Экология биосферы

Загрязнение атмосферного воздуха. В последние годы отмечается увеличение загрязнения воздуха, связанное с расширением промышленных зон, с усиленной технизацией и моторизацией нашей жизни. Вредное воздействие веществ, попадающих в воздух, может усиливаться их взаимными реакциями между собой, особыми метеоусловиями. В дни, когда из-за погодных условий циркуляция воздуха ограничена, здесь возникает смог. Смог - видимое простым глазом загрязнение атмосферы над жилыми или промышленными кварталами. Он образуется в результате накопления дымов от бытовых котельных, промышленных предприятий и выхлопных газов автомобилей и двигателей различного рода.

Особую опасность для человека представляют выхлопные газы автомобилей, в которых содержатся окислы свинца. Даже сравнительно небольшая концентрация свинца в выхлопных газах может оказаться вредной для здоровья, так как металл из воздуха через легкие и желудочно-кишечный тракт проникает в организм быстрее, чем может выводиться из него. Последствия нарушение синтеза гемоглобина, мышечная слабость вплоть до паралича, нарушение структуры и функций печени и мозга.

Кислотообразующие осадки, в свою очередь, увеличивают агрессивность поверхностных вод (по данным морской лаборатории в Вудс-Холе, в средних широтах Северного полушария выпадает до 18 млн. т азота в год), в которых увеличивается содержание фтора и металлов, в том числе стронция. В выбросах, стоках и твердых отходах промышленных городов содержатся тысячи тонн свинца, цинка, меди, хрома, никеля, кадмия, молибдена, ванадия и других металлов. Значительная часть загрязнений концентрируется в почве и проникает в грунтовые воды, откуда попадает в колодцы и водопровод. Загрязнение воздуха кислотообразующими выбросами вызывает респираторные заболевания, астматические явления, разрушает легочную ткань.

Загрязнение водных ресурсов. Вода вещество, жизненно необходимое для человека, может стать для него чрезвычайно опасной. В жилых кварталах, где нет водопровода, воду часто запасают в больших баках и бассейнах. В этих сооружениях нередко заводятся бактерии, переносчики опасных болезней, в них могут случайно попасть химические вещества, например удобрения. Но и там, где имеется центральное водоснабжение, не обходится без проблем. Зачастую качество воды настолько низкое, что ее употребление может стать причиной развития ряда заболеваний.

Основными факторами, вызывающими загрязнение питьевой воды, являются:

1) большое количество промышленных сбросов;

2) отравление воды веществами, загрязняющими воздух и вымываемыми из него дождевой водой, в итоге стекающей в водоемы;

3) просачивание в водоемы вредных веществ, употребляемых в сельском хозяйстве;

4) недостаточное развитие канализационной сети.

Воде, без которой невозможна никакая жизнь, в свою очередь, требуется жизнь. Безжизненная вода смерть для всех нас. В водоемах живут организмы, которым нужна определенная температура и определенный состав воды. Поступление сточных вод в водоемы приводит к повышению их эвтрофированности (накоплению питательных веществ), что может полностью лишить воду кислорода. В результате гибнут живые организмы, качество воды резко ухудшается.

Бытовые стоки и отходы пищевой промышленности особенно вредны из-за того, что на окисление этих веществ в водоеме уходит очень много кислорода. Промышленные предприятия отравляют водоемы сточными водами, которые содержат большое количество ядов, в том числе тяжелые металлы, цианиды. В определенной степени водоем, принимающий стоки, может сам очищаться. Органические загрязнения захватываются бактериями и другими микроорганизмами. Фактор, лимитирующий разложение сточных вод - количество содержащегося кислорода.

Уже сейчас половину необходимой нам воды добывают через артезианские скважины из глубинных слоев земли. Однако и эта вода далека от идеальных требований, поскольку в ней содержится повышенное количество минеральных солей, не всегда полезных для организма. Вода же из рек, озер и водохранилищ нуждается во все более дорогостоящей очистке в специальных установках. В идеале вода должна быть прохладной, чистой, бесцветной, не иметь запаха и неприятного привкуса.

Почвенные ресурсы и их охрана. В результате взаимодействия геологических, климатических, биологических факторов верхний тонкий слой литосферы превратился в особую среду почву, где происходит значительная часть обменных процессов между живой и неживой природой. Важнейшим свойством почвы является плодородие способность обеспечивать рост и развитие растений.

Почвы покрывают преобладающую часть поверхности суши, исключая лишь территории, занятые ледниками и вечными снегами, барханами, скалами, каменистыми россыпями и т.п.

Современное состояние почвенного покрова определяется в первую очередь деятельностью человеческого общества. Этот фактор выходит сегодня на первое место среди факторов преобразования почвенного покрова планеты. Хотя природные силы при этом не перестают действовать на почву, характер их влияния существенно меняется. Пути и способы воздействия человека на почву многообразны и зависят от уровня развития производительных сил человеческого общества.

В результате развития хозяйственной деятельности человека происходит деградация почвы, ее загрязнение и изменение химического состава.

Значительные потери земель связаны с сельскохозяйственной деятельностью. Многоразовые вспашки земель делают почву беззащитной перед природными силами (ветрами, весенними паводками), в результате чего происходит ускоренная ветровая и водная эрозия почвы, ее засоление.

Широкое использование удобрений, ядов для борьбы с вредителями и сорняками приводит к накоплению в почве несвойственных ей веществ.

Значительный ущерб природным экосистемам наносит процесс урбанизации. Осушение водно-болотных угодий, изменение гидрологического режима рек, загрязнение природных сред, возрастающие масштабы жилищного, промышленного строительства выводят из сельскохозяйственного оборота огромные площади плодородных земель. Новые жилые массивы, рассчитанные на сотни тысяч, часто на миллионы жителей, гигантские заводы и другие промышленные объекты занимают сотни и тысячи гектаров земли.

Одним из последствий усиливающейся техногенной нагрузки является интенсивное загрязнение почвенного покрова. Основными загрязнителями почв выступают металлы и их соединения, радиоактивные элементы, а также удобрения и пестициды, применяемые в сельском хозяйстве. К наиболее опасным химическим загрязнителям почв относятся свинец, ртуть и их соединения.

Среди задач по охране природы важнейшей является борьба с эрозией почв. Среди общих мер, призванных предотвращать эрозию, можно выделить общую противоэрозийную защиту территории, предусматривающую правильные севообороты, посадку защитных лесонасаждений, гидротехнические сооружения и другие противоэрозийные мероприятия.

Большое значение в борьбе с эрозией имеют облесение оврагов, песков и сильноэродированных склонов, создание лесонасаждений и лесов хозяйственного значения.

Литература: 2, с. 311-315 и 364-447; 12, с. 138-140

Контрольные вопросы:

1. Дайте определение термину «природные ресурсы»

2. На какие группы делятся все природные ресурсы по принципу заменимости?

3. На какие группы делятся все природные ресурсы по принципу исчерпаемости?

4. На какие группы делятся все природные ресурсы по направлению их использования в деятельности человека?

5. Назовите основные причины загрязнения атмосферы?

6. Назовите основные причины загрязнения гидросферы?

7. Что включает в себя охрана почв?

Тема 7 Антропогенные факторы возникновения неустойчивости в биосфере

Цель: Ознакомиться с основными глобальными проблемами современности и причинами их возникновения и перспективами решения экологического кризиса в будущем

План

1. Глобальное потепление климата

2. Проблемы истощения озонового слоя

3. Глобальные изменения биологического разнообразия

4. Глобальные экологические проблемы и приоритеты ХХ1 века

1. Глобальное потепление климата

В конце 60-х годов XX в. некоторые ученые заметили: после двадцатилетнего затишья ртутные столбики почти повсеместно поползли вверх. В середине 80-х случился очередной температурный всплеск. В начале 90-х метеорологические станции засекли новый рекорд среднемирового потепления.

В 1995 г. межгосударственная комиссия впервые официально признала, что сжигаемое человечеством топливо приводит к повышению температуры на земном шаре. И выявила главный источник тревог и беспокойства -двуокись углерода в автомобильных газах и промышленных дымах. Постоянные выбросы в атмосферу пробивают озоновые дыры для опасных ультрафиолетовых лучей и усугубляют «парниковый эффект».

К настоящему времени сложился стереотип парникового эффекта и его влияние на глобальный климат, который состоит в следующем.

1. Происходит постоянное увеличение выбросов в атмосферу «парниковых» газов, прежде всего диоксида углерода. Источники последнего -сжигание угля и других углеродсодержащих видов топлива, нефти, газа и производных продуктов, прежде всего бензина и т.п., в топках ТЭЦ, двигателях автомобилей и т.д.

2. В результате выбросов в атмосферу на планете возросла и продолжает увеличиваться среднегодовая температура. По некоторым оценкам, в 1890-е годы для мира в целом она составила 14,5 °С, а в 1980-е годы -15,2 °С.

По прогнозам, в 2030-2050 гг. среднегодовая температура в мире может оказаться на 1,5--4,5 °С выше нынешней, т.е. на Земле будет теплее, чем за последние 2 млн лет. Темпы потепления в первой половине XXI века могут стать в 5-10 раз выше, чем в прошлом столетии.

3. Последствия потепления для населения и экономики разных стран могут оказаться различными и иметь как отрицательные, так и положительные стороны. Обсуждается, что и где возьмет верх.

В глобальном масштабе чрезвычайно высокие темпы изменений, которые прогнозируются в настоящее время, чреваты трудностями или даже невозможностью достаточно быстрой адаптации к новым условиям.

2. Проблемы истощения озонового слоя

Озоносфера -- слой атмосферы с наибольшей концентрацией озона на высоте 20-25 км, т.е. озоносфера располагается в стратосфере.

Доля озона очень мала - несколько десяти миллионных долей от объема атмосферы, но он играет защитную роль, поглощая опасное для всего живого жесткое ультрафиолетовое излучение Солнца.

Наиболее опасны для человека последствия истощения озонового слоя -- увеличение числа заболеваний раком кожи и катарактой глаза.

Согласно официальным данным ООН, сокращение озонового слоя всего на 1% означает появление в мире 100 тыс. новых случае катаракты и 10 тыс. случаев рака кожи.

Помимо негативного влияния на здоровье, истощение озонового слоя приводит к усилению парникового эффекта, снижению урожайности, деградации почв, общему загрязнению окружающей среды.

В южнополярной зоне над Антарктикой обнаружена «озоновая дыра», т.е. область, где в весенние месяцы катастрофически убывает озон - почти вдвое.

Размер «озоновой дыры» над Южным полушарием в 1995 г. составил 10 млн км², что по площади равно Европе.

Истощение озонового слоя происходит в результате попадания в атмосферу озоноразрушающих веществ (ОРВ), в первую очередь фтор-, хлоруглеродов. Эти вещества используются в холодильной технике, в аэрозолях, при изготовлении пенопласта и в некоторых других сферах деятельности. В большинстве случаев ОРВ могут быть заменены на вещества, выполняющие такие же функции, но не разрушающие озонового слоя. Кроме того, возможны и более сложные варианты замены, например переход к механическим устройствам разбрызгивания в аэрозолях или замены замораживания овощей их консервированием.

Развитые страны начали последовательное вытеснение озоноразрушающих соединений из производства и потребления несколько лет назад. У них накоплен определенный опыт в области создания экономического и организационного механизма, обеспечивающего замену ОРВ на вещества, не влияющие на озоновый слой.

3. Глобальные изменения биологического разнообразия

Число видов организмов, населяющих Землю, очень велико, но оценки этой величины сильно отличаются, варьируя от 5 до 80 млн. Однако более или менее четкая таксономическая принадлежность установлена для 1,4 млн. видов. Из этого известного числа видов примерно 750 тыс. - это насекомые, 41 тыс. - позвоночные животные, 250 тыс. - растения. Остальные виды представлены сложным набором беспозвоночных животных, грибов, водорослей и других микроорганизмов.

Видовое «богатство» различных климато-географических зон сильно отличается, хотя четко прослеживается тенденция увеличения от полюсов к экватору.

Биоразнообразие является основой жизни на Земле, одним из важнейших жизненных ресурсов. Трудно переоценить значение всего количества товаров и услуг, которые обеспечиваются биоразнообразием.

Некоторые виды при этом являются жизненно необходимыми. Так люди используют в пищу около 7 тыс. видов растений, но 90% мирового продовольствия создается за счет всего 20, а 3 вида из них (пшеница, кукуруза, рис) покрывают более половины всех потребностей.

Эволюционные процессы, происходившие в различные геологические периоды, привели к существенным изменениям видового состава обитателей Земли.

По мнению экспертов, в ближайшие 20 - 30 лет под серьезной угрозой исчезновения будет находиться примерно 25 % всего биоразнообразия Земли.

Выделяют четыре основные причины утраты видов:

- утрата среды обитания, фрагментация и модификация;

- чрезмерная эксплуатация ресурсов;

- загрязнение окружающей среды;

- вытеснение естественных видов интродуцированными экзотическими видами.

Во всех случаях эти причины антропогенного характера.

Меры по сохранению биоразнообразия. Можно считать, что одним из принципов экологической нравственности является следующий: каждое поколение имеет право на то же биоразнообразие, что и предыдущее.

Разрабатывается четыре вида мер, направленных на сохранение и устойчивое использование биоразнообразия.

1. Защита особой среды обитания - создание национальных парков, биосферных заповедников и других охранных зон.

2. Защита отдельных видов или групп организмов от чрезмерной эксплуатации.

3. Сохранение видов в виде генофонда в ботанических садах или в банках генов.

4. Сокращение загрязнения окружающей среды.

Важным средством сохранения биоразнообразия является разработка международных национальных программ и конвенций, направленных на осуществление этих мер.

Конвенция по биоразнообразию, принятая 153 государствами отражает остроту ситуации и представляет собой результат длительных усилий по согласованию противоречивых интересов различных государств.

4. Глобальные экологические проблемы и приоритеты ХХ1 века

В июне 1997 г. в Нью-Йорке на специальной сессии Генеральной ассамблеи ООН подведены итоги работы за 5 лет, минувших после 2-ой конференции ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро (КОСР-2). Отмечено, что понятие устойчивого развития все еще не получило ясного и конструктивного определения.

Состояние дел по проблемам экологии следующее:

- Пресная вода - проблема высокого приоритета. В глобальном масштабе ресурсы воды достаточны. Острота проблемы связана с низким качеством и дефицитом воды в первую очередь в развивающихся странах.

В число вопросов, требующих решение, входят: проблемы водоснабжения крупных городов, трансграничные проблемы и пути решения возможных конфликтов.

Неумеренная эксплуатация источников поверхностных и подземных вод чревата падением уровня грунтовых вод, разрушением и засолением прибрежных источников воды.

- Океаны и моря. Сохраняется острота проблемы истощения рыбных ресурсов и охраны морской окружающей среды. Необходим анализ экономических аспектов морских промыслов, информация о состоянии морской среды.

Приоритетной считают проблему прибрежных регионов Мирового океана, которые подвергаются интенсивному антропогенному воздействию, в том числе загрязнению.

- Сельское и лесное хозяйство. Главная тревога по поводу производства продовольствия связана с тем, что, несмотря на возрастающее применение удобрений, среднеглобальный урожай на гектар пашни уменьшается. Сохраняется неравномерность распределения продовольственных ресурсов.

- Энергетика. Мировые потребности в энергии продолжают возрастать. Среднегодовой темп развития энергетики в 1970-1997 гг. составил 2,3%. Вклад развивающихся стран увеличился за этот период с 14 до 30%. Относительный среднегодовой среднеглобальный прирост потребления энергии, уменьшился, как и расходы энергии на единицу продукции. С учетом ожидаемого роста населения к 2100 г. до 10 млрд человек производство энергии надо увеличить по крайней мере в 4 раза, а в развивающихся странах - в 10 раз.

Возрастающие потребности придется удовлетворять за счет использования невозобновляемых источников энергии, что приведет к росту выбросов диоксида углерода в атмосферу.

- Транспорт. Среднеглобальный рост дорожного транспорта за период 1980-1993 гг. достиг 50%. Развитие транспорта является ярким примером того, как успехи в энергосбережении за счет усовершенствования двигателей перекрываются влиянием роста транспорта. К 2015 г. выбросы загрязнений воздушного транспорта в атмосферу увеличатся в 3 раза.

- Атмосфера. Главной остается проблема сокращения выброса парниковых газов, которая находится в центре внимания при изучении изменений климата. Как известно, концентрация диоксида углерода, метана и закиси азота по сравнению с доиндустриальным периодом удвоилась. При сохранении существующей тенденции к 2010 г. на планете температура повысится на 1-3 С, что вызовет подъем уровня Мирового океана (по разным оценкам от 0,3 до 1м).

- Отходы. Продолжается рост муниципальных отходов.

Особое внимание привлекает проблема опасных отходов. На сессии ООН особое внимание было уделено радиоактивным отходам - их безопасному хранению и ответственности стран.

- Поверхность суши и устойчивое сельское хозяйство. Задачи в этой сфере: остановить процесс деградации плодородия почв, создать условия для устойчивого сельского хозяйства. От их решения зависит продовольственная безопасность, особенно в регионах Африки и Западной Азии. Для решения задач развивающимся странам необходима финансовая поддержка.

- Опустынивание и засухи. Меры определены Конвенцией по борьбе с опустыниванием и документами сессии (1997).

- Биоразнообразие. Главные цели определены Конвенцией по разнообразию: сохранение и равноправное использование биоразнообразия.

- Туризм. Важны экологические и юридические меры и оказание международной помощи развивающимся странам в развитии туристической индустрии и ограничения негативных последствий влияния туризма на окружающую среду.

- Природные бедствия. Меры предусмотрены документами Всемирной конференции по природным бедствиям (1994). На фоне тенденции к усилению разрушительных последствий природных катастроф особого внимания требуют развивающиеся страны, не обладающие средствами раннего предупреждения.

- Техногенные катастрофы. Главные задачи - расширение международного сотрудничества по ликвидации последствий.

- Обезлесивание. КОСР-2 специальными документами отметила необходимость проведения в глобальном масштабе восстановления лесного покрова Земли.

В течение 1980-2000 гг. произошло существенное уменьшение площади лесов в развивающихся странах. Наиболее значительные потери тропических лесов зарегистрированы в Латинской Америке и в странах Карибского бассейна, в Африке, Азии и в Тихоокеанском регионе. В ряде регионов, особенно в Западной Азии, вырубка леса привела к усилению эрозии почв, в Африке -- к повышению чувствительности к наводнениям.

- Структура производства и потребления. Цели изменений в этой сфере сформулированы в документе «Повестка дня на XXI в». Главной задачей является создание стабильной структуры потребления - производства.

Литература: 2, с. 375-402 и 555-563; 5, с.229-341; 11, с. 28-55; 12, с. 152-170

Контрольные вопросы:

1. Что такое «парниковый эффект»?

2. Какие вещества учувствуют в разрушении озонового слоя?

3. Назовите основные причины голода на планете?

4. Перечислите основные меры, направленные на сохранение биоразнообразия. 5. Назовите глобальные экологические проблемы и приоритеты ХХ1 века.

аутоэкология популяция биосфера синэкология экосистема

Тема 8 Социально-экологические проблемы современности и устойчивое развитие

Цель: Рассмотреть основные национальные социально-экологические проблемы Казахстана, причины их возникновения и пути их решения

План

1. Зоны экологического бедствия

2. Проблемы, связанные с интенсивным освоением ресурсов шельфа Каспийского моря

3. Истощение и загрязнение водных ресурсов

4. Исторические загрязнения

5. Вопросы трансграничного характера

6. Воздействие полигонов военно-космического и испытательного комплексов

1. Зоны экологического бедствия

Аральский и Семипалатинский регионы объявлены зонами экологического бедствия, где произошли разрушение естественных экологических систем, деградация флоры и фауны и вследствие неблагополучной экологической обстановки нанесен существенный вред здоровью населения. Зоны экологического бедствия представляют собой реальную угрозу внутренней безопасности страны. В настоящее время в районах, прилегающих к бывшему Семипалатинскому полигону (85 населенных пунктов с численностью населения 71,9 тыс. человек), отмечается высокий уровень онкологической заболеваемости и смертности населения, болезней системы кровообращения, пороков развития среди новорожденных и эффектов преждевременного старения.

В зоне экологического бедствия Приаралья (178 населенных пунктов с населением 186,3 тыс. человек) наблюдается высокий уровень желудочно-кишечных заболеваний и анемии, особенно среди женщин и детей, детской смертности и врожденной патологии. В целях ликвидации угроз внутренней безопасности страны необходимо провести мероприятия по комплексному анализу социально-экономических и экологических условий проживания населения в зонах экологического бедствия, оценить обеспеченность его качественной питьевой водой, разработать экологические требования и осуществить оздоровительно-реабилитационные мероприятия с учетом экологической оценки территорий и последствий влияния ядерных взрывов и иных факторов на здоровье населения и окружающую среду.

2. Проблемы, связанные с интенсивным освоением ресурсов шельфа Каспийского моря

Широкое освоение углеводородных ресурсов государствами бассейна Каспийского моря увеличивает масштаб негативного воздействия на морские и прибрежные экосистемы. В условиях неопределенности статуса моря существенное значение приобретают внешние экологические угрозы трансграничного характера.

Предстоящее массированное освоение углеводородного сырья в казахстанском секторе моря представляет потенциальную угрозу экологической безопасности страны.

Рамочной конвенцией по защите окружающей морской среды Каспийского моря и региональной стратегией приоритетных действий определяются основные направления по использованию ресурсов Каспийского моря и общему взаимодействию между прикаспийскими странами в отношении предстоящих мероприятий по охране экосистем) Каспия.

Результатом исследований должна быть разработка четких нормативных экологических требований, обеспечивающих экологически безопасную хозяйственную деятельность на море, включающих зонирование Каспийской заповедной зоны.

3. Истощение и загрязнение водных ресурсов

Казахстан относится к категории стран с большим дефицитом водных ресурсов. В настоящее время водные объекты интенсивно загрязняются предприятиями горнодобывающей, металлургической и химической промышленности, коммунальными службами городов и представляют реальную экологическую угрозу. Наиболее загрязнены реки Иртыш, Нура, Сырдарья, Или, озеро Балхаш. Загрязнению подвержены также подземные воды, являющиеся основным источником питьевого водоснабжения населения.

Несбалансированность между антропогенной нагрузкой на водные объекты и их способностью к восстановлению привела к тому, что экологическое неблагополучие стало характерно практически для всех крупных речных бассейнов, а недостаточное финансирование нужд водного хозяйства стало причиной крайне неудовлетворительного (местами аварийного) технического состояния водохозяйственных объектов и серьезного обострения проблем снабжения населения питьевой водой.

Для решения существующих проблем постановлением Правительства Республики Казахстан от 21 января 2002 года № 71 одобрена Концепция развития водного сектора экономики и водохозяйственной политики Республики Казахстан до 2010 года, в которой определены основные пути решения проблем сохранения и рационального использования водных ресурсов. Также постановлением Правительства Республики Казахстан от 23 января 2002 года № 93 утверждена Отраслевая программа “Питьевые воды” для устойчивого обеспечения населения питьевой водой в необходимом количестве и гарантированного качества, приняты Водный кодекс Республики Казахстан и Закон Республики Казахстан “О сельских потребительских кооперативах водопользователей”, в 2005--2010 годы будут проведены работы по разработке схем комплексного использования и охраны водных ресурсов основных речных бассейнов.

Для увеличения количества и улучшения качества располагаемых водных ресурсов в регионах, испытывающих дефицит в воде, необходимо продолжить работы по регулированию речного стока, в том числе по межбассейновому перераспределению, а также интенсификации использования питьевых подземных вод.

4. Исторические загрязнения

К историческим источникам загрязнения относятся бесхозные в настоящее время объекты: нефтегазовые и гидрогеологические скважины, шахты, рудники (в том числе с радиоактивными отходами), хвостохранилища и накопители сточных вод, которые являются реальной угрозой экологической безопасности страны.

В настоящее время реализуются Программа по ликвидации радиоактивных отвалов уранодобывающей промышленности и Программа по ликвидации бесхозных нефтяных и самоизливающихся гидрогеологических скважин. Однако эти программы не полностью охватывают все виды исторических загрязнений. Поэтому существует необходимость разработки программы по ликвидации исторических загрязнений. В этой программе поэтапно предполагается до 2006 года провести полную инвентаризацию всех объектов исторических загрязнений с оценкой их воздействия на окружающую среду, а с 2010 года начать работы по ликвидации таких объектов.

В целях недопущения возникновения новых загрязнений необходимо разработать и внедрить правовые, экономические и иные механизмы, исключающие их появление.

5. Вопросы трансграничного характера

К трансграничным экологическим проблемам относятся вопросы вододеления, загрязнения трансграничных водных объектов, атмосферного воздуха и почвы, перемещения опасных технологий, веществ и отходов, разработки приграничных месторождений полезных ископаемых, сохранения уникальных природных комплексов.

Трансграничные экологические проблемы представляют реальную внешнюю угрозу экологической безопасности страны, решение которых обеспечивается совместными действиями сопредельных государств в рамках международных договоров.

В начале 2003 года Казахстан присоединился к Базельской конвенции о контроле за трансграничной перевозкой опасных отходов и их удалением, что позволило установить новые таможенные правила по декларированию опасных отходов и предотвратить в последующем их поступление на территорию республики под видом вторичного сырья и продукции.

Казахстан присоединился к Хельсинской конвенции по охране и использованию трансграничных водотоков и международных озер, позволяющий сформировать единые правовые подходы к решению проблем рационального использования и охраны трансграничных рек. Однако остальные страны Центрально-азиатского региона не присоединились к данной Конвенции и поэтому не приняли меры по обеспечению использования стока трансграничных водотоков разумным и справедливым образом, предупреждению возможного трансграничного воздействия утечки опасных веществ, выполнению принципа “загрязнитель платит”.

6. Воздействие полигонов военно-космического и испытательного комплексов

В настоящее время на территории Республики Казахстан функционируют четыре военно-испытательных полигона и комплекс “Байконур”. Реальную экологическую угрозу представляют упавшие и падающие на землю фрагменты ракет, разливы высокотоксичного топлива и другие факторы, оказывающие негативное воздействие на окружающую среду и проживающее в непосредственной близости население. уски ракет-носителей с космодрома “Байконур” обеспечены наличием районов падения отделяющихся частей общей площадью 12,24 млн. гектаров. В этих условиях оценка состояния окружающей среды занимает важное положение в решении проблемы предотвращения и ликвидации техногенного воздействия в местах производства, испытаний, хранения и эксплуатации космических средств, военной техники и военных объектов, а также в местах размещения промышленных организаций, дислокации воинских частей и соединений, осуществляющих ракетно-космическую деятельность.

В настоящее время проводятся научно-исследовательские работы по бюджетной программе “Мониторинг экологического состояния участков территории Республики Казахстан, подверженных ракетно-космической деятельности”.

Также в рамках Программы развития ресурсной базы минерально-сырьевого комплекса страны на 2003--2010 годы, утвержденной постановлением Правительства Республики Казахстан от 29 декабря 2002 года № 1449, начаты комплексные гидрогеологические и геоэкологические исследования территорий военно-испытательных полигонов.

Поскольку в решении ряда задач космическим средствам нет альтернативы, то снижение воздействия ракетно-космической деятельности на окружающую среду и здоровье населения, обеспечение экологической безопасности ракетно-космических комплексов приобретают все большую актуальность.

Литература: 2, с.375-402; 555-563; 4, с.23-314; 5, с.214-228; 289-341.

Контрольные вопросы:

1. Назовите основные зоны экологического бедствия в Республике Казахстан?

2. В чем заключается проблема исторических загрязнений на территории Республики Казахстан?

3. Какие меры требуется принять для уменьшения загрязнения трансграничных природных территорий?

4. Каковы причины истощения и загрязнения водных ресурсов в Республике Казахстан?

5. Какие меры в настоящий момент принимаются государством по уменьшению экологических угроз военно-космических объектов, расположенных на территории Республики Казахстан?

Тема 9. Охрана природы и устойчивое развитие

Цель: Ознакомить с основными мероприятиями по охране окружающей среды

План

1. Понятие об экологическом кризисе и экологической катастрофе и глобальные прогностические модели

2. Коэволюция общества и природы и стратегия устойчивого развития

3. Принципиальные направления инженерной экологической защиты: малоотходная и безотходная технологии и их роль в защите среды обитания

4. Биотехнология в охране окружающей среды

1. Понятие об экологическом кризисе и экологической катастрофе и глобальные прогностические модели

Несбалансированные взаимоотношения общества и природы, т. е. нерациональное природопользование часто приводят к экологическому кризису и даже экологической катастрофе.

Экологический кризис (чрезвычайная экологическая ситуация) -- экологическое неблагополучие, характеризующееся устойчивыми отрицательными изменениями окружающей среды и представляющее угрозу для здоровья людей. Это напряженное состояние взаимоотношений между человечеством и природой, обусловленное несоответствием размеров производственно-хозяйственной деятельности человека ресурсно-экологическим возможностям биосферы. Экологический кризис характеризуется не столько усилением воздействия человека на природу, сколько резким увеличением влияния измененной людьми природы на общественное развитие.

Экологическая катастрофа (экологическое бедствие) -- экологическое неблагополучие, характеризующееся глубокими необратимыми изменениями окружающей среды и существенным ухудшением здоровья населения. Это природная аномалия, нередко возникающая на основе прямого или косвенного воздействия человеческой деятельности на природные процессы и ведущая к остронеблагоприятным экономическим последствиям или массовой гибели населения определенного региона.

Принципиальным является следующее различие между экологическим кризисом и экологической катастрофой: кризис -- обратимое явление, в котором человек выступает активно действующей стороной, катастрофа -- необратимое явление, здесь человек уже лишь пассивная, страдающая сторона.

Взаимодействие общества и природы подчинено определенным законам. Ниже приведены важнейшие из них. Порядок расположения отражает последовательность проявления законов в истории взаимоотношений между обществом и природой.

1.Человеческая деятельность сглаживает межзональные и межрегиональные различия в живом покрове Земли и усиливает местные различия.

2.Человеческая деятельность подвергает все элементы биосферной природы стихийному и частичному окультуриванию.

3.Современное человечество существует в биосфере как сверхвид изменяющий все ее замкнутую среду таким образом, что она становится непригодной для ее существования.

4.Созданные разумом и технической вооруженностью сверхвидовые свойства человечества позволяют ему придавать среде своего обитания (как биосферной, так и иной, скажем, в космическом корабле) свойства экологической системы, обеспечивать стабильное существование жизни.

5.Человечество может сохранить возможность благоприятного существования только в условиях построенной на экологических принципах общепланетарной системы природопользования.

Большую роль в оценке нынешних и будущих трудностей человечества играет группа ученых, впервые собравшаяся в Риме в 1968 г. и получившая название "Римского клуба". В нее входят ученые разных стран и разных специальностей. С 1968 г. ими издается серия "Доклады Римского клуба" под общим названием "Затруднения человечества".

Первый из докладов: "Пределы роста" -- был подготовлен в 1972 г. под руководством супругов Д. и Д. Медоуз (США). В докладе на результатах моделирования было показано, что при сохранении современных экономических и политических методов промышленный рост и потребление ресурсов и энергии будут продолжаться увеличиваться ускоряющимися темпами до тех пор, пока не будет достигнут некий предел. Затем произойдет катастрофа. Причиной является рост численности населения и общественная мания роста, когда на каждом уровне (индивидуальном, семейном, классовом, национальном) ставится одна цель -- стать богаче и могущественнее, без учета платы за экспоненциальный рост.

Второй доклад: "Человечество на перепутье" -- был подготовлен М. Месеровичем и Э. Пестелем (США и ФРГ). Авторы пришли к заключению, что пассивное следование стихийному развитию ведет к гибели, поэтому мир больше не должен развиваться стихийно. Стихийное развитие мира ведет к постоянно расширяющейся пропасти, лежащей в основе современного кризиса: между человеком и природой и между богатыми и бедными. Избежать катастрофы можно только ликвидировав эти пропасти.

Третий доклад: "Перестройка международного порядка" -- был подготовлен голландским экономистом Я. Тинбергеном с соавторами и показывал, что сочетание локальных и глобальных целей возможно.

Четвертый доклад: "Цели для глобального общества" -- был составлен философом Э. Ласло и освещал два фундаментальных вопроса: в чем заключаются цели человечества и согласны ли мы предпочесть материальному росту развитие духовных человеческих качеств?

Благодаря усилиям Римского клуба быстро возросла международная освещенность о мировой проблематике. Клуб первым перешел от анализа и диагностики состояния нашей цивилизации к поиску и предписанию средств и путей выхода из критической ситуации.

Попытки прогнозировать будущее всего мира на основе математических моделей и вычислительной техники привели к возникновению нового междисциплинарного направления -- глобального моделирования. Основные результаты глобального моделирования следующие:

- технологический прогресс желателен и жизненно необходим, но необ-ходимы также социальные, экономические и политические изменения;

- народонаселение и ресурсы не могут расти бесконечно на конечной планете;

- нам неизвестна емкость среды, т.е. неизвестно, до какой степени физическая среда Земли и системы жизнеобеспечения смогут удовлетворять нужды и потребности будущего роста населения; снижение роста уменьшит вероятность превышения допустимого уровня;

- природа будущего глобального устройства мира не предопределена; многое зависит от того, как скоро изменятся существующие нежелательные тенденции;

-цивилизация представляет собой систему, поэтому при приближении к пределу в отношении ресурсов сотрудничество имеет большую ценность, чем конкуренция.

Однако из-за недостаточности информации даже вся сумма глобальных прогностических моделей не дает ответа на главные вопросы, стоящие перед человечеством.

2. Коэволюция общества и природы и стратегия устойчивого развития

Для предотвращения глобальной экологической катастрофы взаимоотношения человеческого общества и природы должны перестроиться в направлении их коэволюции. Коэволюция общества и природы подразумевает их совместную, взаимосвязанную эволюцию. Однако эволюция в природе идет более медленно, чем социальная и научно-техническая эволюция человека, поэтому природа не успевает приспосабливаться к антропогенным изменениям. Общество должно сознательно ограничить свое воздействие на природу, чтобы сохранить возможность дальнейшей коэволюции. Такое совместное развитие общества и природы, обеспечивающее коэволюцию называется устойчивым.

Устойчивое развитие - это управляемый процесс, которое должно обеспечить благоприятные условия и для сохранения природы, и для жизни людей, имея в виду и нынешние, и будущие поколения.

Иными словами, стратегия устойчивого развития направлена на то, чтобы не допустить дальнейшей деградации окружающей природной среды, а в будущем обеспечить не просто хрупкое равновесие, а оптимальное соотношение между развитием общества и природы. Устойчивое развитие как бы связывает между собой окружающую среду, экономику и благополучие людей в своего рода триединую систему:

- экологически устойчивое развитие - человечество должно научиться жить в пределах ограничений, определяемых емкостью биосферы, сократить объемы как извлекаемых из природы ресурсов, так и возвращаемых в нее отходов своей жизни и деятельности;

- экономически устойчивое развитие - повышение интенсивности и продуктивности хозяйства, достижение оптимальных с точки зрения сохранения равновесия между обществом и природой темпов экономического роста;

- устойчивое социальное развитие - оно означает сбалансированное решение демографических проблем, проблем занятости, уровня и качества жизни.

Стратегические подходы для достижения устойчивого развития должны быть разными и соответствовать сложности взаимодействия человека и реального строения окружающей среды. Предлагают три различные стратегии развития, которые должны реализоваться одновременно.

Первая - стратегия взаимодействия хозяйствующего человека с природно-равновесными системами естественной биоты Земли. Конечной целью ее является сохранение видов, среды их обитания, биологического разнообразия. Понятие экологической безопасности должно включать обеспечение условий развития природных экосистем. Обеспечить экологическую безопасность можно, ограничив величину допустимого порога возмущения естественной биоты. «Принятие этой стратегии приведет к самоограничению роста потребления в той мере, в какой этот рост будет происходить за счет освоения новых земель и сокращения оставшейся естественной биоты».

Вторая - стратегия взаимодействия хозяйствующего человека с искусственно-равновесными антропогенными экосистемами, обеспечивающими его пищевые потребности. Имеется в виду сельское хозяйство и другие виды деятельности по производству продуктов питания. Степень сохранности естественной биоты Земли полностью зависит при этой стратегии от эффективности технологий, применяемых с целью обеспечения человека пищевыми продуктами.

Третья стратегия взаимодействия хозяйствующего человека (производства) с экосистемами искусственной среды. Последние - это города и другие населенные пункты, где земля занята под бытовые, рекреационные и инфраструктурные объекты. Задача сохранения биоразнообразия в таких системах не стоит, важным является обеспечение здоровья людей, сохранения зданий, сооружений и коммуникаций, а также различных сред, имеющих значение для существования человека.

Подробный анализ осуществления стратегии устойчивого развития на сессии Генеральной ассамблеи ООН (Нью-Йорк, 1997) показал, что пока удалось решить главные вопросы для обеспечения реальных перспектив устойчивого развития в следующем столетии:

- осуществить практические меры по устранению голода и нищеты;

- уменьшить разрыв уровней жизни в развитых и развивающихся странах;

найти средства и пути для ослабления антропогенного давления на окружающую среду в глобальном масштабе.

В связи с ухудшением экологической обстановки на планете, деградацией естественных экосистем, наиболее актуальным становится вопрос сохранения естественных природных ландшафтов и биологического разнообразия. Данная проблема частично может быть решена путем создания особо охраняемых природных территории, таких как заповедники, заказники и национальные парки.

Заповедники - это участки земли с характерными природными ландшафтами ил местами обитания редких и ценных животных, навечно изъятые из какого-либо хозяйственного использования.

В Республике Казахстан они являются научно-исследовательскими учреждениями, которые изучают естественный ход природных процессов и выявляют природные взаимосвязи в сохраненном эталоне дикой природы, разрабатывают пути рационального использования природных ресурсов. Основной метод научного изучения типичных ландшафтов сравнение охраняемого участка природы с подобным соседним, который испытал то или иное воздействие хозяйственной деятельности человека. Важное место в работе заповедников занимает пропаганда и популяризация охраны природы. Все естественные процессы протекают в заповедниках вне влияния деятельности человека: здесь не разрешается использование любых видов ресурсов (природных), не допускается какие-либо биотехнические мероприятия, затрагивающие целостность природы. Охраняются все виды обитающих животных и произрастающих здесь растений. Территория заповедников запрещена для посещения туристами и отдыхающими, так как неосторожное вмешательство может нанести непоправимый вред природе.

Национальные природные парки, как и заповедники, организуются для охраны животных ландшафтов и предназначены для охраны этих природных объектов и их естественных ресурсов, однако здесь возможно использование отдельных частей этих ландшафтов в качестве мест массового отдыха. В отличие от заповедников на территорию природных парков разрешен доступ туристов при условии соблюдениями природоохранного режима. Для этих целей выделяются специально отведенные рекреационные зоны. Наряду с ними в природных парках обособляются неприкосновенные резервации природы, в пределах которых не разрешается любой вид хозяйственной деятельности и ограничивается присутствие людей. Показ животных ландшафтов, памятников природы и других примечательных объектов осуществляется по строго определенным специальным пешеходным тропам и дорогам.

Природные заказники - в отличие от заповедников здесь запрет накладывается только на определенные виды хозяйственной деятельности и хозяйственного использования естественных природных ресурсов (например, на охоту, рыболовство). В заказниках устанавливают режим, который предусматривает ограничение хозяйственного использования части природных ресурсов только в определенные сезоны и сроки и лишь только в той мере, в которой это хозяйственное использование не наносит вреда охраняемым природным объектам. В ландшафтах, входящих в состав заказников, находятся под охраной отдельные компоненты природной среды (например, животный мир, растительность и т.д.). В то же время на территории заказников предусмотрены мероприятия направленные на сохранение близкого к естественному экологического режима. Это означает что различные виды хозяйственной деятельности человека не должны наносить ощутимого урона не только тем элементам природного ландшафта, которые охраняются, но и тем которые не находятся под охраной.

3. Принципиальные направления инженерной экологической защиты: малоотходная и безотходная технологии и их роль в защите среды обитания

Основные направления инженерной экологической защиты от загрязнения и других видов антропогенных воздействий -- внедрение ресурсосберегающей, безотходной и малоотходной технологии, биотехнология, утилизация и детоксикация отходов и главное -- экологизация всего производства, при котором обеспечивалось бы включение всех видов взаимодействия с окружающей средой в естественные циклы круговорота веществ.

Принципиально новый подход к развитию всего промышленного и сельскохозяйственного производства - создание малоотходной и безотходной технологии.

Понятие безотходной технологии, в соответствии с Декларацией Европейской экономической комиссии ООН (1979), означает практическое применение знаний, методов и средств с тем, чтобы в рамках потребностей человека обеспечить наиболее рациональное использование природных ресурсов и защитить окружающую среду.

В 1984 г. эта же комиссия ООН приняла более конкретное определение данного понятия: «Безотходная технология -- это такой способ производства продукции (процесс, предприятие, территориально-производственный комплекс), при котором наиболее рационально и комплексно используются сырье и энергия в цикле сырьевые ресурсы -- производство -- потребитель -- вторичные ресурсы -- таким образом, что любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования».

Технологию, позволяющую получить минимум твердых, жидких и газообразных отходов, называют малоотходной и на современном этапе развития научно-технического прогресса она является наиболее реальной.

Огромное значение для снижения уровня загрязнения окружающей среды, экономии сырья и энергии имеет повторное использование материальных ресурсов, т. е. рециркуляция

В комплекс мероприятий по сокращению до минимума количества вредных отходов и уменьшения их воздействия на окружающую природную среду по рекомендации различных авторов входят:

- разработка различных типов бессточных технологических систем и водооборотных циклов на основе очистки сточных вод;

-- разработка систем переработки отходов производства во вторичные материальные ресурсы;

-- создание и выпуск новых видов продукции с учетом требований повторного ее использования;

-- создание принципиально новых производственных процессов, позволяющих исключить или сократить технологические стадии, на которых происходит образование отходов.

Одним из важнейших направлений в области создания безотходных и малоотходных производств является переход на новую экологическую технологию с заменой водоемких процессов безводными или маловодными.

Разработка безотходных и безводных технологических процессов -- наиболее рациональный способ защиты окружающей среды от загрязнения, позволяющий значительно уменьшить антропогенную нагрузку.

4. Биотехнология в охране окружающей среды

В последние годы в экологической науке все больший интерес проявляется к биотехнологическим процессам, основанным на создании необходимых для человека продуктов, явлений и эффектов с помощью микроорганизмов.

Применительно к охране окружающей человека природной среды биотехнологию можно рассматривать как разработку и создание био-логических объектов, микробных культур, сообществ, их метаболитов и препаратов, путем включения их в естественные круговороты веществ, элементов, энергии и информации.

Биотехнология нашла широкое применение в охране окружающей среды, в частности, при решении следующих прикладных вопросов:

-- утилизации твердой фазы сточных вод и твердых бытовых отходов с помощью анаэробного сбраживания;

-- биологической очистки природных и сточных вод от органических и неорганических соединений;

- микробном восстановлении загрязненных почв, получении микроорганизмов, способных нейтрализовать тяжелые металлы в осадках сточных вод;

- компостировании (биологическом окислении) отходов растительности (опад листьев, соломы и др.);

- создании биологически активного сорбирующего материала для очистки загрязненного воздуха.

Литература: 1, с.91-105; 2, с 465-471 и .556-564; 5, с.349-437; 12, с.177-182;

Контрольные вопросы:

1. Перечислите основные направления инженерной защиты окружающей среды.

2. Оцените роль малоотходных и безотходных технологий в защите среды обитания от загрязнения.

3. При решении каких прикладных экологических вопросов находит применение биотехнология?

4. Что понимают под качеством окружающей среды?

5. Что представляет собой ПДК и другие экологические нормативы?

6. В чем отличие экологического кризиса от экологической катастрофы?

7. Назовите основные законы взаимодействия общества и природы.

8. Каково значение деятельности «Римского клуба» в определении дальнейшей стратегии развития человеческой цивилизации?

9. Каковы цели и задачи стратегии устойчивого развития?

10. Назовите отличительные признаки заповедника и национального парка?

Тема 10. Актуальные экологические проблемы устойчивого развития РК

Цель: ознакомить с концепцией устойчивого развития РК

План

1. Программа устойчивого экологического развития в Казахстане

2. Повышение эффективности эколого-экономического механизма в решении задач устойчивого развития

1. Программа устойчивого экологического развития в Казахстане

В 2000 г. правительство РК совместно с ПРООН приняло программу «Институциональное усиление для устойчивого развития на 2001-2004 гг.», один из самых долгосрочных и, наверное, сложных по своим задачам международных проектов Казахстана. Основная цель Программы - устранение межведомственных и межсекторальных барьеров через развитие институтов УР, наращивание интеллектуального, информационного и экспертного потенциала деятельности по устойчивому развитию.

14 ноября 2006 года был опубликован Указ Президента Республики Казахстан «О Концепции перехода Республики Казахстан к устойчивому развитию на 2007-2024 годы».

Целью Концепции является достижение баланса экономических, социальных, экологических и политических аспектов развития Республики Казахстан как основы повышения качества жизни и обеспечения конкурентоспособности страны в долгосрочной перспективе.

Устойчивое развитие страны - это развитие, удовлетворяющее потребности настоящего поколения и не ставящее под угрозу возможности будущих поколений удовлетворять свои потребности.