Шпаргалка по "Прикладной экологии"

Прикладная экология.

 
Вопрос 1 
Охрана природных территорий акваторий. Заповедное дело. 
 
Ответ: 
 
Особо охраняемыми территориями (акваториями) могут быть морские резерваты, предназначенные для охраны биоразнообразия при возможности использования в других, не противоречащих охране биоразнообразия, целях, или же участки, на которых ограничена или запрещена конкретная деятельность (например, рыболовство или судоходство), поскольку считается, что экосистема особенно уязвима именно к этим видам хозяйственной деятельности. Действия зависят от того, что рассматривается как основная угроза биоразнообразию, и что будет поддержано обществом или же общество будет готово с этим мириться – эти два критерия могут входить друг с другом в конфликт.

В районах многоцелевого  использования эксплуатация ресурсов в пределах резервата может быть разрешена, однако, при этом необходимо, чтобы она была ограничена в отношении  объектов, сроков или масштабов. Многоцелевые резерваты лучше создавать крупными, но такими, чтобы их размер не входил в противоречия с возможностью охраны. Даже в тех редких случаях, когда  охрана всей территории или акватории  может быть обеспечена, как в национальных или природных парках, влияние  посетителей должно быть сведено  к минимуму, иначе цели охраны не будут достигнуты. Морские особо  охраняемые территории или акватории  многоцелевого использования часто  рассматриваются как модельные  объекты для отработки эффективных, комплексных и адаптивных программ управления.

Для эффективной деятельности многоцелевого заповедника он должен быть большим, но охрана больших пространств  затруднительна. Чтобы такие меры были эффективными, учредители такого заповедника должны быть убеждены в  его необходимости и иметь  достаточные ресурсы для его  охраны. Поэтому важным аспектом деятельности такого заповедника должно быть экологическое  просвещение общества.

Выделение морских участков, в пределах которых рыболовство  полностью или частично запрещено, пока практикуется крайне редко: они  выделяются для охраны важных нерестилищ или для создания убежищ для интенсивно промышляемых в прилегающих водах  видов. Здесь имеют возможность  восстановить свою численность и достич половозрелости, что способствует увеличению вылова в прилегающих районах и сохраняет стадо промыслового вида.

Несмотря на популярность создания охраняемых природных территорий и акваторий среди национальных и международных экологических  кругов, такие участки не всегда выделяются, используются и охраняются таким образом, чтобы извлекать  из их экосистемы максимальную экономическую  выгоду. Например, охраняемые участки  обычно определяют по очертаниям береговой  линии или границам, государственнным и административным, реже для этого  используется топография дна, и лишь в редких случаях – особенности  циркуляции водных масс. Однако именно особенности циркуляции воды являются, очевидно, самым важным фактором для  пелагических сообществ и также  критически важны для жизни бентоса.

 Можно перечислить  десять основных рекомендаций  применительно к созданию или  реорганизации особо охраняемых  природных территорий или акваторий,  в которых приоритет отдается  биоразнообразию:

    Число территорий (акваторий).

    Большее число  участков обеспечивает лучшую  представленность в них экосистем  страны, и надежнее обеспечивает  защиту видов от болезней, природных  и техногенных катастроф.

    Размеры.

    В идеальном  случае каждая территория (акватория)  должна быть настолько велика, насколько это необходимо, чтобы  включить в себя всю заслуживающую  охраны биоту вместе с соответствующими  средами обитания и характеристиками, определяющими эту экосистему.

    Взаимосвязи.

    Существующий  ландшафт или акватория должны  позволять организмам перемещаться  с места на место в зависимости  от их суточного цикла, погодных  и сезонных колебаний, изменения  климата и других пространственно-временных  факторов.

    Зонирование.

    Внутри охраняемой  природной территории нередко  требуется выделение отдельных  зон, региональное управление, использование  и охрана которых могут сильно  различаться друг от друга.

    Расположение  на местности сооружений и  объектов инфраструктуры.

    Объекты инфраструктуры  также могут влиять на биоразнообразие,  поэтому даже те немногие сооружения, которые необходимы для функционирования  особо охраняемой природной территории  или акватории, необходимо располагать  на местности с учетом общей  экологической обстановки и на  основе картирования и анализа  всей информации.

    Научные исследования  и мониторинг.

    Управление может  быть эффективным только в  той степени, в какой оно  опирается на информацию и  знания.

    Программа управления  биологическими ресурсами.

    План управления  биологическими ресурсами должен  разрабатываться с использованием  широкого набора методик охраны  биоразнообразия на основе результатов  научных исследований и мониторинга.

    Образовательные  программы.

    Особоохраняемые  природные территории и акватории  являются отличными местами для  повышения уровня знаний людей  о природе и об отношениях  между природой и человеком.

    Использование  программ управления.

    Все категории  управления, установленные МСОП (JUCN), подразумевают один или более  типов хозяйственного использования,  прямого или непрямого. Охрана  биоразнообразия может осуществляться  на генетическом, видовом, ландшафтном  или экосистемном уровнях, что  определяется режимами управления  территории или отдельных ее  зон.

    Программы биорегионального  управления.

    Управление особо  охраняемой природной территорией  (акваторией), главной целью создания  которой является сохранение  биоразнообразия, будет успешным  только в той мере, в какой  будет достигнуто сотрудничество  между государственными структурами,  общественными организациями, местным  населением и бизнесом. Соглашения  между всеми этими сторонами  должны обеспечивать соответствие  управления биологическими ресурсами  и экосистемами на прилегающих  территориях целям управления  охраняемыми природными территориями  или акваториями. 
 
Вопрос 9 
Проблема загрязнения почв. 
Ответ: 
 
Почва представляет собой основной источник продовольствия, обеспечивающий 95-97% продовольственных ресурсов для населения планеты. Площадь земельных ресурсов мира составляет 129 млн.кв.км, или 86,5% площади суши. Пашня и многолетние насаждения в составе сельскохозяйственных угодий занимают около 10% суши, луга и пастбища – 25% суши. Плодородием почвы и климатическими условиями определяются возможность существования и развития экологических систем на Земле. К сожалению, из-за неправильной эксплуатации ежегодно теряется некоторая часть плодородных земель. Так, за последнее столетие в результате ускорения эрозии потеряно 2 млрд. гектаров плодородных земель, что составляет 27% от общей площади земель, используемых для сельского хозяйства. 
 
Источники загрязнения почвы. 
Источники загрязнения почвы могут быть классифицированы следующим образом: 
Жилые дома и коммунально-бытовые предприятия. 
Промышленные предприятия. 
Транспорт. 
Сельское хозяйство. 
Загрязнение почвы тяжелыми металлами. 
Загрязнение почвы при захоронении радиоактивных отходов 
 
Жилые дома и коммунально-бытовые предприятия. 
В составе загрязняющих веществ этой категории источников преобладают бытовой мусор, пищевые отходы, строительный мусор, отходы отопительных систем, пришедшие в негодность предметы домашнего обихода и т.п.Все это собирается и вывозится на свалки. Для крупных городов сбор и уничтожение бытового мусора на свалках превратили в трудноразрешимую проблему. Простое сжигание мусора на городских свалках сопровождается выделением ядовитых веществ. При сжигании таких предметов, например, хлорсодержащих полимеров, образуются сильно токсичные вещества - диоксиды. Несмотря на это, в последние годы разрабатываются способы уничтожения бытового мусора сжигания. Перспективным способом считается сжигание такого мусора над горячими расплавами металлов. 
 
Промышленные предприятия. 
Машиностроительная промышленность выбрасывает в окружающую природную среду цианиды, соединения мышьяка, бериллия; при производстве пластмасс и искусственных волокон образуются отходы, содержащие фенол, бензол, стирол; при производстве синтетических каучуков в почву попадают отходы катализаторов, некондиционные полимерные сгустки; при производстве резиновых изделий в окружающую среду поступают пылевидные ингредиенты, сажа, которые оседают на почву и растения, отходы резинотекстильных и резиновых деталей, а при эксплуатации шин – изношенные и вышедшие из строя покрышки, автокамеры и ободные ленты. Хранение и утилизация изношенных шин в настоящее время являются еще нерешенными проблемами, так как при этом часто происходит сильные пожары, которые очень трудно тушить. Степень утилизации изношенных шин не превышает 30% от общего их объема. 
 
Транспорт. 
При работе двигателей внутреннего сгорания интенсивно выделяются оксиды азота, свинец, углеводороды, оксид углерода, сажа и другие вещества, оседающие на поверхность земли или поглощаемые растениями. В последнем случае эти вещества также попадают в почву и вовлекаются в круговорот, связанный с пищевыми цепями. 
 
Сельское хозяйство. 
Загрязнение почвы в сельском хозяйстве происходит вследствие внесения огромных количеств минеральных удобрений и ядохимикатов. Известно, что в составе некоторых ядохимикатов содержится ртуть.  
 
Загрязнение почвы тяжелыми металлами. 
Тяжелыми металлами называют цветные металлы, плотность которых больше плотности железа. К ним относятся: свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, хром, ртуть. Тяжелые металлы накапливаются в почве и способствуют постепенному изменению ее химического состава, нарушению жизнедеятельности растений и живых организмов. Установлено, что ртуть в почву поступает с некоторыми пестицидами, бытовыми отходами и вышедшими из строя измерительными приборами. Суммарные неконтролируемые выбросы ртути составляют 4-5 тыс. т/год. Предельно допустимая концентрация ртути в почве составляет 2,1 мг/кг. Загрязнение почвы и растений свинцом вдоль автомобильных дорог распространяется на расстояние до 200 метров. Предельно допустимая концентрация свинца в почве =32 мг/кг.. В промышленных районах содержание свинца в почве в 25-27 раз больше, чем в сельскохозяйственных. Загрязнение почвы медью и цинком ежегодно составляет 35 и 27 кг/км соответственно. Повышение концентраций этих металлов в почве приводит к замедлению роста растений и снижению урожайности сельскохозяйственных культур. Большую опасность для человека представляет накопление в почве кадмия. В природе кадмий находится в почве и в воде, а также в тканях растений. 
 
Загрязнение почвы при захоронении радиоактивных отходов.

В процессе ядерной реакции  на атомных электростанциях лишь 0,5-1,5% ядерного топлива превращается в тепловую энергию, а остальная  часть(98,5-99,5%) выгружается из атомных  реакторов в виде отходов. Эти  отходы представляют собой радиоактивные  продукты расщепления урана - плутоний, цезий, стронций и другие. Если учитывать, что загрузка ядерного топлива в  реакторе составляет 180 т, то утилизация и захоронение отработанного  ядерного представляют собой трудноразрешимую проблему. Ежегодно в мире при производстве электроэнергии на атомных электростанциях  образуется около 200000 куб.м. радиоактивных  отходов с низкой и промежуточной  активностью и 10000 куб.м. высокоактивных отходов и отработанного ядерного топлива. Проблема транспортировки  радиоактивных отходов особенно актуальна для России. 
 
Разработка пестицидов безопасных для пищевой цепи.

Основная опасность пестицидов как загрязнителей почвы обусловлена  их высокой стабильностью в окружающей среде, что способствует их накоплению в пищевых цепях. Для устранения этого недостатка в последние  годы разрабатываются новые, экологически безопасные пестициды. Например, гербицид глифосат в почве полностью разлагается  с образованием фосфорной кислоты, углекислого газа и воды. Некоторые  пестициды выпускаются в виде индивидуальных оптических изомеров, что позволяет повысить их эффективность  в два раза. Разработка одного высокоэффективного и экологически безопасного пестицида  обходится в 150 млн. долларов. Так  как для этого синтезируют  сотни тысяч препаратов, а среди  них выбирают лишь один наиболее приемлемый. В то же время такие затраты  на разработку новых пестицидов окупается  высокими урожаями сельскохозяйственных культур, уменьшением загрязнения  почвы, сохранением здоровья населения страны и увеличением средней продолжительности жизни людей.В отличие от высокоразвитых стран мира. В Российской Федерации применение пестицидов составляет примерно 4% от мирового потребления. 
 
Самоочищение почвы.

Почва относится к трехфазным системам, однако физико-химические процессы, протекающие в почве, чрезвычайно  замедлены, и растворенные в почве  воздух и вода не оказывают существенного  ускоряющего воздействия на протекание этих процессов. Поэтому самоочищение почвы, по сравнению с самоочищением  атмосферы и гидросферы, происходит очень медленно. По интенсивности  самоочищения эти компоненты биосферы располагаются в следующей последовательности: Атмосфера – гидросфера – литосфера. В результате вредные вещества в  почве постепенно накапливаются, со временем становятся угрозой для  человека. Самоочищение почвы в основном может произойти только при загрязнении  органическими отходами, которые  подвергаются биохимическому окислению  микроорганизмами. В то же время  тяжелые металлы и их соли постепенно накапливаются в почве и могут  лишь опустить в более глубокие слои. Однако при глубокой вспашке почвы  они снова могут оказаться  на поверхности и попасть в  трофическую цепь. Таким образом, интенсивное развитие промышленного  производства приводит к росту промышленных отходов, которые в совокупности с бытовыми отходами существенно  влияют на химический состав почвы, вызывая  ухудшение ее качества. 
 
Вопрос 18 
Загрязнение твердыми отходами окружающей среды человека. 
Ответ: 
Все, что производится человечеством для удовлетворения его потребностей в виде продуктов питания, одежды, мебели, машин, т. е. все, что добывается, строится, выпускается промышленностью и выращивается сельским хозяйством, - рано или поздно превращается в отходы. Часть этих отходов удаляется вместе со сточными водами, другая часть в виде газов, паров и пыли попадает в атмосферу, но большая часть выбрасывается в виде твердых отходов. Поэтому развитие безотходного производства (по замкнутому циклу), значительно сокращающего количество промышленных отходов, в частности твердых, является актуальной проблемой.

В этом замкнутом цикле, наиболее особенное место занимают твердые  бытовые отходы (ТБО), так как они  являются конечными отходами любой  деятельности человека, и они всегда образуются независимо от его производственной деятельности. С ростом использования  пластмассового и полиэтиленового  упаковочного материала, одноразовой  посуды и др., опасность ТБО возрастает практически для всех экосфер. Процент  содержания полиэтилена в ТБО  постоянно растет и приближается к 50% по объему. Полиэтилен длительное время не разлагается и способствует стихийному образованию накоплений ТБО в не установленных местах:

• вдоль автодорог;
• в местах неорганизованного отдыха на природе;
• около сельских и дачных поселений;
• в поверхностных водоемах.

Это ставит природу в экологически опасные условия, соответственно и  человека.

Эти и другие не подвержены быстрому гниению, поэтому негативно  воздействуют на экосферы:

1. Земля - засоряется, повреждается растительный слой.
2. Растительный мир - нарушается развитие корневой системы, отравляется питательная среда.
3. Гидросфера - загрязняются поверхностные воды и водоемы, грунтовые и подземные воды.
4. Воздушный бассейн - загрязняется при испарении, а при сгорании ТБО выделяются диоксины.
5. Животный мир - загрязняется питательная среда на суше и водоемах.

Все эти материалы химического  происхождения со временем начинают разлагаться негативно воздействуя  на все экосферы своими химическими  ингредиентами, ухудшая эстетическое состояние природы.

Экологическая безопасность обращения с ТБО на уровне муниципальных  образований не обеспечивается. Например, по среднему городу, с населением 300 000 человек, будет образовываться 90000000 кг ТБО в год, а в сутки 250000 кг, при условии ежедневного вывоза на свалку. С учетом различных проблем  вывоз ТБО на свалку осуществляется в среднем один раз в 3 дня, следовательно, ежедневно в городе рассредоточено 750000 кг ТБО. Это - свалка, рассредоточенная по городу, часто ТБО горит в  баках, загрязняя атмосферу. Каждая контейнерная площадка является источником загрязнения окружающей среды:

• неприятные ароматические запахи;
• смыв с контейнерной площадки продуктов загрязнения, атмосферными осадками;
• испарение компонентов ТБО;
• размещение контейнерной площадки без учета розы ветров.