Основы экологии
1. В чем заключается социально-политическая роль экологии в современном обществе
Экологическая политика может быть представлена как взаимодействие различных экономических, политических и социальных структур, направленных на реализацию стратегии в сфере охраны природы и окружающей среды, а также рассматриваться как деятельность, с помощью которой при посредничестве государства общественных и, в первую очередь, политических организаций регулируется отношение общества к природе с целью её защиты и развития.
Экологическая политика является закономерным следствием отношений между субъектами политики по поводу присвоения части экологических благ, принадлежащих всему обществу. Основными субъектами экополитики выступают государство, политические организации и общественные движения, рыночные структуры и т.д. Экологическая политика детерминируется способом производства и присвоения материальных благ, спецификой политической системы общества.
Решающая роль в формировании и проведении экологической политики принадлежит государству. В этом смысле экологическая политика есть система концентрированных, научно обоснованных и в определенной степени легализованных представлений о целях, приоритетах, принципах, содержании, способах и средствах природоохранной деятельности государства.
Главной целью социальной экологии является оптимизация сосуществования человека и окружающей среды на системной основе. Человек, выступая в этом случае в качестве социума, делая предметом социальной экологии крупные контингенты людей, распадающихся на отдельные группы в зависимости от своего социального статуса, рода занятий, возраста. Каждая из групп в свою очередь специфическими взаимоотношениями связана с окружающей средой в рамках жилья, мест отдыха, садового участка и так далее.
Большое место в социальной экологии принадлежит сфере экологического просвещения, воспитания, образования. Интересы социальной экологии выходят за пределы перечисленных проблем, захватывая новые области.
Социальная экология выявляет закономерности взаимоотношений природы и общества, которые столь же фундаментальны, сколь и закономерности физические. Но сложность самого предмета исследований, в который входят три качественно различные подсистемы - неживая и живая природа и человеческое общество, и непродолжительное время существования данной дисциплины приводят к тому, что социальная экология, по крайней мере в настоящее время, преимущественно эмпирическая наука, а формулируемые ею закономерности представляют собой предельно афористические утверждения.
. Опишите процесс и механизм передачи энергии в экосистемах и последствия его нарушения
Основу «работы» экосистемы составляют два связанных процесса: круговорот веществ, который осуществляется благодаря деятельности продуцентов, консументов и редуцентов, и протекание через нее потока энергии, поступающей извне. Энергия используется однократно и расходуется на «раскручивание» круговоротов веществ.
Физики определяют энергию как способность производить работу или теплообмен между двумя объектами, обладающими разной температурой. Энергия является основой «работы» любой экосистемы, в которой происходят синтез и многократные преобразования веществ.
Основным источником энергии является Солнце. Даже гетеротрофные экосистемы используют солнечную энергию, хотя и через посредника, в роли которого выступает автотрофная экосистема, поставляющая для нее органические вещества. Ю. Одум (1986) даже определил экологию как науку, которая «…изучает связь между светом и экологическими системами и способы превращения энергии внутри экосистемы».
Поток солнечной энергии постоянно протекает через фотоавтотрофные организмы, причем при передаче энергии от одного организма к другому в пищевых цепях происходит ее рассеивание в виде тепла. Из поступающей на Землю энергии Солнца экосистемой усваивается не более 2% (в экспериментальных культурах морских планктонных водорослей удалось достичь уровня фиксации солнечной энергии 3,5%). Большая часть энергии используется на транспирацию, отражается листьями, идет на нагревание атмосферы, воды и почвы.
Последовательность организмов, в которой каждый предыдущий организм служит пищей последующему, называется пищевой цепью. Каждое звено такой цепи представляет трофический уровень (растения, фитофаги, хищники I порядка, хищники II порядка и т.д.).
Различают два типа пищевых цепей: пастбищные (автотрофные), в которых в качестве первого звена выступают растения (трава - корова - человек; трава - заяц - лисица; фитопланктон - зоопланктон - окунь - щука и др.), и детритные (гетеротрофные), в которых первое звено представлено мертвым органическим веществом, которым питается детритофаг (опавший лист - дождевой червь - скворец - сокол).
Количество звеньев в пищевых цепях может быть от одного-двух до пяти-шести. Пищевые цепи в водных экосистемах, как правило, более длинные, чем в наземных.
Эффективность передачи энергии по пищевой цепи зависит от двух показателей:
. от полноты выедания (доли организмов предшествующего трофического уровня, которые были съедены живыми);
. от эффективности усвоения энергии (удельной доли энергии, которая перешла на следующий трофический уровень в пересчете на каждую единицу съеденной биомассы).
Полнота выедания и эффективность усвоения энергии возрастают с повышением трофического уровня и меняются в зависимости от типа экосистемы.
Так в лесной экосистеме фитофаги потребляют менее 10% продукции растений (остальное достается детритофагам), а в степи - до 30%. В водных экосистемах выедание фитопланктона растительноядным зоопланктоном еще выше - до 40%. Этим объясняются основные краски Земли на космических снимках: леса зеленые именно потому, что фитофаги съедают мало фитомассы, а океан голубой, оттого что фитофаги выедают достаточно много фитопланктона (Polis, 1999).
Поведение энергии подчиняется действию первого и второго законов термодинамики.
Первый закон (сохранения энергии) - о сохранении ее количества при переходе из одной формы в другую. Энергия не может появиться в экосистеме сама собой, она поступает в нее извне с солнечным светом или вследствие химических реакций и усваивается продуцентами. Далее она будет частично использована консументами и симбиотрофами, «обслуживающими» растения, частично - редуцентами, которые разлагают мертвые части растений, и частично - затрачена на дыхание. Если суммировать все эти фракции расхода энергии, усвоенной растениями в фотоавтотрофной экосистеме, то сумма будет равна той потенциальной энергии, которая накоплена при фотосинтезе.
Второй закон - о неизбежности рассеивания энергии (т.е. снижения ее «качества») при переходе из одной формы в другую. В соответствии с этим законом энергия теряется при ее передаче по пищевым цепям. В наиболее общем виде эти потери отражает «число Линдемана».
3. Система стандартов и нормативов
Система экологических нормативов и стандартов предопределяется практическими потребностями в использовании разных видов нормативов применительно к видам экологически значимой деятельности или продукции как инструментов для решения задач охраны окружающей среды. В систему экологических нормативов и стандартов входят:
нормативы качества окружающей среды;
нормативы предельно допустимого вредного воздействия на состояние окружающей среды;
нормативы использования природных ресурсов;
экологические стандарты;
нормативы санитарных и защитных зон.
Понятие «экологические стандарты» имеет в экологическом праве широкое значение. Прежде всего оно включает собственно стандарты как формы нормативных документов, в которых определяются отдельные экологические требования. Нормативы предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в окружающей среде (воде, атмосферном воздухе, почве) и нормативы предельно допустимых уровней вредных физических воздействий на нее также иногда рассматриваются в качестве разновидности экологических стандартов. Аналогами таких нормативов в ряде зарубежных государств (США, Японии и др.) являются именно стандарты - стандарты качества воздуха (air quality standards), стандарты качества воды (water quality standards), стандарты шума (noise standards) и др.
В Законе РСФСР «Об охране окружающей природной среды» о стандартах говорится в ст. 32 в связи с экологическими требованиями к продукции. В стандартах на новую технику, технологии, материалы, вещества и другую продукцию, способную оказать вредное воздействие на состояние окружающей среды, устанавливаются экологические требования для предупреждения вреда окружающей среде, здоровью и генетическому фонду человека. Экологические требования к продукции производства и потребления должны обеспечивать соблюдение нормативов предельно допустимых воздействий на окружающую природную среду в процесс производства, хранения, транспортировки и использования продукции.
Экологическая стандартизация - одно из активно развиваемых направлений нормативного правового регулирования охраны окружающей среды и природопользования в России. В системе Госстандарта РФ принято около 50 стандартов. В качестве примеров экологических стандартов можно назвать следующие: ГОСТ 17.2.4.02-81. Охрана природы. Атмосфера. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ; ГОСТ 17.1.3.12-86. Охрана природы. Гидросфера. Общие правила охраны вод от загрязнения при бурении и добыче нефти и газа на суше; ГОСТ 17.4.2.03-86. Охрана природы. Почвы. Паспорт почвы; ГОСТ 20286-76. Радиоактивное загрязнение и дезактивация. Термины и определения; и др.
Если нормативы предельно допустимых выбросов из стационарных источников загрязнения окружающей среды устанавливаются в форме «нормативов», то нормативы содержания определенных загрязняющих веществ в отработавших газах автомобилей устанавливаются в форме государственного стандарта. Они предусмотрены ГОСТом 17.2.203-87. Охрана природы. Атмосфера. Нормы и методы измерений содержания окиси углерода и углеводородов в отработавших газах автомобилей с бензиновыми двигателями. Требования безопасности. Ряд ГОСТов определяет допустимые уровни шумовых воздействий: ГОСТ 17229-78. Самолеты пассажирские и транспортные. Методы определения уровней шума, создаваемого на местности; ГОСТ 20444-85. Шум. Транспортные потоки. Методы измерения шумовой характеристики; и др.
На современном этапе основные требования к стандартизации определяются Законом РФ от 10 июня 1993 г. «О стандартизации». Закон подразделяет стандарты на государственные стандарты РФ; применяемые в установленном порядке международные (региональные) стандарты, правила, нормы и рекомендации; стандарты отраслей и стандарты предприятий. Государственные стандарты разрабатываются на продукцию, работы и услуги, имеющие межотраслевое значение. Стандарты отраслей могут разрабатываться и приниматься государственными органами управления в пределах их компетенции в целях обеспечения требований безопасности продукции, работ и услуг для окружающей среды, жизни, здоровья в имущества применительно к продукции, работам и услугам отраслевого значения. Стандарты предприятий могут разрабатываться и утверждаться предприятиями самостоятельно, исходя из необходимости их применения в целях обеспечения требований безопасности продукции, работ и услуг для окружающей среды, жизни, здоровья и имущества, а также в целях совершенствования организации и управления производством.
Требования, установленные государственными стандартами для обеспечения безопасности продукции, работ и услуг для окружающей среды, жизни и здоровья, являются обязательными для соблюдения государственными органами управления, субъектами хозяйственной деятельности.
Соответствие продукции и услуг указанным экологическим требованиям государственных стандартов может определяться путем проведения экологической сертификации, а также маркирования продукции знаком соответствия государственным стандартам.
. Методы контроля качества воды
Контроль требований к нормируемым показателям качества воды в водоемах осуществляется периодическим отбором и анализом проб воды из поверхностных водоемов. Согласно ГОСТ 2874−82 анализ проб из поверхностных вод источников водоснабжения отбирают не реже 1 раза в месяц.
Количество проб и места их отбора определяют в соответствии с гидрологическими и санитарными характеристиками водоема и согласовывают с местными органами санитарно-эпидемиологической службы (СЭС). При этом считается обязательным отбор непосредственно в месте водозабора и на расстоянии 1 км выше по течению рек и каналов, а для озер и водохранилищ - на расстоянии 1 км от водозабора в 2-х диаметрально расположенных точках.
На очистных сооружениях машиностроительных предприятий осуществляют контроль состава исходных и очищенных сточных вод, а также контроль эффективности работы очистных сооружений.
Контроль состава исходных и очищенных сточных вод осуществляют один раз в 10 дней. Анализ следует проводить не позднее, чем через 12 часов после отбора пробы. Контроль состава сточных вод заключается в измерении:
органолептических показателей воды (запах, цвет, мутность);
содержания грубодисперсных взвешенных веществ (массовая концентрация и фракционный состав);
химического потребления кислорода (ХПК);
количества растворенного в воде кислорода;
биохимического потребления кислорода (ВПК);
концентрации вредных веществ, для которых существуют нормируемые значения ПДК;
рН среды.
Под ХПК понимается величина, характеризующая общее содержание в воде восстановителей, реагирующих с сильными окислителями. Выражается ХПК количеством кислорода, необходимого для окисления всех содержащихся в воде восстановителей. На практике окисление пробы сточной воды проводят бихроматом калия в серной кислоте по специальной методике.
Содержание растворенного кислорода измеряют после заключительного процесса очистки непосредственно перед сбросом воды в водоемы. Это необходимо знать для оценки коррозионных свойств воды, а также для вычисления БПК. Концентрацию растворенного в воде кислорода определяют, либо используя иодометрический метод Винклера, либо отечественные ЭГ-152−03, АКП - 100,1, «Оксиметр». Под БПК подразумевается количество кислорода (в миллиграммах), необходимое для окисления в аэробных условиях в результате происходящих в воде биологических процессов органических веществ, содержащихся в 1 л сточной воды. Определение БПК производят на основе анализа изменения количества растворенного кислорода с течением времени. На практике обычно используют пятисуточное БПК - БПК5.
Измерение концентрации вредных веществ, для которых установлены ПДК, проводят на различных ступенях технологической схемы очистки, в том числе перед выпуском сточной воды в водоем. Для этих целей используют газовые и жидкостные хроматографы, фотоэлектроколориметры, химические методы.
4. Экономический механизм охраны окружающей природной среды
Под понятием экономического механизма охраны окружающей природной среды понимается: правовой институт, включающий в себя совокупность правовых норм, регулирующий условия и порядок аккумулирования денежных средств, поступающих в качестве платы за загрязнение окружающей среды и иные вредные на неё воздействия, финансирования природоохранных мер и экономического стимулирования хозяйствующих субъектов путём применения налоговых и иных льгот.
Задачи экономического механизма охраны окружающей природной среды заключаются в том, что должно производиться:
. Планирование и финансирование природоохранительных мероприятий;
. Установление лимитов использования природных ресурсов, выбросов и сбросов загрязняющих веществ в окружающую природную среду и размещение отходов;
. Установление нормативов платы и размеров платежей за использование природных ресурсов, выбросы и сбросы загрязняющих веществ в окружающую природную среду, размещение отходов и другие виды вредного воздействия;
. Предоставление предприятиям, учреждениям и организациям, а также гражданам налоговых, кредитных и иных льгот при внедрении ими малоотходных и ресурсосберегающих технологий и нетрадиционных видов энергии, осуществлении других эффективных мер по охране окружающей природной среды;
. Возмещение в установленном порядке вреда, причиненного окружающей природной среде и здоровью человека.
Список литературы
1.Акимова Т.А. Экология. Человек-Экономика-Биота-Среда: учебник для студентов вузов. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2007. - 624 с.
2.Гарин В.М., Каленова И.А., Колесников В.И. Экология для технических вузов. Ростов н/Д: Феникс, 2001-384 с.
.Голуб А.А., Струкова Е.Б. Экономика природопользования. М.: Аспект пресс, 1995-188 с.
.Горелов А.А. Экология. Учебник для вузов. М.: Юрайт, 2002-312 с.
.Колесников С.И. Экология. Учебное пособие для вузов. Ростов н/Д: Феникс, 2008-384 с.
.Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология. Ростов н/Д: Феникс, 2001-576 с.
.Маринченко А.В. Экология. Учебное пособие для вузов. М.: «Дашков и К», 2009-328 с.
.Охрана окружающей среды. Под ред. С.В. Белова. М.: Высш. шк., 1991-319 с.
.Экология. Учебное пособие для вузов. Под. Ред. С.А. Боголюбова. М.: Знание, 1997-288 с.