Динамика развития экосистем
Развитие экосистемы на определённой территории (экосукцессия) представляет собой последовательный ряд сменяющих друг друга сообществ. Каждое сообщество в процессе жизнедеятельности изменяет окр. среду и созд. условия для появления более разнообразного, организованного и устойчивого сообщества. Кульминацией является узловое сообщество, в котором на единицу энергии приходится максимальное количество биомассы и положительных связей
5. Учение о биосфере.
Биосфера - это геологическая оболочка Земли, где сущ. или когда-либо существовала жизнь.
Границы биосферы: атмосфера на высоту 16-18 км, вся гидросфера, литосфера на глубину 3-4 км.
Осн. элементы биосферы:
· живое вещество – живые организмы и их остатки, характеризуемые опред. химич. составом, биомассой и энергетическим состоянием
· косное вещество – неживое вещество
· биокосное вещество – продукты переработки живых веществ: вода, почва, мин. ископаемые, воздух
· биогенное вещество – продукт жизнедеятельности живых организмов: гумус, осадочные породы
Функции живого вещества в биосфере:
· энергетическая
· газовая
· окислительно-восстановительная
· деструктивная
· транспортная
· концентрационная
· средообразующая
· информационная
Биосфера является централизованной, открытой, саморегулирующейся системой, с высокой степенью разнообразия, кульминацией развития которой является ноосфера.
6. Особенности взаимодействия общества и природной среды.
Основные этапы взаимодействия общества и окружающей среды:
Первый этап длился около 3 млн. лет. Определяющим во взаимоотношениях была природа. Начало второго этапа связано с развитием с/х. Это было примерно 10 тыс. лет назад. Начало третьего этапа связано с промышленным переворотом на рубеже 18-19 вв.
На протяжении всех периодов взаимодействия общества и природной среды возникали экологические кризисы:
· кризис примитивного промысла и собирательства
· кризис охотничьих ресурсов в послеледниковом периоде
· кризис засоления и деградации земель в рез-те национального ведения с/х
· кризис уничтожения лесов на больших площадях под с/х земли и ради древесины
· глобальный экономический кризис, связанный с быстрым изменением характеристик биосферы в 20 в., а именно бурным ростом народонаселения, прогрессирующей урбанизацией, вовлечением в хоз, оборот большого числа хим. элементов, созданием нехаракт. для окр. среды хим. соединений и ростом энерговооружённости.
Осн. изменения природных экосистем под воздействием человека:
· нарушение параметров систем
· потеря биологического разнообразия
· нарушение круговорота воды и опустынивание
· нарушение круговорота биогенных и др. химических элементов
· изменение потоков энергии
7. Закономерности и принципы природопользования. Экономическая сущность понятий “природные условия и ресурсы”. Классификация природных ресурсов.
Осн. закономерности природопользования
Природопользование – теория и практика использования человеком элементов природы, т.е. сфера деятельности, кот. решает след. задачи:
· сохранение среды жизни человека
· ресурсообеспечение экономики
· ресурсосбережение
· сохранение биоразнообразия и устойчивости биосферы
Любое гос-во в процессе своего экономич. развития проходит три стадии эколого-экономических отношений:
· фронтальная экономика
· экономическое равновесие с учётом охраны природы
· экономическое развитие в рамках экологических ограничений
Этим стадиям развития соответствуют следующие принципы природопользования:
· экономический
· эколого-экономический
· социально-экологический
С экономической позиции все элементы природы, которые человек использует в своей жизнедеятельности подразделяются на природные ресурсы и природные условия. Природные ресурсы принимают непосредственное участие в производственном процессе
Критерии включения элементов природы в состав ресурсов является степень изученности, техническая возможность и экономическая целесообразность эксплуатации
Классификация природных ресурсов:
- природная: ресурсы атмосферы, гидросферы, литосферы и биологич. рес.
- экологическая: неисчерпаемые, исчерпаемые (не возобновимые, возобновимые)
Экологическая стратегия использования прир. рес.:
Скорость потребления возобновимых рес. должна соотв. скорости их возобновления, а не возобновимых рес. – скорости их замены на неисчерпаемые или возобновимые
- экономическая: ресурсы сферы производства и ресурсы сферы услуг
Роль природных рес. и условий в размещении производит. сил
Неравномерность размещения при. рес. по территории, различия в качественных и количественных особенностях оказывают влияние на хозяйственную специализацию региона:
· отрасли природопользования определяют хоз. специализацию региона
· отраслями специализации явл. вторичные производства, формир. на базе переработки местных видов сырья
Совокупность природных ресурсов региона, которые используются или могут быть использованы с учётом развития науки и техники называется природно-ресурсным потенциалом региона. Его величина определяется разнообразием ресурсов, их количественными и качественными характеристиками, а так же возможностью комплексного использования. Величину природно-ресурсного потенциала можно оценить в абсолютных, энергетических, бальных и стоимостных показателях.
8. Сущность, функции, задачи экономической оценки природных ресурсов.
Эк. оценка прир. рес – денежное выражение их хоз. ценности, обусл. природными особенностями
ЭОПР явл. основой становления рыночных отношений в природопользовании. Выполняют учётную и стимулирующую функции
На действющих предприятиях учёт эк. оценки прир. рес. приводит к росту произв. затрат при нерациональном природопользовании.
На стадии проектирования и прогнозирования эк. развития территории учёт эк. оценки прир. рес. позволяет выбрать приоритетный вариант размещения производительных сил. С учётом эк. оценки прир. рес. осуществляются расчёты эффективности природоохранных мероприятий, ущербов, возник. в рез-те порчи прир. рес. или их изъятия из традиционного пользования, а так же ресурсные платежи.
В наст. время ЭОПР в РБ используется по следующим направлениям:
· в массовых планово-проектных расчётах по обоснованию изменений характера использования данного ресурса
· в учётно-аналитических разработках (кадастр)
· для стимулирования платности природопользования
· при перспективном планировании и прогнозировании, развитии территории и размещении производительных сил
9. Методы определения экономической оценки природных ресурсов.
Методы определения эк. оценки прир. рес.:
1. Затратный. В основе эк. оценки прир. рес. лежат затраты на их освоение и вовлечение в хозяйственный оборот. Природные особенность ресурсов, их качество, выступают дополнительной мерой ценности. В соответствии с этим методом, эк. оценка с/х земель может быть рассчитана по формуле
Недостаток: худшие природные рес. получают завышенную оценку.
2. Рентный. Эк. оценка опред. дифференциальной рентой приносимой природными ресурсами. Диф. рента определяется как разность между регулирующими и индивидуальными затратами. Регулирующие затраты – затраты при эксплуатации худших прир. рес. Т.о. основа диф. ренты – доп. прибыль, которую получает природопользователь, эксплуатирующий лучшие по качеству природные ресурсы.
r – нормативный коэффициент дисконтирования
t – срок эксплуатации
при t→∞, R=Rr/r
Недостаток: худшие по качеству природные ресурсы получают нулевую оценку
3. Смешанный. Эк. оценка сост. из ренты и затрат на освоение. Определяется как сумма затрат на освоение ресурса и его вовлечение в хоз. оборот и диф. ренты, приносимой данным рес. Этот метод определяет цену ресурса; затратный – его стоимость; рентный – эк. оценку
10. Основные источники и виды загрязнения воздушного бассейна. Последствия загрязнения атмосферы.
Загрязняющим называется вещество, находящееся в ненадлежащем месте, в ненадлежащее время и в ненадлежащих количествах
Загязнение – привнесение в среду нехаракт. для неё химических, физических или биологических агентов или превышение их естественных концентраций
По происхождению источники загрязнения подразделяются на природные и антропогенные.
По масштабу распространения загрязняющих веществ: локальные (небольшие по мощности источники выбросов, зона влияния которых определяется в основном состоянием атмосферы, а в выбросе содержится соединение оседающее из атмосферы на расстоянии десятков км. от источника); региональные (воздействуют на территории в сотни км, представляющие собой как правило большие промышленные комплексы в выбросах которых содержатся вещества, устойчивые в атмосфере от нескольких дней до нескольких лет); глобальные (влияют на территории в тысячи км., обуславливаются выбросами, содержащими вещества устойчивые в атмосфере в течение многих лет)
Ежегодно в атмосферу РБ выбрасывается примерно 1,8 млн.т. вредных вещ-в. ¾ выброса связано с работой автотранспорта, около 4% с бытовыми и с/х процессами
Состав выброса: угарный газ (СО) – 58%, оксиды серы (SO2, SO3) – 11%, оксиды азота (NO, NO2) – 9%, углеводороды – 7%
Последствия загрязнения атмосферы:
1. Загрязнение климата. За последние 40 лет климат РБ стал более морским, что проявляется в снижении амплитуды годового хода температур. Зимы стали более тёплыми и двуядерными. Летние ночные и дневные температуры выровнялись. В среднем за этот период годичные температуры выросли на 10С. Эти изменения связаны с присутствием в атмосфере парниковых газов (углекислый, метан, оксид азота, хлорфторуглеводы, озон). Эти газы не позволяют теплу попадать в космос. 1992 г. – первая рамочная конвенция ООН по изменению климата.
2. Разрушение озонового экрана. Озоноразрушающие газы: хлорфторуглеводы, метан, оксиды азота. 1987 г. – была подписана Венская конвенция о сохранении озонового экрана
3. Кислотные дожди. Кислотность щелочных дождей, как правило, не ниже 5,6 и обусловлена присутствием в атмосфере углекислого газа. Если в атмосфере содержатся оксиды азота и серы, они соединяются с атмосферной влагой и превращаются в серную и азотную кислоту, в рез-те на поверхность земли выпадают кислотные дожди рН которых ниже 5,6. Термин "кислотный дождь" ввёл в обращение в 1872г. англ. инженер Р. Смитт.
4. Влияние на состояние здоровья населения, растительный и животный мир, устойчивость экосистем.
11. Основные направления охраны атмосферы.
Основные мероприятия по охране атмосферного воздуха:
1. Технологические
· улучшение технологии производства и сжигания топлива
· замена отдельных технологических процессов на непрерывные
· создание малоотходных технологий
· извлечение вредных веществ перед обработкой сырья и материалов
· замена вредных веществ на безвредные или менее вредные, пылящих материалов на непылящие, сухих технологий на мокрые
2. Санитарно-технические
· очистка газопылевых выбросов
· выброс загрязняющих веществ через высокие дымовые трубы
Аппараты используемые для очистки газовоздушных смесей подразд. на:
- сухие механические пылеуловители и циклоны
- мокрые механические пылеуловители
- промышленные фильтры
- электрофильтры
- аппараты сорбционной очистки от газовых примесей
- аппараты термокаталитической очистки
3. Архитектурно-планировочные – комплекс приёмов включающих зонирование территории, озеленение населённых мест, планировку жилых районов, рациональное размещение предприятий, создание вокруг них санитарных защитных зон. В соответствии с инженерно-экологическим зонированием выделяют следующие территории и характерные для них режимы использования:
· промышленные территории – для них предусматривается концентрирование промышленных объектов в узлы, размещённые с подветренных сторон по отношению к жилым кварталам. Опасные в санит-гигиенич. отношении производства выносятся за черту населённых пунктов.
· жилые районы озеленяются по принципу непрерывности
· зонв внешнего транспорта – предусм. концентрация инженерных и транспортных коммуникаций, общих коридоров, изолированных озеленёнными полосами от жилых кварталов
· территории охраняемых ландшафтов – не допускается близкое расположение вредных в санит-гигиенич. отношении промышленных объектов.
12. Регламентация качества и управление состоянием воздушного бассейна. Правовые и экономические рычаги регулирования качества воздушной среды.
Качество атмосферного воздуха – совокупность присущих ему химических, физических и биологических свойств. Нормирование качества атмосферы осуществляется с целью установления предельно допустимых воздействий, гарантирующих безопасность здоровья населения. Для оценки состояния атмосферного воздуха в РБ действуют следующие нормативы:
· норматив ПДК загрязняющих веществ
· норматив ориентировочно допустимого уровня воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ
· нормативы предельных объёмов образования загрязняющих веществ при эксплуатации технологич. оборудования, сооружений и объектов.
· нормативы потребления атмосферного воздуха для производственных целей
· нормативы содержания загрязняющих веществ в отработанных газах передвижных источников
· нормативы уровня вредных физических воздействий от рациональных и передвижных источников.
Нормирование качества атмосферного воздуха осуществляется в приземных слоях атмосферы, т.е. на высоте до 3 м. от поверхности.
Объёмы загрязняющих веществ, выбрасываемые в атмосферу в рез-те процесса рассеивания и ассимиляции в приземных слоях атмосферы, должны находится в концентрациях не более ПДК и ОДУВ, т.е. С/ПДК≤1
Если в воздухе присутствуют вещ-ва способные усиливать неблагоприятное воздействие друг друга на окр. среду, то должно выполняться условие
Для любого загрязняющего вещества выбрасываемого в атмосферу должны быть определены класс опасности, максимальное разовое и среднесуточное ПДК или ОБУВ.
В соответствии с количеством выводимых в окружающую среде загрязняющих веществ, со степенью их опасности ПДК и ОБУВ, для каждого предприятия рассчитывается ПДВ (временно согласованный выброс) и категория опасности предприятия.
Категория опасности рассчитывается по формуле:
Mi – масса выброса i-ого вещества (т/год)
ПДКi – среднесут. ПДК i-ого вещества (мг/м3)
n – число загрязняющих веществ, выбрасываемых предприятием
ai – безразмерная константа, позволяющая соотнести степень вредности i-ого вещества с вредностью сернистого газа. Зависит от класса опасности: I – 1,7; II – 1,3; III – 1 (сернистый газ); IV – 0,9.
В соответствии с категорией опасности предприятия к нему предъявляются требования по составлению отчётной документации и осуществляется контроль (от 1 раза в месс. до 1 раза в год). Наблюдение и контроль за состоянием атмосферы в РБ осуществляется в рамках нац. сис-мы мониторинга. Наблюдение осуществляют органы санитарно-эпидемиологической службы и структурные подразделения мин-ва природы. Эти же органы осуществляют гос. контроль за деятельностью природопользователей. Ведомственный контроль осуществляют вышестоящие министерства и ведомства, производственный контроль – субъекты хозяйствования
Правовое регулирование состояния атмосферного воздуха осуществляется в соответствии с Конституцией РБ и законом об охране атмосферного воздуха от 1997г.
Задачи:
· сохранение, улучшение, восстановление качества атмосферного воздуха в целях обеспечения благоприятной среды обитания человека
· предотвращение и снижение вредного климатич., химич., физич. и биологического воздействия на атмосферный воздух
· укрепление правопорядка и законности в области охраны атмосферного воздуха
Экономические рычаги:
· планирование и финансирование мероприятий по охране воздуха
· установление лимитов допустимых выбросов загрязняющих веществ
· установление нормативов платы и размеров платежей за выбросы загрязняющих веществ и потребление атмосферного воздуха
· установление нормативов платы за превышение лимита выброса загрязняющих веществ
· покрытие ущерба нанесённого окр. среде и здоровью населения в рез-те загрязнения атмосферного воздуха.
13. Водные ресурсы РБ. Структура водопотребления и водоотведения. Основные источники загрязнения природных вод.
Запасы природных вод РБ
Реки (20800). Общая протяжённость 90,6 тыс. км. 3000 рек – длина более 5 км. Крупные реки (длина более 500 км): Днепр, Зап. Двина, Нёман, Припять, Горынь, Зап. Буг, Сож, Березина. Средние реки (более 200 км. и менее 500 км.). 55% рек впадают в чёрное море, 45% - в Балтийское море.
Водохранилища (153). Вилейское водохранилище самое крупное. Объём воды – 3 км3, из них1,24 км3 – полезный объём.
Пруды (1500). Объем воды – 0,75 км3.
Озёра (11000). Объём воды – 6-7 км3. 400 озёр имеют площадь водного зеркала более 1 км.
Подземные воды: естественные – 15 км3/год, эксплуатационные – 5 км3/год
Использование водных ресурсов
Ежегодный водозабор в РБ составляет 1,8 км3. 56% забираемой воды – подземная, 44% - поверхностная. Распределение забираемой воды: 41% - ЖКХ, 38% - промышленность, 1% - потери, 20% - с/х (0,3% - орошение, 11% - водоснабжение, 8,7% - прудовые хозяйства)
В РБ 451 предприятие имеет право сброса сточных вод. Ежегодный сброс составл. 1,3 км3: 10% высокотоксичных вод сбрасывается в различного рода накопители. Из них 63% сточных вод подвергаются очистке и сбрасываются в реки и озёра (нормативно-очищенная вода), 20% сбрасывают без очистки, т.к. они соответствуют нормативам качества, 2% загрязнённых сточных вод сбрасывают без очистки.
Осн. виды антропогенной деятельности, приводящие к загрязнению и истощению водных объектов:
· забор воды
· сброс сточных вод
· переброска стока
· гидромелиорация
· урбанизация
· с/х
Осн. источники загрязнения поверхностных вод – сточные воды коммунально-бытового сектора, промышленности, речного флота и поверхностные сточные воды.
Осн. загрязняющие вещества:
· нефтепродукты
· хлориды и сульфаты
· поверхностно-активные вещества
· металлы (тяжёлые)
· потагеные микроорганизмы
· соединения азота
Осн. источником загрязнения подземных вод является инфильтрат с промышленных, с/х и урбанизированных территорий
Осн. загрязняющие вещества:
· нитраты
· тяжёлые металлы
· органические соединения
· пестициды
14. Мероприятия по защите и нормирование качества воды.
Мероприятия по защите сточных вод от загрязнения:
· нормирование качества природных вод
· создание замкнутых систем водоснабжения и водоотведения в промышленности
· внедрение бессточных или малосточных технологий
· совершенствование очистки сточных вод
· изоляция коммуникаций и хранилищ сточных вод
· ликвидация газодымовых выбросов в промышленности
· контролируемое использование ядохимикатов и удобрений в с/х
· создание водоохранных зон на водных объектах и в районах развития грунтовых вод