Основы экологии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Уральский институт ГПС МЧС России

факультет заочного обучения

Контрольная работа по предмету Экология

слушателя 2 "А" курса спец.280104.65 (4 г.об.)

заместителя начальника ПЧ-77 ГУ "2 ОФПС по РТ"

старшего лейтенанта внутренней службы

Шаймарданова Рузеля Рамилевича

Вопрос 1. Характеристика биоценоза как целостного образования

В природе популяции разных видов объединяются в системы более высокого ранга - сообщества, или биоценозы.

Биоценоз (греч. bios - жизнь, koinos - общий) - исторически сложившаяся устойчивая совокупность популяций растений, животных, грибов и микроорганизмов, приспособленных к совместному обитанию на однородном участке территории или акватории. Термин "биоценоз" предложил немецкий зоолог К.Мебиус в 1877г.

В отечественной литературе этот термин стал применяться с 1913 г. под влиянием работ С.А. Зернова по изучению современного биоценоза Черного моря. Он понимал биоценоз так: "... термин "Биоценоз"... мне кажется крайне подходящим и удобным для обозначения тех комплексов животных и растительных форм, которые мы постоянно встречаем в данном море в самых разных его пунктах при наличности одинаковых условий существования и притом почти в тождественном составе видов"

Понятие "Биоценоз" определялось разными исследователями не всегда однозначно, а некоторые авторы подвергали критике само это название. Так, биолог Л.А. Зенкевич вообще воздерживался от употребления этого термина ввиду недостаточности его конкретной разработанности, и пользовался более формальным термин "комплекс". Надо отметить, что в настоящее время в англо-американской литературе термин "Биоценоз" широкого применения не имеет, он заменяется термином "сообщество". Но знакомство с определения данного термина показывает его соответствие термину "Биоценоз", поэтому в палеонтологической практике с равным успехом можно пользоваться любым из них, но все же предпочтительнее, хотя бы в силу традиции, применять термин "Биоценоз" и его производные. Кроме того, он имеет более конкретное содержание, нежели термин "сообщество".

Биоценоз - комплекс организмов биогеоценоза, формирующийся в результате борьбы за существование, естественного отбора и других факторов эволюции. По участию в биогенном круговороте веществ в биоценозе различают три группы организмов:

1) Продуценты (производители) - автотрофные организмы, создающие органические вещества из неорганических; основные продуценты - зелёные растения. Деятельность продуцентов определяет исходное накопление органических веществ;

2) Консументы (потребители) - гетеротрофные организмы, питающиеся за счёт автотрофных. Консументы 1-го порядка - растительноядные животные, а также паразитические бактерии, грибы и другие бесхлорофильные растения, развивающиеся за счёт живых растений. Консументы 2-го порядка - хищники и паразиты растительноядных организмов. Бывают консументы 3-го и 4-го порядков (сверхпаразиты, суперпаразиты и т.п.), но всего в цепях питания не более 5 звеньев. На каждом последующем трофическом уровне количество биомассы резко снижается. Деятельность консументов способствует превращениям и перемещениям органических веществ в биоценозе, частичной их минерализации, а также рассеянию энергии, накопленной продуцентами;

3) Редуценты (восстановители) - животные, питающиеся разлагающимися остатками организмов (сапрофаги), и особенно непаразитирующие гетеротрофные микроорганизмы - способствуют минерализации органических веществ, их переходу в усвояемое продуцентами состояние.

Так как мы не ставим себе целью всестороннее рассмотреть термин "Биоценоз" с экологической точки зрения (это сделано специалистами во многих учебниках и монографиях), то ограничимся приведением здесь только двух определений, наиболее кратких и четких по существу, которые уже давно используются палеонтологии в своей практической работе:

1) "Биоценоз - комплекс организмов, населяющих тот или иной биотоп и находящихся в определенных взаимоотношениях между собой и с абиотической средой";

2) "Биоценоз - группа организмов, живущих в тесной связи друг с другом и образующих естественное экологическое сообщество". Очень важно здесь подчеркнуть, что организмы, входящие в биоценоз, связаны между собой сложными биотическими взаимоотношениями.

Приспособленность членов биоценоза к совместной жизни выражается в определенном сходстве их требований к важнейшим абиотическим условиям среды (освещенность, характер увлажнения почвы и воздуха, тепловой режим и т. д.) и в закономерных отношениях друг с другом. Связь между организмами необходима для осуществления их питания, размножения, расселения, защиты и т. д. Однако в ней кроется и определенная угроза и даже опасность для существования того или иного индивидуума. Биотические факторы среды, с одной стороны, ослабляют организм, с другой - составляют основу естественного отбора - важнейшего фактора видообразования.

Масштабы биоценотических группировок организмов (биоценозов) различны - от сообществ на стволе дерева, в норе или на болотной кочке (их называют микросообществами) до населения участка дубравы, соснового или елового леса, луга, озера, болота или пруда. Принципиальной разницы между биоценозами разных масштабов нет, поскольку мелкие сообщества являются составной частью более крупных, для которых характерно возрастание сложности и доли косвенных связей между видами.

Составными частями биоценоза являются фитоценоз (устойчивое сообщество растений), зооценоз (совокупность взаимосвязанных видов животных), микоценоз(сообщество грибов) и микробоценоз (сообщество микроорганизмов). Эти понятия являются условными и выступают как части того или иного биоценоза.

Понятия "экотоп" и "биотоп". Участок земной поверхности (суши или водоема) с однородными условиями обитания, занимаемый тем или иным биоценозом, называется биотопом (греч. bios - жизнь, topos - место).

Климатоп (комплекс климатических факторов) и эдафотоп (почвенно-грунтовые условия) в совокупности составляют экотоп. Различия между этими понятиями в том, что биотоп - это условия среды, видоизмененные живыми организмами, а экотоп - первичный комплекс факторов физико-географической среды без участия живых существ.

В пространственном отношении биотоп соответствует биоценозу. Границы биоценоза устанавливают по фитоценозу, имеющему легко распознаваемые черты. Например, сосновые леса легко отличимы от еловых, верховое болото - от низинного и т. д. Кроме того, фитоценоз является главным структурным компонентом любого биоценоза, поскольку определяет видовой состав зооценозов, микоценозов и микробоценозов.

Биогеоценоз и экосистема. Сообщества организмов тесно связаны не только друг с другом, но и с абиотической средой. Растения могут существовать только при наличии света, углекислого газа, воды, минеральных солей. Животные и другие гетеротрофные организмы (грибы, большинство бактерий) живут за счет автотрофов, но нуждаются в поступлении таких неорганических соединений, как кислород и вода. В любом биотопе запасы неорганических соединений, необходимых для поддержания жизнедеятельности населяющих его организмов, сравнительно малы и постоянно убывают, поэтому необходимо их возобновление. Из окружающей среды живые организмы поглощают биогенные элементы и энергию и возвращают их обратно (например, при дыхании, выделении экскрементов, разложении растительных и животных остатков). Благодаря этим обменным процессам биоценоз и окружающая его неорганическая среда (экотоп) представляют собой сложную систему, получившую название экосистема или биогеоценоз.

Термин "экосистема" был предложен в 1935 г. английским экологом А. Тенсли, который подчеркивал, что в природе органические (биотические) и неорганические (абиотические) факторы выступают как равноправные компоненты и не следует отделять организмы от окружающей их среды.

Таким образом, биогеоценоз - это однородный участок земной поверхности с определенным составом живых организмов (биоценоз) и определенными условиями среды обитания (биотоп), которые объединены обменом веществ и энергии в единый природный комплекс. Во многих странах мира такие природные комплексы называют экологическими системами (экосистемами).

Биогеоценоз и экосистема - понятия сходные, но не тождественные. Понятие "экосистема" не имеет ранга и размерности, поэтому оно применимо как к простым (муравейник, гниющий пень) и искусственным (аквариум, водохранилище, парк), так и к сложным естественным комплексам организмов с их средой обитания. Биогеоценоз, согласно российскому ученому В. Н, Сукачеву, отличается от экосистемы определенностью объема. Если экосистема может охватывать пространство любой протяженности - от капли прудовой воды с содержащимися в ней микроорганизмами до биосферы в целом, то биогеоценоз - это экосистема, границы которой обусловлены характером растительного покрова, т. е. определенным фитоценозом. Следовательно, любой биогеоценоз является экосистемой, но не всякая экосистема есть биогеоценоз.

Вопрос 2. Что такое экологический риск и принципы управления риском

В последние годы в России приоритеты в природоохранной политике, основанные на учете ПДК и других норм и нормативных воздействий на природу, пересматриваются. Причина: невысокая эффективность нормативного подхода из-за возможности субъективного подхода к "норме" и манипулирования этим понятием. В связи с этим в основу государственной экологической политики в условиях прогрессирующего загрязнения постепенно закладывается концепция экологического риска.

Экологический риск - это оценка на всех уровнях - от точечного до глобального - вероятности появления негативных изменений в окружающей среде, вызванных антропогенным или иным воздействием. Под экологическим риском понимают также вероятностную меру опасности причинения вреда природной среде в виде возможных потерь за определенное время.

Экологический риск - вероятность наступления события, имеющего неблагоприятные последствия для жизнедеятельности человека, животных, растений и других живых организмов, вызванного негативным воздействием хозяйственной и иной деятельности на окружающую природную среду.

Экологический риск может быть вызван чрезвычайными ситуациями природного и антропогенного, техногенного характера.

Вред природной среде при различных антропогенных и стихийных воздействиях, очевидно, неизбежен, однако он должен быть сведен до минимума и быть экономически оправданным. Любые хозяйственные или иные решения должны приниматься с таким расчетом, чтобы не превышать пределы вредного воздействия на природную среду. Установить эти пределы очень трудно, поскольку пороги воздействия многих антропогенных и природных факторов неизвестны. Поэтому расчеты экологического риска должны быть вероятностными и многовариантными, с выделением риска для здоровья человека и природной среды.

Оценке допустимого экологического риска в последнее время уделяется все больше и больше внимания, особенно при принятии решений о вложении инвестиций в то или иное производство. При этом в случае антропогенного воздействия учитываются следующие правила допустимого экологического риска:

1) неизбежность потерь в природной среде;

2) минимальность потерь в природной среде;

3) реальная возможность восстановления потерь в природной среде;

4) отсутствие вреда здоровью человека и необратимость изменений в природной среде;

5) соразмерность экологического вреда и экономического эффекта.

Различают три главные составляющие экологического риска:

1) оценка состояния здоровья человека и возможного числа жертв;

2) оценка состояния биоты (в первую очередь фотосинтезирующих организмов) по биологическим интегральным показателям;

3) оценка воздействия загрязняющих веществ, техногенных аварий и стихийных бедствий на человека и окружающую природную среду.

Помимо оценки риска необходимо организовывать и управление риском, которое предполагает принятие целого комплекса решений (политических, социальных, технических и экономических), направленных на снижение величины риска до приемлемого уровня. На основе анализа природных опасностей и уязвимости среды, выполненного совместно с проектировщиками, экономистами и социологами, оценивают риск и составляют карты риска. Эти карты, где указаны территории различной степени риска, помогают эффективно решать вопросы управления риском и планирования социально-экономического развития региона (области, района, города).

Любое превышение пределов допустимого экологического риска на отдельных производствах должно пресекаться по закону. С этой целью ограничивают или приостанавливают деятельность экологически опасных производств, а на стадиях принятия решений допустимый экологический риск оценивают с помощью государственной экологической экспертизы и в случае его превышения, представленные для согласования материалы, отклоняют.

Фактор экологического риска существует на любых производствах, независимо от мест их расположения. Однако существуют регионы, где, в сравнении с экологически более благополучными районами, во много раз превышены вероятность проявления негативных изменений в экосистемах, а также вероятность истощения природно-ресурсного потенциала и, как следствие, величины риска потери здоровья и жизни для человека. Эти регионы получили название повышенного экологического риска (Петров, 1995).

В пределах регионов повышенного экологического риска выделяют зоны: биоценоз экологический риск антропогенный природный

1) хронического загрязнения окружающей среды;

2) повышенной экологической опасности;

3) чрезвычайной экологической ситуации;

4) экологического бедствия.

К зонам чрезвычайной экологической ситуации относят территории, на которых в результате воздействия негативных антропогенных факторов происходят устойчивые отрицательные изменения окружающей среды, угрожающие здоровью населения, состоянию естественных экосистем, генофондам растений и животных.

В России к таким зонам относятся районы Северного Прикаспия, Байкала, Кольского полуострова, рекреационные зоны побережий Черного и Азовского морей, промзона Урала и др. Так, например, в районах Северного Прикаспия к старым проблемам: деградация пастбищ, низкое плодородие почв, дефицит пресной воды, интенсивная ветровая эрозия - добавились новые. В первую очередь это подтопление, прогрессирующее засоление и заболачивание земель, вызванное нагонными явлениями на расширившейся акватории Каспийского моря. Затопление и подтопление земель уже вызвало потерю 320 тыс. гектар сельскохозяйственных угодий (Романенко, 1996).

Зоной экологического бедствия указами Президента или постановлениями Правительства России на основе государственной экологической экспертизы объявляется часть территории Российской Федерации, на которой произошли необратимые изменения окружающей среды, повлекшие за собой существенное ухудшение здоровья населения, разрушение естественных экосистем, деградацию флоры и фауны. Прежде всего, это зона влияния аварии на Чернобыльской АЭС, а также Кузбасс, степные районы Калмыкии. В ближнем зарубежье наиболее опасной экологической зоной являются Арал и Приаралье. Правовой режим и финансирование затрат по оздоровлению окружающей среды зависят от принадлежности территории к той или иной зоне повышенного экологического риска.

Анализ риска - исследование, состоящее из трех компонентов: оценки риска, управления риском и распространение информации о риске и проводящееся с целью установления природы нежелательных, негативных последствий для жизни человека, его здоровья, собственности или окружающей среды

Научное исследование, в котором факты и научный прогноз используются для оценки потенциального вредного воздействия на окружающую среду различных загрязняющих веществ и влияний, называют оценкой экологического риска, а управление экологическим риском - это процесс принятия решений, в котором учитывается оценка экологического риска, а также технологические и экономические возможности его предупреждения.

Управление экологическим риском - процедура анализа риска, в результате которой на основе учета оценки экологического риска принимается решение о приемлемости величины и минимизации цены экологического риска.

В основе управления риском лежит принцип оптимизации соотношений выгоды и ущерба Стратегическая цель управления риском - стремление к повышению уровня благосостояния общества (максимизация материальных и духовных благ) при обязательном условии: никакая практическая деятельность, направленная на реализацию цели, не может быть оправдана, если выгода от нее для общества в целом не превышает вызываемого ею ущерба (оправданность практической деятельности).

Этот принцип постулируется в одном из важнейших государственных документов России "Концепция перехода Российской Федерации к устойчивому развитию", в котором он сформулирован следующим образом "... никакая хозяйственная деятельность не может быть оправдана, если выгода от нее не превышает вызываемого ущерба".

Первый принцип объединяет в себе два фундаментальных, аксиоматических утверждения, формирующих стратегическую цепь управления риском в процессе устойчивого развития

Ценность любой практической деятельности в первую очередь определяется ее полезностью для общества в целом, т.е. ее способностью повысить уровень благосостояния общества. Принцип оценки всех явлений только с точки зрения их полезности и возможности служить средством для достижения той или иной цели был предложен еще в прошлом веке. Это позитивистское направление в философии (утилитаризм), основанное И. Бентамом, получившее в XIX веке распространение в Великобритании, рассматривало пользу основой нравственности и критерием человеческих поступков.

Только учет всех "плюсов и минусов" (выгоды и ущерба) любой деятельности может дать ответ на вопрос о ее полезности, целесообразности. При этом, учитывая то обстоятельство, что выгода и ущерб от конкретной деятельности могут "достаться" разным членам общества, тем не менее, считается необходимым исходить из принципа общего блага от этой деятельности.

Изложенный принцип в общем случае, если его использовать без каких-либо ограничений, может содержать серьезное противоречие с реальной действительностью. Этот принцип основан на стремлении к достижению максимально возможного уровня благосостояния общества в целом, которое можно считать аксиоматичным только в условиях равномерного распределения общественных благ среди членов общества - равномерного распределения как выгоды, так и ущерба. В действительности, характерной особенностью нашей жизни являются ситуации, в которых негативные и позитивные результаты любой деятельности распределяются между членами общества крайне неравномерно: определенная группа населения испытывает ущерб от той деятельности, которая выгодна для другой группы. Чтобы исключить это противоречие, необходимо ввести определенные ограничения на практическую деятельность, которые гарантировали бы реализацию материальных и духовных потребностей каждого отдельного индивидуума при условии обеспечения его личной безопасности. С этой целью предлагается дополнить данный принцип следующими подпринципами:

1) Деятельность, при которой отдельные индивидуумы подвергаются чрезмерному риску, не может быть оправдана, даже если эта деятельность выгодна для общества в целом.

2) Члены общества добровольно соглашаются на наличие в их жизни определенного, не превышающего чрезмерного уровня, риска от той или иной деятельности, которая требуется для удовлетворения их материальных и духовных потребностей.

3) Должны быть предприняты все возможные меры для защиты каждой личности от чрезмерного риска. Затраты на эти меры (денежные компенсации, перемещения населения, создание защитных барьеров и т. д.) включаются в общую сумму затрат на данный проект или вид деятельности и, таким образом, учитываются при оценке полезности реализации данного проекта или вида деятельности для общества в целом. При выборе конкретных мер защиты от чрезмерного риска необходимо в обязательном порядке учитывать мнение индивидуума, нуждающегося в такой защите.

Эти подпринципы требуют введения понятия "чрезмерный уровень риска", которое в последнее время получило широкое распространение в практической деятельности по обеспечению безопасности. Его введение основано на аксиоматической формулировке понятия о предельно допустимом уровне (ПДУ) риска для индивидуума.

Принцип оптимизации защиты от опасности (2-й принцип)

Тактическая цель управления риском - стремление к увеличению среднестатистической продолжительности предстоящей жизни (СППЖ), в течении которой личность может вести полнокровную и деятельную жизнь в состоянии физического, душевного и социального благополучия (оптимизация защиты).

Принцип региональности (3-й принцип)

Политика в области управления риском будет эффективной и последовательной только в том случае, если в управление риском включен весь совокупный спектр существующих в регионе опасностей и вся информация о принимаемых решениях в этой области без каких-либо ограничений доступна самым широким слоям населения (региональный императив).

Принцип экологического императива (4-й принцип)

Политика в области управления риском должна реализовываться в рамках строгих ограничений техногенного воздействия на природные экосистемы (экологический императив).

Знания о риске можно получить путем анализа риска и изучения аварий, которые происходили на аналогичных предприятиях или предприятиях, перерабатывающих тот же вид сырья.

Управление риском - целенаправленные действия по ограничению или минимизации риска в системе экономических отношений.

Процесс управления риском состоит из следующих этапов:

идентификация рисков;

оценка риска;

выбор методов управления риском и их применение.

Существует 4 метода управления риском:

1) упразднение;

2) предотвращение потерь и контроль;

3) страхование;

4) поглощение.

Упразднение исключает какую - либо деятельность в зоне риска. Метод абсолютно надежный, но его повсеместное применение означает полное сворачивание деятельности.

Предотвращение потерь означает проведение превентивных мероприятий, исключающих или уменьшающих риск возникновения нежелательного процесса.

Страхование является распределением возможных потерь среди большой группы физических и юридических лиц, подвергающихся однотипному риску.

1) Анализ величины экологического риска и принятие решений, направленных на ее снижение до пределов, соответствующих приемлемому уровню риска;

2) Анализ цены экологического риска и реализация методов ее снижения.

Алгоритм стратегии управления риском основан на логических операциях выбора направления действий в зависимости от выполнения критериев приемлемости величины и цены экологического риска.

1) Если оценка величины экологического риска показывает, что он мал по сравнению с пренебрежимо малым уровнем риска, то экологический риск принимается пренебрежимо малым и дальнейшие шаги не обязательны.

2) Если риск оказывается в диапазоне между пренебрежимо малым и предельно допустимым, то на основе оценки риска проводится расчет цены экологического риска. Если она удовлетворяет заданным требованиям, то дальнейшие мероприятия не планируются.

3) Если цена экологического риска превышает приемлемый уровень, то необходимо реализовать мероприятия, направленные на снижение риска и предотвращение ущерба. Если реализация планируемых мероприятий приведет к снижению цены экологического риска до приемлемого уровня, то задача по управлению риском решена.

Если экологический риск в результате оценки превысил предельно допустимый уровень, то необходимо: а)оценить мероприятия по повышению технической безопасности техногенного объекта, направленные на снижение вероятности реализации неблагоприятных эффектов (основное направление); б)оценить эффект от повышения защищенности объектов окружающей среды (дополнительное направление). В случае достижения приемлемого уровня экологического риска в зависимости от его величины реализуется либо первый либо второй вариант.

Схема управления риском:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Список использованной литературы

1. Гарин В.М., Кленова И.А., Колесникова В.И. Экология для технических вузов: Феникс, 2001. - 384 с.

2. Горелов А.А. Экология: Учебник. - М.: Изд. цент "Академия", 2007. - 399 с.

3. Горелов А.А. Экология: Уч. пособие. - М.: Юрайт-М, 2001. - 312 с.

4. Денисов В.В. Экология: Уч. пособие. - Ростов-на-Дону: Центр Март, 2002. - 640 с.

5. Коробкин В.И., Передельсий Л.В. Экология: Учебник. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2003. - 563 с.

6. Маврищев В.В.Основы общей экологии: Уч. пособие. - Мн: Выш. Шк., 2000. -317 с.

7. Реймерс Н.Ф. Природопользование: Словарь - справочник. - М.: Мысль,- 1990.

8. Экология. Учебное пособие. - М.: Знание, 1999. - 288 с.

Размещено на Allbest.ru