Контрольная работа по "Экологии". 2

Вариант №2

1. Современный мир и его влияние на окружающую природную среду.

В новых техносферных условиях все чаще биологическое взаимодействие стало замещаться процессами физического и химического взаимодействия, причем уровни физических и химических факторов воздействия в XX в. непрерывно нарастали, часто оказывая негативное влияние на человека и природу. В обществе возникла потребность в защите природы («Охрана природы») и человека («Безопасность жизнедеятельности») от негативного влияния техносферы.

Первопричиной многих негативных процессов в природе и обществе явилась антропогенная деятельность, не сумевшая создать техносферу необходимого качества как по отношению к человеку, так и по отношению к природе. В настоящее время, чтобы решить возникающие проблемы, человек должен совершенствовать техносферу, снизив ее негативное влияние на человека и природу до допустимых уровней. Достижение этих целей взаимосвязано. Решая задачи обеспечения безопасности человека в техносфере, одновременно решаются задачи охраны природы от губительного влияния техносферы.

В жизненном цикле человек  и окружающая его среда обитания образуют постоянно действующую  систему «человек – среда обитания».

Среда обитания – окружающая человека среда, обусловленная в  данный момент совокупностью факторов (физических, химических, биологических, социальных), способных оказывать  прямое или косвенное, немедленное  или отдаленное воздействие на деятельность человека, его здоровье и потомство.

Действуя в этой системе, человек непрерывно решает, как минимум, две основные задачи:

– обеспечивает свои потребности  в пище, воде и воздухе;

– создает и использует защиту от негативных воздействий, как  со стороны среды обитания, так и себе подобных.

Негативные воздействия, присущие среде обитания, существуют столько, сколько существует Мир. Источниками  естественных негативных воздействий  являются стихийные явления в  биосфере: изменения климата, грозы, землетрясения и т.п.

Постоянная борьба за свое существование вынуждала человека находить и совершенствовать средства защиты от естественных негативных воздействий  среды обитания. К сожалению, появление  жилища, применение огня и других средств  защиты, совершенствование способов получения пищи – все это не только защищало человека от естественных негативных воздействий, но и влияло на среду обитания.

На протяжении многих веков  среда обитания человека медленно изменяла свой облик и, как следствие, мало менялись виды и уровни негативных воздействий. Так продолжалось до середины XIX в. – начала активного роста  воздействия человека на среду обитания. В XX в, на Земле возникли зоны повышенного загрязнения биосферы, что привело к частичной, а в ряду случаев и к полной региональной деградации. Этим изменениям во многом способствовали:

– высокие темпы роста  численности населения на Земле (демографический взрыв) и его  урбанизация;

– рост потребления и  концентрация энергетических ресурсов;

– интенсивное развитие промышленного и сельскохозяйственного производства;

– массовое использование средств транспорта;

– рост затрат на военные  цели и ряд других процессов.

XX столетие ознаменовалось  потерей устойчивости в таких  процессах, как рост населения  Земли и его урбанизация. Это  вызвало крупномасштабное развитие  энергетики, промышленности, сельского  хозяйства, транспорта, военного  дела и обусловило значительный  рост техногенного воздействия. Во многих странах оно продолжает нарастать и в настоящее время. В результате активной техногенной деятельности человека во многих регионах нашей планеты разрушена биосфера и создан новый тип среды обитания – техносфера.

Биосфера–область распространения  жизни на Земле, включающая нижний слой атмосферы, гидросферу и верхний  слой литосферы, не испытавших техногенного воздействия.

Техносфера–регион биосферы, в прошлом преобразованный людьми с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия своим материальным и социально-экономическим потребностям (техносфера – регион города или промышленной зоны, производственная или бытовая среда).

Регион – территория, обладающая общими характеристиками состояния биосферы или техносферы.

Производственная среда  – пространство, в котором совершается  трудовая деятельность человека.

Создавая техносферу, человек стремился к повышению комфортности среды обитания, к росту коммуникабельности, к обеспечению защиты от естественных негативных воздействий.

Человек и окружающая его  среда (природная, производственная, городская, бытовая и др.) в процессе жизнедеятельности  постоянно взаимодействуют друг с другом. При этом «жизнь может  существовать только в процессе движения через живое тело потоков вещества, энергии и информации».

Человек и окружающая его  среда гармонично взаимодействуют  и развиваются лишь в условиях, когда потоки энергии, вещества и  информации находятся в пределах, благоприятно воспринимаемых человеком  и природной средой. Любое превышение привычных уровней потоков сопровождается негативными воздействиями на человека и/или природную среду. В естественных условиях такие воздействия наблюдаются при изменении климата и стихийных явлениях.

В условиях техносферы негативные воздействия обусловлены элементами техносферы (машины, сооружения и т.п.) и действиями человека. Изменяя величину любого потока от минимально значимой до максимально возможной, можно пройти ряд характерных состояний взаимодействия в системе «человек – среда обитания»:

– комфортное (оптимальное), когда потоки соответствуют оптимальным  условиям взаимодействия: создают оптимальные  условия деятельности и отдыха; предпосылки  для проявления наивысшей работоспособности  и как следствие продуктивности деятельности; гарантируют сохранение здоровья человека и целостности компонент среды обитания;

– допустимое, когда потоки, воздействуя на человека и среду  обитания, не оказывают негативного  влияния на здоровье, но приводят к  дискомфорту, снижая эффективность  деятельности человека. Соблюдение условий допустимого взаимодействия гарантирует невозможность возникновения и развития необратимых негативных процессов у человека и в среде обитания;

– опасное, когда потоки превышают допустимые уровни и оказывают  негативное воздействие на здоровье человека, вызывая при длительном воздействии заболевания, и/или приводят к деградации природной среды;

– чрезвычайно опасное, когда потоки высоких уровней за короткий период времени могут нанести травму, привести человека к летальному исходу, вызвать разрушения в природной среде.

Из четырех характерных  состояний взаимодействия человека со средой обитания лишь первые два (комфортное и допустимое) соответствуют позитивным условиям повседневной жизнедеятельности, а два других (опасное и чрезвычайно  опасное) – недопустимы для процессов  жизнедеятельности человека, сохранения и развития природной среды.

2. Техногенное воздействие на природу.

Источники загрязняющих веществ  разнообразны, также многочисленны  виды отходов и характер их воздействия  на компоненты биосферы. Биосфера загрязняется твердыми отходами, газовыми выбросами  и сточными водами металлургических, металлообрабатывающих и машиностроительных заводов. Огромный вред наносят водным ресурсам сточные воды целлюлозно-бумажной, пищевой, деревообрабатывающей, нефтехимической  промышленности. Развитие автомобильного транспорта привело к загрязнению  атмосферы городов и транспортных коммуникаций токсичными металлами  и токсичными углеводородами, а постоянное возрастание масштабов морских  перевозок вызвало почти повсеместное загрязнение морей и океанов  нефтью и нефтепродуктами, особенно в центре Европы.

Массовое применение минеральных  удобрений и химических средств  защиты растений привело к появлению  ядохимикатов в атмосфере, почвах и  природных водах, загрязнению биогенными элементами водоемов и сельскохозяйственной продукции. При разработках на поверхность  земли извлекаются миллионы тонн разнообразных горных пород, образующих пылящие и горящие терриконы  и отвали. В процессе эксплуатации химических заводов и тепловых электростанций также образуется огромное количество твердых отходов (огарок, шлаки, золы), которые складируются на больших  площадях, оказывая негативное влияние  на атмосферу, поверхностные и подземные  воды.

Вторая половина XX в. характеризовалась  бурным развитием химической промышленности. В свое время успехи химизации  принесли несомненную пользу. В том  числе стали очевидны отрицательные  последствия итого процесса.

Во-первых, с каждым годом  увеличивается выброс химических соединений в окружающую среду.

Во-вторых, замена естественных материалов на синтетические приводит к целому ряду непредвиденных последствий. В биохимические циклы включается большой перечень синтетических соединений, не свойственных для целинных природных сред. Например, если в водоем попадает мыло, основой которого являются природные соединения - жиры, то вода самоочищается. Если же в воду попадают синтетические моющие средства, содержащие фосфаты, это приводит к размножению сине-зеленых водорослей и водоем погибает.

Предприятия химической и  нефтехимической промышленности являются источниками целого ряда разнообразных  токсичных веществ. К ним, в первую очередь, следует отнести органические растворители, амины, альдегиды, хлор, оксиды серы и азота, соединения фосфора, ртути.

Основными источниками загрязнения  нефтью и нефтепродуктами почв и  поверхностных вод являются нефтепромыслы  на суше и континентальном шельфе.

Причиной загрязнения  являются, как правило, грубые нарушения  технологии добычи, переработки и  системы распределения нефти  и нефтепродуктов, различные аварийные  ситуации.

Металлургические шлаки  представляют собой силикатные системы  с различным содержанием железа. Те же шлаки содержат тяжелые металлы, мышьяк и другие примеси, которые  из отвалов и других накопителей  отходов попадают в окружающую среду.

Цветная металлургия является вторым после теплоэнергетики загрязнителем  биосферы диоксидом серы.

В настоящее время используются разные нормативы качества окружающей природной среды, и функции их различны: одни дают оценку среды обитания человека, другие - лимитируют вредные  воздействия на природу. Однако всех их объединяет общность целей, так как  они определяют качество не социальной, а природной среды.

Нормирование качества окружающей природной среды - это процесс  разработки и придания юридической  силы научно обоснованным нормативам в виде показателей предельно  допустимого воздействия человека на природу или среду обитания.

Норма - это мера воздействия. Предельно допустимой нормой является законодательно устанавливаемые допустимые размеры воздействия человека на природу или среду обитания.

Нормативы качества - предельно  допустимые нормы воздействия на окружающую природную среду антропогенной  деятельности человека.

В соответствии с Законом  РФ «Об охране окружающей среды» к  содержанию нормативов сформулированы следующие общие требования:

экологическая безопасность населения;

сохранение генетического  фонда;

обеспечение рационального  использования и воспроизводства  природных условий, устойчивого  развития хозяйственной деятельности.

Цель этих требований - обеспечить научно обоснованное сочетание экологических  и экономических интересов как  основы общественного прогресса.

Предельно допустимые нормы - это своего рода вынужденный компромисс, который позволяет и развивать хозяйство, и охранять жизнь и благополучие человека.

3. Воздействие АЭС на окружающую среду.

Техногенные воздействия  на окружающую среду при строительстве  и эксплуатации атомных электростанций многообразны. Обычно говорят, что имеются  физические, химические, радиационные и другие факторы техногенного воздействия  эксплуатации АЭС на объекты окружающей среды.

Отметим наиболее существенные факторы:

- локальное механическое  воздействие на рельеф - при строительстве, 

- повреждение особей в  технологических системах - при эксплуатации,

- сток поверхностных и  грунтовых вод, содержащих химические  и радиоактивные компоненты,

- изменение характера  землепользования и обменных  процессов в непосредственной  близости от АЭС, 

- изменение микроклиматических  характеристик прилежащих районов. 

 Возникновение мощных  источников тепла в виде градирен, водоемов- охладителей при эксплуатации АЭС обычно заметным образом изменяет микроклиматические характеристики прилежащих районов. Движение воды в системе внешнего теплоотвода, сбросы технологических вод, содержащих разнообразные химические компоненты оказывают травмирующее воздействие на популяции, флору и фауну экосистем.

Особое значение имеет  распространение радиоактивных  веществ в окружающем пространстве. В комплексе сложных вопросов по защите окружающей среды большую  общественную значимость имеют проблемы безопасности атомных станций (АС), идущих на смену тепловым станциям на органическом ископаемом топливе. Общепризнанно, что АС при их нормальной эксплуатации намного - не менее чем в 5-10 раз "чище" в экологическом отношении тепловых электростанций (ТЭС) на угле. Однако при авариях АС могут оказывать существенное радиационное воздействие на людей, экосистемы. Поэтому обеспечение безопасности экосферы и защиты окружающей среды от вредных воздействий атомных электростанций - крупная научная и технологическая задача ядерной энергетики, обеспечивающая ее будущее.

 Отметим важность не  только радиационных факторов  возможных вредных воздействий  АС на экосистемы, но и тепловое  и химическое загрязнение окружающей  среды, механическое воздействие  на обитателей водоемов-охладителей,  изменения гидрологических характеристик  прилежащих к АС районов, т.е. весь комплекс техногенных воздействий, влияющих на экологическое благополучие окружающей среды.

 Видно, что все вопросы  защиты окружающей среды составляют  единый научный, организационно- технический комплекс, который следует  называть экологической безопасностью.  Следует подчеркивать, что речь  идет о защите экосистем и  человека, как части экосферы от внешних техногенных опасностей, т.е. что экосистемы и люди являются субъектом защиты. Определением экологической безопасности может быть утверждение, что

экологическая безопасность - необходимая и достаточная защищенность экосистем и человека от вредных  техногенных воздействий

 Обычно выделяют защиту  окружающей среды как защищенность  экосистем от воздействий атомных  станций при их нормальной  эксплуатации и безопасность  как систему защитных мер в  случаях аварий на них.

 Как видно, при таком  определении понятия "безопасность" круг возможных воздействий расширен, введены рамки для необходимой  и достаточной защищенности, которые  разграничивают области незначимых  и значимых, допустимых и недопустимых  воздействий, о чем разговор  пойдет ниже. Отметим, что в  основе нормативных материалов  по радиационной безопасности  лежит идея о том, что слабейшим  звеном биосферы является человек,  которого и нужно защищать  всеми возможными способами. Считается, что если человек будет должным образом защищен от вредных воздействий АС, то и окружающая среда также будет защищена, поскольку радиорезистентность элементов экосистем как правило существенно выше человека.

 Ясно, что это положение  не является абсолютно бесспорным, поскольку биоценозы экосистем  не имеют таких возможностей, какие есть у людей - достаточно  быстро и разумно реагировать  на радиационные опасности. Кроме  того, различны сорбционные характеристики  различных элементов биогеоценозов.  И поэтому в случаях тяжелых  аварий на АС запасы радио-нечувствительности биоценозов могут быть исчерпаны. Отсюда следует, что при оценке уровня безопасности АС необходимо явно учитывать экологические последствия воздействий АС, а при разработке мер противоаварийной защиты АС предусматривать и действия по защите окружающей среды.

Атомные электростанции оказывают  на окружающую среду - тепловое, радиационное, химическое и механическое воздействие. Для обеспечения безопасности биосферы нужны необходимые и достаточные  защитные средства. Под необходимой  защитой окружающей среды будем  понимать систему мер, направленных на компенсацию возможного превышения допустимых значений температур сред, механических и дозовых нагрузок, концентраций токсикогенных веществ  в экосфере.

4. Мониторинг окружающей среды.

Мониторингом окружающей среды называют регулярные, выполняемые  по заданной программе наблюдения природных  сред, природных ресурсов, растительного  и животного мира, позволяющие  выделить их состояния и происходящие в них процессы под влиянием антропогенной деятельности.

Под экологическим мониторингом следует понимать организованный мониторинг окружающей природной среды, при  котором, во-первых, обеспечивается постоянная оценка экологических условий среды  обитания человека и биологических  объектов (растений, животных, микроорганизмов  и т. д.), а также оценка состояния  и функциональной ценности экосистем, во-вторых, создаются условия для  определения корректирующих воздействий  в тех случаях, когда целевые  показатели экологических условий не достигаются.

В систему мониторинга  должны входить следующие основные процедуры:

·     выделение (определение) объекта наблюдения;

·     обследование выделенного объекта наблюдения;

·     составление  информационной модели для объекта наблюдения;

·     планирование измерений;

·  оценка состояния объекта наблюдения и идентификации его информационной модели;

·     прогнозирование  изменения состояния объекта наблюдения;

·     представление  информации в удобной для пользователя форме и доведение ее до потребителя.

Основные цели экологического мониторинга состоят в обеспечении

системы управления природоохранной  деятельности и экологической

безопасности своевременной  и достоверной информацией, позволяющей:

·     оценить показатели состояния и функциональной целостности  экосистем и среды обитания человека;

·     выявить причины  изменения этих показателей и  оценить последствия таких изменений, а также определить корректирующие меры в тех случаях, когда целевые  показатели экологических условий не достигаются;

·     создать предпосылки  для определения мер по исправлению  возникающих негативных ситуаций до того, как будет нанесен ущерб.

Исходя из этих трех основных целей экологический мониторинг должен быть ориентирован на ряд показателей трех общих видов: соблюдения, диагностики и раннего предупреждения.

Кроме приведенных выше основных целей экологический мониторинг может быть ориентирован на достижение специальных программных целей, связанных с обеспечением необходимой  информацией организационных и  других мер по выполнению конкретных природоохранительных мероприятий, проектов, международных соглашений и обязательств государств в соответствующих областях.

Основные задачи экологического мониторинга:

·     наблюдение за источниками антропогенного воздействия;

·     наблюдение за факторами антропогенного воздействия;

·     наблюдение за состоянием природной седы и происходящими  в ней процессами под влиянием факторов антропогенного воздействия;

·     оценка фактического состояния природной среды;

·   прогноз изменения состояния природной среды под влиянием факторов антропогенного воздействия и оценка прогнозируемого состояния природной среды.

Экологические мониторинги  окружающей среды могут разрабатываться  на уровне промышленного объекта, города, района, области, края, республики в  составе федерации.

Характер и механизм обобщения  информации об экологической обстановке при ее движении по иерархическим  уровням системы экологического мониторинга определяются с помощью  понятия информационного портрета экологической обстановки. Последний представляет собой совокупность графически представленных пространственно распределенных данных, характеризующих экологическую обстановку на определенной территории, совместно с картоосновой местности.

Разрешающая способность  информационного портрета зависит  от масштаба используемой картоосновы. При движении экологической информации от локального уровня (город, район, зона влияния промышленного объекта и т. д.) к федеральному масштаб картоосновы, на которую эта информация наносится, увеличивается, следовательно, меняется разрешающая способность информационных портретов экологической обстановки на разных иерархических уровнях экологического мониторинга. Так, на локальном уровне экологического мониторинга в информационном портрете должны присутствовать все источники эмиссий (вентиляционные трубы промышленных предприятий, выпуски сточных вод т. д.). На региональном уровне близко расположенные источники воздействия «сливаются» в один групповой источник. В результате этого на региональном информационном портрете небольшой город с несколькими десятками эмиссии выглядит как один локальный источник, параметры которого определяются по данным мониторинга источников.

На федеральном уровне экологического мониторинга наблюдается  еще большее обобщение пространственно распределенной информации. В качестве локальных источников эмиссии на этом уровне могут играть роль промышленные районы, достаточно крупные территориальные образования. При переходе от одного иерархического уровня к другому обобщается не только информация об источниках эмиссии, но и другие данные, характеризующие экологическую обстановку.

При разработке проекта экологического мониторинга необходима следующая информация:

·     источники  поступления загрязняющих веществ  в окружающую природную среду  — выбросы загрязняющих веществ  в атмосферу промышленными, энергетическими, транспортными и другими объектами; сбросы сточных вод в водные объекты; поверхностные смывы загрязняющих и биогенных веществ в поверхностные  воды суши и моря; внесение на земную поверхность и (или) в почвенный  слой загрязняющих и биогенных веществ  вместе с удобрениями и ядохимикатами  при сельскохозяйственной деятельности; места захоронения и складирования промышленных и коммунальных отходов; техногенные аварии, приводящие к выбросу в атмосферу опасных веществ и (или) разливу жидких загрязняющих и опасных веществ и т. д.;

·     переносы загрязняющих веществ — процессы атмосферного переноса; процессы переноса и миграции в водной среде;

·     процессы ландшафтно-геохимического перераспределения загрязняющих веществ  — миграция загрязняющих веществ  по почвенному профилю до уровня грунтовых  вод; миграция загрязняющих веществ  по ландшафтно-геохимическому сопряжению с учетом геохимических барьеров и биохимических круговоротов; биохимический круговорот и т. д.;

·     данные о состоянии  антропогенных источников эмиссии  — мощность источника эмиссии  и месторасположение его, гидродинамические  условия поступления эмиссии в окружающую среду.

В зоне влияния источников эмиссии организуется систематическое  наблюдение за следующими объектами  и параметрами окружающей природной среды.

1.   Атмосфера: химический  и радионуклидный состав газовой и аэрозольной фазы воздушной сферы; твердые и жидкие осадки (снег, дождь) и их химический и радионуклидный состав; тепловое и влажностное загрязнение атмосферы.

2.   Гидросфера: химический  и радионуклидный состав среды поверхностных вод (реки, озера, водохранилища и т. д.), грунтовых вод, взвесей и данных отложений в природных водостоках и водоемах; тепловое загрязнение поверхностных и грунтовых вод.

3.   Почва: химический  и радионуклидный состав деятельного слоя почвы.

4.   Биота: химическое и радиоактивное загрязнение сельскохозяйственных угодий, растительного покрова, почвенных зооценозов, наземных сообществ, домашних и диких животных, птиц, насекомых, водных растений, планктона, рыб.

5.   Урбанизованная среда: химический и радиационный фон воздушной среды населенных пунктов; химический и радионуклидный состав продуктов питания, питьевой воды и т. д.

6.   Население: характерные  демографические параметры (численность  и плотность населения, рождаемость  и смертность, возрастной состав, заболеваемость, уровень врожденных  уродств и аномалий); социально-экономические факторы.

Системы мониторинга природных  сред и экосистем включают в себя средства наблюдения: экологического качества воздушной среды, экологического состояния поверхностных вод  и водных экосистем, экологического состояния геологической среды и наземных экосистем.

Наблюдение в рамках этого  вида мониторинга проводятся без  учета конкретных источников эмиссии  и не связаны с зонами их влияния. Основной принцип организации — природно-экосистемный.

Целями наблюдений, проводимых в рамках мониторинга природных сред и экосистем, являются: оценка состояния и функциональной целостности среды обитания и экосистем; выявление изменений природных условий в результате антропогенной деятельности на территории; исследование изменений экологического климата (многолетнего экологического состояния) территорий.

Список использованной литературы

1. Авраменко И.М. Природопользование. Белгород, 2007.

2. Арустамов Э.А. Природопользование. М., 2006.

3. Вронский В.А. Экология: Словарь-справочник. Ростов-на-Дону, 2007.

4. Серов Г.П. Правовое регулирование экологической безопасности при осуществлении промышленной и иных видов деятельности. М., 2007.

5. Реймерс Я.Ф. Природопользование: Словарь-справочник. М., 2006.