КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по экологии
Содержание
1. Мониторинг окружающей среды
2. Охрана, использование и улучшение сенокосов и пастбищ
3. Предотвращение загрязнения окружающей среды в сельском хозяйстве
4. Объясните, как вы понимаете, что такое рациональное природопользование, в чем его смысл
Литература
Мониторинг окружающей среды
В природно-ресурсной базе сельского хозяйства тревожное положение. Промышленность, транспорт, авиация, коммунальное хозяйство резко увеличили загрязнение окружающей среды. Примитивное земледелие и животноводство, ошибки и неудачи в мелиорации, обработке почвы, чрезмерное стравливание пастбищ наряду с аридизацией привели во многих регионах к нарушению стабильности экосистем. Причем эти изменения столь глубоки, что могут стать необратимыми.
В некоторых районах потенциал земли в значительной степени подорван или полностью исчерпан. Поэтому важное значение приобретает мониторинг окружающей среды.
Под мониторингом понимают систему наблюдений, оценки и прогноза состояния окружающей природной среды. Мониторинг окружающей природной среды основан на трех независимых элементах: мониторинге окружающей природной среды, мониторинге искусственной или преобразованной окружающей среды и мониторинге антропосферы (см. схему). Объект первого мониторинга — абиотические компоненты окружающей среды (литосфера, гидросфера, педосфера и атмосфера). Мониторинг антропогенных изменений дает оценку и прогноз состояния преобразованной и искусственной окружающей среды. Мониторинг антропосферы осуществляется методами демографического и санитарно-гигиенического мониторингов.
В целом задачи, стоящие перед мониторингом, заключаются в выявлении и наблюдении за источниками и воздействиями антропогенных факторов на окружающую среду и прежде всего на биологические системы с конечной целью принятия решений по регулированию ее качества. Различают четыре группы антропогенных факторов.
1. Факторы-тела. К ним относятся измененный рельеф, водоемы, каналы, почвы, здания, интродуцированные виды животных и растений и т.д. Многие из этих факторов существуют длительное время. Например, курганы скифов, пирамиды фараонов и т.п. Как правило, факторы-тела неподвижны. Интродуцированные животные представляют в этом отношении исключение, как и растения, которые, распространяя семена с помощью ветра, насекомых и птиц, могут расширять свой ареал.
2. Факторы-вещества. Эти антропогенные факторы не ограничены пространством, степенью концентрации и воздействия на среду. К ним относятся аэрозоли, химические элементы и вещества, радиоактивные вещества, примеси в воде, промышленные сточные воды, выбросы предприятий и т.д. Одни из них быстро разрушаются, другие находятся в природе многие сотни и тысячи лет (радиоактивные элементы). Вследствие этого они могут накапливаться в почве и в живых организмах.
Схема. Мониторинг популяции, испытание на мутагенность отдельных загрязнителей и биосферных моделей
| (по Н. П. Дубинину, Ю. В. Пашину) NJ -J --J |
1. Разработка плана-прогноза генетических последствий окружающей среды.
2. При выявлении допустимой активности для наследственности человека: соединения первоочередной важности для промышленности, сельского хозяйства, медицины и т.д. остаются в обращении с ограничениями; соединения, имеющие частное значение или немутагенные аналоги, запрещаются к использованию, ставится задача поисков немутагенных заменителей или их аналогов.
3. Выведение сортов растений, устойчивых к различным вредителям и поэтому не требующих применения пестицидов. В эту группу входят, например, растения хлопчатника с природной ранней листопадностью, что исключает использование дефолиантов перед машинной уборкой, и т.п.
4. Изучение и поиск антимутагенов.
3.Факторы-процессы. Весьма многообразны. Это прежде всего различная деятельность человека, стихийная и направленная перевозка растений и животных, интродукция, выведение пород животных, селекция растений, эксплуатация природных ресурсов, коррозия металлов, вспашка почвы, различные виды эрозии почвы, изменение уровня воды, антропогенный круговорот элементов и веществ и т.д. Факторы-процессы отличаются большой динамичностью.
4. Факторы-явления. К этой группе относятся свет, тепло, радиоволны, электротоки, давление, загрязнение воды и атмосферы, шум, вибрация. Их действие пространственно ограничено, с увеличением расстояния от их источника они исчезают. Эти факторы отрицательно воздействуют не только на естественные процессы в природе, но и на живые организмы, в том числе и на человека. Например, из-за сильного шума не только ухудшается самочувствие человека, расстраиваются сон, важные физиологические процессы, но и снижаются удойность коров, яйценоскость кур и др. Статистические данные ряда зарубежных стран показывают, что в результате повышения интенсивности шума в городах производительность труда снижается на 15—20 %.
Надо иметь в виду, что антропогенные факторы не изолированы, а, как правило, действуют в виде определенного комплекса, вызывая синергический эффект. Следует предпринять самые действенные меры по борьбе с указанными неблагоприятными факторами, ибо кумулятивный эффект их бывает непредсказуем.
Мониторинг проводят как на локальном, местном, так и на глобальном уровне с установлением критических факторов воздействия, критических зон и элементов биосферы, которые максимально подвергаются воздействию этих факторов.
Глобальная система мониторинга оценивает сложившееся фоновое состояние биосферы. При изучении фонового мониторинга отдельно рассматривают абиотическую и биотическую части биосферы. Существуют региональные и базовые станции системы мониторинга. На региональных станциях изучают антропогенные факторы, их источники и воздействие на окружающую среду. На базовых — получают глобальную информацию о состоянии среды.
На территории каждого государства должен осуществляться национальный мониторинг. Его задачей является получение информации о загрязнении среды в национальных интересах для того, чтобы предпринять необходимые меры.
Локальные источники загрязнения и воздействий (раздел А) представлены такими природными явлениями, как извержения вулканов, выбросы нефти, газов и т.д. и антропогенными выбросами предприятий и техники, пестицидами, удобрениями и т.д.
Состояние окружающей среды (раздел Б) характеризуется физико-географическими явлениями и процессами, которые являются источниками стихийных бедствий (вулканизм, землетрясения, цунами, засухи, суховеи, заморозки, ураганы, наводнения, снежные лавины, эрозия почв и др.). В этот же раздел входят данные о распределении водных бассейнов, рек и суши, рельефа, природных ресурсах, народонаселении, урбанизации, дополняющие характеристику природной окружающей среды. Среди природных ресурсов особенно важны земельные. Хотя почва менее динамичная и более инерционная, чем другие ресурсы, она дает важнейшую информацию о природной среде, так как является аккумулятором и трансформатором всех экологических процессов, происходящих в биосфере. В этой тонкой органо-минеральной оболочке Земли, как отмечал В.И.Вернадский, происходят наиболее разнообразные химические реакции, связанные с живым веществом. В этом же разделе анализируют наблюдения за круговоротом веществ в биосфере. Сюда же относятся наблюдения за атмосферой, за химическим составом, осадками, поверхностными и подземными водами, растительностью, животными, за динамикой загрязнителей.
К разделу В отнесены наблюдения за реакцией биоты на воздействие антропогенных факторов. Они проводятся как на организменном, так и на надорганизменном уровне (популяция, биоценоз, экосистема).
Раздел Г включает наблюдения за реакцией крупных систем (погоды, климата) и биосферы в целом, так как основан на учете и интеграции всех наблюдений, предусмотренных в разделах Б и В. При этом определяют глобальное фоновое состояние биосферы и фоновое для регионов.
Исходная (первая) ступень (блок) для мониторинга — б и о -экологический мониторинг, т.е. наблюдения за окружающей средой в связи с состоянием здоровья человека. Здесь надо обязательно использовать данные санитарно-эпидемиологической и ветеринарной службы, карантинной службы, службы защиты растений, гидробиологического контроля. Основными показателями загрязнения окружающей среды являются радионуклиды; СО2, СО, NO, NO2 и др.; минеральные загрязнения, соединения ртути, свинца, мышьяка, фосфора, кадмия, фтора, нитраты, нитриты и др.; органические и полимерные загрязнения: пестициды, детергенты, углеводороды, микробы. Также должны регистрироваться интенсивность шума и различных излучений, ЭМП.
В связи с урбанизацией и развитием химической промышленности широкое распространение получили полиароматические углеводороды, нитросоединения, циклические амины, метатоксины, пестициды и др., обладающие канцерогенными свойствами. Поэтому необходимо уделять внимание мониторингу канцерогенных веществ, который должен способствовать снижению их концентраций. Это особенно важно в промышленных зонах.
Рост количества антропогенных факторов и их синергический эффект способствуют увеличению мутаций. Поэтому важно проводить учет искусственных мутагенов. Ими могут быть прежде всего химические и радиоактивные вещества. Но мутагенами могут быть и биологические факторы за счет комплекса мутагенных факторов. Число мутагенов непрерывно растет, многие химические вещества обладают потенциальной мутагенностью и представляют большую угрозу для генофонда человека, популяций животных, растений, бактерий.
В ближайшем будущем будет создан глобальный генетический мониторинг человека, который должен дополняться мониторингом генофондов животных. Ниже приводится одна из схем решения этой сложной задачи, которая должна учитывать частоту мутаций.
Вторая ступень (блок) мониторинга окружающей среды — г е о -экологический, геосистемный, или природно-хозяйственный, мониторинг. В его задачу входят наблюдение за изменением главных геосистем и преобразование их в природо-технические системы (агросистемы, городскую среду, среду индустриальных районов). Геосистемный мониторинг дополняет и расширяет биоэкологический, исследуя естественные ресурсы окружающей среды, их изменения.
Биологический мониторинг основывается на наблюдениях за параметрами окружающей среды на сети контрольных пунктов и носит локальный характер. Геосистемный мониторинг использует не только данные, полученные биологическим мониторингом, но и систему особых ключевых (тестовых) площадей и имеет региональный характер. Эти ключевые площади принято называть природными (геоэкологическими) тестовыми полигонами, на которых устанавливаются геосистемные тесты: ПДК (предельно допустимые концентрации), ЕССПС (естественная способность природной среды к самоочищению), ЭВБ (энергетически-вещественный баланс), БПЭ (биологическая продуктивность экосистемы) и др. В каждой природной зоне рекомендуют иметь по одному полигону.
Третья ступень (блок) мониторинга окружающей среды — биосферный мониторинг.
В его задачи входят наблюдения, контроль и прогноз изменений в глобальном аспекте. Иначе говоря, биосферный мониторинг, дополняя биогеоэкологический, завершает систему «слежения» в целом за биосферой. Основные параметры, за которыми проводят наблюдения, — это изменения, оценка и причина их. Прежде всего важны наблюдения за колебанием космической энергии, постоянство притока которой и ее расширенная аккумуляция — главное условие стабильности экосистем. Необходимо наблюдение за состоянием озонового экрана, запылением атмосферы, ее газовым составом, влиянием хозяйственной деятельности на энергетику атмосферы. Важно изучение фотосинтетической деятельности растений и ее изменения под влиянием техногенеза, мирового водного баланса, его прогнозов. В задачу биосферного мониторинга также входит наблюдение за глобальными круговоротами и миграцией основных химических элементов с включением как объекта наблюдений почвы, которая является глобальным незаменимым нейтрализатором как естественных, так и искусственных загрязнителей. Она как экран, задерживает элементы питания от сноса их в водоемы.
Общегосударственная служба наблюдений и контроль за уровнем загрязнений окружающей среды разделяются на три подсистемы.
1. В зонах возможного существенного антропогенного воздействия (промышленные районы, районы нефтепромыслов на шельфах, автомагистрали, порты, сельскохозяйственные угодья с высокой концентрацией пестицидов).
2. На региональном уровне (атмосфера небольших городов, районов, прилегающих к зонам с развитой промышленностью, наблюдения на реках, озерах, морях, в почвах).
3. На фоновом уровне (наблюдения в зонах, удаленных от любых локальных источников загрязнения).
Фоновый экологический мониторинг в России проводят в биосферных заповедниках. В биосферных и других заповедниках осуществляют абиотическую подпрограмму (геофизический мониторинг) и биотическую подпрограмму (биологический мониторинг).
Биологический мониторинг включает четыре вида мониторинга: загрязнения биоты; продуктивности биосферы; исчезающих и находящихся на грани исчезновения видов животных и растений; важнейших видов, популяций, сообществ и экосистем. В процессе биологического мониторинга очень важно подобрать организмы-мониторы с высокой встречаемостью, их многообразием, большой гомеостатической устойчивостью, способные накапливать те или иные загрязнители и сохранять относительно высокие показатели жизнедеятельности и генетическую стабильность. Следовательно, в качестве таких организмов-мониторов должны использоваться индивидуумы или популяции с хорошо изученной их биологической репрезентативностью.
Обширная информация о состоянии природной среды после ее обработки позволяет прогнозировать изменения в окружающей среде и осуществлять мероприятия по контролю и предотвращению негативных последствий хозяйственной деятельности человека.