«Биогеоценоз» и «экосистема»
Понятие«экосистема» введено английским ботаником А. Тенсли (1935), которыйобозначил этим термином любую совокупность совместно обитающих организмов иокружающую их среду. как основная структурная единица биосферы — этовзаимосвязанная единая функциональная совокупность живых организмов и среды ихобитания, или уравновешенное сообщество живых организмов и окружающей неживойсреды. В этом определении подчеркнуто наличие взаимоотношений,взаимозависимости, причинно-следственных связей между биологическим сообществоми абиотической средой, объединение их в функциональное целое. Биологи считают,что экосистема — совокупность всех популяций разных видов, проживающих на общейтерритории, вместе с окружающей их неживой средой. природные образования счеткими границами, состоящие из совокупности живых существ (биоценозов),занимающих определенное место. Для водных организмов — это вода, для организмовсуши — почва и атмосфера. Понятия «биогеоценоз» и«экосистема» до некоторой степени однозначны, но они не всегдасовпадают по объему. Экосистема — широкое понятие, экосистема не связана с ограниченнымучастком земной поверхности. Это понятие применимо ко всем стабильным системамживых и неживых компонентов, где происходит внешний и внутренний круговоротвеществ и энергии. Так, к экосистемам относятся капля воды с микроорганизмами,аквариум, горшок с цветами, аэротенк, биофильтр, космический корабль.Биогеоценозами же они не могут быть. Экосистема может включать и несколькобиогеоценозов (например, биогеоценозы округа, провинции, зоны,почвенно-климатической области, пояса, материка, океана и биосферы в целом). Такимобразом, не каждую экосистему можно считать биогеоценозом, тогда как всякийбиогеоценоз является экологической системой. Масштабы экосистем различны:микросистемы (например, болотная кочка, дерево, покрытый мхом камень или пень,горшок с цветком и т.п.), мезоэкосистемы (озеро, болото, песчаная дюна, лес,луг и т.п.), макроэкосистемы (континент, океан и т.п.). Следовательно,существует своеобразная иерархия макро-, мезо- и микросистем разных порядков.Биосфера — экосистема высшего ранга, включающая, как уже было отмечено,тропосферу, гидросферу и верхнюю часть литосферы в пределах «поля»существования жизни. Она имеет громаднейшее разнообразие сообществ, в структурекоторых обнаруживаются сложные сочетания растений, животных и микроорганизмов сразными способами жизни. В этой мозаике прежде всего выделяются экосистемыназемные и водные. Согласно сформулированному В.В.Докучаевым (1896) законугеографической зональности на земной поверхности закономерно распространеныразличные природные сообщества, которые в комплексе и образуют единуюэкосистему нашей планеты. В пределах обширных территорий, или зон, природныеусловия сохраняют общие черты, изменяясь от зоны к зоне. Климат, растительностьи животные распределяются на земной поверхности в строго определенном порядке.А раз агенты-почвообразователи, в своем распространении подчиненные известнымзаконам, распределяются по поясам, то результат их деятельности — почва —должен распределяться по земному шару в виде определенных зон, идущих более илименее параллельно широтным кругам. Отчетливо видна смена Арктики и Субарктикитундрой, тундры —лесотундрой, таежно-лесной зоны — лесостепью и степью, а далееи полупустынными пространствами на территории России. Заметна и смена равнинныхэкосистем горными (Кавказ, Урал, Алтай и др.).
Вовсех этих макроэкосистемах разного порядка следует рассматривать лишь сходные типысообществ, формирующихся в сходных климатических условиях среды различных частейпланеты, а не видовой состав и популяции макроэкосистем. Кроме того, выраженадифференциация экосистем в зависимости от локальных условий (геологическихфакторов, рельефа, почвообразующих пород, почв и т.д.), где уже можнорассматривать и оценивать популяции разных видов, видовой состав экологическихсистем. Все это многообразие экосистем биосферы, особенно планетарных (суша иокеан), а также провинциальных и зональных, необходимо изучать, сопоставляя ихпродуктивность, которая будет рассмотрена в отдельном разделе. Для наземныхэкосистем установлена следующая иерархия: биосфера — экосистема суши —климатический пояс — биоклиматическая область — природная ландшафтная зона —природный (ландшафтный) округ— природный (ландшафтный) район — природный(ландшафтный) подрайон — биогеоценотический комплекс — экосистема.(полезащитные лесные полосы, поля, занятые сельскохозяйственными культурами,сады, огороды, виноградники и др.). Их основой являются культурные фитоценозы —многолетние и однолетние травы, зерновые и другие сельскохозяйственныекультуры. Они получают дополнительную энергию в виде обработки почвы, внесенияудобрений, поливных вод, пестицидов и от других мелиорации, что существеннопреобразует почвы, изменяет видовой состав, структуру флоры и фауны. Врезультате взамен устойчивых экосистем формируются менее устойчивые. Дотации энергииновым агроэкосистемам, возможности мелиорации природных экосистем должныосновываться на нормах соотношения пашни, лугов, леса и вод в соответствии спочвенно-климатическими и хозяйственными условиями, а также на законах,правилах и принципах экологии. в исследованиях. На основе системного подходаизучают свойства высокоорганизованных объектов, т.е. многообразие связей междуэлементами экосистемы, их разнокачественость и соподчинение. При этом нельзязабывать о том, что экосистемы находятся в состоянии динамического равновесия испособны противостоять изменениям природной среды. Системный подход состоит из следующихэтапов: определение состава экосистемы и объектов окружающей среды, которыеоказывают воздействие на нее; определение совокупности внутренних связей исвязей с окружающей средой. В системном анализе используют различные методы.Наблюдения проводят за состоянием отдельных экосистем и компонентов экосистемыв конкретных условиях (в поле), за их взаимосвязи в различных ландшафтах.Определяют видовой состав всех организмов экосистем и условия их существования.Устанавливают связи между видами, неживыми компонентами, между организмамиразличных видов и природно-климатическими условиями. Особое внимание уделяютколичественным характеристикам – температуре, влажности, численности и плотностипопуляций и др. Выделяют различные зависимости, связи между элементами экосистемыи внешними условиями, а также постоянно исследуют динамику (сезонную, годовую,многолетнюю) всех организмов экосистем. Наилучший метод наблюдений – методмониторинга на определенных стационарах с использованием современных датчиков,дистанционного зонирования. Когда экосистему изучают без нарушения еефункционирования, это относится к наблюдениям, даже если в исследованиях применяюткакую-либо аппаратуру, например датчику. Исследование, связанные с вмешательствомсостав или структуру экосистемы (введение дополнительных факторов – внесениеудобрений, химических средств борьбы с вредными видами, орошение, осушение идр.), относятся к экспериментам. Они могут быть однофакторными или многофакторными(изучают один или несколько изменяющихся факторов), непреднамереннымиантропогенными (отстрел волков в Канаде). – экосистемы из организмов,создаваемых в лабораториях. Это промежуточный этап между природнымиэкосистемами и математическими моделями. – основа научного анализа системнойэкологии.
Процессперевода физических, биохимических, биологических представлений об экосистемахв ряд зависимостей и операции над полученной математической системой называютПри моделировании стремятся создать упрощенную модель, сходную с оригиналом.Свойства и поведение модели можно эффективно исследовать, а данные изученияприменить к оригиналу. Для моделирования используют различные методы, в томчисле модели идеализированных экосистем из одной популяции при полном достаткеэлементов питания, отсутствии вредителей и болезней. Моделирование природныхпроцессов – метод анализа результатов исследований экологических проблем путемупрощения сложных экосистем, применения математических методов, кибернетики,ЭВМ. Степень детализации моделей зависит от уровня из вхождения в общуюструктуру системы, конкретных пространственно-временных характеристикмоделируемых на определенных уровнях природных процессов. Модели общего характераотражают информационную взаимосвязь различных уровней экосистем, включаютмногофункциональные проявления объектов среды для прогнозирования путейэволюции экологических систем, создания моделей более совершенных экосистем посравнению с существующими. В экологии часто применяют колориметрические,хроматографические, спектрометрические, изотопные методы исследований.Информация, полученная в экологических исследованиях, должна быть использованапри землеустройстве, решении важнейших вопросов кадастра и мониторинга земель,при оценке плодородия почв. данные о размещении загрязнителей (промышленныхобъектов различных отраслей хозяйства), о загрязнении воздушного бассейна,почв, вод и земель тяжелыми металлами, радионуклидами, минеральными удобрениямии пестицидами; материалы по использованию земель, плотности населения;различные тематические карты, в особенности почвенная, ландшафтная,экологическая; В результате землеустроитель получает важные для работы сведенияоб экологическом состоянии территории, для которой достоверно может определитьмикрозоны – запретные (заповедники, зеленые зоны, ландшафтно-экологическиениши, миграционные коридоры, рекреационные территории и пр.), защитные иохранные (санитарно-защитные между животноводческими фермами, различнымипроизводственными объектами и жилыми массивами, промышленными объектами исельскохозяйственными территориями, населенными пунктами, водоохранные иприбрежные полосы и др.), агроэкологические (земли незагрязненные инедеградированные, заболоченные, потенциально эррозионно опасные, различной степенидефлированности с смытости, а также загрязненные тяжелыми металлами, радионуклидами,пестицидами и другими вредными соединениями, сильнокислые или сильнощелочныеземли и пр.). Особенно важно использовать результаты исследований загрязненныхи других деградированных земель на массивах сельскохозяйственных угодий, преждевсего на пашне, где возделывают культуры, продукция которых идет в пищу. Приземлеустройстве, ориентированном на экологически сбалансированное использованиеземель, следует учитывать также физическую деградацию почв, прежде всегопереуплотнение, дегумификацию (потерю гумуса), антропогенные измененияосушаемых и орошаемых почв и их возможные негативные экологические последствия,воздействие кислотных дождей на почвы, загрязнение водных источников биогеннымивеществами и различными физическими соединениями. На основе этих данныхпринимают определенные землеустроительные решения (например, уточняютвнутрихозяйственную специализацию, рассчитывают урожайностьсельскохозяйственных культур и продуктивность угодий на перспективу, устанавливаютсостав, соотношение и размещение угодий, определяют различные мелиоративные иприродоохранные мероприятия и пр.). В проектах землеустройства в водоохранныхзонах исключаются строительство жилых массивов и других объектов, прокладкадорог, распашка земель. Прибрежные полосы рекомендуется залужать и высаживатьна них деревья. В зонах загрязнения запрещено возделывать культуры, употребляемыена корм животным и в пищу людям, рекомендовано выращивать технические культуры,идущие на промышленную переработку, многолетние травы на семена. Если жезагрязнение тяжелыми металлами слабое, то можно выращивать культуры на слов.Совершенствование структуры землепользования должно базироваться на концепцииэколого-хозяйственного баланса территории. При организации территорииобязательно должен быть соблюден баланс между антропогенной нагрузкой на землии способностью территории к естественному самоочищению. При организациирационального землепользования необходимо учитывать экологическое воздействиесельскохозяйственного производства на земельные ресурсы. Данные для оценкиэкологического воздействия аграрного производства на землю можно получить изландшафтно-экологических карт.
Характеристикукомпонентов ландшафтов, подверженных экологическим нарушениям, дают покачественным и количественным показателям. Так, загрязнение воздуха, воды ипочв определяется по превышению предельно допустимых концентраций тяжелых металлов,радиоактивных веществ, различных химических веществ; водную эрозию оценивают поинтенсивности смыва и пр.; заболевания людей определяют по статистическимданным. Под загрязнением окружающей среды понимают нежелательные измененияфизических, физико-химических и биологических характеристик воздуха, почв, вод,которые могут неблагоприятно влиять на жизнь человека, необходимых емурастении, животных и культурное достояние, истощать или портить его сырьевыересурсы. Эти негативные изменения являются результатом деятельности человека.Они прерывают или нарушают процессы обмена и круговорота веществ, ихассимиляцию, распределение энергии, в результате меняются свойства окружающейсреды, условия существования организмов, снижается продуктивность или жеразрушаются экосистемы. Прямо или косвенно такие преобразования влияют начеловека через биологические ресурсы, воды и продукты. Объекты загрязненияпервого порядка — экосистемы (биогеоценозы), второго порядка — входящие в ихсостав растения, животные, микроорганизмы и сам человек. Основные источникизагрязнений антропогенного происхождения: тепловые электростанции (27 %),предприятия черной (24 %) и цветной (10,5 %) металлургии, нефтехимическойпромышленности (15,5 %), строительных материалов (8,1 %), химическойпромышленности (1,3 %), автотранспорта (13,3 %). Типы загрязнений и вредныхвоздействий: физические загрязнения — радиоактивные элементы (излучение),нагрев или тепловое загрязнение, шумы; биологические загрязнения — микробиологическоеотравление дыхательных и пищевых путей (бактерии, вирусы), изменение биоценозоввследствие внедрения чужеродных растений или животных; химические загрязнения —газообразные производные углерода и жидкие углеводороды, моющие средства,пластмассы, пестициды, производные серы, тяжелые металлы, фтористые соединения,аэрозоли и др.; эстетический вред — нарушение ландшафтов, примечательных местмалопривлекательными постройками и др. Кроме того, выделяют группы загрязняющихфакторов: материальные, включающие механические (аэрозоли, твердые тела ичастицы в воде и почве), химические (разнообразные газообразные, жидкие итвердые химические соединения), биологические загрязнения (микроорганизмы ипродукты их деятельности), энергетические (физические) загрязнения — энергиятепловая, механическая (вибрация, шум, ультразвук), световая, электромагнитныеполя, ионизирующие излучения. Радиоактивные отходы — материальные иэнергетические загрязнения.
Различаюттакже точечные(сосредоточенные) и рассредоточенные источники загрязнения, атакже источники загрязнения непрерывного и периодического действия. стойкиенеразлагающиеся (например, соли ртути, фенольные соединения с длинной цепью,ДДТ, алюминиевые банки и др.), не существует природных процессов, разлагающихэти загрязнители с той же скоростью, с какой они вводятся в экосистемы;неустойчивые (бытовые сточные воды, избыток нитратов и др.), разрушающиеся подвоздействием биологических процессов. Атмосферное загрязнение — присутствие ввоздухе различных газов, паров, частиц твердых и жидких веществ, включая ирадиоактивные, отрицательно влияющих на живые организмы, ухудшающих условияжизни человека и наносящих ему материальный ущерб. В атмосферу Земли за годвыбрасывается, млн. т: оксида углерода 200, диоксида углерода более 20,диоксида серы 200, оксидов азота 53, пыли более 250, золы 120, углеводородовболее 50, фреонов 1, свинца 0,4 и т.д. При сжигании топлива в атмосферупопадают диоксид и оксид углерода, оксиды азота и серы, сажа, пыль, а такжеканцерогенные циклические углеводороды (бензантрацен, холантрен и др.) принеполном сгорании топлива. Эти углеводороды содержатся и в саже, гудроне,которые выбрасываются дизельными двигателями. Более 58 % выбросов диоксида серыобразуется при функционировании тепловых электростанций. Черная металлургияявляется источником выбросов не только оксидов углерода, но и марганца,соединений мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, паров ртути.
Нефтедобывающаяи нефтехимическая промышленность — источники выброса углеводородов, различныхоксидов, твердых частиц, а химическая промышленность — различной пыли, оксидовтяжелых металлов, хлористых соединений, аммиака, фтористого водорода,силикатов, альдегидов, углеводородов, кремнефтористого натрия и другихтоксических веществ. Все виды транспорта (автомобильный, железнодорожный,морской, речной, авиация) значительно загрязняют воздух. Так, в выхлопных газахавтомобилей содержатся оксид углерода, оксиды азота, различные углеводороды, втом числе альдегиды, сернистые газы, а также свинец, хлор, бром, фосфор и др. Свыхлопными газами автомобилей в атмосферу поступает около 200 вредных веществ.Самолеты выделяют оксиды углерода и азота. Особенно вредны из всех выбросовдиоксид серы, оксид углерода, оксиды азота, различные углеводороды, пыль,тяжелые металлы. Часто образуется смог — смесь дыма, влаги, химических веществ.Оксиды азота и серы, растворяясь в атмосферной влаге, образуют кислоты,выпадающие с дождями и подкисляющие и без того кислые почвы таежно-лесной зоны.Выбросы промышленных предприятий приводят к повреждению растительности,особенно лесов. Например, выбросы Люберецкой ТЭЦ-22 (Московская обл.) угнетаютсосновые посадки и пригородные леса, выбросы Братского алюминиевого завода(Южный Урал) повреждают деревья в радиусе до 150 км. Вредное воздействие нарастительность оказывают диоксиды серы и азота, озон, пероксид водорода,тяжелые металлы, этилен, анилин, соединения аммония, продукты фотохимическогоокисления фторидов и т.п. Под их влиянием подавляется фотосинтез, нарушаетсяводообмен, снижается транспирация, угнетаются рост и развитие растений,снижается их продуктивность. Загрязнение отрицательно влияет на плодовитостьживотных и птиц. Исключительно вредны для здоровья человека оксиды свинца,соединения мышьяка, кадмия, бериллия, пыль, оксиды углерода. Так, пыль вызываетраковые заболевания, аллергию, дерматозы, силикоз; оксид углерода разрушаетгемоглобин крови; диоксид углерода раздражает слизистую оболочку глаз идыхательных путей; диоксид серы вызывает хронический гастрит, атеросклероз, расстройстванервной и сердечно-сосудистой систем, бронхит, ларингит, рак легких; свинецизменяет состав крови и костного мозга, поражает печень и почки и др.; мышьяк,ртуть, селен приводят к отравлениям, а также могут вызвать импотенцию, ослабитьумственные способности (ртуть); сероводород — причина расстройств центральнойнервной и сердечно-сосудистой систем и т.п. Источниками загрязнений вод могут бытьатмосферные осадки, с которыми поступают различные загрязнители антропогенногохарактера из воздуха и почв; городские сточные воды, в основном хозяйственно-бытовые(коммунальные), содержащие фекалии, детергенты (моющие средства), патогенныемикроорганизмы; промышленные сточные воды различных отраслей производства.Наиболее стойкие загрязнители — нефтяные масла. Опасны загрязнителицеллюлозно-бумажной, химической, текстильной, металлургической, горнорудной,пищевой промышленности, заводов по очистке урановой руды и переработке ядерноготоплива для реакторов, атомных электростанций. Источником загрязнения являетсяи сельское хозяйство в связи с применением пестицидов, удобрений, образованиемживотноводческих стоков, богатых мочевиной (они могут поступать в водоемы ссельскохозяйственных угодий с ливневыми водами). Обычно различают биологическое(органическое), химическое и физическое (тепловое) загрязнения вод.Биологическое загрязнение—стоки, содержащие фекалии, мочу, пищевые отходы,стоки боен, пивоваренных, молочных и сахарных заводов, сыроварен, отходыцеллюлозно-бумажной промышленности, кожевенных производств и др. Такие водыявляются бактериологически зараженными и могут вызывать заболевания—дизентерию, кишечные инфекции, тиф и другие инфекционные заболевания.Химическое загрязнение вод вызывают сточные воды предприятий, содержащие втоксичных количествах соли свинца, меди, никеля, цинка, кадмия, бериллия,нитраты и нитриты, сульфаты и сульфиды, персульфаты, нефтепродукты, фенолы,пестициды и другие химические соединения, которые нарушают процессы фотосинтеза,обусловливают непригодность воды для рыбного хозяйства, рекреационных целей ихозяйственно-питьевого назначения. Тепловое загрязнение исходит от тепловыхэлектростанций. Сброс нагретых вод в природные водоемы вызывает повышениетемпературы воды, замену обычной флоры сине-зелеными водорослями, выделяющимипри разложении токсические вещества. Такая вода непригодна для питья, рыбногохозяйства, часто и для промышленности, так как: возможны нарушениетехнологических процессов, коррозия металлических конструкций. Токсическиевещества, содержащиеся в водах, весьма опасны для человека, так как активнонакапливаются в пищевых цепях. Так, углеводороды, ароматические амины,нитросоединения, попадая в организм человека, могут вызвать раковыезаболевания. Бывают случаи отравления рыбой, содержащей соединения ртути. Внаибольшей степени загрязнению подвергается самый верхний слой литосферы —почвы — в связи с применением в больших дозах удобрений, пестицидов насельскохозяйственных угодьях, внесением вредных веществ с ирригационнымиводами, накоплением отходов промышленности, полеводства и животноводства,антисанитарным состоянием многих населенных пунктов, выпадением атмосферныхзагрязнителей, например тяжелых металлов. На поверхность почв могут выпадатькислые дожди и радиоактивная пыль, наблюдается загрязнение патогеннымиорганизмами. Опасно загрязнение выхлопными газами автомобилей, содержащимисвинец, углеводороды, оксиды азота и др. Среди загрязнителей особое местозанимают тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, ванадий, хром, цинк, медь,никель, селен и др.), а также мышьяк — отходы различных производств, в особенностиметаллургической и машиностроительной промышленности. Тяжелые металлы попадаютв почву при сжигании топлива, с выхлопными газами автомобилей. Радионуклидызагрязняют почву в результате аварий на атомных электростанциях, ненадежногозахоронения радиоактивных отходов. Почву могут загрязнять минеральныеудобрения, особенно азотные, если их вносят в избыточных дозах. Основная частьисточников загрязнения имеет локальное действие, меньшая — региональное(опасность загрязнения составляет несколько сотен километров) и глобальное (втех случаях, когда загрязняющие вещества попадают в почву из воздуха или когдаминеральные удобрения используют на больших площадях). Промышленное загрязнениепроисходит в основном через атмосферу, на поверхность почвы оседают аэрозоли,пары, пыль, сажа, растворимые вещества, принесенные с дождем, снегом.Загрязнители поступают из дымовых труб, вентиляционных каналов, путемразвеивания терриконов, отвалов, со сточными водами. Все почвенные загрязнителивключаются в пищевые цепи и с продуктами питания или водой попадают вжелудочно-кишечный тракт человека. Организм человека испытывает влияние факторовокружающей среды, причем загрязнение воздуха, водоемов, почв и растений представляетбольшую опасность для здоровья. В деле создания благоприятных условий для жизнии здоровья населения определенную роль должны сыграть санитарно-гигиеническиенормативы и критерии. Так, для санитарной оценки степени загрязнения окружающейсреды используют предельно допустимые концентрации (ПДК).
Естьнесколько видов ПДК. ) — концентрация вредного вещества в воздухе, невызывающая у человека при ежедневном вдыхании в течение 8 ч или при другойпродолжительности (не более 41 ч в неделю) в течение рабочего стажазаболеваний, отклонений в состоянии здоровья. Предельно допустимая среднесуточнаяконцентрация загрязняющего (вредного) вещества в воздухе населенных мест(ПДКсс, мг/м ) — концентрация в воздухе населенных пунктов, не оказывающая начеловека прямого или косвенного вредного влияния при неопределенно долгомкруглосуточном вдыхании. Предельно допустимая максимальная разовая концентрациязагрязняющего (вредного) вещества в воздухе населенных мест (ПДК, р., мг/мПредельно допустимые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу (ПДВ, мг/м ) —максимально допустимые количества загрязняющих веществ, выделяемых источникамизагрязнения в единицу времени, установленные с учетом, что они не создадутприземную концентрацию, превышающую ПДК для человека, растений и животных.Предельно допустимые концентрации загрязняющего (вредного) вещества в водеводоемов (ПДК, мг/л) — концентрация химического вещества в воде, не оказывающаявредного воздействия на организм человека при различных видах употребления ее(для питья, приготовления пищи, гигиенических целей, для отдыха). Биологическиепоказатели (БПК и ХПК) дополнительно характеризуют воду как источник питья исреду обитания. БПК (биологическая потребность в кислороде) — количествокислорода, использованного в биохимических процессах окисления органическихвеществ, за исключением нитрификации, за 2, 5, 8, 10 и 20 сут, мг О на 1 мг вещества.ХПК (химическая потребность в кислороде) — количество кислорода, эквивалентноеколичеству расходуемого окислителя, необходимого для окисления всехвосстановителей, содержащихся в воде, мг О Медиками-гигиенистами определены ПДКтяжелых металлов, остаточных количеств пестицидов, радионуклидов в почвах попоказателям их вредности.
Нормированиеподразделяют на транслокационное (переход нормируемого элемента в растение),миграционное воздушное (переход в воздух), миграционное водное (переход в воду)и общесанитарное, гигиеническое (влияние на самоочищающую способность почв ипочвенный микробиоценоз). Предельные концентрации элементов в почвах иногдаустанавливают, исходя из критических концентраций их в продуктах растительногопроисхождения (табл. 1). Особое значение имеет загрязнение почв биологическимиорганизмами, преимущественно патогенными, представленными бактериями, вирусами,нематодами, простейшими, насекомыми и другими паразитами, переносчиками которыхявляются человек и животные. Эти организмы попадают в почвы с различнымиотходами и отбросами. Заражение типа «человек — почва — человек»характерно для болезней, вызываемых такими патогенами, как палочки тифа,паратифа, дизентерии, холерные вибрионы, вирусы полиомиелита, передающиеся черезжелудочно-кишечный тракт. Заражение типа «животное — почва — человек»характерно для болезней, вызываемых бактериями столбняка, сибирской язвы, газовойгангрены, бруцелл при наличии поврежденных участков кожи у животных или человека.Таблица 1. ПДК тяжелых металлов и мышьяка в продовольственном сырье и пищевыхпродуктах, мг/кг (СанПиН 42-123-4089—86) овощи 0,02 0,5 0,2 10,0 Через почвыпередаются и болезни, вызываемые гельминтами, нематодами и др. В контроле закачеством окружающей среды особая роль отводится природоохранномузаконодательству, стандартизации (ГОСТам), экологической экспертизе иэкологическому мониторингу. Центральными органами по контролю за качествомприродной среды и управлению им являются Государственный комитет РФ по охранеокружающей среды и Министерство природных ресурсов РФ. Они осуществляют такиефункции на основе Конституции Российской Федерации, законов «Об охранеокружающей природной среды» (1991 г.), «О недрах» (1992 г.),«Основы лесного законодательства РФ» (1993 г.) и др. Деятельность всехприродоохранных органов отражается в форме отчетности, которая тесно связана спервичным учетом экологической обстановки на предприятиях. Это комплекснаясистема наблюдения за элементами окружающей среды, контроля и прогноза еесостояния, предполагающая оценку изменений в экосистемах, в том числе связанныхс накоплением загрязняющих веществ вследствие деятельности человека. В ПрограммеЮНЕСКО «Человек и биосфера» дано следующее определение мониторинга: «Мониторинграссматривается как система регулярных длительных наблюдений в пространстве ивремени, дающих информацию о состоянии окружающей среды, с целью оценкипрошлого, настоящего и прогноза изменения в будущем параметров окружающей среды,имеющих значение для человека». Контроль природной среды осуществляется всоответствии не только с программами и концепциями экологического возрождения России,но и с международными программами, такими, как «Человек и биосфера» (МАБ),принятой ЮНЕСКО в 1970 г., а также программами Международного комитета по окружающейсреде СКОПЕ, ЮНЕП, предполагающими организацию Глобальной системы мониторингаокружающей среды (ГСМОС). Основная задача — предупреждение естественных иантропогенных изменений состояния природной среды, способных нанестиэкономический, моральный и социальный вред человечеству. Основным источникоминформации при проведении оцники служат данные, полученные в процессе наблюденийза окружающей средой. Потребность в наблюдениях (новой, дополнительной иликонтрольной информации) возникает на всех зтапах оценки. глобальный(биосферный); национальный, осуществляемый в пределах государства; региональный(геосистемный) — в пределах отдельных крупных районов; локальный, действующий впределах населенных пунктов, промышленных центров, предприятий. Глобальныймониторинг осуществляется на основе международного сотрудничества. Это системанаблюдений за общепланетарными изменениями атмосферы, гидросферы, растительногои почвенного покрова, животного мира.
Характеризуемыепоказатели — радиационный баланс, тепловой перегрев, глобальные балансы СОзагрязнение атмосферы, больших рек и водоемов, глобальное распространениезагрязнения почв. Национальный мониторинг — слежение за взаимодействием природыи человека в зональных биосферных заповедниках (станциях) на территориигосударства для получения информации об изменениях качества среды. Необходимыпостоянные исследования фоновых характеристик состояния природной среды,наблюдения за экосистемами для определения предельно допустимого воздействиядеятельности человека на них.
Территорий,отвечающих требованиям, предъявляемым к созданию фоновых биостанций илизаповедников, мало: Приокско-Террасный, Центрально-Черноземный,Сихотэ-алинский, Тихоокеанский морской. Региональный мониторинг — системанаблюдений на региональном уровне за изменениями окружающей среды в процессе природопользования,особенно в интенсивно осваиваемых районах (его часто называют хозяйственным).Региональный мониторинг осуществляют работники гидрометеорологической,гидрохимической, агрохимической, лесоустроительной, сейсмологической и другихслужб. Объектами мониторинга служат исчезающие виды растений и животных, агро-и природные экосистемы. Характеризуемые показатели—функциональная структураприродных экосистем и ее нарушения, популяционное состояние растений иживотных, урожайность сельскохозяйственных культур. Локальный(биоэкологический), вернее, санитарно-гигиенический мониторинг предполагаетконтроль за уровнем содержания в природных средах токсичных для человеказагрязняющих веществ. Он включает наблюдения за отдельными изменениямикомпонентов природной среды в результате воздействия конкретных загрязнителей(загрязнение воздуха, воды, почв под влиянием предприятий, строек, воздействиемелиоративных систем на почвы, растительность). Таким образом, системамониторингов, необходимая для учета, анализа, оценки и прогноза изменениясостояния природной среды на различных уровнях, позволяет принимать меры подостижению и сохранению стабильно равновесного состояния жизненной среды.Целесообразна и эффективна методология экологического мониторинга, включающаяиспользование данных, собранных на земле (сбор образцов, анализ химическими,спектральными, хроматографическими и другими методами), с воздуха (систематическиеразведывательные полеты на легких самолетах) и из космоса (передача визуальных,цифровых материалов спутниковыми системами). Для контроля за состояниемприродной среды используют оптическую и радиолокационную аппаратуру, с помощьюкоторой можно определить содержание в атмосфере на разных высотах СО, СО и др.Для исследования содержания аэрозолей в воздухе используют и лазерныеустройства дифференцированного сканирования. Это система комплексной оценкисостояния территории, охватывающая все виды хозяйственной деятельности. Ее цели— определение соответствия или несоответствия сложившейся структурыиспользования территории потенциальным природным возможностям, а такжеразработка рекомендаций по сохранению экологического равновесия. Различаютгосударственную и ведомственную экспертизы.
Государственнуюэкологическую экспертизу осуществляют Государственный комитет РФ по охранеокружающей среды и Министерство природных ресурсов РФ, создающие специальныеэкспертные комиссии. Ведомственную экологическую экспертизу проводят структурныеподразделения по охране природы и санитарно-эпидемиологические учрежденияминистерств и ведомств. Они проверяют предплановую, проектно-планировочную идругую документацию на предмет соответствия ее экологическим нормам и правилам,регламентирующим хозяйственную деятельность землепользователя, любогопредприятия и изложенным в санитарных нормативах и природоохранныхзаконодательных документах. От уровня экологизации хозяйствования во всехсферах производства во многом зависит эффективность природопользования.Экологическая экспертиза не должна оставлять без внимания ни одного проектапреобразования природы (введение новых хозяйственных объектов, освоениеземельных, водных, лесных и других природных ресурсов). Реализация любогопроекта должна исключать возможность проявления процессов антропогенной деградациив конкретном регионе и в стране в целом. Одна из главных функций при проведенииэкспертизы — составление проекта экологического прогноза на ближайшую иотдаленную перспективы. Это может быть сделано в форме научно обоснованных заключений,картографических и математических моделей, других материалов, характеризующихвозможный режим использования хозяйственных систем региона при намечаемыхпланах его социально-экономического развития. Экологическая экспертиза состоитиз трех частей: вводной (протокольной), констатирующей (описательной),заключительной (оценочно-обобщающей). Во вводной части содержатся данные осоставе экспертной комиссии, указаны задачи и методика их решения, приведеныперечень всех используемых материалов и организаций, сведения о заказчиках,сроках выполнения. В констатирующей части рассматриваются общий уровеньсоциально-экономического развития региона (его промышленных, лесохозяйственных,агропромышленных комплексов), инфраструктура, проблемные отрасли и предприятия,из-за которых создаются определенные экологические проблемы. Отдельно должныбыть рассмотрены технологические, санитарно-гигиенические, экономические идругие мероприятия по рациональному использованию природных ресурсов и охранеих от различных загрязнений. Важно выявить всевозможные негативные процессы,источники загрязнений и их распределение, оценить остроту экологических проблеми ситуаций. Все это оформляют в виде самостоятельного раздела по конфликтам. Взаключительной части должна быть отмечена степень эффективности природоохранныхмероприятий, применяемых на данной территории; дана оценка с экологическихпозиций документации крупных хозяйственных объектов; должны быть указанывозможные неблагоприятные экологические и социально-экономические последствияпри осуществлении проектируемых преобразований; должны быть приведены выводы осостоянии современного природопользования и охране среды, рекомендации порешению всех экологических проблем в регионе в объеме его комплексногохозяйственного развития. Отсутствие комплексных научно обоснованных нормативови методических рекомендаций по проведению экспертизы, ограниченная информация,недостаточная обеспеченность необходимыми материалами для экологической оценкитерритории создают большие трудности при проведении экологических экспертиз.Все проекты, отраслевые схемы, планы, программы добывающей промышленности,энергетики, агропромышленного и лесохозяйственного комплексов, других отраслейхозяйства подлежат обязательной государственной экспертизе. По результатамэкспертизы разработчикам выдается разрешение на выбросы загрязняющих веществстационарными источниками с указанием срока действия. При экспертизе проектовразмещения крупных промышленных комплексов необходимо определить их возможноеотрицательное влияние в радиусе 20...30 км. Размер санитарно-защитной зоныдолжен соответствовать нормативным требованиям и руководствам по проектированиюсанитарно-защитных зон предприятий. Утверждение проектов, планов и программ не допускаетсябез проведения экологической экспертизы. Порядок проведения экспертизырегламентируется действующими нормативно-правовыми актами, от совершенствакоторых будет в значительной степени зависеть объективность оценки экологическогосостояния любой территории. Регулирование природопользования осуществляется спомощью механизма административно-правовых форм управления через системунормативно-технических документов. Важнейшими из них являются экологическиенормативы, правила и стандарты, которые разрабатываются на основеприродоохранного законодательства с учетом экологических,санитарно-гигиенических, технических и экономических требований.
Единыетребования, правила и нормативы, отвечающие современному уровнюнаучно-технического прогресса и предъявляемые к организациям в целях охраныприроды на основе правильного соотношения экологических и экономическихинтересов. Особое значение имеют стандарты для управления промышленными исельскохозяйственными предприятиями, объединениями, организации мероприятий поконтролю за использованием природных ресурсов. Соблюдать стандарты обязаны всепредприятия, организации и граждане.
Конечнаяцель управления — обеспечение всех экологических требований для человека, т.е.управление качеством среды связано с мероприятиями по здравоохранению. Выделяютосновные и вспомогательные разновидности стандартов.
Основныестандарты устанавливают экологические и производственные хозяйственные нормативы.Например, нормативы в виде предельно допустимых нагрузок на природно-территориальныйкомплекс (ПДН), предельно допустимых концентраций (ПДК), предельно допустимыхвыбросов вредных веществ в атмосферу (ПДВ), размеров санитарно-защитных зон идр. Вспомогательные стандарты качества окружающей среды необходимы дляреализации основных стандартов. Например, стандарты экологической терминологиии экологически организационные (ГОСТ 17.2.2.01—86 «Охрана природы.Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных мест» и др.).Предельно допустимые выбросы в атмосферу и сброс в водные объекты вредных веществрегламентируются государственными стандартами. Предприятия имеют узаконенныекачественные и количественные показатели выбросов (сбросов), план сокращенияих. Контролирующие органы также могут проверять эффективность природоохранныхмероприятий, сопоставляя фактический и предельно допустимый выбросы.Установление предельно допустимых концентраций — мера, которая ограничиваетсодержание загрязняющих веществ в окружающей среде. Наблюдение и контроль закачеством атмосферы, воды и почв в России осуществляют Государственный комитетРФ по охране окружающей среды, Министерство природных ресурсов РФ иМинистерство здравоохранения РФ. Контроль загрязненности воздуха проводят настационарных постах наблюдений, маршрутных и подфакельных постах, контролируютсодержание загрязняющих атмосферу веществ в выбросах в соответствии с ПДК.Наблюдения проводят 3...4 раза в сутки. В пробах воздуха определяют содержаниепыли, оксидов серы, углерода и азота, сульфатов, специфических веществ(фенолов, формальдегида, свинца, фтористого водорода, метилмеркаптана и др.).Районные санитарно-эпидемиологические станции утром два раза в неделю определяютсодержание основных вредных веществ, фтористого водорода, аммиака, фенолов,ацетона, хлора, свинца, хрома, марганца и др. В некоторых городах, в том числев Москве, лаборатории отдельных предприятий осуществляют контроль в санитарныхзонах предприятий за качеством выбросов в воздушный бассейн и содержаниемвредных веществ. Загрязненность воды контролируют на стационарных пунктахгидрохимических наблюдений. Определяют температуру воды, содержание взвешенныхвеществ, минерализацию, цвет, мутность, содержание диоксида углерода, рН,окислительно-восстановительный потенциал, биохимическое и химическое потреблениекислорода, содержание растворенного кислорода, биогенных элементов, нефтепродуктов,фенолов, пестицидов, тяжелых металлов, специфических веществ, поступающих вводоемы со сточными водами. Санитарно-эпидемиологические станции проводят общеенаблюдение за санитарным состоянием водоемов в зонах водопользования. Контрольза загрязнением почв проводят в основном в химических лабораторияхспециализированных инспекций аналитического контроля природоохранных органов,Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды,агрохимслужбы системы Министерства сельского хозяйства и продовольствия.
Список литературы
Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайта referatfrom.ru/