САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени академика С. П. КОРОЛЁВА

В. В. МОРОЗОВ, Г. Ф. НЕСОЛЕНОВ

ОСНОВЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

САМАРА 2003

2

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени академика С. П. КОРОЛЁВА

В. В. МОРОЗОВ, Г. Ф. НЕСОЛЕНОВ

ОСНОВЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Учебное пособие

Самара 2003

3

УДК 574: 504.05

Морозов В. В., Несоленов Г. Ф. Основы экологической безопасности: Учебное пособие. –

Самара: Самар. гос. аэрокосм. ун-т, 2003. – 365 с. ISB № 5-7883-0249-8

Подготовлено с учетом стандартов специальностей авиационно-космической промышленности, рекомендованных Министерством образования России. Даны основы экологических знаний, необходимых инженерам авиа космических специальностей. Рассмотрены основные факторы, воздействующие на экологические системы. Выделено значение концепции лимитирующих факторов, которая позволяет понять многие негативные последствия человеческой деятельности. Отражено значение толерантности экологических систем для обеспечения экологической безопасности. На основе учения В. И. Вернадского о биосфере и ноосфере выделены некоторые постулаты о значении качественных характеристик природной среды. Затронуты вопросы, касающиеся области экологического права, а также некоторые экологические процедуры предупреждения и регулирования антропогенного воздействия на окружающую среду.

Табл. 18. Ил. 4. Библиогр.: 91 назв.

• Рецензенты: д-р техн. наук, проф. зав. кафедрой производства авиадвигателей СГАУ Н. Д. Проничев, канд. техн. наук, доц. зав. кафедрой ЕНД МГУС СФ В. П. Бровяков.

© В. В. Морозов, Г. Ф. Несоленов, 2003

4

© Самарский государственный аэрокосмический университет, 2002

5

1 ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ

1.1 Введение в экологию

Слово экология и его производные сегодня прочно вошли в наш лексикон. Всеобщий интерес к экологии понятен – с ней напрямую связаны вопросы не только выживания всего человечества, но вполне конкретные вопросы жизни и здоровья отдельного человека.

Однако парадокс состоит в том, что слово экология известно почти каждому, но немногие из нас, кроме, конечно, специалистов, знает, что представляет собой экология? Чаще всего ее рассматривают как состояние окружающей среды (ОС).

Устойчивость и качество ОС позволяет каждому жителю планеты с уверенностью смотреть в будущее, зная, что природные системы (ПС) не деградируют и со временем не исчезнут, а будут сохраняться, постоянно возобновляясь, и в будущем доступность их, по крайней мере, не уменьшится, или уменьшится незначительно.

Для того чтобы эти условия осуществились, необходимо знание закономерностей стабильного функционирования тех объектов и систем, из которых и состоит ОС, но в первую очередь необходимо разобраться, что же такое ОС?

Новым законом РФ «Об охране окружающей среды» [1] ОС рассматривается как совокупность компонентов природной среды, природных и природно-антропогенных объектов, а также антропогенных объектов.

Таким образом, знание закономерностей совокупности компонентов природной среды в самом общем виде и выясняет наука экология, так как изучает не только экологические системы (ЭС), но и их взаимосвязь на

6

основе информационных и энергетических потоков между собой и ОС.

Что же такое экология? Это слово образовано от греческого слова «ойкос», что означает – дом, жилище, и «логос» – наука.

Таким образом, дословно экология – это наука о доме. Только «дом» здесь понимается в очень широком смысле слова, как среда обитания.

«Логос», можно переводить со значением «информация». Тогда «экология» – это информация о создании материи, Земли, Космоса, Природы, Человека и энергетических и информационных потоков во Вселенной.

За этим понятием скрывается более значимое понятие об информационном поле или об информационности всей природной среды.

Термин экология был предложен в 1869 г. биологом Эрнестом Геккелем. Как самостоятельная наука экология сформировалась к началу 20-го столетия. В современном виде экология охватывает чрезвычайно широкий круг вопросов и тесно переплетается с целым рядом смежных наук:

-биологией,

-геологией,

-физикой,

-химией,

-генетикой,

-охраной ОС,

-энвайроментологией,

-энвайроменталистикой и др.

Такое многообразие смежных наук предопределяют и подход к экологии как к науке.

В настоящее время существует много определений экологии. Большинство из этих определений не исключают, а взаимно дополняют друг друга. Можно

7

привести только несколько из них, на любом из этих определений можно остановить свой выбор. Итак, [2]:

• Экология – наука, изучающая отношения организмов, популяций, биоценозов между собой и с ОС.

1.Наука, изучающая общие законы функционирования экосистем различного иерархического уровня.

2.Наука, изучающая некую совокупность предметов или явлений с точки зрения субъекта или объекта, принимаемого за центральный объект, в этой совокупности.

3.Маргалеф: «Предмет экология – структура, функционирование и взаимодействие надорганизменных систем разного уровня организации».

Более популярно экологию определяет Советский энциклопедический словарь (1995 г.) как науку об отношениях растительных и животных организмов или сообществ между собой и ОС.

По мнению российского ученого Н. Ф. Реймерса экология – это исследование положения человека как вида

иобщества в экосфере планеты, его связей с экосистемами

имеры воздействия на них.

Каждое из приведенных определений в большей или меньшей степени отражает многообразие, динамичность и различные стороны такого понятия как «экология».

Следует заметить, что определение, предложенное Маргалефом, имеет наибольшее признание и считается самым удачным. На наш взгляд это связано с тем, что его определение экологии затрагивает признаки системы.

Однако необходимо обратить внимание на то, что надорганизменные системы представляют собой очень широкое понятие. Это понятие включает в себя аспекты практически любых систем, содержащих живые организмы, экосистемы. Наряду с тесно

8

взаимодействующими между собой живыми организмами и геологическими, экономическими, социальными и другими системами, они являются элементами систем более высокого уровня, так называемыми глобальными системами.

В этой связи закономерности взаимовлияния компонентов этих надсистем также становятся предметом исследования различных подразделений экологии.

Таким образом, экология из чисто биологической науки превратилась в новый широкий цикл знаний, базирующийся на биологии и включающий в себя разделы химии, физики, геологии, географии, истории, экономики, социологии, политики, медицины и даже теологии.

Сегодня можно заключить, что экология – универсальная, бурно развивающаяся комплексная наука, имеющая большое практическое значение для всех жителей планеты.

Человеческое общество, появившееся на Земле, проводило последовательную деятельность по улучшению условий своей жизни в среде обитания. Эта деятельность сводилась к созданию и освоению источников энергии, земледелия, развитию транспортных средств, средств связи и коммуникаций, добыче полезных ископаемых. Все это по мере увеличения масштабов деятельности оказывало существенное влияние на ЭС и биосферу в целом.

Под экологическими системами понимаются функциональные системы, включающие в себя сообщества живых организмов и среду их обитания с учетом обмена энергиями и информацией.

Человек, благодаря своим интеллектуальным и физическим способностям, смог стать в полном смысле слова определяющим лицом планеты.

9

Бурный рост народонаселения стал возможным не столько за счет физического совершенства человека и его изумительной приспособляемости, сколько за счет создания искусственной среды обитания со специально созданными, удобными для его жизни параметрами.

Такая искусственная среда порой вредна для животных и растений планеты и все чаще становится опасной, хоть и не преднамеренно, для самого человека: человек, стремясь создать блага, получить их как можно быстрее и дешевле, пренебрегает интересами ОС.

Пока масштабы таких дешевых (за счет природы) технологий были незначительными, они не оказывали на условия обитания человека никакого влияния. Но с 40-х годов прошлого столетия воздействия на природу человеком, стали сопоставимы с природными процессами, а в некоторых случаях и выходящими за их пределы. По мнению российского ученого В. И. Вернадского, – это и представляет новую геологическую, отличную от природы, силу. Например, за миллионы лет существования Земли в результате вулканической деятельности «на гора» (по шахтерской терминологии) было «выдано» примерно в 600 раз меньше, чем человечеством за два предшествующих столетия.

Оказалось, что «вдруг» вода, воздух, почва настолько загрязнены, что выживание человека в такой среде становится проблематичным.

В России экологическая обстановка по высказыванию президента России В. В. Путина во многих регионах страны оказалась катастрофической. Основная причина – это создание быстрыми темпами таких отраслей, как:

−энергетическая,

−промышленная,

−транспортная,

−военная.

10

Ради этих целей пренебрегали не только природными ценностями, но интересами и безопасностью граждан своих стран.

Сегодня население всех стран мира обеспокоено тем, что техническая деятельность человека приводит к ощутимым воздействиям на ОС, которые, в конце концов, могут привести к глобальным изменениям с трудно предсказуемым последствиями.

Только вряд ли ради биосферы возможен отказ человечества от создаваемой им искусственной среды, и, по-видимому, человечество не сможет отказаться от сформированных им условий жизни.

Сегодня очень трудно представить, что человечество может отказаться от какого-то вида транспорта. Хотя известно, что, например, автомобильный транспорт, только

вРоссии ежегодно уносит около 40 тыс. жителей. К тому же этот вид транспорта является первейшим загрязнителем атмосферы, а в конечном итоге воды и почвы.

За удобства передвижения человечество платит большую цену. В этом случае вряд ли уместно сопоставлять пользу и вред, так как они лежат совершенно

вразных плоскостях.

Поэтому идет поиск оптимальных решений, которые позволили бы не снижать достижений человека по созданию цивилизованного общества и в то же время сохранить природную среду и качества ПС на Земле. Человечество в своем развитии подошло к тому порогу, когда сообща необходимо принимать решения в этой области. Это хорошо стали понимать и руководители государств, которые на самете 8-и государств, проходившем во Франции в июне 2003 г., впервые на таком уровне рассматривали экологические проблемы.

Проблема выживания человека, сохранения естественной биосферы может быть решена только путем

11

компромиссов и поисков оптимальных решений на основе концепции рационального развития Природы. Эти решения возможны с точки зрения преобразования естественной биосферы в искусственную среду, удобную для жизни человека и свободную от необратимых, гибельных для человечества процессов. Этот вариант реализуется в последнее время во всех странах, но на стихийном уровне.

Возможно развитие человечества и по пути ограничений:

•Численности населения Земли.

•Развития энергетики.

•Интенсификации добычи природных ресурсов

(ПР).

•Расширения:

-промышленности, а в ряде случаев и отдельных видов транспорта;

-урбанизированных территорий.

•Экстенсивного развития сельского хозяйства.

•Применения удобрений и пестицидов в сельском хозяйстве.

•Милитаризации государств.

Этот путь человечество наверняка отвергнет, так как он обрекает человечество на существование в условиях крайне жесткого дефицита, а следовательно, и жесткой распределительной системы.

Человеческое сообщество в целом имеет право и обязано выбрать сценарий развития цивилизации, ознакомившись с различными альтернативными вариантами и взвесив последствия каждого из них. К этим вариантам можно отнести и такие направления, как энвайроментология и энвайронменталистика.

Энвайроментология представляет собой комплексную дисциплину об окружающей человека среде,