, 15 утечек радиоактивных материалов на АЭС.

На планете Земля накопилось такое количество Ядерного оружия, что его применение неоднократно могло бы уничтожить все живое на ее поверхности. Ядерными державами проводятся наземные, подземные и подводные испытания атомного оружия. Стала обязательной демонстрация мощи государства посредством производства собственного ядерного оружия. В случае возникновения военного конфликта с применением ядерного оружия может произойти атомная война, последствия которой будут самыми катастрофическими.

Урбанизация оказывает отрицательное воздействие на все компоненты биосферы. Такое воздействие возрастает год от года.

Крупные города загрязняют атмосферный воздух в результате движения различных видов транспорта, а также выбросов промышленных предприятий, тепло и электростанций, обеспечивающих потребности горожан.

Мировая копилка загрязнений пополняется диоксидом азота, сероводородом, диоксидом серы, озоном, предельными углеводородами, бензапиреном, пылью. Явление смога стало обычным в некоторых городах-миллионерах. Осуществление озеленения улиц, площадей могло бы снизить антропогенное влияние города на воздух, смягчило бы шумовое загрязнение.

Строительство высокоэтажных зданий имеет отрицательные последствия для грунтов. Происходит просадка районов расположения таких зданий с компенсирующими поднятиями поверхности в пригородах. Полностью меняется природный ландшафт.

Города являются искусственно созданными экосистемами, в которых потеряно то видовое разнообразие растений и животных, которое заселяло эту территорию прежде.

Урбанизированные территории характеризуются большим использованием водных ресурсов на различные хозяйственно-бытовые и промышленные нужды. В результате образуется огромное количество сточных вод, которые даже после очистки на специальных сооружениях представляют опасность для тех водных объектов, куда производится их сброс. Учитывая то, что все воды неизбежно попадают в Мировой океан, города вносят в его загрязнение токсичные вещества, взвешенные частицы, сульфаты, хлориды, нефтепродукты, хлорорганические соединения, соли тяжелых металлов.

Город привлекает к себе все новых жителей. Следует отметить, что люди, живущие в городах, не отличаются устойчивым иммунитетом к различного рода болезням.

Горожане чаще страдают от заболеваний кровеносной, нервной и эндокринной систем. На окраинах городов образуются так называемые трущобы - районы проживания бедных семей. В домах отсутствуют водопроводы питьевой воды и системы канализации, сброс неочищенных хозяйственно-бытовых стоков происходит прямо в водные объекты.

Жизнь горожанина сопровождается образованием большого количества отходов. - Полигоны твердых бытовых отходов, стихийные свалки мусора вокруг крупных городов представляют опасность для грунтовых вод, воздуха, почв. Необходимо строительство мусоросжигательных заводов, предприятий рециклинга, которые, в свою очередь, будут оказывать техногенное воздействие на природную среду.

Городская среда резко отличается от естественных экосистем. Высокая плотность городского населения, которая достигается вследствие строительства многоэтажных домов, наносит непоправимый ущерб окружающей природной среде. Изменяется природный ландшафт. Огромные площади плодородных земель взрезаются котлованами для устройства фундаментов зданий, асфальтируются, бетонируются, так как современный человек стремится создать условия, благоприятные для своей жизни.

Территории городов буквально пронизаны всевозможными подземными и наземными коммуникациями, несущими тепло, свет, воду. В городах растет число источников электромагнитного излучения - результат внедрения новых средств и систем передачи информации. Обычно города возникают вблизи крупных источников питьевой воды - рек, озер, либо на побережьях морей и океанов.

Но не всегда в городе есть очистные сооружения для хозяйственно-бытовых стоков. Отходы городов - большая проблема, которая из года в год обостряется. Полигоны твердых бытовых отходов сопровождают все крупные города. Обилие бродячих кошек и собак, крыс, стаи ворон - следствие образования несанкционированных свалок.

Города растут, развивается сеть городских транспортных артерий. Потоки автомобилей на городских дорогах вносят свою лепту в загрязнение воздуха выбросами: оксидами азота, бензапиреном, оксидом углерода. В городах наблюдается высокий уровень загрязнения тяжелыми металлами, такими как свинец, ртуть, кадмий, медь и т. п. Это происходит не только из-за обилия автотранспортных средств на городских улицах, но и из-за расположения в черте мегаполисов промышленных предприятий. Из-за плотной застройки движение воздуха в центральных районах осложнено. Городской шум также является загрязнением природной среды.

Человек приспосабливается к таким условиям. Но гораздо труднее выжить в подобных условиях животным и птицам, в чей ареал обитания вторглось общество людей.

Птицы, животные, насекомые перемещаются в те зеленые уголки, которые еще остались в городе, - парки, скверы, аллеи, либо уходят на городские окраины. Разнообразие видов птиц постоянно сокращается из-за невозможности добыть питание и вырастить потомство. Активно увеличиваются популяции голубей, воробьев, ворон, которые приспособились к городским условиям. Становится все меньше обитателей в городских прудах.

Горожане стремятся создать искусственные зеленые насаждения вокруг мест своего проживания. Но зеленые насаждения требуют постоянного ухода и охраны.

Постоянный рост населения планеты сопровождается бурным ростом использования всех видов природных ресурсов. Под влиянием хозяйственной деятельности человека природные ресурсы истощаются. Охрана природы и рациональное использование природных ресурсов призваны решать эту проблему.

Охрана ресурсов в процессе их использования - это основной Принцип охраны природы. «Все связано со всем» - гласит закон Б. Коммонера. Поэтому охрана одного природного объекта означает охрану объектов, связанных с ним.

Организация охраны природы должна осуществляться одновременно с рациональным природопользованием в двух направлениях:

1) минимизация вредных последствий производственной деятельности;

2) стимулирование нормального функционирования биосферы планеты.

Важными Принципами рационального использования природных ресурсов являются:

1) изучение ресурсов. Грамотное и бережное использование ресурсов невозможно без наличия сведений об их объеме, качестве, без прогноза последствий их изъятия из природных объектов и возможности замены их на другие;

2) организация мониторинга состояния природных ресурсов;

3) совершенствование технологий добычи, транспортировки и переработки ресурсов, предусматривающее их максимальное использование. Проектирование, строительство новых, а также модернизация уже имеющихся производств с целью сокращения использования природных ресурсов. Использование альтернативных источников энергии;

4) повышение урожайности в сельском хозяйстве на освоенных территориях, строгое соблюдение норм и назначения при использовании минеральных удобрений и пестицидов;

5) постоянный поиск новейших природоохранных технологий с обязательным проведением экологической экспертизы;

6) сокращение образования отходов производства - сточных вод, выбросов в атмосферу и твердых отходов.

Использование отходов в качестве сырья для получения энергии и продукции;

7) восстановление природных объектов после техногенного воздействия - рекультивация земель, защита от эрозии почв, воспроизводство лесов и организация борьбы с лесными пожарами т. п.;

8) сохранение биологического разнообразия планеты.

Организация заповедных зон, заказников, национальных парков. Сокращение отлова промысловых и морских беспозвоночных. Охрана и разведение редких видов растений и животных;

9) открытая демонстрация результатов природоохранной деятельности. Экологическое просвещение населения;

10) совершенствование природоохранного законодательства стран и создание эффективных механизмов его реализации.

Значительная часть населения Земли концентрируется в мегаполисах - крупных городах с населением, по количеству близким к миллиону и более жителей. Пути решения Проблем урбанизации определяются теми отрицательными воздействиями, которые оказывают города на окружающую природную среду:

1) загрязнением атмосферного воздуха;

2) загрязнением водных объектов;

3) выведением из сельскохозяйственного оборота плодородных почв;

4)загрязнением почв;

5) образованием твердых бытовых отходов;

6) другими видами загрязнений, возникающими в результате жизнеобеспечения горожан,  шумовым, электромагнитным и т. п.

За последние десятилетия увеличился и изменился состав загрязнений, которые несут в себе городские сточные воды, твердые бытовые отходы, выхлопы автотранспорта, выбросы в атмосферу производств. Почвы городов перенасыщены тяжелыми металлами. Продолжительность жизни горожанина ниже, чем у сельского жителя.

Меры по снижению отрицательного воздействия городской среды на компоненты биосферы делятся:

1) на технологические - отвод канализации, строительство очистных сооружений и модернизация построенных с использованием новейших технологий очистки хозяйственно-бытовых стоков, замена хлорирования на другие методы обеззараживания; электрификация транспорта, замена топлива на экологически более чистые виды; организация системы управления отходами - раздельный сбор, компостирование, рециклинг, полигоны захоронения;

2) архитектурно-планировочные - организация санитарно-защитных зон вокруг промышленных предприятий; планировка расположения жилых зон с учетом климатических, физико-географических и геологических условий; озеленение городов;

3) инженерно-организационные - рационализация работы городского транспорта, предприятий; замена трубопроводов городских коммуникаций на более устойчивые к действию агрессивных сред; организация социально-экологического мониторинга состояния всех компонентов городской экосистемы;

4) экономические - инвестиции в экологические технологии; стимулирование применения таких технологий - освобождение от уплаты части налогов;

5) правовые - разработка и применение законодательных актов по защите окружающей среды.

Очень важным инструментом является развитие науки урбаэкологии, занимающейся поиском путей, средств, методов решения проблем. Предупреждение загрязнения окружающей природной среды всегда дешевле, чем ликвидация или устранение его последствия. В этой связи актуально планирование природоохранной деятельности.

Моделирование и прогноз, оценка риска являются хорошим подспорьем в решении экологических проблем городов.

Изыскательские работы, добыча полезных ископаемых, их переработка, строительство предприятий и прокладка магистралей всех видов наземного транспорта вызывают изменения почвенного покрова и нарушение гидрологического режима, а также образование техногенного ландшафта.

Рекультивация - искусственное восстановление плодородия почв и растительного покрова. Различают техническую и биологическую рекультивации.

При технической рекультивации производятся планировка поверхности отвалов, террас, приведение в устойчивое состояние откосов и отвалов, при необходимости применяется химическая мелиорация - известкование почв, гипсование. Рекультивируемые площади покрываются слоем плодородной почвы, которая была снята в начале эксплуатации участка земли и хранилась до окончания работ.

При загрязнении почв в результате техногенных аварий и природных катастроф, разрывов трубопроводов и разливов сырья либо химических веществ выполняют комплекс мероприятий. Локализуют загрязнение, по возможности удаляя, нейтрализуя и снижая объемы его вредного воздействия. Эта работа сопровождается применением механических и физико-химических методов.

После технической рекультивации осуществляют биологическую рекультивацию. Она заключается в восстановлении и повышении плодородия почв посредством проведения специальных агротехнических и фитомелиоративных мероприятий. Биологическая рекультивация направлена на возобновление обитания в почве животных, растений, грибов и микроорганизмов.

Очень важным условием проведения любого вида рекультивации является научный подход к проведению восстановительных работ. Анализ исходного состояния почвы служит основой для точного выбора:

1) механических способов обработки - вспашки, рыхления, дискования;

2) количества и видов удобрений;

3) объема и режима полива;

4) внесения структуратора для улучшения состояния газо-воздушной среды.

Заключительным этапом рекультивации является высев трав, который должен выполняться с учетом научных исследований и выбором видов растений, способных расти в данных условиях и обеспечивать развитие микрофлоры почвы. Окончательное восстановление почв занимает несколько лет.

Рекультивация может иметь значение:

1) сельскохозяйственное - с последующим использованием для получения сельскохозяйственной продукции;

2) водохозяйственное - восстановление береговых зон, предотвращение осушения болот;

3) лесохозяйственное - посадка лесных насаждений;

4) рекреационное - использование крупных выемок для создания искусственных водоемов, рекреационных зон.

Рекреация - отдых людей вне жилища - на лоне природы с целью восстановления здоровья и трудоспособности. Для многих стран, не обладающих запасами природных ископаемых, рекреация является основным источником развития экономики. Причем организация отдыха людей приносит колоссальные доходы. В основе рекреации лежит использование ресурсов туризма - природных, культурно-исторических и социально-экономических объектов. Природные ресурсы, используемые человеком для отдыха, разнообразны.

1) леса, лесопарковые зоны. Климатическая зона, где расположен этот ресурс, не имеет значения. Люди одинаково охотно хотят вдохнуть и аромат сибирской тайги, и влажный воздух тропических джунглей;

2) водные объекты - озера, реки, побережья морей и океанов. Это традиционный вид отдыха во многих странах. Целая индустрия обеспечивает такой отдых всевозможными средствами для плавания как по воде, так и под

Распространенной формой туризма стало паломничество к религиозным святыням, экскурсии к историческим объектам и архитектурным памятникам.

Развитие любых форм и видов отдыха людей неминуемо сопровождается нанесением вредного воздействия на природные экосистемы. На территории рекреационных лесов появляется масса тропинок и автомобильных дорог. Происходят вырубка деревьев, вытаптывание подроста, уплотняется почва. Строительство курортных объектов на побережье рек, озер, морей и океана наносит вред представителям флоры и фауны. Все пляжи являются источниками загрязнения водных объектов и побережья отходами, образующимися в результате присутствия людей. Пластиковые бутылки, всевозможные упаковки и консервные банки одинаково часто встречаются как в лесу, так и на берегу реки, моря и океана. Воздух загрязняется выбросами от транспортных средств, используемых человеком на отдыхе.

Рациональное использование и охрана природных объектов рекреационного значения являются задачами, требующими немедленного решения. Установлены правила поведения человека в лесных угодьях, запрещен въезд в лес на транспорте (исключение составляет спецтехника для проведения лесохозяйственных работ).

Определены штрафы за порчу природных объектов и организацию свалок отходов. Охрана водных объектов, используемых в рекреационных целях, организуется посредством выдачи лицензии. Действие лицензии может быть приостановлено в случае невыполнения владельцем водного объекта условий водопользования. Важным условием рационального использования природных объектов являются защита от загрязнений неочищенными стоками и утилизация отходов, а также мониторинг состояния ресурсов рекреации.