Каталог :: Экология

Билеты: Билеты по экологии

     1.Предмет, цель и задачи дисциплины "Экология".  
     Дисциплина "Экология" -  это  естественнонаучная  дисциплина,  изучающая
взаимоотношения живых  организмов  и  образуемых ими сообществ между собой и
окружающей средой и освещающая принципы и методы защиты биосферы  от негативных
антропогенных воздействий.
Дисциплина "Экология"   является  базовой  (подстилающей) дисциплиной многих
обще профессиональных и в том числе дисциплины "Безо­пасность
жизнедеятельности" (БЖД).  Она базируется на достиже­ниях биологии,  химии,
геохимии, физики, математики, гигиены, экономики и ряда технических наук.
     Предметом ее изучения явля­ются естественнонаучные,
материально-технические, правовые и организационные методы и средства
воздействия общества на сос­тояние ОПС с целью ее сохранения.
     Цель реализуются решением следующих задач: 1)Изучение важнейших
научных концепций экологии  и методов и средств защиты компонентов би­осферы.
2) приобретение навыков оценки,  учета и прогнозирова­ния экологических
последствий технических решений. 3) выработ­ка умения правильно применять
зкобиозащитную технику и  техно­логию, разрабатывать  и  обеспечивать
необходимый комплекс ме­роприятий по предотвращению отрицательного воздействия
различ­ных объектов экономики на ОПС и в целом биосферу.
     Научное содержание
дисциплины "Экология" -  это  учение  о биосфере и  взаимоотношениях живых
организмов и образуемых ими сообществ со средой их обитания, общества и
природы. В дисцип­лине рассматриваются как важнейшие научные концепции
экологии, учение о биосфере и взаимодействие человека с ОПС,  так и
сов­ременные экологические  проблемы  глобального  и регионального характера в
биосфере и ее охраны,  комплекс вопросов по защите и/или охране атмосферы,
водной среды, почв, земель, флоры, фа­уны и недр от загрязнений, основы
экономики природопользования и экологического права.
Таким образом, дисциплина "Экология" освещает современные пути обеспечения
экологической  безопасности  (ЭБ)  человека, растительного и животного мира
при взаимодействии  общества  с природой.
     
     2.  Основные термины  и  определения в дисциплине "Экология". 
Впервые термин и общее определение экологии дал немецкий  био­лог З.Геккель
(1866 г.) как раздел биологической науки о взаи­моотношениях между организмами
и средой.  Согласно современной терминологии экология  - это наука,
изучающая взаимоотношения живых организмов и их сообществ между собой и
окружающей  сре­дой. В экологии выделяют крупные подразделения: общая экология
(биоэкология), геоэкология,  прикладная экология, экология че­ловека и
социальная  экология.  Для  технических специалистов особую роль играет
прикладная экология с различными  направле­ниями и  методами  исследований
(промышленная или инженерная, строительная, химическая, сельскохозяйственная и
др.)
     Природа - это сложный естественный организм, характеризу­ющийся
многообразием составляющих его компонентов  (атмосферы, гидросферы и
литосферы), которые постоянно изменяются. Человек является частью природы.
     Природная среда  (ПС) - это сложнейшая система, в которой составляющие ее
элементы находятся в  определенном  равновесии между собой.
     Окружающая среда (ОС) - это часть пространства Вселенной, в которой
обитает человек и функционируют созданные им системы (захватывающая,
перерабатывающая,  усваивающая, транспортная и выводящая). Из  определения
видно,  что ОС не имеет постоянных во времени и пространстве границ; ее пределы
зависят от дости­жений НТП и обусловлены сферой деятельности человека.
     Окружающая природная среда (ОПС) - это вся земная  приро­да, окружающая
человека, где естественные факторы функциониру­ют в органическом единстве с
продуктами человеческого труда.
     Охрана природы (ОП - по ГОСТ 17.0.0.01-76*) - это система мер.
направленных на поддержание взаимодействия между деятель­ностью человека  и
ОПС,  обеспечивающих сохранение и воспроиз­водство ПР, предупреждающих прямое и
косвенное влияние резуль­татов деятельности общества на природу и здоровье
человека.  В хозяйственной деятельности общества  чаще  употребляют  термин "
охрана  окружающей среды" (ООС) - это комплекс международных,
государственных, региональных и локальных  административно-хо­зяйственных,
технологических,  юридических  и общественных ме­роприятий, направленных на
обеспечение  благоприятных  условий среды обитания и сохранение здоровья
человека.
     Загрязнители (загрязняющие  вещества  -  ЗВ,  поллютанты, токсичные,
опасные или вредные вещества) - это неутилизированные материальные и
энергетические отходы производства, а также естественные компоненты,
нехарактерные для данной среды, оказывающие нежелательное действие на человека
и ценные для  него ресурсы живой  (биотической) и неживой (абиотической)
природы. К основным ЗВ обычно относят: взвешенные частицы,  диоксид се­ры,
оксид углерода, диоксид углерода, углеводороды и др.
     Отходы - это продукты обмена веществ и энергии между  обществом и
природой,  получение  которых  не  явилось конечной целью; в зависимости от
источника образования различают отходы производства и отходы потребления.
     Загрязнение ОПС_- это изменение ее качественного  состояния, происходящее
в результате поступления в нее загрязнителей.
     Смог (по ГОСТ 17.2.1.04-77*)- это газообразные и твердые примеси в
сочетании с туманом или аэрозольной дымкой, образующиеся в результате их
преобразования и вызывающие  интенсивное загрязнение атмосферы.
     Кислотный дождь (по ГОСТ I7. 2.1.03-84) - это дождь, водородный
показатель которого РН<5,6 (в зимнее время - кислотный снег); вызывает
ацидификацию (подкисление или закисление) поч­вы и  водоемов,  что  приводит  к
повреждению живых организмов (гибель рыбы, снижение прироста лесов и т.д.).
     Сточные воды (СВ) - это воды, отводимые после использования в
производственной и бытовой деятельности человека.  К ним относят также дождевые
стоки с застроенных (селитебных) территорий.
     Экосистема - это единый комплекс, образованный живыми организмами и
средой их обитания,  в котором живые и косные эле­менты связаны  между  собой
обменом веществ и энергии.  Термин предложен английским экологом Й. Тенсли
(1935 г.). В зависимости от масштабов выделяют микроэкосистемы (например, ствол
гниющего дерева), мезоэкосистемы (лес, пруд, озеро и др.), макро-экосистемы
(континент, океан) и глобальную экосистему (биосфера - наружная оболочка
планеты Земля,  где существует жизнь  и которая видоизменена или сформулирована
жизнью).
     Ландшафт - это природный территориальный комплекс, состоящий из
взаимодействующих  природных (рельеф,  климат,  воды, почвы, растительность,
животный мир) или природных и антропогенных элементов, которые образуют
однородную по условиям, раз­вития единую систему. Различают агрокультурный
(сельскохозяйс­твенный), антропогенный (техногенный),  природный,
геохимичес­кий, элементарный и другие ландшафты.
     Предельно допустимая концентрация (ПДК) - это экологичес­кий норматив,
максимальная концентрация 3В в элементах  ланд­шафта, которая  при
повседневном влиянии в течение длительного времени не вызывает негативных
воздействий на организм челове­ка или другого рецептора (определенный вид
животных, растений).
     Кадастр - это систематизированный свод данных, включающий качественную и
количественную  опись объектов и явлений,  а в ряде случаев и их
социально-экономическую  оценку.  Различают земельный, водный, биологический,
лесной, медико-биологический и другие кадастры.
     Экологическая ниша  (экониша)  - это область многомерного пространства
(гиперпространства)  переменных,  в  совокупности отображающих ресурсы и
условия среды, соответствующая устойчи­вому существованию вида или популяции.
     Вид (биологический)  -  это  совокупность особей с общими
морфофизиологическими признаками, способных к  скрещиванию  с образованием
плодовитого  потомства;  популяция - это совокуп­ность особей одного
вида,  длительно  занимающая  определенную территории или акватории.
     Экологический кризис -  это  стационарное,  относительно постепенное
обратимое  или необратимое ухудшение состояния ОС, вызванное деятельностью
человека (например,  ареал  Аральского моря) или естественными факторами;  
экологическая катастрофа -это аномальные изменения (длительного или
кратковременного ха­рактера) состояния  ПС,  ведущие к гибели людей и других
живых организмов и большому  материальному  ущербу  (например, Чернобыльская
зона).  При  кризисе человек выступает,  как правило, активной действующей
стороной,  а при катастрофе -  вынужденно пассивной, страдающей стороной.
     Защита ОПС - это природоохранная деятельность, направлен­ная на  снижение
или полное исключение поступления в биосферу загрязнителей антропогенного
(вызванного деятельностью челове­ка) происхождения.
     Средства защиты ОПС - это аппараты и устройства, предназ­наченные для
снижения или полного исключения поступления в би­осферу загрязнителей.
     Качество ОПС - это состояние естественных и преобразован­ных человеком
экосистем, сохраняющее их способность к постоян­ному обмену веществ и энергией,
к воспроизводству жизни.
     Управление качеством ОПС -  это  система  государственных мероприятий по
обеспечению качества ОПС на основе правильного сочетания и согласованного
удовлетворения экономических и эко­логических интересов.
     

3. Исходные теоретические концепции экологии

Наибольшее значение для экологии имела биологическая нау­ка и особенно эволюционная теория Ч.Дарвина. Положения о нас­ледственности и изменчивости, естественном и искусственном от­борах и борьбе за существование как движущей силе эволюции позволили по-новому взглянуть на многообразие и единство форм жизни и лучше понять приспособительное значение различных нап­равлений и видов эволюции: 1) ароморфоз, заключающийся в появ­лении таких морфофизиологических изменений, которые ведут к общему подъему организации биологических объектов, выходу их на новые уровни эволюции 2) идиоадаптация, обеспечивающая частные приспособления на этом новом уровне или рубеже. Приме­ром ароморфоза может служить выход водных животных на сушу (превращение рыб в земноводные), а примером идиоадаптации создание различных видов, семейств и отрядов амфибий. Эволюция закрепила 2 вида отбора: - К-отбор, при котором выживание обес­печивается за счет усложнения организма и совершенствования его функций - R-отбор, при котором те же задачи решаются рез­ким увеличением потомства (некоторые рыбы мечут до нескольких миллионов икринок за один нерест). Окончательное оформление экологии в самостоятельную дис­циплину совпало с развитием кибернетики и системного подхода. Биологические и особенно экологические объекты для кибернети­ков стали наиболее совершенными образцами реализации принципа обратной связи. Системный подход, повсеместно применяющийся в наше время, базируется на понятии системы, как множества закономерно свя­занных друг с другом элементов, составлявших собой единство, определенное целостное образование. Важнейшим свойством систе­ма является эмерджентность, т.е. появление новых, не сводящих­ся к сумме старых, качеств. Любой уровень анализа в экологии (начиная от единичной простейшей особи до биосферы в целом) требует системного подхода, ибо самая простая форма жизни уже представляет собой сложнейшую систему, превосходящую по слож­ности самые грандиозные технические устройства Из новейших глобальных теоретических обобщений для эколо­гии наибольшее значение имеет концепция диссипативных структур И.В. Пригожина. которым доказана возможность самоорганизации и усложнения макроскопических структур в неравновесных состояниях. Концепция диссипативных структур исключа­ет случайность возникновения жизни на планете и дает новое бо­лее глубокое объяснение ее зарождению и эволюции.

4. Взаимоотношения организма и среды

К условиям существования или условиям среды относятся не­обходимые организму факторы, без которых его существование не­возможно. (Рисуем таблицу): Наиболее общая классификация экологических факторов среды делит их на биотические, абиотические и антропогенные. К первым из них относятся фитогенные, зоогенные и микрогенные воздействия на организмы, ко вторым - климатические условия (свет, температура, влажность, уровень барометрического давле­ния и т.д.), эдафогенные, т.е. связанные с почвой факторы (состав почв, их влагоемкость, проницаемость для Од, плотность и т.д.), орографические условия, т.е. высота над уровнем моря, рельеф, угол наклона местности, и химические факторы, т.е. хи­мический состав воздуха, солей воды и почвенных растворов и т.д. Существенное значение имеет и стабильность условий жизни. Различают первичные изменения (например, суточные и сезонные изменения освещенности и температур) и вызываемые ими вторичные изменения (например, различная активность живых организмов днем и ночью, зимой и летом), антропогенные факторы создаются самим человеком (например, условия жизни в городах). Воздействие любого вида фактора может быть прямым (например, прямое воздействие температуры на течение физиологических процессов) и косвенным или опосредованным (прямое угнетающее воздействие ультрафиолетового облучения на развитие растений является косвенным воздействием на животных, питающихся этими растениями). Результат воздействия любого фактора зависит прежде всего от его интенсивности (рис. 1.1). Рис. 1.1. Зависимость результата действия экологического фактора от его интенсивности Важное значение имеют лимитирующие факторы среды, т.е. факторы, значения которых приближаются к пределу способности организма переносить их влияние (или обеспечивать свое нор­мальное развитие и размножение). Так, лимитирующим веществом будет не то вещество, которого больше всего требуется для рос­та и развития организма, а те вещества, доступные количества которых наиболее близки к необходимому минимуму (закон миниму­ма Либиха К основным лимитирующим факторам относятся свет, темпера­тура (жизнь возможна в диапазоне температур от -200 до +100°С), вода, кислород (лимитирующим факторам О2 становится в водной среде), такие биогенные элементы как азот и фосфор (их соотно­шение в биосфере составляет 16:1), рН среды, микроэлементы (магний, кобальт, железо, марганец, цинк, бор, хлор, ванадий и молибден). Для фотосинтеза необходимы марганец, железо, хлор, цинк и ванадий, а для азотистого обмена - марганец, бор, ко­бальт и хлор. Сложнее всего решается вопрос с определением биотических лимитирующих факторов. Масштабы их взаимовлияния трудно прог­нозировать. О сложности проблемы говорит следующий факт. Если взять только 2 популяции различных видов, то между ними может возникнуть 9 только основных форм взаимодействия: 1) нейтра­лизм, в котором взаимовлияние отсутствует; 2) конкуренция с взаимоподавлением популяцией; 3) конкуренция из-за ресурсов; 4) аменсализм (неблагоприятный для одной популяции и безраз­личный для другой); 5) коменсализм (благоприятный для одной популяции и безразличный для другой); 5) мутуализм, благопри­ятный для обоих популяций; 7) паразитизм; 8) хищничество; 9) протокооперация, т.е. образование совместных гнездований у птиц или колоний у грызунов,

5. Экология популяций и сообществ

Целью изучения экологии популяций и сообществ является получение знаний об их важнейших характеристиках и свойствах, типах развития и других особенностях, необходимых для решения конкретных хозяйственных и экономических задач. Под сообщест­вом или биоценозом понимается организованная группа популяций, растений, животных и микроорганизмов, живущих совместно в од­них и тех же условиях среды. Биоценозы являются одним из двух основных частей экосистемы. Каждая популяция характеризуется своей пространственной структурой, распределением по возрасту и полу и поведенческими особенностями. Пространственное (территориальное) единство входит в наи­более существенные признаки популяций. Оно по-разному проявляется у растений и животных, да и в последней группе может существенно различаться в зависимости от образа жизни. При оседлом образе жизни особи могут равномерно распреде­ляться по всему ареалу (области своего естественного распрост­ранения) - диффузные популяции; при неравномерности пригодных для жизни участков характерно мозаичное распределение; для по­пуляций с резкими колебаниями численности - пульсирующее. Не­редко выделяют ленточное распределение, например, у водных и околоводных речных популяций. Возрастная структура или возрастной спектр популяции за­висит от генетической конституции организмов, их физиологических особенностей, условий обитания и т.д. У однолетних растений и ряда животных с еще более корот­ким жизненным циклом на протяжении этого цикла в каждый после­дующий отрезок времени популяции будут составлять особи при­мерно одного возраста (так называемые инвазионные популяции). Этологическая структура (от слова этология - наука о по­ведении животных) прежде всего зависит от образа и условий жизни. При одиночном образе жизни в основе поведения особи - борьба за существование. С другими представителями популяции контакты возможны лишь в период размножения или, например, в местах совместной зимовки. При семейном образе жизни складыва­ются родительские пары: иногда только на время воспитания по­томства (например, у воробьев и уток), а иногда на всю жизнь (у лебедей, голубей и журавлей). Для ряда животных характерны групповые поселения - колонии с определенным взаимодействием между их членами (у птиц, сусликов, барсуков и т.д.). Известны временные объединения рыб и птиц (стаи), продолжительные и постоянные объединения некоторых животных - стада с их выра­женными отношениями доминирования и подчинения (вожак стаи, самки, молодняк и т.д.). Наибольшей сложности этологическая структура достигает у общественных насекомых (пчел, муравьев, термитов, ос), когда наблюдается четкое распределение обязанностей и согласованная совместная деятельность (например, при построении термитника или муравейника).

6. Экологические системы

Общая характеристика. Экосистема является основным понятием экологии. Она может быть представлена самыми различ­ными по масштабу образованиями - от обычной лужи до аквариума, до биосферы в целом. Близким к данному понятию является пред­ложенный акад. В.М. Сукачевым термин биогеоценоза (однородного участка земной поверхности с определенным составом живых и косных элементов и динамическим взаимодействием между ними). Понятие биогеоценоза является синонимом наземных экосистем. В каждой экосистеме выделяют 2 блока - ее косная и биокосная часть - экотип и живая часть - биоценоз (рис. 1.4). Рис. 1.4. Общая схема экосистемы и круговорота вещества и энергии в ней (по Н.Ф. Реймерсу) Общий перечень элементов экосистемы включает: 1. Неорганические вещества (азот, кислород, углекислый газ, вода и т.д.), содержащиеся в виде газов, жидкости и ингредиентов субстрата. 2. Органические соединения (белки, углеводы, липиды, гумус и т.д.), содержащиеся в живых организмах и отчасти в субстрате. 3. Субстрат - среда или основа, в которой постоянно обитают и развиваются организмы (верхний слой литосферы, гидросферы и ее донные отложения, отчасти атмосфера). 4. Автотрофы или продуценты, т.е. организмы, способные к фото- или хемосинтезу и являющиеся создателями органических веществ из неорганических. 5. Гетеротрофы или консументы, т.е. потребители органического вещества. 6. Редуценты, чаще всего являющиеся микроконсументами, разла­гающими мертвое органическое вещество и превращаюшие его в не­органическое, которое способны усваивать продуценты. Чисто биологические компоненты экосистемы (продуценты, консументы, редуценты) различавтся по типу питания и месту в круговороте веществ и энергии. Продуценты, к которым прежде всего относятся зеленые растения, обеспечивают в процессе фо­тосинтеза за счет энергии солнечного света образование нового органического вещества - углеводов. . Вновь создаваемое органическое вещество вместе с содержа­щейся в нем энергией является источником питания для консументов. Различается несколько видов консументов-травоядных (или первичных) и плотоядных (или вторичных). Вторичные консументы могут быть нескольких порядков (ежик – лиса – волк - медведь). Последним биологическим компонентом экосистемы являются редуценты, которые в основном представлены микроорганизмами.

7. Классификация экосистем.

Энергетическая классифи­кация экосистем различает 4 типа: 1) природные несубсидированные экосистемы, получающие энергию только от Солнца (откры­тые океаны, глубокие озера, высокогорные леса); 2) природные экосистемы, субсидируемые Солнцем и другими естественными ис­точниками (дождевые леса, приливные зоны и т.д.); 3) природные зоны, субсидируемые человеком и Солнцем (агрозкосистемы, аква-культура); 4) зоны, получавшие энергию от других экосистем в виде питания и топлива (города или урбанизированные террито­рии). Интенсивные агроэкосистемы в настоящее время занимает около 60% всей пашни планеты. Для них характерно применение дополнительного потока энергии (кроме солнечной), резкое уменьшение разнообразия живых организмов и доминирование ис­кусственного отбора. В доиндустриальных агроэкосистемах требо­валось меньше затрат, но они были менее эффективны при большей продуктивности на количество вложенного человеческого труда. В индустриальных агроэкосистемах затраты человеческого труда на единицу продукции меньше (в США 4% населения в сельской мест­ности кормит остальные 96%), но общие затраты резко возраста­ют, что приводит к выделению больших государственных субсидий на горючее. Обеспечение населения сбалансированными продуктами питания уже сейчас привело к пятикратному, по сравнению с людьми, увеличении расходов на сельскохозяйственных животных. От интенсификации агроэкосистем выигрывают прежде всего бога­тые страны. Применение же самых современных и высокопродуктив­ных сортов растений и пород животных без соответствующего обеспечения энергией и необходимыми питательными веществами оборачивается в бедных странах убытками. Помимо энергетической классификации экосистемы классифи­цируются и по Фауне, т.е. по виду продуцентов: на суше - пус­тыни, луга (прерии, степи, саванны, пампасы и тундра), леса (сухие и влажные тропические леса, хвойные и лиственные леса умеренного климата). В водных экосистемах выделяются речные и озерные, экосистемы затопляемых устьев рек или эстуариев, эко­системы

8. Состав и границы биосферы.

Создателем учения о би­осфере стал Владимир Иванович Вернадский (1863-1945), один из последних великих ученых-энциклопедистов. Он предсказал овла­дение человеком ядерной энергией, освоение космоса и создал учение о биосфере (1926 г.). В своей последней монографии, опубликованной в 1965 г., им была выдвинута концепция ноосферы. Основная мысль В.И. Вернадского заключалась в том, что жизнь является важнейшей движущей силой эволюции Земли. Он от­мечал, что на земной поверхности нет химической силы, более постоянно действующей, а поэтому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом. Образование биосферы явилось продуктом длительных прев­ращений вещества и энергии в ходе геологического развития Зем­ли. В.И. Вернадский различал 4 основных компонента биосферы: Первым из них является живое вещество, т.е. совокупность живых организмов. Они обеспечивают непрерывный круговорот неоргани­ческой материи, определяя, в конечном счете, состав и характе­ристики газообразной, жидкой и твердой поверхностной оболочки Земли (соответственно, атмосферы, гидросферы и литосферы). Особенно наглядна роль живого вещества в преобразовании атмос­феры. В табл. 2.1 приведены составы и температуры атмосферы Земли и ближайших планет, свидетельствующие об определяющей роли жизни в эволюции земной атмосфер. Второй компонент биосферы назван В.И. Вернадским биоген­ным веществом. Оно представлено горючими ископаемыми и осадоч­ными породами, образование которых связано с жизнедеятель­ностью живых организмов (известняк, мел и т.д.). Третьим ком­понентом является косное вещество, т.е. магматические, не биогеннные осадочные и метаморфические породы. Четвертый компонент - биокосное вещество - сочетает в себе свойства живого и косного вещества. Он представлен почвой, уникальным природным образованием, обладающим плодородием и являвшимся основным средством сельскохозяйственного производства. К перечисленным 4 компонентам в последнее время добавляются радиоактивные вещества (РВ), рассеянные атомы и вещество космического происхождения (метеориты, космическая пыль). Рис. 2.1. Схема строения биосферы

9. Циркуляция элементов в биосфере.

Биосфера представляет собой уникальную планетарную экосистему со сложившимися биогеохимическими циклами циркуляции наиболее важных для жизни элементов. Масштабы хозяйственной деятельности человека стали настолько велики, что при определенных условиях они способны нарушить эту отлаженную за сотни миллионов лет систему регуляции природной среды (достаточно вспомнить разру­шение озонового экрана и повышение содержания в атмосфере СО2). Для профилактики таких чрезвычайно опасных для жизни в целом нарушений необходимо знать основные биогеохимические циклы би­осферы. Одной из особенностей биосферы является наличие мощных буферных систем (в атмосферном воздухе, гидросфере и литосфе­ре), способных нейтрализовать даже существенные нарушения в установившемся круговороте веществ и энергии. Надежность функ­ционирования этих систем обеспечивается, в частности, тем, что на каждый квадратный метр Земли приходится 1260 м3 воздуха и 8300 м3 воды океанов (морей) и 2,4 м2 раздела между воздухом и водой. Биогеохимические циклы биосферы обеспечивают живые орга­низмы 30...40 химическими элементами, необходимыми для них. В завершение анализа биогеохимических циклов биосферы следует подчеркнуть их основные особенности: 1. Все круговороты сложились как идеально отлаженная последо­вательность процессов ассимиляции и диссимиляции веществ, обеспечивающих динамическую стабильность среды обитания живых организмов и прежде всего составов газов атмосферы, солей оке­ана и биогенных элементов почвы. 2. Все круговороты имеют мощные буферные и обменные фонды, легко компенсирующие даже существенные изменения биогенной миграции элементов вследствие многолетних колебаний климата и расширения экономической деятельности человека. 3. Для каждого газового и водного круговоротов характерно свое время оборота биогенных элементов и веществ через живые орга­низмы (для N2 - 100 лет, СО2 - 200...300 лет, О2 - 2000...2500 лет, Н2 О - 2 млн. лет). 4. В наше время изменения, вносимые экономической деятель­ностью человека в биосферные круговороты, стали вполне сравнимы с масштабами соответствующих природных процессов (например, поступление CO2 в атмосферу за счет сжигания топлива человеком увеличилась более чем в 2 раза; 65% поступлений NO2 в атмос­феру составляют антропогенные выбросы; промышленная фиксация N2 составляет 2/3 от биологической).

10. Эволюция биосферы.

Появившиеся 3 млрд. лет тому назад живые организмы преобразовали планету, резко изменив ее воздушную и водную оболочки, поверхность и почвы. В поступа­тельной эволюции планеты можно выделить 3 ключевых момента или этапа. Первый из них связан с переходом живых организмов к бо­лее совершенному - аэробному типу дыхания, который стал возмо­жен при повышении содержания О2 в атмосфере до 1%. После этого последовало планетарное взрывообразное накопление О2 - от 1 до 20% за 20000 лет. При достижении содержания О2 в атмосфере до 10% и выше началось образование озона, что обеспечило развитие жизни на мелководье и последующий ее выход на сушу. Вторым этапом стало бурное развитие жизни на суше при от­носительно стабильном (приблизительно 21%) содержании О2 в атмосферном воз­духе. Наблюдавшиеся на данном этапе периодические потепления и оледенения приводили к колебаниям содержания О2, нарушениям баланса процессов ассимиляции и биссимиляции органического ве­щества и накопления его запасов в недрах планеты. Третий этап связан с появлением человека. После своего появления около 3 млн. лет тому назад человек вначале не ока­зывал существенного влияния на биосферу. Его экологическая ниша была ограничена всего несколькими регионами планеты, он был включен в естественные трофические цепи и пирамиды. Но переход человека от охоты и собирательства к производящему хозяйству и массовым охотам 10-35 тыс. лет тому назад привел к первым антропогенным экологическим кризисам.

11. Человек в биосфере

Человек справедливо считается венцом эволюции органичес­кого мира. Необычайная сложность такого явления как человек стала причиной многообразия подходов к изучении человека, как объекта сознания. Н.Ф. Реймерс выделяет биологический, психо­логический, социально-экономический и естественно природный аспекты анализа. При первом из них изучаются строение и функции человека, при втором - его этолого-поведенческие особен­ности, при третьем - общественные и экономические связи, при четвертом трудовые характеристики и этнические особенности. Если рассматривается индивид, репродуктив­ная группа, адаптивный тип и т.д., то это будет биологический аспект анализа и в том числе экология человека. Но если расс­матриваются личность, семья, социальные группы и классы, то это уже социальные науки и в том числе социальная экология. Оба указанных термина предложены в 1921 году, в нашей стране они стали использоваться с 1974 г. Помимо этой специфической роли человека в природе следует указать и на другие характеристики, определившие его особое место в биосфере. Во-первых, человек является практически единственным видом, проживающим во всех основных частях биосферы, т.е. во всех климатических зонах и во всех регионах планеты, в том числе в Антарктиде. Человек осваивает околоземное пространство, изучается возможность его жизни на континентальном шельфе. Во-вторых, промышленная революция, начавшаяся в XVIII веке, и научно- техническая революция XX века привели к резкому усилению антропогенных воздействий на биосферу. В-третьих, следует учитывать этолого-психологические особенности человека. Главной из них будет альтруизм, т.е. бескорыстная забота о благе других людей. Резкий всплеск разруши­тельных тенденций и явлений можно объяснить перенаселением планеты, своего рода массовым эффектом или реакцией на демог­рафический взрыв. Следует учитывать также выраженную инерцион­ность человеческой психики. Переход на новые, более соответс­твующие нашему времени ценности, приоритеты и ориентации зай­мет продолжительность жизни нескольких поколений людей (т.е. не менее 60 лет). Перестройка человеческой психологии в эпоху глобальных экологических кризисов тем более сложна, что она потребует изменения нравственного императива человечества, от­каза от ряда освященных мировыми религиями положений и уста­новление новых, продиктованных глубокой экологией, заповедей поведения.

12. Среды жизни человека и формы его адаптации к ним.

Человек является единственным биологи­ческим видом, распространенным по всей биосфере. Есть регионы с высокой плотностью населения, есть места, где человек появ­ляется только эпизодически и сравнительно небольшими группами (например, в Антарктиде), но нет таких мест, где бы не ощуща­лось действие антропогенных факторов или последствий экономи­ческой деятельности человека. В зависимости от степени антропогенных преобразований различаются естественные, антропогенные и формируемые среды обитания. К естественным относятся регионы, в которых остались практически в неизмененном виде сложившиеся биоценозы и где регистрируются только общепланетарные антропогенные изменения. Антропогенная среда обитания поддерживается систематическими усилиями человека и при его уходе она разрушается. Формируемые или искусственные среды обитания представлены прежде всего городами и урбанизированными территориями, в которых даже трава может заменяться искусственными зелеными покрытиями (США). По функциональному назначению выделяют производственную, бытовую, селитебную и рекреационную среды. Один из вариантов последних - естественная природа с ее климатическими и бальнео­логическими факторами. Разброс значений характерен для фак­торов среды: солнечного излучения, скорости движения ветра, стихийных явлений природы и т.д. Однако люди, длительное вре­мя проживающие в экстремальных условиях (например, в Тибете), как правило, хорошо приспособлены к этим экстремальным условиям. Процесс приспособления к изменившимся климатическим усло­виям называется акклиматизацией и составляет недели и месяцы при акклиматизации к жаркому климату и от 6 месяцев до 1,5...2 лет - к холодному. Длительность акклиматизации к полярным условиям помимо холода связана также с изменениями фотопериодизма (по­лярная ночь и день) и значительными колебаниями геомагнитного поля. Адаптация человека, т.е. передаваемое по наследству прис­пособление строения, функций и поведения к ОС, соответствует общим законам биологической адаптации. Однако у человека в этом важном и сложном процессе имеются свои особенности. Пер­вая из них заключается в применении целого ряда небиологичес­ких средств для защиты от неблагоприятных факторов, а именно: 1) применение одежды и обуви для защиты от экстремальных тем­ператур; 2) использование инженерных средств защиты (зданий и сооруже­ний, систем отопления, кондиционирования и вентиляции, средств коллективной и индивидуальной защиты); 3) изменение калорийности и режима питания; 4) медицинская профилактика предполагаемых нарушений: повыше­ние иммунитета; применение актопротекторов, адаптогенов и т.д. Второй особенностью адаптации человека является специфич­ность его поведенческих характеристик. У животных такие реакции могут быть представлены избеганием неблагоприятных, пассивным подчинением и активной борьбой с воздействием таких условий за счет создания сложной системы приспособительных реакций. В отличие от животных поведенческие реакции человека осознаны: доминирующая роль в них принадлежит мотивам высокого духовного плана, тому нравственному императиву, который по мнении В.М. Эфроимсона и создал человека, позволил ему выделиться из обще­го ряда животных, населяющих Землю. Третьей особенностью человека является то, что помимо его приспособления к природным и временным факторам в реакциях адаптации большое место занимают социальные условия жизни (адаптация к стрессам, рабочим нагрузкам и т.д.). Классифика­ция факторов, к которым адаптируется человек (по Н.й. Агаджаняну), представлена на рис Рисуем таблицу: Экстремальные факторы среды обитания человека (отходит 3 стрелочки и там): социальные, временные, природные (дальше от каждой отходит стрелка с разветвлениями): от социальных – городской образ жизни, экстремальные факторы трудовой деятельности, материальные и энергетические загрязнения,ухудшение качества пищи и воды. От временных -- несовпадение внутренних биоритмов человека, От природных -- Геофизические и метеорологические факторы, изменение гравитации, условия высокогорья, колебание гелио и геофакторов

13. Адаптивные типы и расы.

При анализе человечества как большой системы выделяют следующие биологические уровни сложности: особь, репродуктивная группа, экологическая популя­ция, адаптивный тип, раса, вид-человек разумный. Популяция от­личается единством морфофизиологических признаков и практи­чески одинаковым уровнем приспособленности к условиям среды. Всего выделено 4 адаптивных типа: горные, арктические и тропические люди, а также промежуточная группа между двумя последними. Арктический человек отличается плотным телосложением, у него большее наполнение тканей кровью и выше процент жировой ткани, что увеличивает теплоизоляцию ядра тела. Для тропического человека характерно удлинение формы те­ла, повышение относительной поверхности испарения. Увеличено число потовых желез, что позволяет поднять интенсивность пото­отделения. Население умеренной зоны занимает промежуточное положение между двумя рассмотренными адаптивными типами. Последним из 4 адаптивных типов является горный человек. Для него характерно существенное увеличение размеров грудной клетки и теплопродукции, скорости кровотока и интенсивности кроветворения. Наибольшая выраженность приспособительных форм адаптации наблюдается на следующем иерархическом уровне сообществ людей - на уровне рас, т.е. исторически сложившихся групп людей с обеими физическими особенностями: цветом кожи, глаз и волос, очертаний головы, ростом и т.д. Современное человеческое об­щество разделяется на 3 или 5 рас. В первом случае это будет белая евразийская, черная экваториальная и желтая азиатско- американская (монголоидная) расы; во втором случае - негро­идная, европеоидная, монголоидная, американская и австралоидная большие расы. Расы сформировались около 30...40 тыс. лет тому назад. Все представители экваториальной (негроидной) и австралоидной рас относятся ко второму адаптивному типу - тро­пическому человеку; евразийская раса - к промежуточному; арк­тическая подраса монголоидов - к арктическому человеку. Каждая раса или подраса обладает теми типичными чертами, которые ха­рактерны для соответствующих адаптивных типов.

15. Проблема роста народонаселения

Около 10 тыс. лет тому назад общая численность людей на планете составляла примерно 5 млн. чел., а период ее удвоения - 3 тыс. лет. Население увеличивалось с возрастающей ско­ростью, особенно начиная с 1500 г. н.э. К 1900 году число лю­дей достигло 1.6 млрд. чел., время удвоения численности сокра­тилось до 100 лет. В наше время эти цифры составляют соответс­твенно 5,3 млрд. чел. (1990 г.) и 40 лет. Такой бурный рост народонаселения в XX веке называют демографическим взрывом. Этот взрыв означал не только социально-демографическую пробле­му, но и экологическую, так как его негативные последствия имеют прямое отношение к экологии человека, качеству его жизни и выживания. К негативным экологическим проблемам демографического взрыва относятся фактическое превышение численности людей ее оптимального уровня, возрастающий недостаток продуктов питания и изменение возрастной структуры человечества. В целом по планете по прогнозам демографов уже в ближайшее десятилетие население планеты может достичь 11-12 млрд. чел. и стабилизироваться на этом уровне (по пессимистическим прогнозам к концу XXI века население планеты увеличится до 28-30 млрд. чел.). Между тем по мнению другой группы экологов оптимальная численность населения нашей планеты составляет 1,5 млрд. чел. Человеку тяжела теснота и скученность современных городов, вредны не только превышающие ПДК и ПДУ уровни воз­действия негативных факторов, но и само их появление в воздуш­ном бассейне города; полезней чистая ключевая вода, а не обра­ботанная хлором водопроводная, и необходима дикая нетронутая природа. В РФ проблемы избыточного роста населения в настоящее время нет. Более того, население страны сокращается из-за рез­кого ухудшения качества жизни, в том числе и по экологическим причинам; падает рождаемость и увеличивается смертность. Толь­ко от самоубийств в последнее время страна теряет ежегодно около 70 тыс. чел. Вторым негативным последствием роста народонаселения мож­но считать увеличение недостатка продуктов питания. Третьим последствием роста народонаселения является изме­нение возрастной структуры общества. Таким образом, резкий рост народонаселения в XX веке су­щественно обострил экологическую обстановку в мире и РФ за счет увеличивающегося недостатка продуктов питания, неблагоп­риятных изменений возрастной структуры общества в ряде регио­нов и, главное, все более отчетливого превышения количества людей на планете над оптимальным уровнем. Последнее обстоя­тельство настоятельно требует эффективного контроля за рождае­мостью и смены ряда важнейших для человечества приоритетов и ценностей.

16. Проблема урбанизации

В XX веке параллельно росту народонаселения планеты шел процесс урбанизации, т.е. сосредоточения населения и экономи­ческой жизни в городах. Если в 1900 г. в городах проживало 224,4 млн. чел. (13,6%), то в 1980 г. - 1821 млн. чел. (41,I%).По прогнозам демографов к началу XXI века из населения планеты 7 млрд. чел. 5,5 будут жить в городах. Урбанизация явилась не­избежным следствием функционирования индустриального общества с его требованиями специализации и концентрации производства. Развитие урбанизации имеет ряд особенностей и создает серьез­ные экологические проблемы. Первая особенность урбанизации неравномерность, тенденция развития мегаполисов, из­менения естественных условий жизни, резкое увеличение массообмена в крупных городах и сложность водоснабжения для некоторых из них. Экологическими проблемами крупных городов являются вы­раженные загрязнения атмосферного воздуха, сложность ликвида­ции отходов современного города, повышение заболеваемости на­селения и негативные сдвиги нравственности городских жителей. Процесс урбанизации затронул практически все государства мира. Однако этот процесс идет неравномерно. В развитых стра­нах доля городского населения сейчас превышает 70%, а в неко­торых из них уже подошла к пределу. Второй особенностью урбанизации стала тенденция к создании мегаполисов. Они в развивавшихся странах растут быстрее, чем в развитых, правда, за счет стагнации мелких городов и умеренном росте средних. Третья особенность урбанизации - резкое увеличение массобмена между городом и другими территориями. Город является субсидируемой экосистемой и для его функционирования необходима доставка энергии, пищи, воды и сырья для промышленности. Соответственно растут и отходы. Высокие загрязнения промгородов составляют самую тяжелую экологическую проблему. Не меньшую опасность для здоровья населения городов представляют "болезни цивилизации", т.е. группа заболеваний, вызванных специфическими условиями жизни больших городов. Го­родской житель постоянно находится в условиях стресса. Следующей тяжелой экологической проблемой городов являет­ся необходимость утилизации громадного количества отходов. Разумеется, в городах имеются и значительные удобства для жизни: более совершенный транспорт, широкие возможности для образования; города являются крупными центрами науки, культуры и искусства. Но за все это приходится платить: дышать отрав­ленным воздухом, пить пахнущую хлором воду, жить в условиях растущей преступности, одиночества и депрессии. Частота самоу­бийств в городах значительно выше, чем в сельской местности; в них же более выражен упадок морали и нравственности, больше наркоманов и больных венерическими заболеваниями. Вновь появи­лась масса беспризорных детей и т.д.

17. Глобальные последствия загрязнения атмосферы

Наиболее опасные последствия загрязнения атмосферы заклю­чаются в разрушении озонового экрана и развитии парникового эффекта. Оба эти процесса явились результатом воздействия практически всех стран планеты, их последствия могут карди­нально изменить ход естественного развития жизни на Земле. По­этому с полным основанием оба эти процесса можно назвать пла­нетарными или глобальными. Разрушение озонового экрана, представлявшего собой тонкий слой О3 на высоте 18...30 км над экватором и 6...8 км над полюсами, вызвано накоплением в атмосфере хлорфторуглеродов, т.е. группой газов широко применяющихся в промышленности как хладагенты, растворители и средства пожаротушения. В основе разрушения озонового слоя лежит диссоциация хлорфторуглеродов, идущая с образованием атомарного хлора, ко­торый вступает в реакции с озоном, дающую в итоге О2. Не иск­лючается разрушительное действие на озоновый слой выбросов сверхзвуковых самолетов, запусков ракет и т.д. Истощение озонового слоя увеличивает уровень УФО, что от­рицательно сказывается на здоровье человека: увеличивает час­тоту рака кожи, ведет к катарактам хрусталика и подавлении им­мунной системы. Осознание опасности разрушения озонового экрана привело к заключению Монреальского соглашения о конкретных сроках прек­ращения выбросов хлорфторуглеродов к 2005 году (сокращение выбросов наполовину планировалось к 1988 году). Соглашение бы­ло подписано 82 государствами, в том числе СССР. Вторым глобальным последствием загрязнения атмосферы яв­ляется парниковый эффект. Его развитие связано с постепенным накоплением в атмосфере планеты СО 2. Тем не менее, мировое сообщество ориентировано на прямую связь потепления с выбросами парниковых газов за счет хозяйс­твенной деятельности человека. Уже делаются попытки заключения соглашения, аналогичного Монреальскому, в отношении парниковых газов с требованием сокращения выбросов СО2 на 60%, метана –20%. Изменения климата в комбинации с разрушением естественныхэкосистем увеличат опасность инфекционных болезней (в частнос­ти, малярии) в регионах, где ожидается потепление. Почти в 1,5 раза увеличится число лесных пожаров. Перспективными методами профилактики парникового эффекта остаются альтернативные источники энергии (ветер, солнце, морские приливы), повышение эффективности использования тради­ционных источников, что может снизить выброс парниковых газов на 10...30%; применение более совершенных технологий и т.д. В заключение следует отметить, что в истории планеты уже были периоды, в которые то повышалось, то уменьшалось содержа­ние в атмосфере О2 и СО2, что сопровождалось глобальными изме­нениями климата, его потеплениями и великими оледенениями.

18. Опасность ядерных катастроф и радиоактивных загрязнений

После открытия первого известного человеку вида ионизиру­ющей радиации (ИР) в 1895 г. - рентгеновского излучения -прошло немногим более 100 лет. Опасность ИР для здоровья и жизни была осознана только через полстолетия. В настоящее время различают пороговое и беспороговое действие ИР. При первом действии выраженность лучевых пораже­ний (лучевых болезни и ожогов, катаракт и т.д.) пропорциональ­на полученной дозе облучения (зависимость "доза-эффект" носит S-образный характер), а при втором - нарушения в клетках орга­низма носят вероятностный, стохастический характер. Поражение соматических клеток через 6...30 лет приводит к злокачествен­ным опухолям, поражение зародышевых клеток - к изменениям нас­ледственности, мутациям Пороговое воздействие ИР связано с авариями АЭС, значительными утечками и выбросами радиоактивных материалов, высокими уровнями ради­оактивных загрязнений; беспороговое - с воздействиями радиоак­тивного фона, рентгеновским облучением при медицинских иссле­дованиях, космическим излучением. Важной особенностью радиоактивного заражения земли в ряде случаев является длительный период полураспада продуктов ядер­ных взрывов. Период полураспада стронция-90 составляет 28 лет, цезия-135 - 30 лет, плутония-233 - 2,4*104 лет. Это значит, что для естественного распада таких элементов потребуются десятки и сотни лет. После Чернобыля острее стала необходимость профилактики таких аварий и катастроф. В ряде стран (США, Франции и др.) атомную энергетику продолжают развивать, ужесточая требования безопасности. В Швеции и на Филиппинах принято решение о зак­рытии всех АЭС (хотя они давали в Швеции 50,3% электроэнергии) к 2010 г. В ряде стран предложено сооружать подземные АЭС, что при 10...15%-ном повышении стоимости сравнительно с наземным раз­мещением уменьшает интенсивность радиационного загрязнения при аварии в 1000 раз; проще решаются вопросы захоронения и ликви­дации АЭС и т.д. Окончательная стратегия борьбы с опасностью ядерных катастроф большинством стран и в том числе РФ еще не выбрана и остается одной из самых актуальных проблем нашего времени. Таким образом, в наше время остается достаточно высокой опасность ядерных катастроф, что требует разработки новых ме­тодов и средств защиты от них, среди которых первое место должны занимать новые технологические и строительные решения и широкое использование альтернативных источников энергии. Од­новременно следует бороться c повышением радиоактивного фона современных селитебных зон, для чего строительной экологией разрабатываются перспективные методы и подходы.

19. Проблема истощения природных ресурсов

Под природными ресурсами (ПР) понимаются конкретные виды материи и энергии, которые обеспечивают развитие человеческого общества, но формируются в ПС и являются ее компонентами. В социально-экономическую сферу они входят как энергетические и материальные элементы производства. К ПР также относятся те природные условия, которые необходимы для человека как биологического вида, т.е. необходимы для удовлетворения его естест­венных биологических и психологических потребностей, а также и ряда других потребностей более высокого уровня. Имеется ряд классификаций ПР, основанных, например, на их исчерпаемости и возобновляемости, возможности замены одних на другие, геофизической природе и биологическим фермам и т.д. По исчерпаемости все ресурсы делятся на исчерпаемые и неисчер­паемые (примерами первых являются геофизические условия жизни, НИ и т.д.; вторых - солнечная радиация, энергия ветра и воды). Возобновляемые ресурсы обладают способностью полностью восста­навливаться через определенное время (почвы, флора, фауна), к невозобновляемым относят ПИ. ПР делятся на энергетические, газово-атмосферные, водные, почвенно- геологические, биологичес­кие (продуцентов, редуцектов, консументов) и комплексные (кли­матические, рекреационные, антропологические, познаватель­но-информационные и ресурсы пространства и времени). К энергетическим ресурсам относятся солнечная радиация и космические лучи, энергия приливов, отливов и океанических те­чений, потенциальная и кинетическая энергия воздуха, воды и горных пород, атмосферное электричество и земной магнетизм, запасы горючих ПИ, энергия искусственного и естественного атомного распада и син­теза, геотермальная и биологическая энергия. Энергия атмосферного электричества и магнетизма неперс­пективна из-за незначительности ресурса в первом случае и пос­тепенного ослабления магнетизма во втором. Горючие ископаемые в настоящее время является основными источниками энергетики современного общества. Большие возможности у атомной энергетики, но только при условии обеспечения полной безопасности АЭС. Значительны ресурсы биоэнергетики, но она пока находит применение только в странах, не имеющих достаточных запасов горячих ПИ. Газово-атмосферные ресурсы Из-за сжигания горячих ПИ потребление О 2 увеличилось вдвое, однако, снижение его концентрации не зарегистрировано. Загрязнение водоемов суши снизило содержание О2 в некоторых из них, что отрицательно сказалось на ихтиофауне. Тяжелой проб­лемой сохранения качества газово-атмосферных ресурсов стало их интенсивное антропогенное загрязнение вредными выбросами, что требует принятия срочных мер по обеспечению качества атмосфер­ного воздуха. Водные ресурсы. Практически не изменились океанические и морские воды, за исключением региональных, атмосферная влага местами сильно подкислена, что приводит к кислотным дождям Почвенно-геологические ресурсы. Около половины сель­скохозяйственных земель эродированы, что увеличило площадь вы­ходов горных пород. Быстро увеличиваются загрязнения почв, ве­лики нарушения земной поверхности . Биологические ресурсы. Под угрозой исчезновения 10% видов растений, их биомасса сократилась на 7% (по другим данным - на 20%). Производительность сельскохозяйственных культур в разви­вающихся странах (а их большинство) низка. Комплексная ресурсная группа. Существует реальная угроза резкого изменения климата (вследствие парникового эффекта), что требует принятия срочных мер по уменьшении выбросов СО2. Ресурсы отдыха и лечебные природные ресурсы быстро истощаются. Генетические ресурсы человека напряжены (см. подраздел 3.4), а местами даже наблюдается генетическое вырождение. Существенно ухудшается и социальная среда, особенно в развивавшихся стра­нах и РФ,

20. Региональные экологические проблемы Тверской области

Наиболее неблагоприятными является экологические условия в областном центре. Город Тверь не относится к городам с очень большими уровнями загрязнений, но и в нем имеются территории со значительными уров­нями загрязнений, оказывающими негативное влияние на качество жизни и здоровья человека. В городе расположены крупные промышленные предприятия, в том числе химической промышленности, и несколько ТЭЦ. Через город проходит автомагистраль Москва- Санкт-Петербург, что существенно увеличивает поток автотранс­портных средств по улицам города. Особенно велики выбросы на 12 промышленных площадках города, четыре из которых являются источниками более чем 80% всех выбросов города. На территории города выделяются узлы экологической напряженности (УЭН), т.е. участки с такими нарушениями естественных условий и уровнями загрязнений, которые приводят к росту общей заболеваемости и заболеваемости, обусловленной непосредственно экологическими факторами (главным образом, аллергическими бо­лезнями). Первым УЭН является участок на правом берегу Волги в вос­точной части города Твери. Источниками загрязнений на этом участке являются ТЭЦ-4, "Химволокно", "Искож" и другие предп­риятия. Основные ЗВ представлены сероводородом, сероуглеродом и сернистым ангидридом. Второй УЭН расположен по правому берегу Волги между усть­ями Тьмаки и Тверцы. Его территория - наиболее древняя часть города, через нее проходят основные транспортные магистрали. Автотранспортом создается высокое загрязнение воздуха, макси­мально разовые концентрации названных выше основных ЗВ лежат в пределах 22,5...52,5 ПДК. Высоки загрязнения почвы: содержание свинца в них в 8 раз выше ПДК, мышьяка - в 6,2 раза, цинка – в 5,2. Начиная с устья Тьмаки воды Волги становятся сильнозаг­рязненными (индекс загрязнения превышает 30). Третий УЭН располагается в восточной части Пролетарского района в зоне АО "Тверская мануфактура", ТЭЦ-1, железнодорож­ной магистрали и других предприятий. Основным загрязнителем воздуха в этом районе является NO2 (более 4-5 ПДК) и пыль. Сильно загрязнены воды Тьмаки, в почве велики (в 4-7 раз выше ПДК) концентрации свинца и мышьяка. Четвертый УЭН расположен на левом берегу Волги в районе станции Дорошиха и вагоностроительного завода. Индекс макси­мальных разовых загрязнений воздуха от 7,5 до 22,5 (прежде всего по NO2). Загрязнение Волги среднее, много свалок мусора и бытовых отходов в районе вагоностроительного завода. Пятый УЭН расположен около Мигаловского моста. Основные загрязнители - автотранспорт, полиграфические предприятия, ДСK-2, Мигаловский аэродром. Для данного узла характерно неу­довлетворительное состояние территории, нарушение почвы (карь­еры, выемки). Сказывается на экологическом благополучии жителей и соседство аэродрома, создающее высокие уровни акустичес­ких шумов и превышавшие ПДУ интенсивности СВЧ-поля. Шестой УЭН располагается по левому берегу Волги напротив первого узла. На нем сказывается влияние предприятий, создаю­щих основу загрязнений первого узла напряженности (ПДК сероуг­лерода превышено в 5 раз, Н2S - в 2...5 раз); высокие уровни загрязнения создает и расположенный здесь комбинат строитель­ных материалов. Седьмым УЭН с полным основанием можно считать микрорайон "Юность". Расположенные рядом с ним предприятия, главные из которых завод: "Центросвар" и Завод стеклопластиков и стекло­волокна, создают высокие концентрации окислов азота, соедине­ний тяжелых металлов (ванадия, меди, никеля и др.), сернистого ангидрида и т.д. Жилые здания микрорайона все ближе подходят к источникам загрязнений, что приводит к снижению качества жизни и на этой территории. В других населенных пунктах области экологическое состоя­ние лучше, чем в областном центре, за исключением Удомли, где расположена Калининская АЭС. АЭС вызывает определенное беспо­койство за свою безопасность жителей региона. Кроме того, ее функционирование приводит к негативным изменениям условий жиз­ни в самой Удомле: имеющиеся водоемы не обеспечивают полного охлаждения сбросов АЭС, что создает повышенную влажность и т.д. Вызывают беспокойство не всегда оправданные и достаточно обоснованные технические проекты, затрагивавшие область. Так, с трудом удалось остановить создание водохранилища в районе Ржева для водоснабжения Москвы; не имеет достаточного эколо­гического обоснования и проект высокоскоростной магистрали Москва - Санкт-Петербург, реализация которого может отрица­тельно сказаться на ряде уникальных природных объектов области.

21. Прогнозирование и оценка экологического риска.

Под экологическим риском пони­мается вероятность деградации ПС (или вероятность экологичес­кой катастрофы), вызванной деятельностью человека или природ­ными факторами. Деградация ПС - это постепенное снижение ее энергетического потенциала, емкости и сложности: экологическая катастрофа - внезапная потеря устойчивости, переход в неравно­весное, нестационарное состояние. Понятие экологического риска в данном случае представляет собой вариант количественной оценки (получение сопоставимых показателей) устойчивости ОС или конкретных экологических объектов, аналогичной концепции риска при оценке надежности технических систем. Как следует из определения, нарушения устойчивости ОС или экологические катастрофы могут вызываться естественными причи­нами: глобальными изменениями климата, планетарными катастрофами масштабными стихийными бедствиями. Появление человека привело к новым причинам экологических ЧС и катастроф, которые можно разделить на 2 группы. Во-пер­вых, это техногенные экологические катастрофы, вызванные круп­номасштабными авариями. Во-вторых, следует выделить антропогенные катастрофы, вы­зываемые нерациональным природопользованием. В настоящее время обосновываются критерии экологических бедствий и катастроф, разрабатываются методы оценки их вероят­ности. Экологическая деградация может оцениваться и по времени восстановления. Так, для восстановления газового сос­тава атмосферы при залповых выбросах нужно всего несколько дней, для восстановления нарушенных гидрологических режимов грунтовых и поверхностных потоков - недели, гидрологических бассейнов - месяцы и годы, естественной растительности - де­сятки лет, почв - сотни лет. Соответственные оценки изменениям качества среды для перечисленных нарушений составляют шкалу:очень слабые, слабые, средние, сильные и очень сильные.