Методические указания к курсу «Современные проблемы экологии и природопользования»

4. Биологические загрязнения окружающей природной среды Биологическое загрязнение - это случайное или связанное с деятельностью человека проникновение в эксплуатируемые экосистемы и технологические устройства чуждых им растений, животных и микроорганизмов (бактериологическое). Основными источниками биологического воздействия являются сточные воды предприятий пищевой и кожевенной промышленности, бытовые и промышленные свалки, кладбища, канализационная сеть, поля орошения и др. Особенно загрязняют среду предприятия, производящие антибиотики, ферменты, вакцины, сыворотки, кормовой белок, биоконцентраты и др., т.е. предприятия промышленного биосинтеза, в выбросах которого присутствуют живые клетки микроорганизмов. К биологическому загрязнению можно также отнести преднамеренную и случайную интродукцию, чрезмерную эксплуатацию живых организмов. Так, в городах наличие свалок, несвоевременная уборка бытовых отходов привели к численному росту синантропных животных: крыс, насекомых, голубей, ворон и др. Новая экологическая опасность создается в связи с развитием биотехнологии и генной инженерии. При несоблюдении санитарных норм возможно попадание из лаборатории или завода в окружающую природную среду микроорганизмов и биологических веществ. Также одним из видов биологического загрязнения окружающей природной среды является создание бактериологического (биологического) оружия, которое способно вызывать массовые инфекционные заболевания людей и животных чумой, холерой, сибирской язвой и другими болезнями. 5. Понятие природы, природные ресурсы В широком смысле - это весь материально-энергетический и информационный мир Вселенной. Природа - совокупность естественных условий существования человеческого общества, на которую прямо или косвенно воздействует человечество, с которой оно связано в хозяйственной деятельности. Природа является местообитанием человека и источником всех благ, необходимых ему для жизни и производственной деятельности. Человек - часть природы, ее порождение, он может производить, только используя ее ресурсы, и жить только в тех природных условиях (температура, давление, влажность, состав атмосферы и др.), к которым он генетически приспособлен. Человек как элемент природы является частью сложной системы «природа - общество». С научно-техническим развитием человечество только усиливает свою взаимосвязь с природой: ведь все машины тоже ее создание. Их двигатели сжигают нефть и кислород - продукты растений. Для выплавки стали нужны железная руда, уголь, вода и кислород, т.е. продукты природы. Все элементы природы представляют собой окружающую среду. В понятие «окружающая среда» не входят созданные человеком предметы (здания, автомобили и т.д.), так как они окружают отдельных людей, а не общество в целом. Однако участки природы, измененные деятельностью человека (города, сельскохозяйственные угодья, водохранилища, лесополосы) входят в окружающую среду, так как создают среду общества. В экологии различают понятия «природные условия» и «природные ресурсы». Природные условия понятие очень широкое, охватывающее все аспекты природы, о них говорят безотносительно к человеку и к его деятельности. Природные ресурсы - это тела и силы природы, которые используются человеком для поддержания своего существования. К ним относятся: солнечный свет, вода, воздух, почва, растения, животные, полезные ископаемые и все остальное, что не создано человеком, но без чего он не может существовать ни как живое существо, ни как производитель. Они используются в качестве: - непосредственных предметов потребления (питьевая вода кислород воздуха, дикорастущие съедобные и лекарственные растения, рыба и др.); - средства труда, с помощью которых осуществляется общественное производство (земля, водные пути и т.д.) - предметов труда, из которых производятся все изделия (минералы, древесина и др.); - источников энергии (гидроэнергия, запасы горючих ископаемых, энергия ветра и др.). Кроме того, природные ресурсы используются для отдыха и оздоровления и других целей. Природные ресурсы классифицируются: по их использованию (производственные, здравоохранительные, научные, эстетические и т.д.); по принадлежности к тем или иным компонентам природы (минеральные, земельные, лесные, водные, энергетические и др.); по характеру воздействия человека на природные ресурсы обычно делят на две категории: исчерпаемые и неисчерпаемые. Схема 1: Классификация природных ресурсов К неозобновивым природным ресурсам относятся богатства недр (полезные ископаемые), так как после их добычи и использования они не могут стать тем, чем были раньше, а условия на Земле сегодня для их возникновения или восстановления практически отсутствуют. Почва является относительно возобновивым природным ресурсом, так как только при грамотном ее использовании сохраняется плодородие, способность получения высоких урожаев возделываемых культур. К возобновивым природным ресурсам относят растительный и животный мир. Они по мере использования могут восстанавливаться. Так, вместо использованных человеком растений и животных нарождаются новые. К неисчерпаемым природным ресурсам относят: космические (солнечная радиация, морские приливы и др.), климатические (атмосферный воздух, тепло и влага атмосферы, энергия ветра), водные. Та часть природных ресурсов, которая реально может быть вовлечена в хозяйственную деятельность при данных технических и социально-экономических возможностях общества при условии сохранения среды жизни человека называется природно-ресурсным потенциалом. Природопользование - совокупность всех форм эксплуатации природно-ресурсного потенциала и мер по его сохранению. 6. Рост народонаселения Человечество, являясь неотъемлемой частью природы, принадлежащей ей и находящейся внутри нее, благодаря развитию общества биологический вид человека был выведен из под действия естественного отбора, межвидовой конкуренции, ограничения роста численности, расширило возможности приспособительного поведения и расселения людей. Отклонением от закономерностей равновесия в живой природе стал ускоряющийся рост народонаселения Земли. Число особей какою-либо вида, по биологическим законам, зависит от потенциала размножения, продолжительности жизни, широты приспособительных возможностей и регулируется естественным отбором - совокупностью экологических факторов. Число особей одного вида африканских четвертичных гоминид - предков человека - при благоприятных условиях, по всей вероятности, не превышало 500000 или было намного меньше. Приблизительно до начала XVIII века человечество увеличивалось медленно, со средней скоростью около одного процента за столетие, что соответствует удвоепотенциаломнию численности за тысячу лет. В дальнейшем скорость прироста начинает увеличиваться и к середине XX столетия приобретает гиперэкспотенциальный характер. В 1969 году население мира увеличивается на 2% в год, прирост составил около 70 млн. человек, или 150 человек в минуту. В 1989 году прирост в 1,8 от численности возросшего населения дал уже 90 млн. человек (179 человек в минуту), или больше, чем когда-либо за всю предыдущую историю человечества. В конце XX века каждое десятилетие добавляет к общей численности еще 1 млрд. человек. В конце 1992г. население Земли составляло 5,6 млрд. человек, а к 2000 году достигает 6,1 млрд. человек. Этот стремительный рост называют демографическим взрывом. 7. Техносфера. Экологические крисы и катастрофы. Техносфера - это глобальная совокупность орудий, объектов, материальных процессов и продуктов общественного производства, или техносфера - это пространство геосфер Земли, находящееся под воздействием производственной деятельности человека и занятое ее продуктами. В техносфере можно выделить несколько материальных категорий: орудия производства - инструменты, машины, механизмы, энергетические агрегаты, производственные комплексы, коммуникации, транспорт и т.д., а также люди-операторы, т.е. все действующие субъекты средств производства; ресурсы производства - совокупность веществ, материалов, энергии и информации, необходимых для осуществления производства, т.е. вся ресурсная часть средств производства: к ней относятся и ресурсы человеческого труда как источника энергии и информации для производства; - продукты производства - различные вещества, материалы, изделия и сооружения, созданные и переработанные в процессе производства. К ним относятся и все отходы производства. Все ресурсы техносферы, орудия и продукты производства рано или поздно превращаются в отходы. Нерациональное природопользование является причиной экологических кризисов и экологических катастроф. Экологический кризис - это обратимое изменение равновесного состояния природных комплексов. Он характеризуется не столько усиленным воздействие человека на природу, сколько резким увеличением влияния измененной людьми природы на общественное развитие. Проявление экологического кризиса нередко называют «эффектом бумеранга». Человек выступает при экологическом кризисе как активно действующая сторона. История цивилизации доказывает, что вслед за экологическим кризисом следует революционное изменение во взаимоотношениях общества и природы. В предыстории и истории человечества выделяют ряд экологических кризисов и революций: Изменение среды обитания живых существ, вызвавшее возникновение прямоходящих антропоидов - непосредственных предков человека. Кризис относительного обеднения доступных примитивному человеку ресурсов промысла и собирательства, обусловившего стихийные биотехнические мероприятия типа выжигания растительности для лучшего и более раннего роста. Первый антропогенный экологический кризис - массовое уничтожение крупных животных («кризис консументов»), связанный с последовавшей за ней экологической революцией. Экологический кризис засоления почв и деградации примитивного поливного земледелия, недостаточность его для растущего народонаселения Земли, что привело к преимущественному развитию неполивного земледелия. Экологический кризис массового уничтожения и нехватки растительных ресурсов или «кризис продуцентов», связанный с общим бурным развитием производительных сил общества, вызвавший широкое применение минеральных ресурсов, промышленную, а в дальнейшем и научно-техническую революцию. Современный кризис угрозы недопустимого глобального загрязнения. Здесь редуценты не успевают очищать биосферу от антропогенных продуктов - это «кризис редуцентов». Экологическая катастрофа - это природная аномалия (длительная засуха, массовый мор, например, скота), зачастую возникающая на основе прямого или косвенного воздействия человеческой деятельности на природные процессы и ведущая к остро неблагоприятным экономическим последствиям или массовой гибели населения определенного региона; авария технического устройства (электростанция, танкер), приведшая к остро неблагоприятным изменениям в среде и повлекшей за собой массовую гибель живых организмов и экономический ущерб; одно из состояний природы. Экологическая катастрофы отличается от экологического кризиса тем, что кризис - это обратимое состояние, где человек выступает активно действующей стороной, а катастрофа - необратимое явление, человек здесь вынужденно пассивная, страдающая сторона. В результате промышленной деятельности человека происходит загрязнение почвы, что приводит к выводу из строя земель, пригодных для сельского хозяйства. Основные виды промышленных отходов - шлаки тепловых электростанций и металлургических заводов, породные отвалы горнодобывающих предприятий и горно-обогатительных комбинатов, строительный мусор и т.д. В особую группу выделяют загрязнение почвы нефтепродуктами и другими химическими веществами, которые пагубно действуют на почвенные микроорганизмы и корневую систему растений. В России в 1991 г. была разработана программа, в которой предусматривался в целях комплексной переработки природных ресурсов и сырья переход на безотходные и малоотходные производства. 8. Антропогенные воздействия на растительность и животный мир. В процессе фотосинтеза зеленые растения из углекислого газа и воды создают органические вещества. Значение растений: Служат источником ценных продуктов питания (зерна, овощей, плодов и т.д.). Являются сырьем для промышленности и строительства. Формирование газового состава атмосферного воздуха, как известно, также находится в прямой зависимости от растений. Участвуют в образовании гумуса, который является самой существенной частью почвы, обеспечивает ее высокое плодородие. Растительность оказывает большое влияние на климат, водоемы, животный мир и другие элементы биосферы, с которыми она тесно взаимосвязана. От характера растительности во многом зависит и характер биоценоза, экосистемы, их морфологическая и функциональная структура. Растение представляет необходимую среду жизни людей. Дикорастущая флора является неоценимым генетическим фондом в селекционной работе при создании новых сортов сельскохозяйственных культур. Человечество добывает из растений лекарственные вещества. Индикаторная роль растений. Растения разным способом осуществляют детоксикацию вредных веществ. Для борьбы с вредными микроорганизмами растения выработали ряд веществ, способных подавлять их деятельность. К ним относятся антибиотики (пенициллин, стрептомицин, тетрациклин и др.) и фитонциды. Отрицательное же значение растительности по сравнению с приносимой ими пользой незначительно (сорняки, отравления, грибковые заболевания). Как объект охраны растительность можно разделить на водную. Почвенную, подземную и надземную. Много фактов указывает на исчезнувших около 30 тысяч видов растений. В нашей стране насчитывается около 20 тысяч видов растений. Из них примерно до 60% произрастает на природных сенокосах и пастбищах. Более 530 видов стали в настоящее время редкими. В результате деятельности человека на огромных площадях дикие растения заменяются культурными, т.е. человек в своих интересах постоянно преобразует окружающий мир растений. На растительные сообщества большое влияние оказывают домашние и дикие животные. Большое влияние на рост и развитие растений оказывают промышленные выбросы. Главная задача - сохранение видового разнообразия сородичей культурных растений в качестве генофонда, позволяющего расширить и улучшить селекционные работы. Охрана растительности - задача комплексная, должна проводиться через охрану всей природной среды, включая растительные сообщества, в состав которых входят данные виды растений. Охране подлежит вся флора и ее группировки - фитоценозы. Основными задачами охраны леса является их рациональное использование и восстановление. Вес большее значение приобретают мероприятия по охране леса малолесистых районов в связи с их водоохранной, почвозащитной, санитарно-оздоровительной ролью. Особое внимание должно уделяться охране горных лесов, так как они выполняют важные водорегулирующие почвозащитные функции. Современное лесовозобновление - важнейшее условие для сохранения лесных ресурсов. В воспроизводстве лесов большую роль играют мелиоративные мероприятия: осушение переувлажненных почв, посадка улучшающих почву деревьев, кустарников и трав. Охрана лесов от пожаров осуществляется на 65% площади лесного фонда Российской Федерации. Некоторые растения становятся редкими и вымирающими вследствие их истребления. Примером этого служит женьшень, или «корень жизни», почти исчезнувший в лесах Дальнего Востока. Охрана редких растений становится важной государственной задачей. В Красную книгу Российской Федерации занесено 533 вида растений, подлежащих охране. Среди них: женьшень, арелия материковая, лотос, водяной орех, заманиха, венерин башмачок и др. Сохранение редких и исчезающих видов может осуществляться разными путями: Запрещение каких-либо действий: выкашивание, обламывание. Охрана редких видов в заповедниках, национальных парках, заказниках, объявление памятниками природы. Создание коллекционных участков и резервов в сети ботанических садов и других научных учреждений. Наряду с редкими и исчезающими видами растений охране подлежат и хозяйственно-ценные растения, произрастающие в природе. В этом случае главное - это рациональное их использование и борьба с браконьерскими формами неорганизованного сбора. Значение животных в биосфере и жизни человека: Играют исключительную роль в миграции химических элементов. Участвуют в биологическом круговороте веществ, а также в круговороте веществ планеты. Как подвижный активный элемент в значительной мере определяют устойчивость этой системы. Находясь в зависимости от растений, животные, в свою очередь, определяют их жизнь, структуру и состав почв, облик ландшафта. Служат источником питания и технического сырья, как для кустарного, так и промышленного производства. Это сельскохозяйственные животные, пушные звери, рыба, разнообразная дичь и т.д. Фауна диких животных является неисчерпаемым источником одомашнивания. Имеют эстетическое, научное, медицинское значение, а также рекреационное и этическое. Однако отдельные виды животных могут выступать в качестве вредителей и возбудителей заболеваний сельскохозяйственных животных, а также диких животных и полезных для человека растений и животных. Отдельные виды участвуют в поддержании природно-очаговых заболеваний человека, являются прокормителями кровососущих паразитов. Другие же виды являются истребителями указанных вредителей, принося тем самым большую пользу человеку. В природе все виды связаны с другими, и уничтожение одного может привести к совершению непредвиденным последствиям (принцип взаимосвязи, принцип равновесия, принцип потенциальной полезности, принцип незаменимости и принцип разнообразия). Необходимо сохранять не только отдельные виды, а все видовое разнообразие. Параллельно с развитием человеческой цивилизации, научно-технического прогресса, идет и сокращение численности многих видов животных. Воздействие человека на животных осуществляется двояким путем: Прямым - непосредственным преследованием и истреблением или расселением. Косвенным - изменением условий среды. В последние годы сокращается численность не только крупных, промысловых животных, но и амфибий (лягушек, тритонов, саламандр), многих насекомых. В окрестностях крупных городов стали редкостью дневные бабочки: траурница, павлиний глаз, орденская лента, махаон и другие, подвергшиеся интенсивному вылову. Сокращение большинства видов живых организмов связано с включением все большей части территории в активную хозяйственную деятельность: распашка полей, прокладывание дорог, расширение территории поселков и городов, туризмом. Урбанизация биосферы нередко оказывается благоприятной, например, для крыс, домовых мышей, воробьев, ворон, голубей, некоторых видов пещерных пауков, домовых мух, моли и т.д. С начала XVII по конец XX в.в. с лица Земли исчезло 68 видов млекопитающих, 130 видов птиц, 28 видов рептилий, 6 видов рыб и 6 видов амфибий. По данным Международного союза охраны природы (МСОП) в среднем на нашей планете ежегодно исчезает по одному виду или подвиду позвоночных животных. Имеет место и частичное вымирание - исчезновение в отдельных странах и регионах. В Австралии исчезло 7 видов кенгуру, в Шотландии - 14 видов птиц, на Гавайских островах - 26 форм птиц, или 60% всей фауны. В России на Кавказе при содействии человека вымерло 9 видов зверей: лев, дикий бык-тур, кулан, гепард, бобр, лось, тарпан, зубр, тигр, а в других районах ряд степных видов - дрофа, стрепет, сурок и т.д. В международную Красную книгу внесено 687 видов и 207 подвидов позвоночных животных, над которыми нависла угроза исчезновения. В 90-х годах XX столетия на территории России видовой состав диких животных был представлен следующим количеством видов: млекопитающие - 328, птицы - 720, пресмыкающиеся - 66, земноводные - 26, морские рыбы - 2400, пресноводные рыбы - около 400 видов, водные беспозвоночные - до 12000, насекомые - до 80 000 видов. В Красную книгу России включено 50 видов млекопитающих, 63 вида птиц, 21 вид рептилий, 8 видов амфибий. Главной причиной продолжающегося исчезновения видов животных является усиление антропогенного влияния. Среди факторов, угрожающих позвоночным животным, следует назвать: разрушение или деградация местообитаний; переэксплуатация; влияние интродуцированных видов; потеря, сокращение или ухудшение кормовой базы; уничтожение для защиты сельскохозяйственных культур, домашних животных, объектов промысла; случайная добыча. Нарушение санитарных норм, существующие способы ведения сельского хозяйства и хранения продовольственных запасов привели к росту численности вредных грызунов. Стремительно расширяется ареал серой крысы, особенно в районах промышленного освоения Северного и Северо-Восточного районов России. В прошлом охрана животных могла осуществляться на основе интуитивных знаний, например, путем простого запрета или ограничения промыслов. В дальнейшем возникла необходимость развития теории охраны фауны. При рассмотрении общих направлений исследований выделяются три подхода: первый - экологический (основан на принципе взаимозависимости с окружающей нас живой природе); второй - системно-структурный (исходит из принципа сохранения качественного многообразия живой природы); третий - популяционно-генетический (свидетельствует о возможности сохранения любого вида только как системы взаимосвязанных популяций). Общие принципы дают возможность утверждать, что жизнь может существовать только в форме сообществ живых организмов (биоценозов). Чем сложнее эти сообщества, тем они устойчивее, поэтому: Для сохранения жизни необходимо сохранение биоценозов. Для длительного сохранения биоценозов необходимо сохранение эволюционно достигнутой сложности. Для сохранения отдельных видов необходимо сохранение сообществ (биоценозов и экосистем), в которые входят интересующие нас виды. Для сохранения отдельного вида необходимо сохранить или создать систему популяций внутри данного вида. Вид не может существовать длительное время, будучи представлен лишь одной изолированной популяцией. Малочисленные популяции всегда находятся под угрозой исчезновения и требуют особой охраны. Международный союз охраны природы и ее ресурсов (МСОП) при поддержке Программы ООН по окружающей среде и содействии Всемирного фонда охраны дикой природы разработал Всемирную стратегию охраны природы. Ее цель - способствовать скорейшему и полноценному достижению удовлетворительной охраны живых природных ресурсов, от которых зависит выживание и благосостояние человека Земли. Одна из важнейших задач «Стратегии» - это координация условий правительственных, общественных и международных организаций в деле охраны живых природных ресурсов. Программа-минимум в отношении отдельных видов животных включает: сохранение от уничтожения любого вида; сохранение полного объема внутривидовой изменчивости каждого вида, что связано с сохранением достаточного числа жизнеспособных популяций; обеспечение возможности для каждой эксплуатируемой популяции данного вида быть восстановленной до уровня «максимально устойчивой добычи». Главным критерием для определения ценности исчезающего вида, а отсюда и критерием выбора направлений активности в области организационных мероприятий, считается величина возможной генетической потери, которая вызвана его исчезновением. Вторым критерием по охране является географический (находится вид, которому грозит исчезновение, в тяжелом положении во всем ареале или на территории одной страны и даже отдельного региона той или иной страны). Третий критерий - степень опасности исчезновения данного вида (виды, находящиеся под угрозой исчезновения и редкие виды). При определении очередности мер охраны животных следует учитывать и факторы такие как: 1. Общее состояние вида не только в природе, но и в неволе (если вид хорошо размножается в неволе, то опасность его потерять гораздо ниже, чем видов, добиться размножения которых в неволе не удается). 2. Значение рассматриваемого вида как незаменимого компонента для формирования экологической ниши других редких или узкоспециализированных видов. Важная теоретическая и практическая предпосылка сохранения всего многообразия живого - принципиальный вывод о возможности сосуществования человека со всеми без исключения формами живого. Другое направление сохранения многообразия видов живых организмов - восстановление их количественного состава с дальнейшим расселением. Для сохранения многообразия живого все большее значение приобретает работа по одомашниванию животных, создание сети зоопарков, акклиматизация. Сохранение животного мира неразрывно связано с решением правовых вопросов, международным сотрудничеством, выполнением всех работ на научной основе. В области охраны живой природы следует отметить следующие наиболее крупные направления и научные задачи: Изучение биологии редких и исчезающих видов животных, а также поиск оптимальных путей их сохранения и воспроизводства. Необходима дальнейшая разработка основ, сохранения природных сообществ. Разработка биологических основ создания территориальных комплексных схем охраны природы. Подготовка предложений об организации новых заповедников, заказников и других охраняемых территорий и акваторий. Оценка последствий загрязнений природной среды. Разработка принципов сохранения и качественного разнообразия и генетического фонда биосферы. Разработка безопасных биологических методов управления численностью видов, наносящих ущерб народному хозяйству. Разработка проблем правовой охраны животного и растительного мира. Разработка новых форм природоохранного просвещения.

Похожие:

	Методические указания к курсу «Современные проблемы экологии и природопользования»		Кафедра экологии и природопользования Рабочая программа учебной дисциплины «Современные проблемы экологии и природопользования» составлена в соответствии с требованиями...
	Методические указания к курсу «Современные проблемы филологии» Методические указания разработаны кандидатом филологических наук, доцентом кафедры русского языка Ф. Г. Самигулиной		Рабочая программа дисциплины городская биота и методы ее изучения «Геохимия городских ландшафтов», «Современные проблемы экологии и природопользования». Для освоения материала по дисциплине «Городская...
	Методические указания составлены в соответствии с учебным планом... Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению «Биология», магистерская программа «Биофизика»		Методические указания к изучению темы «Климаты Евразии» по курсу... Методические указания разработаны кандидатом географических наук, доцентом кафедры физической географии, экологии и охраны природы...
	Методические указания составлены в соответствии с учебным планом... Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению 011200. 68 «Физика», магистерские программы «Биофизика»,...		Методические указания составлены в соответствии с учебным планом... Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению 011200. 68 «Физика», магистерские программы «Биофизика»,...
	Методические указания составлены в соответствии с учебным планом... Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению 011200. 68 «Физика», магистерские программы «Биофизика»,...		Учебно-методический комплекс по дисциплине «Современные проблемы и методы биотехнологии» В67Современные проблемы и методы биотехнологии : метод указания по самостоятельной работе/сост. Т. Г. Волова, Е. И. Шишацкая. – Красноярск...
	Методические указания и задания по курсу Лабораторный практикум по бухгалтерскому учету: Методические указания и задания по курсу. – Н. Новгород: Нижегород гос архит строит...		Методические указания содержат программу и тематический план курса,... ...
	Методические указания к семинарским занятиям по курсу «Социология» Методические указания предназначены для студентов всех направлений и специальностей, изучающих социологию		Методические указания составлены в соответствии с учебным планом... Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению «Биология»
	Методические указания составлены в соответствии с учебным планом... Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению «Биология»		Российской Федерации Югорский государственный университет Факультет природопользования Методические указания предназначены для выполнения и оформления вкр, курсовых, контрольных работ, рефератов и отчетов по учебным...