Почва является необходимым и незаменимым субстратом, в котором растения укрепляются своими корнями, и из которого они черпают влагу и элементы минерального питания. Обилие почвенных условий на всех уровнях организации почвенного покрова обусловливает формирование в почве огромного количества разных типов местообитаний, что определяет разнообразие организмов, обитающих в почве. Именно поэтому велика роль почвы в формировании и сохранении биологического разнообразия. С другой стороны - потоки всех элементов в биосфере проходят через почву, которая посредством специфических механизмов регулирует их направленность и интенсивность.
Микроорганизмы осуществляют окисление и восстановление неорганических соединений, переводя их в более или, напротив, менее усвояемую форму. Чрезвычайно важное значение имеет усвоение азота атмосферы микроорганизмами, что является почти единственным источником азотистых соединений в почве. Одной из особенностей микроорганизмов является образование ими биотических веществ, таких как витамины и гормоны, которые способствуют росту растений. Многие высшие растения живут в симбиозе с грибами, образуя микоризу или грибокорень. На надземных органах растений развивается эпифитная микрофлора, которая способствуют росту растения, путем снабжения их гормональными веществами. В целом рост высших растений возможен даже на стерильной минеральной питательной среде, однако в присутствии микроорганизмов он идет более интенсивно.
Нормальная микрофлора растений представлена ризосферными и эпифитными микробами. Зона почвы, находящаяся в контакте с корневой системой растения, носит название ризосферы, а микроорганизмы, развивающиеся в данной зоне, называются ризосферными. Условно различают ближнюю и отдаленную ризосферы. Ближняя располагается непосредственно на поверхности корней и извлекается вместе с ними, отдаленная начинается на расстоянии нескольких миллиметров от корней и распространяется в радиусе 50 см от них. Количество микроорганизмов в ближней и отдаленной ризосфере различно: на поверхности корней их содержится от 50 млн до 10 млрд, на расстоянии 15 см от корней -до 5 млн в 1 г. почвы. Число микроорганизмов в ризосфере в 100 раз больше, чем в почве, где растения не произрастают, что связано с выделением корнями растений различных питательных веществ. В свою очередь, почвенные микробы оказывают благоприятное воздействие на жизнь растений. Это обусловлено минерализацией ими органических веществ и растительных остатков, образованием витаминов, аминокислот, ферментов и других факторов роста, усиливающих ферментативные процессы в растениях. Эти процессы усиливают корневое питание и интенсифицируют обмен веществ растений, а также играют антагонистическую роль в отношении фитопатогенных микроорганизмов.
Качественный и количественный состав микрофлоры ризосферы специфичен для каждого вида растений. Основная масса прикорневой микрофлоры представлена неспороносными бактериями рода Pseudomonas, микобактериями и грибами, главным образом, базидио-мицетами, реже фикомицетами, аскомицетами. Эти грибы образуют симбиоз с корнями растений, называемый микоризой. В зависимости от морфологических особенностей сожительства грибов с растениями различают эктотрофные и эндотрофные микоризы. Эктотрофные - ассоциации, при которых гриб не проникает внутрь корней, а поселяется на их поверхности, образуя своего рода чехол из мицелия. При эндотрофных микоризах мицелий гриба располагается в клетках коры корней растений, где образует скопления в виде клубков. Высшие растения, являясь основным источником питательных веществ, для преобладающего числа микробного населения почв гетеротрофов оказывают существенное влияние на микробные ценозы. Зоны, непосредственно примыкающие к корням живых растений, являются областями активного развития микроорганизмов. Это связано, прежде всего, с выделениями из корней органических веществ, синтезированных растениями .
Влияние антропогенных и природных факторов на флору
Изучение влияния человека и его хозяйственной деятельности на изменения растительного покрова входит в компетенцию фитоценологии, которая в последнее время обращает на это большое внимание, особенно в связи с вопросами охраны окружающей среды. Однако в решение этих проблем все больше включаются экологи разных профилей. Эколог не может пройти мимо основных аспектов влияния антропогенного экологического фактора, который исторически является самым молодым, новым. С момента появления человека на Земле его влияние на природу, на всю биосферу нарастало так быстро, что В. И. Вернадский выделил особую так называемую ноосферу, и в настоящее время мы уже не можем найти на нашей планете какого-либо сообщества, практически не подвергшегося тому или иному воздействию человека.
Вся история человечества связана с тем или иным его влиянием на флору и растительность. Сначала это была деятельность кочевников, а когда им на смену пришли земледельцы, она усилилась особенно из-за выжигания и вырубки лесов для получения новых посевных участков. Вырубка лесов в странах Средиземья, в Малой Азии, Месопотамии, т. е. в районах древнейшей культуры, привела к значительной ксерофитизации, опустыниванию этих территорий. В Африке и в Индии сокращение площадей тропических лесов обусловило увеличение площадей саванн; то же происходило и в Южной Америке. В Средней Азии в районах древнейшей культуры по берегам Амударьи и Сырдарьи, а также в Центральной Азии и Северной Америке усиленное развитие животноводства вызвало распространение подвижных барханных песков. В Северной Америке сведение лесов вызвало эрозию, и появились обширные пространства так называемых бэд лэнд. Эпоха великих географических открытий вела к расширению заноса и завоза все новых и новых видов, которые иногда быстро распространялись в новых условиях. Влияние человека связано с общественными формациями, здесь надо учитывать, конечно, и социально-экономический аспект. Обычно принято различать бессознательное и сознательное воздействие человека на природу.
Сокращение ареалов или даже уничтожение видов. Этот хорошо всем известный процесс происходит под влиянием многих сторон деятельности человека. Иногда человек сознательно уничтожает некоторые виды. Так, в Скандинавских странах уничтожен барбарис, являющийся, как известно, промежуточным хозяином ржавчины хлебных злаков. В нашей флоре насчитывается много исчезающих видов, занесенных в Красную книгу.
Орошение, обводнение, осушение. Орошение - это искусственное увлажнение почвы для получения более высоких урожаев. В аридной зоне человек создает особые ландшафты - оазисы, имеющие своеобразную экологическую обстановку. Обводнением называют сооружение дополнительных водных источников (прудов, колодцев, скважин), которые предназначены для улучшения водоснабжения. Однако с орошением (особенно с неправильным) в пустынной зоне связано неприятное явление - вторичное засоление почв. При отсутствии дренажа такие участки вторично засоленных почв обычно исключаются из пользования. Длительное существование примитивного орошаемого земледелия в пустынной зоне привело к широкому развитию такыров. Осушение применяют на заболоченных пространствах. Осушение заболоченного леса, как правило, увеличивает продуктивность, но снижение уровня грунтовых вод может вызвать иссушение соседних, не заболоченных лесов, обмеление рек, берущих начало в заболоченных районах, и т. д.
Наконец, огромное влияние на растительность человек оказывает, конечно, тем, что занимает все новые и новые площади под искусственные агрофитоценозы (посевы, посадки и т. п.).
Влияние антропогенных и природных факторов на фаунуОрганические остатки и другие доказательства свидетельствуют о том, что на Земле за прошедшие 500 млн. лет произошло пять или шесть катастрофических вымирании преимущественно многочисленных видов животных. Возможно, мы никогда не узнаем действительную причину этих массовых вымирании. Одно нам известно, что оно не было вызвано человеком. Параллельно с развитием человеческой цивилизации, научно-технического прогресса, без сомнения, идет и сокращение численности многих видов животных сегодня. Воздействие человека на животных осуществляется двояким путем: прямым - непосредственным преследованием и истреблением, или расселением, и косвенным - изменением условий жизни.
Сокращение большинства видов живых организмов связано и с включением все большей части территорий в активную хозяйственную деятельность: распашка полей, прокладывание дорог, расширение территории поселков и городов. Численность животных сокращается в связи со все более частым посещением людьми прежде необжитых, безлюдных районов тундры, тайги, зоны высокогорий и пустынь.
Тревога по поводу сокращения численности и полного истребления многих видов не надуманна. С начала XVII по конец XX в. с лица Земли исчезло 68 видов млекопитающих, 130 видов птиц, 28 видов рептилий, 6 видов рыбы 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.
Помимо полного и повсеместного вымирания видов, широкое распространение приобрело явление частичного вымирания, т. е. исчезновения в отдельных странах и регионах. Так, в Австралии исчезло 7 видов кенгуру, в Шотландии - 14 видов птиц, на Гавайских островах вымерло 26 форм птиц, или 60% всей их фауны. В России на Кавказе при содействии человека вымерло 9 видов зверей: лев, дикий бык-тур, кулан, гепард, бобр, лось, тарпан, зубр и тигр, а в других районах - ряд степных видов позвоночных: 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 гг. XX в. 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, водные беспозвоночные - до 12 000, насекомые - до 80 000.
Животный мир Курганской области количественно представлен 64 видами млекопитающих, 251 видом птиц, 27 видами рыбы, 8 видами земноводных, 6видами рептилий. Редкими и исчезающими только из позвоночных животных являются 95 видов, из них 70 видов птиц, 12 видов млекопитающих, 6 видов земноводных, 5 видов рыбы, 2 вида пресмыкающихся. Из животных, обитающих в Курганской области, в Красную книгу страны занесены 50видов, в том числе 24 вида птиц. Среди животных есть уникальные для мировой фауны виды и подвиды. Это русская выхухоль, кудрявый пеликан, орлан-белохвост и др.
Помимо влияния антропогенных загрязнений на фауну и флору, различают две причины антропогенного истощения природных ресурсов: чрезмерное использование их для собственного пропитания и обеспечения условий жизни человека; нерациональное вовлечение их в сельскохозяйственное и промышленное производство.
Человек — не только пассивный, но и активный субъект биосферы, природы. В связи с его бытовой, сельскохозяйственной и промышленной деятельностью на естественный круговорот веществ в природе ложится дополнительная нагрузка и по используемым природным ресурсам, и по загрязнениям природы. Антропогенное истощение природных ресурсов проявляется тогда, когда потребление этих ресурсов выше способности биосферы к их воспроизводству. Быстрый рост численности людей, объема производства и потребления средств существования все больше, а в последние десятилетия по экспоненте, сокращает природные ресурсы, особенно невоспроизводимые. Сокращаются поля, пригодные для посевов, ухудшается плодородие почв, сокращаются площади лесов, запасы минерального сырья, топлива (нефть, каменный уголь). Особенно губительны последствия необратимого, значительного сокращения генофонда флоры и фауны, т. е. исчезновение отдельных видов живой природы. О степени изменения экологических компонентов биосферы можно судить по нижеприведенным примерам.
Воздействие человека на ресурсы атмосферы
Потребление кислорода человеком на свои нужды, особенно на сжигание топлива, достигает 20 млрд т/год, что составляет до 25% от его количества, вырабатываемого биосферой. Полагают, что идет потепление Земли за счет повышения концентрации диоксида углерода в атмосфере, что некоторые фреоны разрушающе действуют на озоновый слой.
Энергетика достигла объема 8 млрд кВт, что уже составляет до 25% от энергетики фотосинтеза. АЭС производят 18% энергии; во Франции и Бельгии — до 70%.
Воздействие человека на ресурсы гидросферы
В развитых странах в сельском хозяйстве на орошение и полив расходуется около 50% воды, в промышленности — 40, на коммунальные нужды — 10%. Среднее потребление воды в мире на эти нужды соответственно составляет около 60, 30 и 10%.
Воздействие человека на природу в сельском хозяйстве
Площадь орошаемых земель в начале ХХ в. была равна 40 млн га, в 1970 г. — 235 млн га, в 2000 г. — 420 млн га. Затраты воды на производство сельскохозяйственных продуктов составляют (т/га): зерновые — 2-3; сахарной свеклы — 3-6; многолетние травы — 2-8; хлопок — 5-8; рис — 8-15. Безвозвратные потери воды при орошении достигают 20-60% от водозабора. Суммарное мировое водопотребление сельским хозяйством быстро растет (км 3 /год): начало ХХ в. — 350; 1970 г. — 1900; 2000 г. — 3400.
Влияние промышленности на природу
Еще быстрее растет расход воды в промышленности. В 1900 г. она во всем мире расходовала около 30 км 3 воды, в 1950 г. — 190, в 1970 г. — 510, в 2000 г. — 1900 км 3 .
Основной потребитель воды в промышленности — теплоэнергетика. Здесь различают прямоточное и оборотное водопотребление. При прямоточном водопотреблении расходуется большое количество воды, но безвозвратные потери малы. При оборотном потреблении, когда отработанная вода после очистки снова используется в производстве, расход воды резко сокращается, например, тепловая станция при прямоточном водопотреблении расходует 1,5 км 3 воды в год, при оборотном — 0,12 км 3 /год, т.е. в 13 раз меньше. В южных районах расход воды больше, чем в северных. Атомные электростанции расходуют воды в 1,5-2 раза больше, чем тепловые. Однако доля безвозвратных потерь воды в теплоэнергетике невелика — 0,5-2%, при общих потерях 5-10%.
Влияние населения на природу
На коммунальные нужды в мире расходуется 510% воды. Непосредственные физиологические потребности человека в воде составляют около 2,5 л в сутки. Однако фактический суточный объем воды, потребляемый одним жителем в селе без водопровода, составляет 30-50 л, с водопроводом — 80-150 л, в городе 200-600 л, т. е. в 20-250 раз больше, чем потреблял дикий человек. Город с населением в 1 млн человек расходует в сутки до 0,5 млн м 3 воды. С 1900 по 1950 г. водопотребление населением возросло в 3 раза, с 1950 по 2000 г. — в 7 раз. Каждые 8-10 лет потребности в воде возрастают вдвое, что связано с ростом населения. Доля безвозвратных потерь воды примерно равна 10%.
Суммарное водопотребление в России. В 1975 г. при годовом стоке рек 4720 км 3 (это около 11% речных стоков Земли) оно составило 335 км 3 , т.е. около 7%. Предполагаемый расход воды в 2000 г. составляет 800 км 3 . Это уже 17% речных стоков.
В мире нарушается баланс чистой воды в гидросфере, ощущается ее дефицит. Так, безвозвратное потребление воды за счет водохранилищ составляет от 430 до 570 км 3 в год. Неочищенных вод сбрасывается в водоемы до 30 км 3 в год.
По данным М.И. Львовича, в середине 80-х гг. на земном шаре на промышленные и бытовые нужды расходовалось 150 км 3 /год. Это около 0,5% речных стоков. По закону водопотребления фактический водозабор должен быть в 4 раза больше — 600 км 3 /год, из них 450 км 3 /год — это возвратные или сточные воды. Для их обезвреживания и разбавления нужна чистая вода, причем в 10-15 раз больше, около 6000 км 3 /год. Это составляет уже 30% мирового стока рек.
Воздействие человека на ресурсы литосферы
Из общей площади земной суши уже 1/3 ее занята человеком под его надобности. Так, под промышленность и дороги отнимаются около 1 млрд га (7% площади суши), под луга и поля — около 3,7 млрд га (25% суши). Извлекается огромное количество горных пород — до 100 млрд т, из них используется лишь около 1%.
Мировая добыча полезных важнейших ископаемых в 1980 г. составила (млн т): каменный уголь — 2650; бурый уголь — 930; горючие сланцы — 110; нефть — 3460; обогащенные железные руды 706; бокситов — 89; хромовой руды — 4,3; меди — 7,9; цинка — 5,6; NaCl — 165; фосфатов — 135.
Приведенные данные показывают, что из недр Земли ежегодно извлекаются миллионы тонн руд, а каменного угля и нефти миллиарды тонн. И темпы их извлечения ежегодно растут: топлива — на 4%, руд — на 5%.
В России за время демократизации и перехода на рыночные отношения (с 1990 г.) добыча и переработка полезных ископаемых уменьшилась на 30-50%. Ликвидируется значительное число предприятий, шахт (более 100), рудников. Исключение составляют объемы добычи газа, производства алюминия и цинка, которые почти не изменились. Тревогу вызывает низкий прирост разведанных запасов полезных ископаемых. Новые собственники, добывающие и перерабатывающие полезные ископаемые, в частности газ и нефть, не желают вкладывать средства и заниматься разведкой их запасов, рассчитывая, что это по-прежнему будут делать за них государственные структуры на средства налогоплательщиков. Другой недостаток — некомплексная и неглубокая переработка сырья, что приводит к потере в отходах значительных количеств ценных компонентов. Так, при обогащении руд теряется более 1/3 олова, вольфрама, около 1/4 железа, молибдена, оксида калия. В Сибири из недр извлекается лишь около 1/3 нефти. В больших объемах накапливаются в отвалах вскрышные породы и отходы переработки, выводятся из оборота крупные массивы земель.
Проблема минерального голода
Запасы минерального сырья истощаются, особенно полезных ископаемых и невосполнимого ископаемого топлива: нефти, каменного угля, газа. Каменного угля при современных уровнях добычи хватит на 2-3 тысячелетия, а с учетом постоянного его роста добычи — на несколько столетий. Нефть будет исчерпана в ближайшие столетия. Так, запасов нефти Кувейту хватит примерно на 220 лет, Ирану — на 115 лет, ОАР — на 70 лет. США 50% минерального сырья ввозят, оставляя свои недра преимущественно в неприкосновенности.
Воздействие на ресурсы почв и их плодородие. Природных причин разрушения почв две: эрозия и дефляция.
Эрозия (лат. erodere — размывать) — смыв и размыв плодородного слоя почвы талыми и ливневыми водами. Ей особенно подвержены местности с волнистым и горным рельефом.
Дефляция (лат. deflare — сдувать) — сдувание ветром слоя почвы. Она особенно развита в засуху и на землях с нарушенным дерновым слоем почвы.
Негативное воздействие человека на почвы более разнообразно:
изъятие сельскохозяйственных угодий из оборота под поселения, дороги, предприятия, при добыче полезных ископаемых, для водоемов, заказников и т.п.;
истощение почв гумусом из-за несбалансированного изъятия из экосистем органического вещества в виде урожая; деградация пастбищ из-за чрезмерного выпаса скота;
распашка земель, приводящая, к нарушению дернового слоя почвы, что способствует более быстрой эрозии и дефляции почвы, особенно на склонах;
засоление почв, загрязнение их пестицидами, токсикантами, особенно возле городов.
По оценкам ученых, с начала ведения человеком скотоводства и земледелия человечество по разным причинам, в том числе от эрозии почвы, потеряло около 2 млрд га земель, из них до 0,7 млрд га пахотных земель. Но что особенно тревожно: опустынивание суши продолжается и в настоящее время со скоростью от 5 до 20 млн га/год. В России из 200 млн га пашни эрозии подвержены около 26 млн га, дефляции — 8 млн га, их совместному воздействию 2 млн га. Земель, возможность эрозии и дефляции которых достаточно велика, в три раза больше. В последние 10-15 лет в России площади черноземов, нарушенных эрозией и дефляцией, увеличивались в среднем на 250-300 тыс. га в год. Из них 25-30 тыс. га черноземов теряется из-за образования оврагов.
Воздействие человека на ресурсы флоры и фауны
Сельскохозяйственная деятельность человечества обострила состояние земного земледельческого почвенного покрова, растительного и животного мира. С начала скотоводства и земледелия, благодаря человеку, произошел рост пустынь на 1000 млн га (6,7% суши). И они растут со скоростью 10-44 га/мин. Эрозии почв подвергается ежегодно 200 тыс. га. Значительное сокращение человеком естественных биоценозов привело к глобальному воздействию на изменение видового состава растительности и живых организмов, на его обеднение как в связи с истреблением целого ряда их представителей, так и в связи с определением человеком для культивирования избранного им растительного и животного мира.
Сокращение генофонда флоры
Продолжающееся наступление человека на естественные биоценозы, пастьба скота, неконтролируемая хищническая заготовка и истребление наиболее полезных и интересных растений приводят к их исчезновению и более широкому распространению неиспользуемых сорных трав. Из 250 тысяч видов высших растений около 30 тысяч видов находится под угрозой исчезновения в ближайшие 100 лет. Используется же человеком 10-15% от общего видового состава растений. В России ежегодно исчезают 1-2 вида растений.
Ботаники всего мира бьют тревогу о гибели генофонда растений. Ими созданы Красные книги редких и исчезающих растений на глобальном и региональных уровнях, ведется разъяснительная работа. Однако эффективность воздействия проводимых природоохранных мероприятий на сознание населения, на деятельность отдельных природопользователей низка. Основная причина этому отсутствие должного, широко организованного контроля и спроса за допускаемые случаи уничтожения редких и исчезающих видов растений как местным населением, так и специализированными службами и административными органами. Например, в России государственной системы мониторинга запасов диких растений нет, и, бесспорно, ее надо создавать.
Сокращение ареала лесов
С начала освоения человеком земледелия лесистость материков Земли сократилась с 10,4 до 3,9 млрд га, т.е. с 75 до 28%. Лес вырубается со скоростью до 20 га/мин. В Англии уничтожено лесов более 95%; в Италии и Франции — 85-90; в Америке — 70; в Африке и европейской части России — 60%. Менее всего леса сократились в Финляндии — лишь на 35%.
В последние годы опасные масштабы приняло уменьшение площади тропических лесов в Африке, в Центральной и Южной Америке. Влажные тропические леса занимают только 6% суши, но они являются местом обитания почти половины всех биологических видов на Земле и большинства из 80 тыс. съедобных растений. Их растительность — основной генофонд для сельского хозяйства, лесоводства, фармации. При сохранении нынешних темпов сведения тропических лесов через 20 лет исчезнет 20% видов. Огромно значение влажных тропических лесов и для круговорота углерода в атмосфере. Поэтому проблема их сохранения имеет глобальное значение.
Основные причины сокращения ареала лесов на Земле: изъятие территории лесов человеком для земледелия и других своих нужд; неумеренная рубка и заготовка леса, когда его забирается несравненно больше, чем воспроизводится; лесные пожары; вблизи поселений по вине человека происходит 97% пожаров, в малолюдных местностях — 50-60%; повреждение лесов вредными насекомыми, особенно непарным шелкопрядом; кислотные дожди; рекреационные (лат. recreation — восстановление, время отдыха) перегрузки лесов при пребывании в них людей.
Вблизи городов, в густонаселенных местностях увеличение нагрузки на 1 га леса более 8-15 чел.--час или плотности кратковременно отдыхающих (посещающих) более 20-50 чел./га ведет к разрушению лесного биоценоза. Это, во-первых, связано с уплотнением при ходьбе людей поверхности почвы, вплоть до шестикратного (как у грунтовой дороги). Снижение пористости почвы и нарушение ее структуры ухудшает условия жизнедеятельности почвенных микроорганизмов и питание лесной растительности. Вовторых, сбор грибов, цветов, ягод, орехов подрывает самовозобновление ряда видов растений. В лесу появляются вытоптанные поляны, где уже нет растительности, а также обломанные деревья, кучи мусора и черные пятна кострищ. В-третьих, шум отпугивает птиц и млекопитающих, мешает им нормально растить свое потомство.
Большой вред лесному хозяйству наносят пожары Например, пожар в Средней Сибири 1915 г. имел очаг в 160 млн га, при котором сгорела тайга на площади 12,5 млн га. Уничтожая лесную растительность, пожары приводят к смыву и уносу ветром маломощного почвенного слоя и образованию каменистых осыпей, скорость эрозии почвы возрастает в сотни раз, усиливаются паводки на реках. После пожаров и бессистемной вырубки лесов ухудшается состав лесов, уменьшается прирост деревьев, начинают быстро размножаться вредные насекомые и дереворазрушающие грибки. Возникают «зеленые пожары», когда шелкопрядом поражаются громадные лесные массивы. Так, в 1896-1909 гг. в Восточной Сибири от шелкопряда лес пострадал на площади 565 тыс. га.
Сокращение численности фауны и ее генофонда
Естественная регуляция животного мира весьма разнообразна. Она зависит от мест распространения (континенты, острова, изолированные ландшафты), путей миграции, степени изменения климатических условий, стихийных бедствий, эпидемий и т.п. Так, в природе глобальные изменения климата привели к гибели динозавров и значительно позднее — мамонтов. Гибель живого мира на больших территориях наблюдается от крупных природных катастроф: большие пожары и землетрясения, обширные наводнения и ураганы, сильные похолодания и засухи.
Однако более масштабно и разнообразно антропогенное воздействие на численность животного мира С использованием животных в пищу и для изготовления одежды связано истребление ряда его видов: стеллерова корова, тур, бескрылая гагарка и многие другие. Всего истреблено от 200 до 400 видов животных. Под угрозой исчезновения находится еще 1200 видов. Необоснованно увеличение отстрела и отлова животных. Например, в 1920 г. китов было добыто 11,4 тыс., а через 35 лет, в 1965 г., — уже около 65 тыс. На Гавайских островах уничтожено 60% фауны. На Маскаренских островах стаи птиц сократились на 86%.
С другой стороны, во вред диким животным происходило одомашнивание и культивирование отдельных видов и групп животных, причем не всегда с практической целью. Развитие коз в Южной Европе привело почти к катастрофическим последствиям для растительности. Культ «священных» коров в Индии, количество которых достигло 250 млн, наносит существенный урон растительности и экологии. Привоз кроликов в Австралию привел к значительному изменению фауны и флоры в ее травянистых ландшафтах. Выбивание леопардов в Кении послужило причиной губительного развития кабанов. Наблюдаются переловы рыб в различных водных бассейнах.
Снижение транспортного шума и вибраций.
МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЭКОЛОГИЧЕСКОМУ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ТРАНСПОРТА.
Организационно – правовые мероприятия.
Архитектурно – планировочные
Эксплуатационные мероприятия
Конструкторско – технические мероприятия.
Эксплуатационные мероприятия.
. Защита поверхностных и грунтовых вод от загрязнений.
Защита от столкновений с птицами.
7 ТЕМА 5. Снижение транспортного шума и вибраций. Снижение достигаетсяорганизационно – правовыми, архитектурно – планировочными, конструктивно – технологическими, эксплуатационными мероприятиями. О 5.1. Ор ганизационно – правовые регламентируются международными и национальными стандартами, правилами и другими НД. Так, например, существует Соглашение о единообразных условиях утверждения и признание предметов оборудования и частей механических ТС и в его рамках есть правила ЕЭК ООН, содержащие требования к ТС и правилам их сертификации. Так согласно Правила №51 ЕЭК ООН предельное значение для звука АТС определяется его весом и мощностью мотора и изменяется в пределах 74-80 дБА. При этом все АТС классифицируются на 6 категорий: М 1 ,М 2 ,М 3 ,N 1 ,N 2 ,N 2 с весом от 3,5 до12т. Для ЛА показатель шума определяется требованиями 1САО и ГОСТ 22283-88. Так, например, на Украине уровень шума 55-65 дБА, в Франции 74 дБА, в США 75 дБА, при этом уже при уровне 65 дБА человек может быть раздражён, что влияет на его деятельность. (Подробности на практике). Ар 5.2.Архитектурно – планировочные мероприятия определяются исполнительными органами власти городов и регионов с учётом градостроительных и транспортно – планировочных факторов. Это, прежде всего этажность и композиция застройки, рельеф местности, озеленение и т.п., ширина проезжей части и тротуаров, разделительные полосы, разделение грузовых и легковых ТС по своим потокам, размещение инженерных сооружений по защите ОС, вынос источников шума за пределы города. При организации дорожного движения рекомендуется создавать системы скоростных магистралей и безостановочного и одностороннего движения, ограничивать ночное движения, отделять городской транспорт от грузового и личного, строить окружные дороги, создавать улици – дублёры и т.п. Для комплексного решения проблемы создают карты шумового загрязнения, являющиеся основой при градостроительстве; сооружение железобетонных стенок и шумопоглощающих экранов и покрытий (лесонасаждения- расположенные в 4 ряда хвойные деревья снижают шум на 18 дБА. Для защиты от вибраций устраивают траншеи глубиной до 5м. и засыпают их щебнем, гравием, шлаком, что снижает вибрации в 5-10 раз. Увеличение ширины дороги до 40 м.снижает шум на 6 дБА. Вдоль дорог предпочтительней свободная планировка зданий так как сплошная усиливает шум за счёт его отражения. К 5.3. Конструктивно – технологические достигаются совершенствованием конструкции АТС и инфраструктуры перевозок. На автотранспорте улучшение акустических показателей достигают от подвижных источников и пассивных, передающих акустическую и вибрационную энергию; первыми являются двигатель, системы впуска и выпуска воздуха, агрегаты, трансмиссия, шины; вторыми – кузов, ходовая часть, подвеска. Для уменьшения шума в конструкции используют резину, пластмассу, керамику, композиты, алюминий, например, установка на вентилятор лопастей из пластмассы снижает шум на 10 дБА, установка двигателя в шумопоглащающую капсулу снижает шум на 10 дБА, установка на выхлопе 2-3 ступенчатого глушителя с нейтрализаторами также снижает шум. На пассивных элементах, например, кузове улучшают его форму –делают его обтекаемым и уменьшают лобовые площади, внутри устанавливают шумопоглащающие панели, на детали наносят вибро и антикаррозионные пасты. На автодорогах шум создают профиль и тип покрытия; увеличение на 4%. Наиболее безшумным является асфальтовое покрытие, увеличение скорости до 60 км. на цементобетонном покрытии увеличивает шум на 2%, на брусчатом – на3%, на булыжном – на 5%. В настоящее время разрабатываются шумопоглащающие покрытия из смеси асфальта с кварцем и базальтом – при их нанесении образуются микропустоты (их больше в 4раза, чем у асфальта) которые снижают шум на 4 -6 дБА, однако они достаточно дорогие и имеют низкие показатели по долговечности и морозостойкости. Поэтому ведутся разработки по созданию многослойных асфальтовых покрытий: нижний слой- рециклированная резина,далее -битум со стеклом, далее опять рециклированная резина а затем битум с камнем. Начали использовать так же покрытия из нефтегравия; используются экологически чистые и энергосберегающие(холодного производства) технологии, высокопроизводительные; они могут использоваться только для дорог 4 ой категории с интенсивностью до 1000 ТС в сутки. Эффективным шумопоглащением является посадка деревьев вдоль дорог. На воздушном транспорте снижение шума достигается на этапах проектирования и изготовления деталей и узлов – совершенствуются конструкции воздухозаборников и первых ступеней компрессора, постановка звукопоглащающих экранов и капотов, постановка эжекторов для рассекания реактивной струи и т.п. Однако перечисленные меры приводят к увеличению расхода топлива а значит к увеличению выбросов ВВ. Э 5.4. Эксплуатационные мероприятия. Современный уровень техобсуживания способствует снижению шума посредством нужного содержания всех зубчатых зацеплений, трансмиссий, своевременным предотвращением износа деталей их качественной смазкой, регулированием и балансировкой, устрвнением ослаблений соединений и т.д. В ГА к борьбе с шумом особые требования и поэтому разработана целая система защиты от него- это особые методы пилотирования, взлёта, посадки, руления. Больше всего от шума страдают работники и посетители аэропортов, поэтому самый простой способ снижение шума это рассредоточение его источников по территории и максимально возможное удаление от мест пребывания людей. Для снижения шума от опробования двигателей применяют специальные шумоснижающие на всасывании и выхлопе стационарные (снижение на 40 дБА) или передвижные(на 15 дБА) установки. При организации техобслуживания ЛА в закрывающихся подземных и наземных ангарах можно снизить шум на40 дБА. Можно снизить шум на 12 дБА при использовании буксировки ЛА при их перемещении по РД и ВПП, при рулении на одном двигатели и на малом газу, при ограничении форсажных режимов при тренировочных полетах ночью, использования специальных приёмов при взлётах и посадках, при работе с закрылками и шасси. Существуют специальные методики снижения шума при полётах над жилыми массивами. 8. 5.5. Защита флоры и фауны от воздействия транспортно – дорожного комплекса. Защита на придорожных территориях. В связи с увеличением количества ТС и интенсивностью их использования возрастает их отрицательное воздействие на биоту в прилегающих территориях к магистралям и аэропортам с их инфраструктурами. Прежде всего, изменяется ландшафт, что приводит к сокращению перемещений и воспроизводства биты, поэтому запрещается прокладка дорог по средине небольших лесов, через заповедники и миграционные для животных пути, проведение работ загрязняющих водоёмы колоидными частицами в период нереста рыб, сокращение лесных (и защитных) посадок. В местах расположения каръеров, представляющих особый вид ландшафта, необходимо создавать свою экосистему которая достаточно затратная экономически и экологически (в этих местах практически отсутствует биота). В местах ДТП при кот орых произошли разливы ВВ, необходимо осуществлять замену плодородного грунта чистым грунтом с посадкой травы и деревьев. Вдоль дорог для предотвращении гибели животных требуется устраивать ограждения и спецпереходы. З 5.6. Защита от столкновений с птицами. Для предотвращения авиационных происшествий от столкновений с птицами существует спец. научное направление – авиационная орнитология. Её задача – управление численностью и поведением птиц в зоне возможных столкновений ЛА. С этой целью используются специальные устаноки, воспроизводящие крик «бедствия» для птиц или отпугивающие сигналы, применяется отстрел сигнальных ракет. В настоящее время разработаны различные отпугивающие своими сигналами установки для более 7 видов птиц в радиусе до 22км.
ТЕМА.6. Забруднення НС та охорона НС при реконструкції автошляхів та споруд на їх. Е ТЕМА 7 ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МЕНЕДЖМЕНТ. Это управление развитием природы, общества и производства основанное на сохранении устойчивого равновесия экологических систем с рациональным использованием природных ресурсов и уменьшением загрязнением ВВ ОС. Он способствует экономической деятельности человека за счёт экономии материалов, снижения потерь при производстве, повышении качества товаров и услуг, сокращению экологических платежей и штрафов, уменьшение числа аварий и затрат на их ликвидацию. Задачи менеджмента. – создание сети постов контроля экологических параметров ТС; - использование компъютерных технологий для планирования природоохранительных мероприятий; - разработка нормативной и правовой базы административного и экономического стимулирования ресурсосберегающих и экологически безопасных технологий; - применение системы сертификации и лицензирования по соответствию экологическим требованиям для всех ТС и транспортных инфраструктур; – внедрение финансово – кредитного механизма в транспортной отрасли с привлечением внебюджетных средств; - внедрение экономических рыночных регуляторов для поощрения защиты ОС; - развитие системы экологической подготовки специалистов транспорта. Экологические ценности. Они определяются значимостью для человека элементов природной среды – земли, воздуха, воды, красоты ландшафта, богатства флоры и фауны, климата и т.п. Их охрана связана с регулированием числа поездок грузового и пассажирского транспорта и транспортных потоков, запрещение на отдельных участках дорог перевозок опасных грузов, стимулирование природоохранных мероприятий и т.п. Экологизация транспорта. Это повышение экологической безопасности на транспорте и она ведётся по следующим направлениям: - совершенствование экономических и административных механизмов по стимулированию использования более экономичных и экологически чистых ТС и технологий; - создание законодательной базы в области экономической безопасности транспортного комплекса; - учёт негативного влияния транспорта при принятии градостроительных решений, проектировании и строительстве транспортных коммуникаций; - обеспечении действенного экологического контроля производственных процессов и состояния ТС. Экологические услуги(их рынок). – создание центров по разработке и выпуску экологичных ТС, природоохранных технологий, очистного оборудования, системы мониторинга; - работы по организации устройства рекреационных зон, озеленению магистралей, вывозу и переработке отходов, очистке почв и водоёмов и т.п.; - помощь в разработке экологической документации на этапе проектирования транспортных комплексов; -создание учебных центров по подготовке кадров. Источники финансирования. Это собственные средства предприятия, поступления из местных бюджетов, госсредства, инвестиции (в том числе и зарубежные). Экологическая документация. Их перечень разрабатывает соответствующее министерство и они определяют их следующий перечень: - расчёты ПДВ или временных согласованных выбросов(ВСВ) в атмосферу и ПДС в водоёмы; - разрешение на ПДВ или ВСВ; -разрешение на сброс воды и водопользование; - разрешение на хранение отходов; - разрешение на вывоз отходов; - экологический паспорт предприятия; - ДСТУ на ПДВ ВВ, в том числе на токсичность и дымность ДВС; - акты, протоколы подписанные специальными природоохранными организациями; - другие обязательные к выполнению НД, правила, инструкции. Ответственность за организацию экологической безопасности. На автотранспорте (в дорожном хозяйстве) ведущая роль отводится дорожному мастеру. В аэропортах природоохранную деятельность возглавляют первые руководители и занимаются ей в крупных аэропортах специальные службы, в небольших – аэродромные службы, отделы капитального строительства или другие структуры.
Экологический паспорт. (основные элементы паспорта) - Реквизиты: всё о разработчике –наименование, местонахождение; содержание и т.п.; - эколого –экономические показатели (затраты на охрану ОС, источники финансирования); - сведения о выпускаемой продукции; - характеристика производства; - сведения о потреблении электроэнергии; -эколого – производственные показатели(стоимость основных фондов для охраны ОС в составе стоимости продукции и по использованным природным ресурсам, характеристика источников ВВ); - сведение о землепользовании; - сведения о разрешениях на природопользование и природоохранную деятельность; - план природоохранных мероприятий;
Список источников информации. Паспорт разрабатывается транспортной организацией и согласуется с соответствующим органом в области охраны ОС.
Для проверки соответствия хозяйственной деятельности требованиям экологической безопасности осуществляется Государственная экспертиза (включая все этапы от стадии проектирования). Экологические риски. Транспорт зависит в высокой степени от природных факторов: катастроф, стихийных бедствий а также от обычных неблагоприятных явлений, например, метеусловий т.е транспорт экологически опасный вид деятельности – связан с экологическим риском –вероятностью наступления опасности и неопределённой величины ущерба. Его можно уменьшить но нельзя устранить. При этом выполняют оценку, анализ и управление риском в результате чего на научном уровне производят прогноз рисков, которые бывают: природные – техногенные – социально -экологические и эколого – экономические. Для снижения рисков используют экологический менеджмент с его методами.
Введение
Антропогенное загрязнение окружающей среды оказывает выраженное воздействие на формирование популяционного здоровья населения, особенно в связи с изменением социально-экономических условий. Неуклонный рост поступлений токсичных веществ в окружающую среду, прежде всего, отражается на здоровье населения, ухудшается качество продуктов с/х, преждевременно разрушаются жилища, металлоконструкции промышленных и гражданских сооружений, приводит к гибели флоры и фауны. Поступающие в атмосферу оксиды углерода, серы, азота, углеводороды, соединения свинца, пыль оказывают различное токсическое воздействие на организм человека. Именно потому сейчас стоит очень остро проблема « окружающая среда и здоровье человека». По этой причине автор заинтересовался данным вопросом, ведь самочувствие, собственное здоровье и здоровье наших детей волнует нас больше всего, так как окружающая среда и организм человека тесно связаны между собой.
Экономическая оценка ущерба от загрязнения окружающей природной среды предполагает денежную оценку негативных изменений в широком спектре последствий: ухудшение здоровья человека, вынужденного дышать загрязненным воздухом, пить воду, содержащую вредные примеси и есть загрязненные продукты; изменение возможностей развития и воспитания личности вследствие исчезновения привычного ландшафта и природы, изменение климата, и денежную оценку негативных условий существования человека.
В Российской Федерации сложилась неблагоприятная, а в некоторых районах даже острая экологическая обстановка. В неблагоприятной санитарно-гигиенической обстановке проживают 109 млн. человек, или 73% всего населения. Серьезные эколого-гигиенические проблемы характерны и для жителей города Новый Уренгой. Существующая неблагоприятная эколого-гигиеническая обстановка предопределяет то, что в литературе широко обсуждается вопрос о влиянии загрязнения окружающей среды на состояние здоровья населения. Оценка значимости загрязнения среды по биологическим ответам организма человека, по показателям здоровья более объективна, чем сопоставление концентраций отдельных загрязнителей с гигиеническими нормами, т.к. интегрально учитывает влияние всех, в том числе не идентифицированных, загрязнителей, их комплексное и комбинированное действие на организм человека.
Влияние антропогенных и природных факторов на флору, фауну, здоровье населения и общую экологическую ситуацию
Влияние антропогенных и природных факторов на флору
Изучение влияния человека и его хозяйственной деятельности на изменения растительного покрова входит в компетенцию фитоценологии, которая в последнее время обращает на это большое внимание, особенно в связи с вопросами охраны окружающей среды. Однако в решение этих проблем все больше включаются экологи разных профилей. Эколог не может пройти мимо основных аспектов влияния антропогенного экологического фактора, который исторически является самым молодым, новым. С момента появления человека на Земле его влияние на природу, на всю биосферу нарастало так быстро, что В. И. Вернадский выделил особую так называемую ноосферу, и в настоящее время мы уже не можем найти на нашей планете какого-либо сообщества, практически не подвергшегося тому или иному воздействию человека.
Вся история человечества связана с тем или иным его влиянием на флору и растительность. Сначала это была деятельность кочевников, а когда им на смену пришли земледельцы, она усилилась особенно из-за выжигания и вырубки лесов для получения новых посевных участков. Вырубка лесов в странах Средиземья, в Малой Азии, Месопотамии, т. е. в районах древнейшей культуры, привела к значительной ксерофитизации, опустыниванию этих территорий. В Африке и в Индии сокращение площадей тропических лесов обусловило увеличение площадей саванн; то же происходило и в Южной Америке. В Средней Азии в районах древнейшей культуры по берегам Амударьи и Сырдарьи, а также в Центральной Азии и Северной Америке усиленное развитие животноводства вызвало распространение подвижных барханных песков. В Северной Америке сведение лесов вызвало эрозию, и появились обширные пространства так называемых бэд лэнд. Эпоха великих географических открытий вела к расширению заноса и завоза все новых и новых видов, которые иногда быстро распространялись в новых условиях. Влияние человека связано с общественными формациями, здесь надо учитывать, конечно, и социально-экономический аспект. Обычно принято различать бессознательное и сознательное воздействие человека на природу.
Сокращение ареалов или даже уничтожение видов. Этот хорошо всем известный процесс происходит под влиянием многих сторон деятельности человека. Иногда человек сознательно уничтожает некоторые виды. Так, в Скандинавских странах уничтожен барбарис, являющийся, как известно, промежуточным хозяином ржавчины хлебных злаков. В нашей флоре насчитывается много исчезающих видов, занесенных в Красную книгу.
Орошение, обводнение, осушение. Орошение -- это искусственное увлажнение почвы для получения более высоких урожаев. В аридной зоне человек создает особые ландшафты -- оазисы, имеющие своеобразную экологическую обстановку. Обводнением называют сооружение дополнительных водных источников (прудов, колодцев, скважин), которые предназначены для улучшения водоснабжения. Однако с орошением (особенно с неправильным) в пустынной зоне связано неприятное явление -- вторичное засоление почв. При отсутствии дренажа такие участки вторично засоленных почв обычно исключаются из пользования. Длительное существование примитивного орошаемого земледелия в пустынной зоне привело к широкому развитию такыров. Осушение применяют на заболоченных пространствах. Осушение заболоченного леса, как правило, увеличивает продуктивность, но снижение уровня грунтовых вод может вызвать иссушение соседних, не заболоченных лесов, обмеление рек, берущих начало в заболоченных районах, и т. д.
Наконец, огромное влияние на растительность человек оказывает, конечно, тем, что занимает все новые и новые площади под искусственные агрофитоценозы (посевы, посадки и т. п.).
