книги / Основы общей экологии. Прикладная экология
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»
ОСНОВЫ ОБЩЕЙ ЭКОЛОГИИ
В двух частях
Часть 2 Прикладная экология
Утверждено Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
Издательство Пермского национального исследовательского
политехнического университета
2017
УДК 574
ББК 57.026 О-75
Рецензенты:
д-р техн. наук, проф. Л.В. Рудакова (Пермский национальный исследовательский политехнический университет);
д-р биол. наук, проф. Т.В. Нурисламова (ФБУН «ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения», г. Пермь)
Авторы: Г.Т. Армишева, Г.М. Батракова, И.С. Глушанкова, Е.В. Калинина, С.В. Карманова, Ю.В. Куликова, И.Н. Ташкинова, А.В. Цыбина
Основы общей экологии. Ч. 2. Прикладная эколо- О-75 гия : учеб. пособие / Г.Т. Армишева, Г.М. Батракова, И.С. Глушанкова [и др.]. – Пермь : Изд-во Перм. нац.
исслед. политехн. ун-та, 2017.
ISBN 978-5-398-01172-2 Ч. 2. 2017. – 298 с. ISBN 978-5-398-01797-7
Во второй части учебного пособия, посвященной прикладной экологии, рассматриваются вопросы антропогенного воздействия и защиты объектов окружающей среды. Затронуты вопросы экологии человека и состояния окружающей среды региона.
Предназначено для студентов очной и заочной форм обучения учебной дисциплины «Экология», которая входит в учебные планы подготовки бакалавров по всем специальностям университета.
|
УДК 574 |
|
ББК 57.026 |
ISBN 978-5-398-01797-7 (ч. 2) |
© ПНИПУ, 2017 |
ISBN 978-5-398-01172-2 |
|
2 |
|
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
Введение ................................................................................. |
6 |
Раздел I. ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА И ЭКОЛОГИЯ ........ |
10 |
Глава 1. Здоровье человека в меняющихся |
|
условиях окружающей среды....................................... |
10 |
1.1. Антропоэкосистема................................................... |
11 |
1.2. Уровень детского здоровья....................................... |
19 |
1.3. Факторы риска формирования здоровья |
|
населения .......................................................................... |
23 |
1.4. Влияние загрязнения окружающей среды |
|
на здоровье населения...................................................... |
25 |
1.5. Экологическая патология ......................................... |
27 |
1.6. Гигиеническая индикация ........................................ |
29 |
Раздел II. АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ |
|
НА КОМПОНЕНТЫ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ................. |
32 |
Глава 2. Воздействие на атмосферный воздух......... |
34 |
2.1. Характеристика источников выбросов |
|
и основных загрязняющих веществ................................ |
36 |
2.2. Экологические последствия загрязнения |
|
атмосферы......................................................................... |
40 |
Глава 3. Воздействие на гидросферу........................... |
42 |
3.1. Истощение вод........................................................... |
42 |
3.2. Основные виды загрязнения..................................... |
43 |
3.3. Основные источники загрязнения............................ |
47 |
3.4. Основные показатели загрязненности водных |
|
объектов ............................................................................ |
49 |
Глава 4. Воздействие на литосферу............................. |
51 |
4.1. Почвы. Понятие о деградации почв......................... |
51 |
4.2. Воздействия на горные породы и их массивы........ |
68 |
4.3. Воздействия на недра................................................ |
73 |
3
Глава 5. Воздействие на биотические сообщества. |
|
Особые виды воздействия на среду............................ |
75 |
5.1. Воздействие на растительные сообщества.............. |
76 |
5.2. Воздействие человека на животный мир................. |
82 |
5.3. Загрязнение отходами производства |
|
и потребления................................................................... |
85 |
5.4. Шумовое загрязнение окружающей среды............. |
89 |
5.5. Воздействие электромагнитных полей |
|
и излучений....................................................................... |
90 |
5.6. Биологическое загрязнение ...................................... |
91 |
Раздел III. ЗАЩИТА И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ |
|
СРЕДЫ.................................................................................... |
94 |
Глава 6. Инженерно-экологическая защита |
|
атмосферного воздуха.................................................... |
96 |
6.1. Нормирование примесей в атмосфере..................... |
96 |
6.2. Характеристика мероприятий по защите и охране |
|
атмосферного воздуха...................................................... |
103 |
6.3. Очистка газовых выбросов от пыли и аэрозолей.... |
106 |
6.4. Снижение токсичности газовых выбросов.............. |
119 |
Глава 7. Инженерно-экологическая защита |
|
гидроферы........................................................................ |
152 |
7.1. Нормирование примесей в поверхностных водных |
|
объектах............................................................................. |
152 |
7.2. Мероприятия по охране и защите гидросферы....... |
156 |
7.3. Методы очистки сточных вод................................... |
158 |
Глава 8. Инженерно-экологическая защита |
|
литосферы........................................................................ |
173 |
8.1. Нормирование примесей в почвенном слое............ |
173 |
8.2. Мероприятия по охране почв и объектов |
|
литосферы......................................................................... |
177 |
Глава 9. Защита биотических сообществ................... |
183 |
9.1. Защита растительного мира...................................... |
183 |
9.2. Охрана животного мира............................................ |
185 |
4 |
|
Глава 10. Инженерно-экологическая защита |
|
окружающей среды от особых видов воздействия... |
189 |
10.1. Основные принципы управления отходами.......... |
191 |
10.2. Методы и технологии обращения с твердыми |
|
отходами............................................................................ |
195 |
10.3. Захоронение отходов производства |
|
и потребления................................................................... |
208 |
10.4. Стратегия обращения с отходами.......................... |
213 |
10.5. Нормирование размещения отходов |
|
в окружающей среде........................................................ |
216 |
10.6. Защита от шумового воздействия.......................... |
219 |
10.7. Защита от электромагнитных полей |
|
и излучений....................................................................... |
221 |
10.8. Защита от биологического воздействия................ |
222 |
Глава 11. Правовые механизмы устойчивого |
|
развития и охраны окружающей среды..................... |
224 |
11.1. Система экологического права............................... |
225 |
11.2. Система источников экологического права.......... |
232 |
11.3. Экологическая стандартизация.............................. |
240 |
11.4. Экологическая паспортизация................................ |
247 |
11.5. Экологическая сертификация................................. |
250 |
11.6. Экологическое лицензирование............................. |
254 |
11.7. Экологическая экспертиза...................................... |
258 |
Раздел IV. СОСТОЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ |
|
ПЕРМСКОГО КРАЯ............................................................ |
266 |
Глава 12. Состояние атмосферного воздуха |
|
в Пермском крае............................................................. |
270 |
Глава 13. Состояние водных объектов |
|
в Пермском крае............................................................. |
278 |
Глава 14. Состояние почв Пермского края............... |
282 |
Глава 15. Обращение с отходами производства |
|
и потребления в Пермском крае.................................. |
285 |
Список рекомендуемой литературы................................. |
292 |
|
5 |
ВВЕДЕНИЕ
Дефицит экологического воспитания и образования приводит ко многим непоправимым ошибкам в сфере производства, науки и всей хозяйственной деятельности человека.
Данное учебное пособие является продолжением учебного пособия «Основы общей экологии. Часть I» (2013 г.), изданного с целью формирования экологического мировоззрения современного специалиста.
Человек отличается от всех других живых организмов тем, что использует, приспосабливает природу для создания цивилизованных форм жизни. Тем самым он оказывает на биосферу планеты нежелательное воздействие, которое по масштабу сравнимо с геологическими процессами, а последствия могут сказаться как в настоящем времени, так
ив отдаленном будущем. Характерно, что уже в 1925 г. основатель учения о биосфере В.И. Вернадский писал: «Чело-
век уничтожил девственную природу. Он внес в нее массу неизвестных ранее химических соединений и форм жизни – культурных пород животных и растений. Он изменил течение всех геохимических реакций. Лик планеты стал новым
ипришел в состояние непрестанных потрясений».
Современность такова, что многолетняя хозяйственная
деятельность человека спровоцировала конфликт между обществом и природой. О том, что биосфера уже не вполне справляется с оказываемым на нее давлением, говорит наличие проблем, которые называют экологическими. Каждому человеку сегодня известны такие явления, как глобальное загрязнение воды, воздуха и почвы, опустынивание планеты, загрязнение Мирового океана, разрушение озонного слоя, нарушение теплового баланса поверхности Земли, которые являются результатом активной человеческой деятельности.
6
Экологические проблемы – общечеловеческие проблемы, поскольку человек не может жить вне биосферы, а она одна на всех. Основная задача, стоящая перед человечеством, – сохранить жизнь на планете Земля. Поэтому основой современных концепций природопользования должны стать принципы гармоничной оптимизации взаимодействия человека с природой.
Эпоха бездумного обращения человека со средой обитания заканчивается. Недостаточно человеку быть сытым и богатым. Для того чтобы жить долго и не болеть, этого мало. Нужна еще благоприятная среда обитания. Общество начало поворачиваться от преобразования природы лицом к себе,
ксвоему переустройству.
ВФедеральном законе № 7-ФЗ от 10.01.2002 г. (ред. от 03.07.2016) «Об охране окружающей среды» в ст. 1 даны следующие основные определения:
– окружающая среда – совокупность компонентов природной среды, природных и природно-антропогенных объектов, а также антропогенных объектов;
– природная среда – совокупность компонентов природной среды, природных и природно-антропогенных объектов;
– экологическая безопасность – состояние защищенности природной среды и жизненно важных интересов человека от возможного негативного воздействия хозяйственной и
иной деятельности, чрезвычайных ситуаций природного
итехногенного характера, их последствий;
–вред окружающей среде – негативное изменение окружающей среды в результате ее загрязнения, повлекшее за собой деградацию естественных экологических систем и истощение природных ресурсов;
–негативное воздействие на окружающую среду – воздействие хозяйственной и иной деятельности, последствия которой приводят к негативным изменениям качества окружающей среды;
7
–загрязнение окружающей среды – поступление в окружающую среду вещества и (или) энергии, свойства, местоположение или количество которых оказывают негативное воздействие на окружающую среду;
–благоприятная окружающая среда – окружающая среда, качество которой обеспечивает устойчивое функционирование естественных экологических систем, природных и при- родно-антропогенных объектов.
В ст. 3 Федерального закона № 7-ФЗ установлены основные принципы охраны окружающей среды:
–соблюдение права человека на благоприятную окружающую среду;
–обязательность оценки воздействия на окружающую среду при принятии решений об осуществлении хозяйственной и иной деятельности;
–обеспечение снижения негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду в соответствии с нормативами в области охраны окружающей среды, которого можно достигнуть на основе использования наилучших доступных технологий;
–допустимость воздействия хозяйственной и иной деятельности на природную среду исходя из требований в области охраны окружающей среды;
–соблюдение права каждого на получение достоверной информации о состоянии окружающей среды, а также участие граждан в принятии решений, касающихся их прав на благоприятную окружающую среду, в соответствии с законодательством и другие не менее важные принципы.
Природоохранные мероприятия, не обоснованные научно, бесполезны, а часто даже вредны, так как могут входить
впротиворечие с законами природы. Мировой опыт и передовая отечественная наука свидетельствуют о том, что сохранение биоразнообразия и экосистем требует проведения комплекса инженерно-технических мероприятий и биотехно-
8
логических, эколого-экономических и социальных мероприятий, развития научных исследований в этих направлениях, создания необходимой нормативно-правовой базы, развития социально-экономических механизмов выполнения природоохранных требований.
Изучаемая в настоящее время в вузах, техникумах дисциплина «Экология» призвана интегрировать в общий комплекс знания, направленные на гармонизацию отношений между обществом и природой, необходимые для создания качественной среды обитания и окружающей среды.
В результате изучения дисциплины «Экология» обучающийся должен знать виды и последствия антропогенного воздействия на компоненты окружающей среды; влияние загрязнения окружающей среды на здоровье человека; основные механизмы и методы защиты окружающей среды (атмосферы, гидросферы, литосферы) от техногенных воздействий.
9
Раздел I
ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА И ЭКОЛОГИЯ
Глава 1. ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА В МЕНЯЮЩИХСЯ УСЛОВИЯХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
На сегодняшний день около 75 % населения России постоянно проживает в неблагоприятных санитарно-гигиениче- ских условиях. Высокий уровень загрязнения характерен для крупных городов и промышленных центров России. Вклад в загрязнение окружающей среды вносят промышленные предприятия (нефтеперерабатывающая промышленность – 11 %, производство цветных металлов – 9 %, энергетика –
9 %, транспорт – 42 %).
Неблагоприятные санитарно-гигиенические условия окружающей среды являются важным фактором, влияющим на уровень здоровья населения. С целью изучения влияния качества окружающей среды на качество жизни и здоровья на-
селения возникла экология человека.
Экология человека – это наука, изучающая закономерности взаимодействия антропоэкосистемы и биосферы, влияние окружающей природной среды на человека, популяции и сообщества людей.
Термин экология человека впервые был использован в 1921 г. в работе американских исследователей Р.Е. Парка и Э.B. Берджеса в рамках социологического исследования.
Экология человека является частью науки экологии. Если экология изучает взаимодействие всех живых организмов на нашей планете с окружающей природной средой, то экология человека изучает то, как спрогнозировать и предотвратить истребление человеческой популяции в конкретных условиях антропоэкосистемы и биосферы [1–3].
10