Конспект лекций

На позапрошлой неделе объявили об открытии первой нефтяной вышки на дне Балтийского моря Известные районы добычи - прибрежные воды Сахалина, месторождение Оха Вышел закон о разделе продукции на месторождениях Оха 1 и Оха 2 между Японией и Россией Этот закон с большим трудом проходил в нашем обществе, согласно ему зарубежные партнеры получают часть добытого ресурса, таким образом у зарубежных партнёров возникает большая заинтересованность

Первую добычу нефти со дна океанов начал СССР в прибрежных водах Апшеронского полуострова Тогда первым секретарем был Киров, под его руководством была произведена первая добыча нефти со дня моря Был даже создан городок под названием Нефтяные Камни, который обслуживал добычу нефти со дна моря Это не нефтяные платформы, а вариант города на сваях Городок обладает своей инфраструктурой и насчитывает всего несколько тысяч жителей Есть еще один водный ресурс - железно-марганцевые конкреции - шарообразные образование со дна океана, содержит различные цветные металлы в концентрации Они находятся за пределами 200-мильных зон

Есть ряд понятий, которые человек понимает интуитивно, так что понятие "Окружающая среда" -неопределяемое

Природная среда это часть окружающей среды, состоящая из естественных материальных компонентов расположенных на поверхности Земли и в ближайшем ее окружении, а также в естественных химических, физических и биологических процессах и явлениях Техногенная среда это часть окружающей среды состоящая из искусственно созданных материальных компонентов, расположенных на поверхности Земли и в ближайшем ее окружении, а также в искусственно созданных физических и химических процессов и явлениях Социально-экономическая среда это нематериальная часть состоящая из нематериальных социологических.

Экология, лекция 8

Что из себя представляет природная среда, из каких она состоит компонентов"?

Фотосинтез производит за счет Солнечных лучей

Эта схема получила называние "Большой биотический оборот вещества в биосфере", или функциональная схема экосистемы

В книге Реймерса можно найти ответ на любой вопрос, эта книга очень хорошая, здесь собрана воедино вся экологическая терминология, но иногда она очень трудна для понимания.

Экосистема это информационно саморазвивающаяся термодинамически открытая система (это прикол был, смешной)

Экосистема это совокупность биотических и абиотических компонентов природной среды, расположенных на каком-то ограниченном участке территории или акватории и связанных между собой потоками вещества, энергии и информации, причем мы отмечаем, что эти внутренние связи между компонентами и ресурсы, которыми обладает экосистема, достаточны для того, что бы эта система была саморегулирующаяся и саморазвивающаяся Биота это совокупность организмов, населяющих произвольно выбранный участок территории или акватории вне зависимости от функциональной связи между собой

Через большой биотический круговорот экосистемы происходит обмен веществом, энергии и информации Представим это в виде пирамиды

Консументы 3

Консументы 2

Консументы 1

Продуценты

Редуценты

Энергетическая пирамида

В основе пирамиды лежат продуценты, они формируют вещество, которое идет в пищу консументам Консументы бывают растительноядные (первого уровня, травоядные, трофического уровня), на этом базируются консументы второго уровня -хищники В некоторых экосистемах бывают консументы третьего уровня - суперхищники Суперхищники наиболее сильны с биологической точки зрения, а с экологической точки зрения они чаще всего наиболее слабые, поэтому их становится все меньше

Экологическая ниша - место биотического компонента (животного или растительного или животного организма) в функциональной схеме экосистемы Если говорить простыми словами, то это, кто его съедает и кого он съедает Это нельзя путать с понятием места обитания вида - это часть физического пространства, в котором этот вид существует

Эти два понятия нужно будет обязательно выучить к зачёту, иначе -капут.

Ландшафт - это природный географический комплекс, в котором все основные компоненты, такие, как рельеф, климат, вода, почва, растительность и животный мир находятся в к комплексном взаимодействии и взаимообусловленности, образуя однородную по условиям развития единю неразрывную систему Если внимательно подумать, то ландшафт и экосистема определяет одно и то же, но с разных сторон - экосистема объясняет всё изнутри, а ландшафт даёт внешнюю картинку этого процесса Ландшафт показывает результата взаимодействий, которые описывает экосистема

Продуценты - это зелёные растения и бактерии, консументы первого уровня - растительноядные, птицы, рыба, консументы второго уровня - хищники -как животные, так и некоторые растения Последний писк интерьеров - заводить растения хищники, в тропиках обитает достаточно видов таких растений-хищников

Хемосинтез - в процессе его формируется вещество за счёт энергии разложении молекул сероводорода, не нуждается в солнечном свете Возможны целые экосистемы, основанные на хемосинтезе, чаще всего на больших глубинах в мировом океане

Может ли человек влиять и изменять экосистему? Экологический закон, или закон одной десятой перехода энергии - с одного трофического уровня на другой переходит только одна десятая Рано или поздно все умирают и становятся основой для питания редуцентов В основе энергетической мощи экосистемы лежит мощность продуцентов

Глобальная проблема -

уничтожение лесных ресурсов, то есть уничтожение

продуцентов Мы уничтожили часть продуцентов в экосистеме - уничтожатся и консументы, причём больше, так как на 1 единицу консумента должно приходится 10 продуцентов

Если убить волков, то те, которых они едят, увеличатся в

размере Это приводит к тому, что возросшее количество консументов первого уровня увеличивает спрос на продуценты Продуцентов становится мало, а это приводит к уменьшению количества всех консументов

В 70е годы становится популярным переселение

видов из одной экосистемы

в другую

Интродукция или интродуцирование - переселение животных или растительных организмов из одной экосистемы в другую Со второй половины 70х годов в Европу попадают ондатра и нутрия В этом случае процесс повторяется - консументов больше, им не хватает продуцентов, хищники не едят новых, неизвестных для них животных, все это приводит к сокращению других видов консументов первого уровня

В Австралии была проблема с кроликами - их туда завезли, а хищников на них не завезли

Экология, лекция 9

Интродукция перенесение растительных и животных компонентов из одной экосистемы в другую Этот процесс иногда называют биологическим загрязнением Эндемик или эндемичный вид животных или растений вид животных или растений, который обитает в одной единственной экосистеме Это обычно очень редкие виды, занимающие особые экологические ниши

Примерь, два вида известных животных Панда (бамбуковый медведь обитает в бамбуковых зарослях, популяция не более 1000 питается только молодыми побегами бамбука) и Коала (сумчатый медведь, обитает в эвкалиптовых лесах Австралии питается двумя видами этих деревьев)

федеральный закон об экологии с глоссарием где даны определения многих терминов №7 ФЗ

Экосистема определение из федерального закона Естественная экологическая система это объективно существующая часть природной среды которая имеет пространственно территориальные границы и в которой живые (растения, животные и другие организмы) и неживые её элементы взаимодействуют как единое функциональное целое и связано между собой обменом веществом и энергией

Компоненты природной среды это земля недра, почвы, поверхностные и подземные воды, атмосферный воздух, растительный и животный мир и иные организмы, а так же озоновый слой атмосферы и околоземное космическое пространство обеспечивающие в совокупности благоприятные условия для существования жизни на Земле

Ландшафт - это территория, которая не подверглась изменению в результате хозяйственной и иной деятельности и характеризуется сочетанием определенных типов рельефа местности, почв, растительности, сформированных в единых климатических условиях

Техногенная среда

Техногенез - процесс формирования техногенной среды - процесс изменения природных комплексов под воздействием производственной деятельности человека Техногенез заключается в преобразовании биосферы или ее составляющих подсистем, вызываемых ее совокупностью геохимических процессов, связанных с технической и технологической деятельностью людей по извлечению из окружающей среды концентрации и перегруппировки ряда химических элементов и их минеральных и органических соединений Эксперимент в штатах искусственные экосистемы -БИОСФЕРА 1 и БИОСФЕРА2 Был построен комплекс из целого ряда оранжерей с разными видами ландшафтов На несколько лет туда поместили 4 мужчин и 4 женщины, но продержались они только два года

Техногенный ландшафт это тип антропогенною ландшафта, особенности формирования и структура которого обусловлены хозяйственной деятельностью человека, связанные с использованием технических средств Воздействие может быть прямым (механическое нарушение земель, растительности, затопление и осушение территорий, извлечение полезных ископаемых) и косвенным (загрязнения в результате производственной деятельности, подавление осадков или почв фактор беспокойства для птиц и животных)

Загрязнение окружающей среды

Загрязнение это внесение в сложившуюся экосистему (Б окружающую среду) несвойственных ей компонентов или компонентов свойственных, но в объемах, превышающих естественные, что может привести к нарушению сложившихся потоков вещества, энергии и информации

Классификация типов и видов

загрязнения:

1 Химические загрязнения окружающей среды практически асе виды деятельности человека

2 Радиоактивные загрязнения – атомная электроэнергетика военно-промышленный комплекс, горнодобывающая промышленность, медицина и научная деятельность

3 Шумовое загрязнение - промышленность, связанная с металлообработкой, горная промышленность, развлекательные мероприятия

(Самые шумные и необузданные туристы из Ирландии и Голландии)

4 Электромагнитное загрязнение

5 Биологическое загрязнение

6 Тепловое загрязнение

Экология, лекция 10

Такие виды загрязнений, как шумовое, радиоактивное, электромагнитное и т д называют физическим загрязнением Тогда имеем три типа химическое, физическое, биологическое Физическое загрязнение окружающей среды Тепловое загрязнение - внесение какого-то объёма тепла в окружающую среду Это тепло-электроэнергетика Использование радиаторов - тепловое загрязнение окружающей среды Черная и цветная металлургия также дает тепловое загрязнение Атомная электроэнергетика - сточные воды атомньк электростанций несут большое количество тепла Тепловые загрязнения носят локальный характер и не столь опасно для сложившихся экосистем Часто это также временный характер загрязнений Шумовое загрязнение Бабич будет бороться с шумовым загрязнением в нашем потоке Еще один вид шумовой деятельности - транспорт, в особенности авиатранспорт, строительные работы (в ТОМ числе и дорогостроение), горно-добывающая промышленность (открытый способ) Шумовое загрязнение - один из самых опасных видов загрязнения В Европе шумовые стандарты являются жестко закреплёнными С шумом пытаются бороться в любой европейской стране все автомагистрали защищены противошумовыми экранами Впервые они начали появляться в начале 90х годов, сейчас они очень широко распространены Есть и индивидуальные средства защиты от шума Строительные и некоторые другие работы ведутся в специальной экипировке, которая включает наушники Все европейские аэропорты вынесены за городскую черту Территория вокруг аэропортов зонирована по шумовым показателям Определены концентрические границы, в которых самолет должен взлететь или садиться Посадки и взлеты регламентированы по шумовым показателям Существуют временные ограничения к шумовой деятельности Фактор беспокойства - не только человека, но и животных и птиц

Электромагнитное загрязнение

Мобильные телефоны, компьютеры, заводы, ЛЭК локационные станции направленного действия Последнее время все чаще появляются публикации исследования воздействий всего этого на людей и природу Множество домов в СПб построено вблизи линий электропередач, чего быть не должно Электромагнитные загрязнения это самый малоизученный вид загрязнений

Радиоактивное загрязнение

Атомная электроэнергетика Медицинские отходы научная деятельность военно-промышленный комплекс, горнодобывающий комплекс и др Это крайне опасный вид загрязнений, это очень часто используется в политической деятельности На протяжении всех 90х годов очень активно обсуждается вопрос - нужна или не нужна атомная энергетика Атомные электростанции при безаварийной работе являются наиболее экологически чистыми К сожалению, мы не гарантированы от аварий

Авария в Чернобыле произошла не потому, что станция была технологически хуже, чем в Европе Никто не был своевременно уведомлен о катастрофе После аварии началась тяжёлая политическая борьба

Все 90е годы стояла тяжелейшая проблема обеспечения Армении энергоресурсами При всех положительных аргументах в пользу атомной энергетики, есть один очень отрицательный проблема утилизации отходов Необходимо захоранивание этих отходив Возникает вопрос -"где?"

Экология, лекция 11

Без атомной энергетики на данном этапе развития человечества мы жить не можем При безаварийной работе это практически экологически безопасно Единственная проблема утилизации отходов Пока массовых вариантов не существует Остается лишь один вариант - захоранивание отходов Есть варианты водного захоронения (это делалось в 60-е годы) В настоящее время в воде уже ничего не захоранивается В условиях демократической модели очень сложно решить эту проблему Военно-промышленный комплекс также дает радиоактивные отходы - реакторы на подводных лодках и захоронение атомного оружия

Химическое загрязнение

Любой вид хозяйственной деятельности даёт химическое загрязнение, оно отличается только масштабами и составом загрязнения, и соответственной, опасностью

Химическое загрязнение, опасное для водной среды Источники загрязнения

Неправильно устроенные свалки и другие типы хранилищ химически опасных веществ Пример - Красный бор Он очень близко расположен к Питеру Это - полигон для хранения химически опасных отходов Это очень масштабная проблема место где был в 70е годы образован полигон для хранения промышленных отходов Тогда это было хорошо продуманное сооружение в бпагоприятных для этого условиях Выглядит это как резервуары в земле куда заливаются отходы В 80-е годы предполагалось, что это все будет расширено, и осуществиться переработке старых отходов Но этот вопрос так и остался нерешенным Это проблема сейчас крайне остра, и политики из других регионов знают это название Сейчас резерва складирования нет, но складирование продолжается При таянье снегов, при дождях жидкость, захороненная в Красном бору, может выйти на поверхность Эго проблема должна быть решена на федеральном уровне

Нештатные ситуации в подземных резервуарах, хранилищах и трубопроводов по перекачке нефтепроводов При эксплуатации резервуаров и трубопроводных систем, перекачка нефти Пример -Нефтеналивной порт Приморск, открылся несколько пет назад Во время проектирования постоянно поднимался вопрос об экологической опасности строительства Порт эксплуатируется по самым высоким мировым стандартам Порт находится под землей трубы покрыть защитными слоями, стоят заслонки на случай аварии Созданы даже вертолетные площадки Удобрения и средства химической защиты в сельском хозяйстве Загрязнение нитратами даёт не только растениеводство, но и животноводческие фермы

Большое количество кормов для рыбы, которые выплескиваются в водною среду, содержит вредные вещества

Ещё одна актуальная пробпема Питера - дорожные покрытия песчано-солевой смесью Проблемы которые возникают ввиду этой смеси, мы видим на своих ботинках и покрышках машин В Финляндии снег посыпают гранитной крошкой, она удобнее, но проблема утилизации гранитной смеси также очень серьёзна Гранитная крошка дороже и требуют дополнительных усилий

Городская канализация дает очень серьезное химическое загрязнение Черная и цветная металлургия, химические производства влияют на окружающую среду СПб

Загрязнения воздушной среды

Тяжёлые металлы опасны и для воздушной и для водной среды Опасные тяжелые металлы ртуть, свинец, олово медь, цинк, хром и др Синтетические материалы не менее опасны Наиболее опасны хлорированные углеводороды (используются при производстве пластмасс, пестицидов, растворителей и др) Углеводороды и другие органические соединения при распылении сгорании и т д - бензин, растворители, растворы органических чистящих веществ Окиси серы, азота и углерода

Экология, лекция 12

Оценка состояния окружающей среды

До 70-х практически никакой нормативно-правовой базы не существовало, затем начинается разработка ряда нормативов по оценке состояния окружающей среды

Нормативы в области охраны

окружающей среды (природоохранные нормативы)

Это установленные нормативы качества окружающей среды и это нормативы допустимого воздействия на неё, при соблюдении которой обеспечиваются устойчивое функционирование естественных экологических систем и сохраняется биологическое разнообразие

Нормативы качества окружающей среды - это нормативы, которые установлены в соответствие с физическими, химическими, биологическими и иными показателями для оценки состояния окружающей среды, при соблюдении которых обеспечивается благоприятная окружающая среда.

Нормативы допустимого воздействия на окружающую среду это нормативы, которые установлены в соответствие с показателями воздействия хозяйственной или иной деятельности на окружающую среду, и при которой соблюдаются нормативы качества окружающей среды. Иногда, в европейских документах это определяется как экологические стандарты - нормы качества окружающей среды - это стандарт, который обязателен к исполнению Нормы допустимого воздействия власть рассчитывает и предъявляет производителям

Нормативные предельно допустимые концентрации (ПДК) - химических веществ и микроорганизмов - это те нормативы, которые установлены в соответствие с показателями предельно допустимого содержания этих химических веществ или микроорганизмов в водной и воздушной среде, почве, продуктах питания, несоблюдение которых может привести к деградации естественных экосистем, гибели животных растений, к негативным последствиям для здоровья человека

Предельно допустимый уровень (ПДУ) загрязнения -нормативы радиоактивного, теплового, шумового и других физических загрязнений.

На основе ПДК и ПДУ рассчитывается ПДВ и ПДС,

для предприятий и превышение которых может

привести к нарушению в целом ПДК и ПДУ в данной

местности

ПДВ - предельный выброс в атмосферу.

ПДС - сброс в воду и почву.

Экологический мониторинг

(мониторинг окружающей среды)

Экологический мониторинг - это комплексная система наблюдений за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза, изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов. Существует система мониторинга природных ресурсов - система наблюдений за состоянием какого-либо вида природных ресурсов (лесных, рыбных, почвенных), оценки и прогноза изменений количества и качества природных ресурсов под воздействием природных и антропогенных факторов

3 типа мониторинга - по иерархии

Глобальный - мониторинг охватывает всю биосферу или крупные регионы, как правило, международный (мониторинг рыбных ресурсов, мониторинг ряда загрязняющих веществ в атмосфере)

Региональный - мониторинг, который проводится либо для крупного региона одной страны или регонально международный (мониторинг Балтийского моря, мониторинг лесных ресурсов Западной Сибири, попытки организовать мониторинг состояния Аральского моря).

Местный (локальный - территория одного города или местности, акватории одного озера, водосброс одной реки Точки для мониторинга определяются в таких местах, где заведомо существует или может существовать значительная техногенная нагрузка (заводы, порты, крупные транспортные узлы).

Этапы мониторинга

1 Сбор информации о состоянии качества окружающей среды (состоянии ресурсов) в специальных местах. Операции по сбору информации осуществляют специально уполномоченные организации. На региональном уровне наблюдения складываются из наблюдений на локальном уровне. На международном уровне - из суммы наблюдений разных стран. На глобальном уровне - космическая и авиатехника, в океане - корабли на точках, на которых посменно работают страны. 100 лет идет постоянное наблюдение: США, Канада, Россия, Великобритания, Дания.

2 Обработка собранных данных - статистика, анализ сложившейся ситуации, сравнение с эталонными данными, определение тенденций в развитии ситуации.

Э. Моделирование сложившейся ситуации, прогнозирование развития ситуации Разрабатывается комплекс соответствующих решений

Кадастры природных ресурсов

Кадастр - это систематизированный свод данных, включающий описание качественных и количественных характеристик какого-либо ресурса (в ряде случаев с их экономической или социально-экономической оценкой).

В настоящее время в большинстве экономически развитых стран составлены кадастры земельных, лесных, водных, рыбных ресурсов. ГИС - геоинформационные системы - используются на этапе составления кадастров Очень популярен кадастр охраняемых территорий -международный кадастр. WWF ведёт ряд мониторинговых и кадастровых исследований по редким видам животных. На основе кадастров проводятся крупные специализированные исследования.

Результаты деятельности

человека на атмосферу

За последние 200 лет концентрация углекислого газа выросла на 25%, концентрация метана выросла в 2 раза, оксиды азота - на 3-10%, выросла концентрация хладонов - появились в результате человеческой деятельности, используются в холодильниках (хлорфторуглероды)

Экология, лекция 13

Ресурсные экологические проблемы и существующая ситуация во взаимоотношениях между человеком и окружающей средой в 90е годы 20ого столетия

60е годы - высокие темпы экономического роста, которые приводят к тяжелым экологическим последствиям, начинается экологический и ряд ресурсных кризисов (73 год - энергетический, 74 -медный кризис). 70-80е проходят под давлением непростой политической ситуации, все 70-е годы идут забастовки рабочих, транспортников и тд. Происходят изменения в системе управления природопользования, сокращается количество традиционных шахт, ищутся новые формы владения шахтами - приватизация, ре-приватизация. Всё больше шахт открывается в странах третьего мира. Усиливается природно-ресурсная эксплуатация развивающихся стран. В страны третьего мира переносится первичная переработка ресурсов, наиболее грязная и вредная для окружающей среды Уже в 80е годы формируется иная экологическая ситуация, кризис миновал. Это были годы экологического благоденствия, меняется отношение к ресурсам, люди поняли, что природа исчерпаема и что её нужно беречь. В 70е годы формируется нормативно-правовая база по охране окружающей среды, в 80е годы она укрепляется. В конце 80х формируется понятие "модель устойчивого развития". Это словосочетание является "ругательным" в русской научной среде Это - прямой перевод который не отражает суть понятия Формируется оно благодаря комиссии Гру Харлем Брунтланд.

1982 год - международная конференция по экономическому развитию и охране окружающей среды, которая проходила в Рио-де-Жанейро в Бразилии Несколько тысяч журналистов освящали работу конференции, на ней были как официальные правительства, так и общественные, научные организации Делегацию России возглавлял Руцкой, делегацию США - Альберт Гор На этой конференции формируются основные постулаты и идеи дальнейшей жизни человеческого общества на планете - и экономические, и социальные, и экологические.

Там была принята декларация об устойчивом развитии и Agenda 21 (Повестка дня на 21 век) - в этом документе были сформированы основные положения деятельности, чтобы человечество не перестало существовать как цивилизация. Рамочная конвенция - международный документ по защите воздушной среды, в первую очередь озонового слоя, вторая рамочная конвенция - о защите лесных ресурсов, о разумной их эксплуатации. Отныне положения для групп стран были сформулированы в Agenda 21 Именно тогда начинает своё существование разделение на три группы стран Формулируются предложения для социальных групп - роль профсоюзов, отдельных районов и даже женских сообществ В этом документе была сделана попытке сформулировать правила поведения человека на планете. К сожалению, до нас этот документ дошёл не сразу, наши специалисты говорили только на русском, поэтому только в 96-97 году были сделаны русские переводы.

Задачи, сформулированы в этом документе: 1. Для стран, экономически развитых. Основная задача этих стран - сокращение потребления ресурсов и энергии Необходимы не только управленческие, но и психологические изменения -каждый человек должен изменить свое поведение Основные изменения должны произойти в сфере социально-экономической среды. Ноосферный подход должен стать господствующим. 70-80е годы -формулируется демократическая модель общества в странах экономически развитых Переход к демократической модели - изменилось направления ответственности и принятия решений Если мы рассмотрим три уровня, на которых принимаются управленческие решения, то делается всё под руководством местной власти, но при классическом централизованном методе решение принимается на государственном уровне, потом распространяется на региональный и местный уровень. В странах с демократической моделью ход обратный, так как тогда очень сложно принимать решения. Например, при прокладке тоннеля через Швецию, когда вое решения были приняты, выяснилось, что естественно-радиоактивный фон был бы выше нормы, и местное население было против Пришлось договариваться с местным населением, построили комплекс для отдыха. Только на основе демократической модели возможно успешное функционирование модели устойчивого развития.