Общие задачи глобальной Экологии.
1. Всеобъемлющая динамика планеты и её ресурсов. Научится определять пороги биосферы по отношению к антропогенной нагрузке. Разработка прогнозов изменения биосферы.
2. Формирования новой методологии и идеологии экоцентризма.
3. Выработка критерий оптимизации отношений человека и природы. Всё должно основываться на концепции биосферы.
Биосфера.
Биосферу характеризуют как открытую систему со своим входом и выходом. Свойства: 1. Саморегуляция; 2. Централизованность – один элемент или одна подсистема выполняют доминирующую роль (живые организмы); 3. Мозаичность – биохимический круговорот незамкнут, но степень воспроизводства цикла 97 – 98%; 4. Неравновесность (принцип неравновесности Баллора); 5. Обводнённость; 6. Связь с космосом.
Составные части Биосферы (Вернадский).
ü Живое вещество – совокупность живых организмов на планете: Косное (различные горные породы, минералы), Биокосное (продукт распада и преобразования осадочных пород живыми организмами), Биогенное. Масса=1015 т 99% фитомассы.
ü Кислород О2 обновляется каждые 2000 лет
ü Углерод С обновляется через 500 лет
Параметры: Вся гидросфера прим. (11 км); Литосфера (3 км); Атмосфера (22 км)
Живое вещество – мощная биологическая сила на планете.
Функции живого вещества:
· Энергетическая
· Газовая (постоянство состава атмосферы: 123 млрд. т. О2 выделяется ежедневно, 170 млрд. т CO2 – поглащается).
|
|
|
· Концентрационная (живые организмы совершают биогенные миграции и сод. Соеденения) В составе живого вещества преобладают белки, атомы N, O, C, K, Ca, Fe; при том что N, O, C, H – 99% массы живого вещества.
· Окислительно-Восстановительная (ОВ) (тесно связана с биогенной миграцией): Многие вещества в природе крайне устойчивы, а в клетках животных вещества многие ОВР осуществляются в млн. раз быстрее за счёт содержания ферментов, каталазы и т.д.
· Диструкционная (Разложение à минерализация органического вещества и его превращение в косное). Накопление биогенного и биокосного вещества.
Свойства живого вещества:
o Возрастание жизни = стремление заполнить собой всё окружающее пространство.
o Возможность свободно перемещаться в пространстве
o Наличие специфических химических соединений (ферменты – активные при жизни и разлагающиеся после смерти)
o Исключительное разнообразие форм, составов, размеров
o Скорость протекания реакций.
Закон константности живых веществ: «Любое изменение количества вещества в одном из регионов биосферы неминуемо влечёт за собой такую же по размеру перемену в другом регионе, но с обратным знаком». Число видов, которые появляются, могут появляться только на месте вымерших видов
|
|
|
Техносфера
Техносфера – оболочка планеты, исключительно преобразованная человеком.
А. – Абиотическое появление жизни
Б. – Биотическое появление жизни
Ч. – Появление Человека
Т. – Техносфера
Н. – Ноосфера
3 – современное состояние; 4 – Будущее.
Экосфера –вся биосфера, за вычетом косного вещества:
ЭКОСФЕРА = БИОСФЕРА + ТЕХНОСФЕРА + СОЦИОСФЕРА
- это планетарное пространство, в котором происходит глобальные процессы, взаимодействующие вместе с современными Биогенными, Техногенными и Социогенными веществами.
Антропосфера определяется как земное и околоземное пространство (1902 г.)
Ноосфера– сфера разума («Феномен человека» Шарден) – сфера взаимодействия общества и природы, в границах которой разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором развития. (1944г. Статья «Несколько слов о ноосфере»)
Классификация Естествознания.
Ресурсы:
ü Земельные
ü Минеральные
ü Водные
ü Атмосферные
ü Геологические
ü Растительные
ü Ресурсы животного мира
ü Климатические
Хозяйственная классификация:(отраслевая принадлежность)
· Топливно-энергетического комплекса
|
|
|
· Сельскохозяйственная
· Лесоперерабатывающая промышленность
· Металлургия
· 
Эксплуатационные ресурсы
· Используемые
· Разведанные
· Потенциальные
Эколого-экономический подход (принцип возобновимости и исчерпаемости):
Неисчерпаемые (практически неисчерпаемые) - соли, Е, гравитация, ресурсы атмосферы, гидросферы;
Исчерпаемые: возобновляемые (атмосферная влага, течение рек, все биологические ресурсы); невозобновимые (ПИ).
Ресурсный цикл.
- Совокупность превращений и перемещений в пространстве ресурсов, происходящих на всех отношениях использования их человечеством. Всё что мы добываем на 98 % рассеивается в окружающей среде.
Принципы экологической ресурсологии:
Ø Неисчерпаемых ресурсов не существует.
Ø Исчерпаемость природных ресурсов зависит от уровня их возобновляемости.
Ø Никакая … деятельность не может квалифицироваться как воспроизводство ресурсов.
Ø Необходимая для человека эксплуатация невозобновимых ресурсов…
Ø Даровых, бесплатных ресурсов не существует. Каждый обладает абсолютной естественностью.
Ø Все ресурсы равны
Ø Законы природы исключают право собственности на ресурсы.
|
|
|
Ø Любые используемы человеком, возобновимые ресурсы должны быть восстановлены как в качественном, так и в количественном отношении.
Ø ….
Атмосферные ресурсы.
Загрязнения: локальные, региональные, глобальные.
Локальные и региональные загрязнения – это смоги и кислотные дожди.
ü Лондонский смог: 1952г. Погибло более 4000 человек. Сочетание загрязнителей и температурной инверсии. Основной загрязнитель – аэрополютант Диокид Серы (во вдыхаемом воздухе сод. Капельки кислоты); 1962г. Германия;
ü Сухой смог (Лос-Анжелесский): О3, СО и соединения N («Белый смог»); Токио 1971 г. Вызвало отравление 30 тыс. человек.
ü Ледяной (Аляска): Сочетание газообразных загрязнителей, пылевых частиц и кристаллов льда.
Кислотные дожди (или кислотные осадки) : pH < 5,5 – кислые; Туманы в Гамбурге (pH < 2). Ливни менее опасны, т.к. происходит разбавление. Туманы опаснее.
Воздействие:
v Различные заболевания (астма, хронический бронхит и т.д.)
v Повреждение растительности
v Повреждение одежды
v Раздражение слизистых
v Страдают металлоконструкции, разрушение архитектурных строений.
Обычное явление для Западной Европы. В Канаде пострадали озёра, в Германии 20% площади леса под угрозой гибели, на Кольском п-ове вокруг МедноНикелевого завода образовались пустыни. В ряде случаев это межнациональные проблемы. – 90% SO (окислов S) в Германии и Швеции импортируются из других стран. Северные регионы с кислыми почвами + кислотные осадки = поражение леса. Опасно подкисление океанический мелководий. Это приводит к нарушению пищевых цепей.
Глобальные проблемы:
1. Разрушение озонового слоя
2. Парниковый эффект
Озоновые дыры: реально О3 слоя нет, это лишь область в которой концентрируется О3. Он ослабляет солнечную радиацию в 6,5 тыс. раз. В 70е годы наблюдалось снижение озонового слоя в странах. Дыры на Антарктикой. Содержание О3 там уменьшилось почти вдвое. Появление и исчезновение озоновых дыр происходит ежедневно. Но дыра над антарктикой возросла (28 млн. км2). Затем дыра стала затягиваться , практически исчезла.
В 1985г. Увеличился выброс фрионов (ХФУ). 1987г. «Монреальский протокол» - ликвидация фрионовой техники и прекращение их производства, замена на ХФУВ.
Парниковый эффект. Глобальное потепление климата.
За последние 50 лет температура воздуха повысилась на 0,6 градуса. Объяснение: повышение количества веществ, препятствующих тепловому излучению с поверхности Земли (СО2, NH3, окислы N, пары H2O , фреоны). В начале XX века содержание CO2 в атмосфере увеличилось на 0,4%. Увеличение CO2 в атмосфере может произойти в середине XXI века, что приведёт к повышению температуры в приземном слое Земли на 5-7 градусов.
Картина апокалипсиса: затопление прибрежных ресурсов, уменьшение пресной воды, увеличение сухости климата, война за ресурсы.
Распыление в атмосфере неких частиц, которые уменьшили приток солнечной энергии. Извержение вулканов, сельское хозяйство, промышленность, пылевые бури…
«Пылевое Одеяло» может привести к новому оледенению.
Состояние воздушного бассейна в России:
«ФСОВ» 2010г. Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. 249 городов РФ. Станция в Петрозаводске и в Надвоицах.
24-38 аэрополютантов по России. Сеть станций наблюдает трансграничный перенос (4 на европейской территории России, 4 – на азиатской). 5 станций фонового комплексного мониторинга (выходят на глобальный уровень), находятся в биосферных заповедниках Воронежа, Кавказа, Алтая. По спец. программе ЮНЕСКО.
Так же проводятся метеорологические наблюдения местах с большой технологической нагрузкой – промышленные центры. 207 городов России с населением 67 млн. человек – средняя концентрация примесей превышала ПДК.
ПДК – такая концентрация вредного вещества, которая практически не влияет на человеческое здоровье.
| 135 городов – уровень загрязнения высокий и очень высокий (индекс загрязнения >7 едениц); 43 города (30,8 млн. человек) – максимальное содержание примесей выше в 10 раз ПДК; 36 городов (22,4 млн.чел) – наибольший уровень загрязнения атмосферы. |
Карелия:
1 город с очень высоким уровнем загрязнения; 2 города с нарушением ПДК (Красноярск - 20тикратное превышение ПДК; Магнитогорск 4хкратное превышение ПДК; Корсаков 34хкрастное превышение содержания вредных веществ);
Общее количество загрязнителей = 200тыс.т/год прим. 23% - твёрдого вещества, остальное газообразные вещества. Транспортировка около половины всех выбросов
Самые большие выбросы в г.Костомукша, г.Кондопога, г. Сегежа, г.Петрозаводск, г.Питкяранта.
Гидросфера.
Характерна сезонная разновидность: зимой – снег, в другое время года вода.
1,4*1018 т.
1,5 млрд. км3
от общего количества запасов воды: 2,64% в гидросфере пресная вода, 0,3% используется, часть подземные воды и ледники.
Практический план оценки воды:
Водные ресурсы (все запасы поверхностных и подземных вод). Эксплуатационные водные ресурсы оцениваются среднемесячным речным стоком.
Различные характеристики использования:
§ Водопользование (использование водных ресурсов без изъятия воды)
§ Водопотребление (Использование с безвозвратным изъятием воды)
§ Проблема количества и качества воды.
Запасы:
ü Вековые – медленно возобновляются (болота, ледники) если изъять – нарушение динамического равновесия.
ü Динамические запасы - ежегодно возобновляемые (основной ресурс)
2 тыс. км3 – динамические водные ресурсы – единовременный мгновенный объём воды во всех руслах мира. Этот Объём в течении года возобновляется 23 раза. (2 тыс. км3 * 23 = 46 тыс. км3 в год).
91 тыс. км3 – вековые ресурсы (статичные)
Эксплуотационные ресурсы – ресурсы, которые можно использовать с учётом требований охраны природы.
Водообеспеченность – в зоне дефицита больших городов суши: 20% территории Европы, 50% территории Азии, 30% Северная Америка Юго-Западная территория, 20% Южная Америка;
Водоёмкость человеческого хозяйства.
В мировом масштабе:
70% Орошаемое земледелие
20% Промышленные
10% Бытовые нужды
1300 км3/год – общий объём технических стоков в мировом масштабе.
Чтобы разбавить эти воды до состояния относительно чистой воды понадобится в 10 раз больше воды (1300* 10 = 13000 км3);
1/3 населения планеты страдают острой нехваткой пресной воды.
Характеристика водных ресурсов в России.
В среднем благоприятная.
28 тыс. км3 – мгновенный запас поверхностных вод в целом; 23,6 тыс.км3 – Байкал
4тыс. км3/год - 10 – 12% Динамические запасы; более 2 тыс. км3 водохранилища.
Самым водоносным местом считается Амазония (4 крупных реки из 15 рек мира)
38 водоносных рек мира, из них 8 в России: Енисей, Лена, Обь, Амур, Волга, Печера, Колыма, Сев.Двина.
90% речных стоков выносится в сев. Ледовитый океан; 80% по странам (Красноярский край, Волжский бассейн – самая большая техническая нагрузка).
Среднее значение – водоообеспечение территории – 250 тыс м3/год, из них 30 тыс. м3/год на 1 жителя à суммарный водозабор около 540 м3.
Загрязнение природных вод.
15 млрд. т/год – общее количество гидрополлютантов: различный мусор (включая затонувшие суда), различные взвешенные частицы, органические вещества, синтетические органические вещества (ПВА, фенолы, др У/В), биогенные организмы, нефтепродукты, пыль.
Источники антропогенного загрязнения поверхностных вод:
§ 50% от общего количества – сточные воды, коммунальные хозяйства
§ 35% сточные воды промышленных предприятий
В России: на 1 человека образуется 1.5 > хозяйственных стоков, чем в среднем в мире.
Загрязняющие вещества в водах:
ü Нефтепродукты
ü Взвешенные частицы
ü Р, N
ü ПВА
ü Соединения Cu, Fe…
Физическое загрязнение: тепловое загрязнения
Характеристика вод:
Ø Условно чистые воды
Ø Слабо загрязнённые
Ø Загрязнённые
Ø Грязная
Ø Экстремально грязная
По наблюдениям: Условно чист– Бассейн Оби.; Слабо загрязнённые – Астраханская обл, Самара, Тульская обл.; Загрязнённые – Амур, Забайкальский край, Хабаровский край, Приморский край, Амурская область; Грязная – Енисей; Экстремально грязная - Дон;
Особенности природных вод Карелии.
1. Маломинеральные
2. Очень мягкие (до 4% жёсткости)
3. Высокое качество, если бы не её повышенная цветность с окрашенными веществами
4. Самоочищающая способность низкая, т.к. много озёр.
Лесосплав – реки выводившие лесосплав очень медленно восстанавливаются и это создаёт большие проблемы. Самое большое количество воды потрачено на орошение земель, промышленность и бытовые нужды.
Для России ситуация:
63% - Промышленность
17% - Сельское хозяйство
20% - Бытовые расходы
Удельная водопотеря (на чел./сут) - в среднем по Карелии = 175 л/сут. на чел.
370 л/сут. на чел. = Костомукша.
Самые загрязнённый бассейн Онежкого Озера:
· Онежское оз. (Кондопожский комбинат)
· Сбросы в Белое море (Костомукшский ГОК, сегежа, Надвоицы)
· Ладоское оз. (коммунальные системы и Питкярантский ЦБК)
ОАО Кондопога; Коммунальные системы; Сегежский ЦБК; Питкярантский ЦБК – основные загрязнители Карельских вод.
Определённые водные объекты находятся под контролем (Лахтинская губа «Форелевое хозяйство»; Кондопожская губа; р-н хвостохранилища Костомукского ГОКа).
Загрязнённые и сильно Загрязнённые реки: р. Кереч, р.Нижний Выг, р. Лососинка, р. Шуя, р.Ниглинка.
Условно чистые воды: оз. Топозеро, оз. Тяузеро
Литосфера.
- верхняя оболочка Земли. Общая мощность 16 км. Самый верхний слой – кора выветривания, на ней почва (особое природное тело).
Земельные ресурсы:
ü Земли, которые используются или могли бы использоваться в человеческой деятельности.
ü Территориальные ресурсы
ü Ресурсы С/Х угодий
ü Ресурсы пахотных земель
Земельный фонд – совокупность всех земель в пределах территории одной страны или в пределах всей планеты (29% - Суша).
Общая Площадь суши или Земельный фонд Земли составляет = 150 млн. км2; 14 млн. км2 – ледники; à 136 млн. км2. Из них 60 млн. км2 пригодные для освоения. 40 млн. км2 под непосредственным контролем человека.
12 млн.км2 – урбанизированные территории (городские поселения)
5 млн.км2 – плохие земли (саванны, пустыни).
1974г. – Незатронутые хоз. Деятельностью земли = 56%
2008г. – ненарушенные земли = 28%; 10% - пашни (самая ценная для человека); 30 млн.км2 – пустыни или полупустыни.
Земельный фонд России:
Общая площадь = 17,1 млн.км2
Зона вечной мерзлоты = 11 млн.км2
46% - Лесные площади;
19% - Оленьи пастбища;
15% - С/Х угодья;
6% - болота
4% - под водой
1% - постройки, дороги.
80% - в зоне недоступности.
Детериорация.
Причины:
ü Эрозия почв
ü Потеря гумуса
ü Снижение плодородия
ü Подтопление и вторичное затопление
ü Магнитная деградация (нарушение структуры пахотного слоя)
Причина мелиорации – загрязнение земли
85 млрд. т ежегодно – антропогенные отходы (все террополютанты)
В среднем за год на каждого жителя земли - 0,12 : 1,2 : 14, где 0,12 – потребляется, 1,2 – производится и 14 отходы.
Наиболее токсичные для человека токсиканты, которые обладают наибольшей активностью: Соединения ТМ, полициклические ароматические у/в, соединения типа диоксина, синтетические яды, пестициды, боевые отравляющие вещества и радионуклеиды.
Источники антропогенного загрязнения земли:
1. Отходы промышленности: чёрная и цветная металлургия, металлообразующие отрасли, лесная и деревообрабатывающая промышленность, энергетика, пищевая промышленность.
2. Твёрдые бытовые отходы (ТБО)
3. С/Х производство (пестициды, ядохимикаты, минеральные удобрения)
4. Атмосферное выпадение токсичных веществ.
5. Различные аварийные сбросы и выбросы загрязняющих веществ
7 млрд.т от производств и потребления и 80 млрд.т накопление по экологическим цепям.
По уровню опасности выделяют 5 классов:
· Чрезмерно-опасные (нарушение экосистемы, восстановительные процессы необратимо нарушены, период восстановления отсутствует).
· Высокоопасные (высокая стадия воздействия, экосистема сильно нарушена, природное восстановление не менее 30 лет после устранения источника вредного воздействия).
· Умеренно-опасные (средняя степень воздействия, экосистема нарушена, период восстановления = 10 лет)
· Мало-опасные (степень воздействия низкая, экосистема мало нарушена, период восстановления меньше 3 лет)
· Практически не опасные (степень воздействия очень низкая, экосистема практически не нарушена)
Utilis – «полезный»:
1. Утилизирование
2. Реутилизирование
3. Захоронение отходов
4. Сжигание (Москва, Пятигорск, Сочи, Владивосток, полигон в районе Колчино)
5. Использование подземных выработок
6. Компостирование твёрдых отходов
Диоксины – самые токсичные из созданных человеком веществ.
Радиоактивное загрязнение.
Чернобль = 50 млн. Ku [Кюри] = 600 взрывов в Хиросиме;
Авария на производственном объединении «Маяк» (1957г.) = 23 Ku à оз.Карагай – хранилище отходов «Маяка» = 120 Ku
Отработанные ядерные топлива складируются (хранятся) = 4 млрд Ku, реакторы 1-го порядка на АЭС не соответствуют современным требованиям безопасности.
Земельные ресурсы Карелии:
= 180,52 тыс.км2
14,7% - землеродный фонд
С/Х: Пашни 0,5%; Сель.хоз.угодия 0,1%. С 1942 года пашни уменьшились больше, чем в 2 раза – деградация почвенного покрова.
54% - Леса, остальное земли лесного фонда, но это не настоящие леса. Земли, которые находятся под поселениями = 0,4%.
Минеральные ресурсы.
Запасы нефти = 12-13% от мировых запасов
Запасы газа = 32% от мировых запасов
Уголь = 11%
Железо = 26%
Ni, золото, серебро, алмазы, платиноиды – 1-3 места по запасам.
Валовая потенциальная ценность выявленных и разведанных запасов = 30 миллиардов $ США
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 1336; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!