close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

2024.Экология и безопасность жизнедеятельности

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Шуйский государственный педагогический университет»
В.И. Гинко, П.А. Кисляков
ЭКОЛОГИЯ И БЕЗОПАСНОСТЬ
ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
учебно-методическое пособие
для студентов, обучающихся по направлению подготовки
050100.62 «Педагогическое образование»
профиль Образование в области безопасности жизнедеятельности
Шуя 2011
1
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ББК 68.9
УДК 351.86
Г 49
Печатается по решению редакционно-издательского совета
ФГБОУ ВПО «Шуйский государственный педагогический
университет»
Рецензенты:
доктор педагогических наук, профессор В.В. Филанковский
(ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный университет»)
доктор технических наук, профессор В.А. Годлевский
(ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный университет»)
Гинко, В.И.
Экология и безопасность жизнедеятельности: учебнометодическое пособие / В.И. Гинко, П.А. Кисляков. – Шуя:
Издательство ФГБОУ ВПО «ШГПУ», 2011. – 137 с.
Издание предназначено для студентов педагогических вузов, обучающихся по
профилю «Образование в области безопасности жизнедеятельности» направления
подготовки 050100 Педагогическое образование.
Пособие содержит описание и анализ различных экологических опасностей и
угроз безопасности жизнедеятельности, а также направлений и методов их прогнозирования и предупреждения.
Также содержаться учебно-методические рекомендации к практическим и лабораторным занятиям, материалы для контроля знаний.
 В.И. Гинко, П.А. Кисляков, 2011
 ФГБОУ ВПО «ШГПУ», 2011
2
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Содержание
Введение……………………………………………………………………………...
Тема 1. Основные понятия, законы и концепции экологической безопасности………………………………………………………………………..
1.1. Концепция экосистемы……………………………………………..
1.2. Популяция как элемент экосистемы……………………………..
1.3. Человек и биосфера………………………………………………..
1.4. Экологическая безопасность………………………………………
Тема 2. Современные экологические проблемы………………………….
Тема 3. Источники и характеристики загрязнений различных сфер.
Влияние экологических факторов на состояние здоровья человека..
3.1. Естественные источники воздействия на окружающую среду..
3.2. Антропогенные источники воздействия на окружающую
среду………………………………………………………………………….
3.3. Экологически опасные факторы. Их влияние на здоровье
человека……………………………………………………………………..
3.4. Влияние качества окружающей среды на здоровье человека..
Тема 4. Мониторинг окружающей среды…………………………………….
4.1. Понятие экологического мониторинга и его задачи…………….
4.2. Классификация мониторинга………………………………………..
4.3. Критерии оценки качества окружающей среды………………….
Указания к выполнению лабораторных работ…………………….
Тема 5. Применение информационных технологий в управлении
средой обитания…………………………………………………………………...
Тема 6. Международное сотрудничество в области охраны
окружающей среды……………………………………………………………….
6.1. Основные принципы международного сотрудничества в
области охраны окружающей среды……………………………………
6.2. Международные организации в области охраны
окружающей среды………………………………………………………..
6.3. Международно-правовая охрана атмосферы земли,
околоземного и космического пространства…………………………..
6.4. Международно-правовая охрана мирового океана……………..
6.5. Международно-правовая охрана животного и растительного
мира…………………………………………………………………………..
6.6. Международно-правовая охрана окружающей среды от
загрязнения радиоактивными отходами……………………………….
Список использованной и рекомендуемой литературы………………...
Приложения………………………………………………………………………….
Приложение 1. Каталог интернет ресурсов……………………………
Приложение 2. Краткий словарь терминов……………………………
Приложение 3. Контроль знаний………………………………………...
3
4
7
7
21
27
31
32
42
45
49
51
63
73
73
74
79
83
100
103
103
105
111
112
113
113
116
118
118
119
124
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ВВЕДЕНИЕ
Человек – структурный элемент биосферы. Все жизненные ресурсы –
воздух, пищу, воду и значительную часть энергетических и строительных ресурсов – он получает из биосферы. В биосферу человек сбрасывает и отходы
– бытовые и промышленные. Долгое время такой тип человеческой деятельности не нарушал равновесия биосферы. В настоящее время стихийное взаимоотношение с природой представляет опасность для существования не
только отдельных объектов, территорий, стран и т.п., но и для всего человечества.
Остановить стихийное развитие событий помогут лишь знания о том,
как ими управлять и, в случае с экологической безопасностью, эти знания
должны «овладеть массами», большей частью общества, что возможно лишь
через всеобщее экологическое образование людей.
В связи с этим, каждый человек должен быть подготовлен к безопасному существованию в обществе, уметь защитить себя и других людей в случае возникновения опасных ситуаций, связанных с нарушением экологического равновесия. Особенно это касается будущих учителей, прежде всего – учителей основ безопасности жизнедеятельности. От того, насколько у студентов, будущих педагогов, будут сформированы знания и умения в области экологической безопасности, настолько у школьников будет сформирована экологическая культура.
Данное пособие структурировано в соответствии с курсом «Экология и
безопасность жизнедеятельности», который входит в предметную подготовку
студентов педагогических вузов, обучающихся по профилю «Образование в
области безопасности жизнедеятельности» направления подготовки 050100
Педагогическое образование и ставит своей целью сформировать представление о неразрывном единстве эффективной профессиональной деятельности с требованиями безопасности и защищенности человека. Реализация
этих требований гарантирует сохранение работоспособности и здоровья человека, готовит его к действиям в опасных ситуациях, связанных с экологическими рисками.
По окончании изучения курса «Экология и безопасность жизнедеятельности» студенты должны знать:
 сущность понятий «окружающая среда», «экологическая опасность»,
«экологический риск», «экологическое воздействие», «экосистема», «биосфера», «ноосфера», «техносфера»;
 экологические проблемы современности;
 пути решения экологических проблем;
 источники и характеристики загрязнений различных сфер;
 влияние экологических факторов на состояние здоровья человека;
4
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
 технологии мониторинга среды обитания;
 методы экологической оценки состояния региона;
 средства и методы управления в сфере обеспечения безопасности
окружающей среды;
 информационные технологии в управлении средой обитания;
 направления международного сотрудничества в области охраны
окружающей среды;
По окончании изучения курса студенты должны уметь:
 осуществлять мероприятия, направленные на обеспечение экологической безопасности;
 осуществлять мониторинг среды обитания;
 выполнять экологическую оценку состояния региона.
Пособие содержит шесть тем, в которых представлено описание и
анализ различных экологических опасностей и угроз безопасности жизнедеятельности, а также направлений и методов их прогнозирования и предупреждения.
В ходе изучения первой темы «Основные понятия, законы и концепции
экологической безопасности» студенты познакомятся с основными понятиями и
определениями: окружающая среда, экологическая опасность, экологический
риск, экологическое воздействие, экосистема, биосфера, ноосфера, техносфера и др.; определением и понятием экологической безопасности; местом экологической безопасности в системе национальной безопасности России.
Изучая вторую тему «Экологические Современные экологические проблемы», студенты познакомятся с подробной характеристикой экологических
проблем современности, соотнесением с глобальными проблемами; моделированием возможных экологических проблем, поиском эффективных мер по
их разрешению, стратегией решения экологических проблем.
В ходе изучения третьей темы «Источники и характеристики загрязнений различных сфер. Влияние экологических факторов на состояние здоровья
человека» у студентов формируются знания о классификации источников и
характеристиках загрязнений различных сфер, критериях оценки качества
окружающей среды; характеристике экологических факторов, воздействующих на здоровье человека (химические, физические, биологические экологически опасные факторы), особенностях влияния качества окружающей среды
на здоровья человека (токсичность предметов потребления, продукты питания и пищевые добавки).
Четвертая тема «Мониторинг окружающей среды» знакомит студентов
с осуществлением мониторинга окружающей среды обитания (измерение и
нормирование качества среды обитания, экологический мониторинг, географические информационные системы, дистанционные методы изучения).
5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
При изучении пятой темы «Применение информационных технологий в
управлении средой обитания» студенты познакомятся с современными информационными технологиями, применяемыми в управлении средой обитания, с целью предупреждения экологических опасностей.
Изучая шестую тему «Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды», студенты познакомятся с направлениями международного сотрудничества в области охраны окружающей среды, международными соглашениями в области здоровья людей и охраны окружающей среды
(глобальные и региональные процессы международного сотрудничества в
области окружающей среды и устойчивого развития, глобальные конвенции).
Каждая тема содержит учебно-методические рекомендации к семинарским или лабораторным занятиям. В приложении содержатся материалы для
контроля знаний студентов (вопросы к зачету, тестовые задания), а также каталог интернет ресурсов и краткий словарь терминов.
6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ТЕМА 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ, ЗАКОНЫ И КОНЦЕПЦИИ
ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
1.1. Концепция экосистемы
Термин «экология» (от греч. «Ойкос» – дом, жилище и «логос» – наука)
был предложен более 100 лет назад выдающимся немецким естествоиспытателем Эрнстом Геккелем.
В буквальном смысле экология – это наука об условиях существования
живых организмов, их взаимодействиях между собой и окружающей средой.
Экология – также междисциплинарное системное научное направление. Возникнув на почве биологии, оно включает в себя концепции, технологии математики, физики, химии. Но экология и гуманитарная наука, поскольку
от поведения человека, его культуры во многом зависит судьба биосферы, а
вместе с ней и человеческой цивилизации.
В зависимости от специфики решаемых экологических задач существуют ее разнообразные прикладные направления: инженерная, медицинская, химическая, космическая экология, агроэкология, экология человека и
т.д. Что является предметом исследования экологии? Экология изучает организацию и функционирование живых систем более сложных, чем организм, т.
е. надорганизменных систем. Эти системы получили название экологических
систем или экосистем.
Экосистема – это безразмерная устойчивая система живых и неживых компонентов, в которой совершается внешний и внутренний круговорот вещества и энергии. В качестве примеров можно привести лесные
экосистемы, почвы, гидросферу и т.д.
Самой крупной экосистемой, предельной по размерам и масштабам,
является биосфера. Биосферой называют активную оболочку Земли, включающую все живые организмы Земли и находящуюся во взаимодействии с
неживой средой (химической и физической) нашей планеты, с которой они составляют единое целое. Биосфера нашей планеты существует 3 млрд. лет,
она растет и усложняется наперекор тенденциям холодной энтропийной
смерти; она несет разумную жизнь и цивилизацию. Биосфера существовала
задолго до появления человека и может обойтись без него. Напротив, существование человека невозможно без биосферы.
Все остальные экосистемы находятся внутри биосферы и являются ее
подсистемами. Крупная региональная экосистема, характеризующаяся какимлибо основным типом растительности, называется биомом. Например, биом
пустыни или влажного тропического леса. Гораздо меньшей системой является
популяция, включающая группу особей одного вида, т. е. единого происхождения, занимающая определенный участок. Более сложной системой, чем попу7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ляция, является сообщество, которое включает все популяции, занимающие
данную территорию. Таким образом, популяция, сообщество, биом, биосфера
располагаются в иерархическом порядке от малых систем к крупным.
Важное следствие иерархической организации состоит в том, что по
мере объединения компонентов в более крупные функциональные единицы
на новых ступенях иерархической лестницы возникают новые свойства, отсутствующие на предыдущих ступенях. Эти свойства нельзя предсказать исходя из свойств компонентов, составляющих новый уровень. Этот принцип
получил название эмерджентности. Суть его: свойства целого невозможно свести к сумме свойств его частей. Например, водород и кислород,
находящиеся на атомарном уровне, при соединении образуют молекулу воды,
обладающую уже совершенно новыми свойствами. Другой пример. Некоторые
водоросли и кишечно-полостные образуют систему коралловых рифов. Огромная продуктивность и разнообразие коралловых рифов – эмерджентные свойства, характерные только для рифового сообщества, но никак не для его компонентов, живущих в воде с низким содержанием биогенных элементов.
Деятельность организмов в экосистеме приспосабливает геохимическую
среду к своим биологическим потребностям. Тот факт, что химический состав
атмосферы и сильно забуференная физическая среда Земли резко отличаются
от условий на любой другой планете Солнечной системы, позволил сформулировать гипотезу Геи. Согласно этой гипотезе именно живые организмы создали
и поддерживают на Земле благоприятные для жизни условия.
Скорее всего, зеленые растения и некоторые микроорганизмы сыграли
основную роль в формировании земной атмосферы с ее высоким содержанием кислорода и низким содержанием углекислого газа. Гипотеза Геи подчеркивает важность изучения и сохранения этих регулирующих механизмов, которые позволяют атмосфере приспосабливаться к загрязнениям, обусловленным деятельностью человека.
В состав экосистемы входят следующие компоненты:
 неорганические вещества (С, О2, N2, P, S, СО2, Н2О и др.), которые
включаются в круговороты веществ;
 органические соединения (белки, углеводы, липиды и др.), связывающие биотическую (живую) и абиотическую (неживую) компоненты экосистемы;
 воздушная, водная и субстратная среды, включающие климатический режим и другие физические факторы;
 продуценты, автотрофные (самопитающиеся) организмы, в основном зеленые растения, которые, используя энергию солнечного света, синтезируют органические вещества из углекислого газа и воды;
8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
 консументы первого порядка (растительноядные животные) и второго порядка (хищники), гетеротрофные организмы, в основном животные,
питающиеся другими организмами;
 редуценты или деструкторы, в основном бактерии и грибы, живущие за счет разложения тканей умерших организмов.
Образование органических веществ зелеными растениями при использовании энергии солнечного света происходит в процессе фотосинтеза:
У зеленых растений Н2О окисляется с образованием газообразного
кислорода О2, при этом СО2 восстанавливается до органических веществ (в
приведенном уравнении органическое вещество – глюкоза). У фотосинтезирующих бактерий синтезируются органические вещества, но не образуется
кислород. Дыхание – процесс, обратный фотосинтезу, при котором органические вещества окисляются с помощью атмосферного кислорода.
Редуценты, разлагая отмершие остатки организмов, освобождают биогенные элементы (С, О2, N2, P, S и др.), которые поступают в круговорот, необходимый для существования экосистем.
Каждый год продуцентами на Земле создается около 100 млрд. т. органического вещества, что составляет глобальную продукцию биосферы. За
этот же промежуток времени приблизительно такое же количество живого
вещества, окисляясь, превращается в СО2 и H2O в результате дыхания организмов. Этот процесс называется глобальным распадом. Но этот баланс существовал не всегда. Примерно 1 млрд. лет назад часть образуемого продуцентами вещества не расходовалась на дыхание и не разлагалась, так как в
биосфере еще не было достаточного числа консументов. В результате этого
органическое вещество сохранялось и задерживалось в осадках. Преобладание синтеза органических веществ над их разложением привело к уменьшению в атмосфере Земли углекислого газа и накоплению кислорода. Около 300
млн. лет назад особенно большой избыток органической продукции привел к
образованию горючих ископаемых, за счет которых человек позже совершил
промышленную революцию. А более чем 60 млн. лет назад выработалось колеблющееся стационарное соотношение между глобальной продукцией и
распадом.
Однако за последние полвека в результате хозяйственной деятельности человека, связанной главным образом со сжиганием горючих ископаемых,
концентрация СО2 в атмосфере повысилась, а О2 – уменьшилась, что создает
критическую ситуацию для устойчивости атмосферы. Таким образом, важнейшей характеристикой экосистем является круговорот веществ, определяемый глобальной продукцией и распадом.
9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Следующей важнейшей характеристикой экосистем является их кибернетическое поведение. Кибернетическое поведение экосистем определяется тем, что они обладают развитыми информационными сетями, включающими потоки физических и химических сигналов, которые связывают все
части экосистемы и управляют ею как единым целым. Отличие экосистем от
кибернетических устройств, созданных человеком, заключается в том, что
управляющие функции экосистемы сосредоточены внутри нее и диффузны. В
кибернетических же системах, созданных человеком, управляющие функции
направлены вовне и специализированы.
При сравнении кибернетической системы с экосистемой можно найти
нечто общее. В той и другой управление основано на обратной связи. Известно, что энергия обратной связи крайне мала по сравнению с инициируемой ею
энергией, которая возбуждается в системе, идет ли речь о техническом
устройстве, организме или экосистеме. Устройства, осуществляющие обратную связь в живых системах, называются гомеостатическими механизмами.
Гомеостаз в применении к организму означает поддержание его внутренней
среды и устойчивость его основных физиологических функций. В применении
к экосистеме гомеостаз означает сохранение ее постоянного видового состава и числа особей. Гомеостатические механизмы поддерживают стабильность
экосистем, предупреждая полное выедание растений травоядными животными или катастрофические колебания численности хищников и их жертв и т.д.
Степень стабильности экосистем весьма различна и зависит как от
жесткости окружающей среды, так и от эффективности внутренних управляющих механизмов. При этом выделяют два типа устойчивости:
 резистентная устойчивость – способность оставаться в устойчивом состоянии под нагрузкой. Так, лес из секвойи (высота деревьев выше 100
м, диаметр 6–11 м) устойчив к пожарам, поскольку эти деревья среди сородичей обладают самой толстой корой, содержат десятки тонн воды и т.д. Но если этот лес все-таки сгорит, то восстанавливается очень медленно;
 упругая устойчивость (противоположна резистентной) – способность быстро восстанавливаться. Так, заросли кустарника чапараля легко выгорают, но быстро восстанавливаются.
Помимо систем обратной связи стабильность обеспечивается избыточностью функциональных компонентов. Избыточность хорошо объясняется
на примере организма, имеющего парные органы (руки, ноги, глаза, уши, почки, легкие) и многократно дублированные органы иммунитета. Избыточность
характерна и для экосистемы. Если в экосистеме имеется несколько видов
автотрофных зеленых растений, каждое из которых имеет свой температурный диапазон, то скорость фотосинтеза в экосистеме может оставаться неизменной, несмотря на колебания температуры.
10
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Мозг человека представляет собой устройство с низкими энергетическими характеристиками и с огромными способностями к управлению, поскольку при относительно малой затрате энергии он способен продуцировать
разнообразные мощные идеи. Это сделало человека самым могущественным
существом на Земле. По крайней мере, это касается его способности изменять функционирование экосистем, в том числе и биосферы.
Основные характеристики экосистемы – ее размер, ее устойчивость,
процессы самовосстановления, самоочищения.
Размер экосистемы – пространство, в котором возможно осуществление процессов саморегуляции и самовосстановления всех составляющих экосистему компонентов и элементов.
Самовосстановление природной экосистемы – самостоятельный возврат природной экосистемы к состоянию динамического равновесия, из которого она была выведена воздействием природных и антропогенных факторов.
Самоочищение – естественное разрушение загрязнителя в среде в результате процессов, происходящих в экосистеме.
Экосистемы можно классифицировать по разным признакам. Биомная
классификация экосистем основана на преобладающем типе растительности
в крупных регионах. В водных местообитаниях, где растительность малозаметна, в основе выделения экосистем находятся главные физические черты
среды, например «стоячая вода», «текущая вода» и т.д.
Таблица 1.1
Биомная классификация экосистем
Наземные биомы:
Пресноводные экосистемы:
Морские экосистемы:
Тундра: арктическая и альпийская
Хвойные леса
Листопадный лес умеренной зоны
Степь умеренной зоны
Тропические гарсленд и саванна
Пустыня: травянистая и кустарниковая
Вечнозеленый тропический дождевой лес
Лентические (стоячие воды): озера, пруды и т.д.
Логические (текучие воды): реки, ручьи и т.д.
Заболоченные угодья: болота и болотистые леса
Открытый океан (пелагическая)
Воды континентального шельфа (прибрежные воды)
Регионы апвеллинга (плодородные районы с продуктивным рыболовством)
Эстуарии (прибрежные бухты, проливы, устья рек и
т.д.)
Использование в экосистемах различных источников энергии – Солнца, химического топлива – позволило выделить четыре фундаментальных
вида экосистем по энергетическому признаку.
11
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
 Движимые солнцем несубсидируемые экосистемы – природные
системы, полностью зависящие от прямого солнечного излучения. К их числу
относятся открытые участки океанов, крупные участки горных лесов и большие глубокие озера. Экосистемы этого типа получают мало энергии и имеют
малую продуктивность. Однако они крайне важны, так как занимают огромные
площади. Это основной модуль жизнеобеспечения биосферы. Здесь очищаются большие объемы воздуха, возвращается в оборот вода, формируются
климатические условия и т. д.
 Экосистемы, движимые Солнцем, но субсидируемые другими
естественными источниками. Примерами такой экосистемы являются эстуарии рек, морские проливы и лагуны. Приливы и течения способствуют более
быстрому круговороту минеральных элементов питания, поэтому эстуарии
более плодородны, чем прилегающие участки океана или суши.
 Экосистемы, движимые Солнцем и субсидируемые человеком.
Примером их являются агроэкосистемы (поля, коровники, свинарники, птицефабрики и т.д.).
 Экосистема, движимая топливом – индустриально-городская экосистема, в которой энергия топлива не дополняет, а заменяет солнечную
энергию. Потребность в энергии плотно заселенных городов на 2–3 порядка
больше того потока энергии, который поддерживает жизнь в естественных
экосистемах, движимых Солнцем. Поэтому на небольшой площади города
может жить большое количество людей.
Концепция продуктивности. Совокупность организмов в экосистеме в
момент наблюдения называют биомассой, скорость продуцирования биомассы – продуктивностью. Различают п е р в и ч н у ю продуктивность – скорость, с которой продуценты (зеленые растения) в процессе фотосинтеза
связывают энергию и запасают ее в форме органических веществ, и в т о р и ч н у ю продуктивность – скорость образования биомассы консументами.
Высокая продуктивность сельского хозяйства в развитых странах поддерживается ценой больших вложений энергии и селекционной работой,
направленной на выведение высокоурожайных сортов растений и высокопродуктивных пород животных. Этот вспомогательный поток энергии называется
энергетической субсидией. Если в XIX в. страны мира делились на промышленно развитые и аграрные, то в XX возникла ситуация, при которой чем более развита страна, тем выше продуктивность ее сельского хозяйства. Именно развитые страны могут себе позволить соответствующие энергетические
субсидии в сельское хозяйство.
Существует принципиальная разница в поведении энергии и материи.
Материя циркулирует в системе; элементы и вещества, входящие в состав
живого, имеют свои циклы, свои круговороты. Энергия, однажды использованная экосистемой, превращается в тепло и утрачивается для системы.
12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Пищевые цепи, пищевые сети. Перенос веществ и энергии пищи от
ее источника – зеленых растений – через ряд организмов, от одного звена потребителей к другому называется пищевой или трофической цепью. Рациональное поведение звеньев трофической цепи определяется не эффективностью добывания пищи, а умеренностью. Поэтому в экосистемах остаются
лишь виды, хорошо выполняющие свои биологические функции – живущие и
дающие жить другим. Особенности человека как биологического вида в трофических цепях состоят в следующем:

человек всеяден и может жить то за счет одних, то за счет других
звеньев трофической цепи; это снимает с него узду умеренности;

он может приближать к себе ресурсы с помощью одомашнивания
растений и животных или привозить их, выходя из-под контроля среды в месте проживания;

он может уходить из нарушенной им цепи в другую. Это дает человеку чувство свободы, однако это свобода от немедленного ответного воздействия и от ответственности перед потомками.
Трофическая структура экосистемы состоит из ряда параллельных и
переплетающихся пищевых цепей и называется пищевой или трофической
сетью.
Метаболизм и размеры особей. При неизменном энергетическом потоке в пищевой цепи более мелкие организмы имеют более высокую интенсивность обмена, более высокий удельный метаболизм (метаболизм в пересчете на 1 кг массы), чем крупные организмы. При этом мелкие организмы создают относительно меньшую биомассу, чем крупные. Так, биомасса бактерий, имеющихся в данный момент в экосистеме, гораздо ниже биомассы млекопитающих. Эта закономерность получила название правила Одума. Это правило заслуживает особого внимания, поскольку из-за антропогенного нарушения природы происходит измельчание организмов, которое неминуемо должно
привести к общему снижению продуктивности и к разладу в экосистемах.
При измельчании особей выход биомассы с единицы площади в силу
более плотного заселения пространства увеличивается. Слоны не дадут такой биомассы и продукции с единицы площади, которую способна дать саранча. Это – закон удельной продуктивности. Так, мелкие предприятия и
фермы в сумме производят больший объем хозяйственной продукции, чем
крупные, тем более крупнейшие.
Исчезновение видов, представленных крупными особями, меняет
структуру экосистем. При этом организмы одной трофической группы замещают друг друга. Так, копытных в степи и саванне сменяют грызуны, а в ряде
случаев – растительноядные насекомые. Это – принцип экологического
дублирования.
13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В результате потери энергии при переносе ее по трофической цепи и
таких факторов, как зависимость метаболизма от размеров особи, каждая
экосистема приобретает определенную трофическую структуру. Ее можно
представить в виде экологических пирамид. Если принять, что в вещество тела животного переходит в среднем 10% энергии съеденной пищи, то за счет 1
т растительной массы может образоваться 100 кг массы тела травоядного
животного, а за счет последнего – 10 кг массы тела хищников.
Экологические факторы. На состояние окружающей среды и на живые организмы оказывают сильное влияние различные экологические факторы. Экологический фактор – любое условие среды, способное оказывать
прямое или косвенное воздействие на живые организмы. Экологические факторы делятся на три категории: 1) абиотические – факторы неживой природы;
2) биотические – факторы живой природы; 3) антропогенные – факторы человеческой деятельности.
Приспособительные реакции организмов к тем или иным факторам
среды определяются периодичностью их воздействия. К первичным периодическим факторам относятся явления, связанные с вращением Земли, – смена
времен года, суточная смена освещенности и т.д. Эти факторы действовали
еще до появления жизни на Земле, и возникающие живые организмы должны
были сразу адаптироваться к ним. Вторичные периодические факторы –
следствия первичных, это влажность, температура, осадки и т.д. К непериодическим факторам относятся стихийные явления, а также факторы, имеющие техногенную природу.
Абиотические факторы наземной среды:
1. Свет. Поступающая от Солнца лучистая энергия распределяется по
спектрам следующим образом. На видимую часть спектра с длиной волны
400-750 нм приходится 48% солнечной радиации. Наиболее важную роль для
фотосинтеза играют оранжево-красные лучи, на которые приходится 45%
солнечной радиации. Инфракрасные лучи с длиной волны более 750 нм не
воспринимаются многими животными и растениями, но являются необходимыми источниками тепловой энергии. На ультрафиолетовую часть спектра –
менее 400 нм – приходится 7% солнечной энергии.
2. Ионизирующее излучение – это излучение с очень высокой энергией, способное выбивать электроны из атомов и присоединять их к другим
атомам с образованием пар положительных и отрицательных ионов. Источник ионизирующего излучения – радиоактивные вещества и космические лучи. Доза излучения (1 рад) – это такая доза излучения, при которой на 1 г ткани поглощается 100 эрг энергии. Единица дозы излучения, которую получает
человек, называется бэр (биологический эквивалент рентгена); 1 бэр равен
0,01 Дж/кг.
14
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 1.2
Дозы излучения
Источник излучения
Фоновое облучение за год
Допустимое облучение за год
Телевизор, компьютер
Рентгенография зубов
Рентгенография желудка
Лучевая болезнь (легкая)
Лучевая болезнь (тяжелая)
Допустимые аварийные облучения населения
Доза
100 мбэр
500 мбэр
500 мбэр
3 бэр
25 бэр
100 бэр
450 бэр
10 бэр
В течение года человек в среднем получает дозу 0,1 бэр и, следовательно, за всю жизнь (в среднем 70 лет) 7 бэр.
3. Влажность атмосферного воздуха – параметр, характеризующий
процесс насыщения его водяными парами. Разность между максимальным
(предельным) насыщением и данным насыщением называется дефицитом
влажности. Чем выше дефицит, тем суше и теплее, и наоборот. Растения пустынь приспосабливаются к экономному расходованию влаги. Они имеют
длинные корни и уменьшенную поверхность листьев. Пустынные животные
способны к быстрому и продолжительному бегу для длинных маршрутов на
водопой. Внутренним источником воды у них служит жир, при окислении 100 г
которого образуется 100 г воды.
4. Осадки являются результатом конденсации водяных паров. Они играют важную роль в круговороте воды на Земле. В зависимости от характера
их выпадения выделяют гумидные (влажные) и аридные (засушливые) зоны.
5. Газовый состав атмосферы. Важнейшим биогенным элементом
атмосферы, который участвует в образовании белков в организме, является
азот. Кислород, поступающий в атмосферу в основном от зеленых растений,
обеспечивает дыхание. Углекислый газ является естественным демпфером
солнечного и ответного земного излучений. Озон выполняет экранирующую
роль по отношению к ультрафиолетовой части солнечного спектра.
6. Температура на поверхности Земли определяется температурным
режимом атмосферы и тесно связана с солнечным излучением. Для большинства наземных животных и растений температурный оптимум колеблется
от 15 до 30°С. Некоторые моллюски живут в горячих источниках при температуре до 53°С, а некоторые сине-зеленые водоросли и бактерии – до 70–90°С.
Глубокое охлаждение вызывает у насекомых, некоторых рыб и пресмыкающихся полную остановку жизни – анабиоз. Так, зимой карась вмерзает в ил, а
весной оттаивает и продолжает обычную жизнедеятельность. У животных с
постоянной температурой тела, у птиц и млекопитающих состояние анабиоза
не наступает. У птиц в холодные времена отрастает пух, у млекопитающих –
15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
густой подшерсток. Животные, у которых зимой корма недостаточно, впадают
в спячку (летучие мыши, суслики, барсуки, медведи).
Абиотические факторы водной среды:
На долю Мирового океана приходится 71% земной поверхности. Водная среда отличается от наземной плотностью и вязкостью. Плотность воды в
800 раз, а вязкость в 55 раз больше плотности воздуха. Наряду с этим важнейшими особенностями водной среды являются: подвижность, температурная стратификация, прозрачность и соленость, от которых зависит фотосинтез бактерий и фитопланктона и своеобразие среды обитания гидробионтов.
Биотические факторы окружающей среды:
Под биотическими факторами понимают совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие.
Антропогенные факторы окружающей среды.
Антропогенные факторы окружающей среды обязаны своим происхождением комплексной техногенной деятельности человека на Земле, включающей его бытовую сферу (сжигание мусора и отходов, строительство и т.д.)
и производственную деятельность (все отрасли промышленной индустрии,
сельское хозяйство, нефте-, газо- и горнодобывающие отрасли и т.д.).
Лимитирующие факторы: законы минимума и толерантности:
В 1840 г. Ю. Либихом был сформулирован закон минимума, согласно
которому развитие растений лимитируется не теми элементами питания, которые присутствуют в почве в изобилии, а теми, которых очень мало (например, цинк или бор). Закон минимума справедлив и для животных, и для человека. Здоровье человека определяется в том числе и специфическими веществами, которые присутствуют в организме в ничтожных количествах (витамины, микроэлементы).
Любому живому организму или сообществу организмов необходимы не
вообще температура, влажность, пища и т.д., а их определенный режим, т. е.
границы допустимых колебаний этих факторов. Диапазон между экологическим минимумом и экологическим максимумом составляет пределы устойчивости, т. е. толерантности данного организма – этот закон толерантности
был сформулирован в 1910 г. В. Шелфордом.
Ценность концепции лимитирующих факторов в том, что она дает возможность исследования самых сложных экологических ситуаций. Если для
организма характерен широкий диапазон толерантности к фактору, который
присутствует в среде в умеренных количествах, то такой фактор не может
быть лимитирующим. Напротив, если организм обладает узким диапазоном
толерантности к какому-нибудь изменчивому фактору, то этот фактор заслуживает изучения, так как может быть лимитирующим.
Биогеохимические циклы. В экосистемах очень важна роль биогеохимических циклов. Биогенные элементы – С, О2, N2, Р, S, СО2, Н2О и другие
– в отличие от энергии удерживаются в экосистемах и совершают непрерыв16
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ный круговорот из внешней среды в организмы и обратно во внешнюю среду.
Эти замкнутые пути называют биогеохимическими циклами. В каждом круговороте различают два фонда: резервный, включающий большую массу движущихся веществ, в основном небиологических компонентов, и подвижный,
или обменный, фонд – по характеру более активный, но менее продолжительный, отличительной особенностью которого является быстрый обмен
между организмами и их непосредственным окружением.
Биогеохимические циклы можно подразделять на два типа: 1) круговорот газообразных веществ с резервным фондом в атмосфере и гидросфере
(океан), 2) осадочный цикл с резервным фондом в земной коре.
Из 90 с лишним элементов, встречающихся в природе, 30–40 необходимы для живых организмов. Человек уникален не только тем, что его организм нуждается в 40 элементах, но и тем, что в своей деятельности использует почти все другие имеющиеся в природе элементы.
Круговорот азота. Азот составляет около 80% атмосферного воздуха
и является крупнейшим резервуаром и предохранительным клапаном атмосферы. Однако большинство организмов не могут усваивать азот из воздуха.
Между тем азот участвует в построении всех белков и нуклеиновых кислот.
Усваивать азот из воздуха способны только некоторые организмы – бактерии,
которые существуют в симбиозе с бобовыми растениями (горох, фасоль, соя).
Они поселяются на корнях бобовых растений, образуя клубеньки, в которых и
происходит химическая фиксация азота. Азот могут усваивать также синезеленые водоросли, называемые цианобактериями. Они образуют симбиоз с
плавающим папоротником, который растет на заливаемых водой рисовых полях и до высадки рассады риса удобряет эти поля азотом. Первый этап фиксации атмосферного азота приводит к образованию аммиака и называется
аммонификацией (рис. 1.1). Аммиак используется растениями для синтеза
аминокислот, из которых состоят белки. Второй этап фиксации азота микроорганизмами – нитрификация, при этом образовавшийся аммиак преобразуется в соли азотной кислоты – нитраты. Нитраты усваиваются корнями растений и транспортируются в листья, где происходит синтез белков. Процесс
разложения белков, осуществляемый особой группой бактерий, называется
денитрификацией. Распад идет сначала с образованием нитратов, потом аммиака и, наконец, молекулярного азота. Содержание азота в живых тканях составляет около 3% его содержания в обменных фондах экосистем. Общее
время круговорота азота – примерно 100 лет.
17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 1.1. Основные биохимические этапы круговорота азота
Круговорот углерода. Круговороты углекислоты и воды в глобальном
масштабе – самые важные для человечества биогеохимические круговороты.
В круговороте СО2 атмосферный фонд невелик по сравнению с запасами углерода в океанах, ископаемом топливе и других резервуарах земной
коры. До наступления индустриальной эры потоки углерода между атмосферой, материками и океанами были сбалансированы. Но в XX в. содержание
СО2 постоянно растет в результате новых техногенных поступлений (сжигание горючих ископаемых, деградация почвенного слоя, сведение лесов и т.д.).
В 1800 г. в атмосфере Земли содержалось 0,29% СОз; в 1958 – 0,315%, а к
1980 г. его содержание выросло до 0,335%. Если концентрация СО2 вдвое
превысит доиндустриальный уровень, что может случиться в середине XXI в.,
то температура поверхности Земли и нижних слоев атмосферы в среднем повысится на 3°. В результате подъем уровня моря и перераспределение осадков могут погубить сельское хозяйство.
Биологический круговорот углерода достаточно прост; в нем участвуют
только органические соединения и СО2 (рис. 1.2). Весь потребленный в процессе фотосинтеза углерод включается в углеводы, а в процессе дыхания
весь углерод, содержащийся в органических соединениях, превращается в
СО2. Растения потребляют ежегодно около 100 млрд. т. углерода, 30 млрд. т.
возвращаются в атмосферу в результате дыхания растений. Остальные 70
млрд. т. обеспечивают дыхание и продукцию животных, бактерий и грибов в
различных трофических цепях. Растения и животные ежегодно пропускают
через себя 0,25–0,30% углерода, содержащегося в атмосфере и океанах.
Весь обменный фонд углерода совершает круговорот каждые 300–400 лет.
18
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 1.2. Круговорот углерода
Кроме СО2 в атмосфере присутствует в небольших количествах окись
углерода – СО (примерно 0,1 части на миллион). Однако в городах с сильным
автомобильным движением содержание СО может достигать 100 частей на
миллион, что представляет уже угрозу для здоровья человека. Для сравнения
можно привести другой пример: курильщик, потребляющий в день пачку сигарет, получает до 400 частей на миллион, что часто является причиной анемии
и других сердечно-сосудистых заболеваний.
Другое соединение углерода в атмосфере – метан (СН4). Его содержание составляет 1,6 частей на миллион. Считается, что метан поддерживает
стабильность озонового слоя в атмосфере.
Круговорот воды. Вода составляет значительную часть живых существ: в теле человека – по весу 60%, а в растительном организме достигает
95%. На круговорот воды на поверхности Земли затрачивается около трети
всей поступающей на Землю солнечной энергии. Испарение с водных пространств создает атмосферную влагу. Влага конденсируется в форме облаков, охлаждение облаков вызывает осадки в виде дождя и снега; осадки поглощаются почвой или стекают в моря и океаны.
Для человечества важны фазы круговорота в пределах экосистем.
Здесь происходят четыре процесса (рис. 1.3):
 перехват. Растительность перехватывает часть выпадающей в
осадках воды до того, как она достигает почвы. Перехваченная вода испаряется в атмосферу. Величина перехвата в умеренных широтах может достигать 25% общей суммы осадков, это – физическое испарение;
19
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
 транспирация – биологическое испарение воды растениями, но не
дождевая вода, а вода, заключенная в растении, т. е. экосистемная. Растения, потребляя около 40% общего количества осадков, играют главную роль в
круговороте воды;
 инфильтрация – просачивание воды в почве. При этом часть инфильтрованной воды задерживается в почве тем сильнее, чем значительнее
в ней коллодоидальный комплекс, соответствующий накоплению в почве перегноя;
 сток. В этой фазе круговорота избыток выпавшей с осадками воды
стекает в моря и океаны.
Рис. 1.3. Круговорот воды
Отличие циклов углерода и азота от круговорота воды состоит в том,
что в экосистемах два названных элемента накапливаются и связываются, а
вода проходит через экосистемы почти без потерь. Биосфера ежегодно использует на формирование биомассы 1% воды, выпавшей в виде осадков.
Круговорот фосфора. Фосфор – один из наиболее важных биогенных
компонентов. Он входит в состав нуклеиновых кислот, клеточных мембран,
систем аккумуляции и переноса энергии, костной ткани и дентина. Круговорот
фосфора всецело связан с деятельностью организмов.
В отличие от азота и углерода резервуаром фосфора служат не атмосфера, а горные породы и отложения, образовавшиеся в прошлые геологические эпохи. Круговорот фосфора – типичный пример осадочного цикла.
Круговорот второстепенных элементов. Второстепенные элементы
подобно жизненно важным мигрируют между организмами и средой, хотя и не
представляют ценности для организмов. Но в окружающую среду часто попадают побочные продукты промышленности, содержащие высокие концентра20
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ции тяжелых металлов, радиоактивные элементы и ядовитые органические
соединения.
Радиоактивный Sr-90 крайне опасен для человека и животных. По химическим свойствам он похож на кальций и поэтому, попав в организм, накапливается в костях и оказывается в опасном контакте с костным мозгом – кровеносной тканью.
Радиоактивный Cs-137 – по свойствам схож с калием и поэтому быстро циркулирует по пищевым цепям.
Sr-90 и Cs-137 – новые вещества, которые не существовали в природе
до того, как человек расщепил атом. Они характеризуются длительными периодами полураспада. Аккумуляция этих радиоактивных изотопов в организме человека создает постоянный источник облучения, приводящего к канцерогенезу.
Для того чтобы количественно определить повторно используемую
часть вещества в обороте, предложен коэффициент рециркуляции – отношение суммарных количеств вещества, циркулирующих между разными отделами системы, к общему потоку вещества через всю систему:
CI = TSTc/TST, где СI – коэффициент рециркуляции, TSTc – рециркулируемая
доля потока через систему и TST – общий поток вещества через систему.
Элементы, которые человек считает ценными (платина, золото), повторно используются на 90% и более. Однако коэффициент рециркуляции
энергии равен нулю.
1.2. Популяция как элемент экосистемы
Если экосистема – основная функциональная единица экологии, предмет ее исследования, то популяция – основной элемент каждой экосистемы.
Популяция – это совокупность особей одного вида, способная к самовоспроизведению, более или менее изолированная в пространстве и во
времени от других аналогичных совокупностей того же вида.
Популяция обладает биологическими свойствами, присущими составляющим ее организмам, и групповыми свойствами, присущими только популяции в целом. Как и отдельный организм, популяция растет, дифференцируется и поддерживает сама себя. Но такие свойства, как рождаемость, смертность, возрастная структура, характерны только для популяции в целом.
При описании популяций используют две группы количественных показателей: с т а т и ч е с к и е , характеризующие состояние популяции в какой-то определенный момент времени, и д и н а м и ч е с к и е , характеризующие процессы, протекающие в популяции за некоторый промежуток времени. Общая численность популяции выражается определенным количеством особей. Для ее оценки применяются различные методы. Если речь
идет о крупных и хорошо заметных организмах, применяется аэрофотосъем21
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ка. В других случаях применяется метод мечения. Животных ловят, метят и
отпускают обратно в природу. Через некоторое время производят новый отлов и по доле меченных животных определяют численность популяции.
Количественным показателем оценки популяции является плотность
– численность популяции, отнесенная к единице занимаемого пространства.
Для характеристики пространственного распределения особей применяют
методы математической статистики, которые позволяют оценить дисперсию
наблюдаемого распределения плотности и сопоставить ее со средним значением плотности. При случайном распределении дисперсия равна среднему
значению: σ2 =
m , при регулярном – дисперсия меньше среднего: σ2 < m и
при пятнистом – дисперсия больше среднего: σ2 > m . В соответствии с этим
отношение дисперсии к среднему значению есть показатель степени пространственной агрегированности. Если величина этого показателя примерно
равна единице – распределение случайное; меньше единицы – регулярное;
больше единицы – пятнистое.
Поскольку длительность существования популяции значительно превышает продолжительность жизни отдельных особей, в ней всегда присутствует смена поколений. И даже если численность популяции постоянна, то
постоянство является результатом динамического равновесия прибыли и
убыли особей.
Рождаемость – это число особей N, родившихся за некоторый промежуток времени dt – dNn/dt. Для сравнения популяций разной численности величину dNn/dt относят к общему числу особей N в начале промежутка времени
dt. Полученную величину dNn/Ndt называют удельной рождаемостью. Единица времени, выбранная для оценки рождаемости, изменяется в зависимости
от интенсивности размножения организмов, образующих популяцию. Для популяции бактерий единицей времени может быть час, для планктонных водорослей – сутки, для насекомых – недели или месяцы, для крупных млекопитающих – годы. Смертность – величина противоположная рождаемости. Она
оценивается числом особей dNm, погибших за время dt. Удельная смертность
выражается как dNm/Ndt.
Продолжительность жизни у разных видов различна, и, чтобы их сравнивать, строятся кривые выживания. На оси абсцисс откладывается время
жизни, на оси ординат – число выживших (рис. 1.4). Кривая типа I (сильно выпуклая) характерна для популяций организмов, у которых смертность почти
до конца жизни остается низкой. Этот тип кривой выживания характерен для
многих видов крупных животных, в том числе и для человека. Другой крайний
вариант – кривая типа III (сильно вогнутая) характерна для популяций, у которых смертность высока на ранних стадиях. Так, у личинок устриц и прорастающих желудей очень высокая смертность, но как только особи хорошо приживутся, продолжительность жизни резко увеличивается.
22
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 1.4. Типы кривых выживания
Кривая типа II (диагональная) соответствует постоянной смертности в
течение всей жизни. Такие кривые встречаются у рыб, пресмыкающихся и
птиц. Кривая выживания человека не всегда имела выпуклую форму. Например, кривые, построенные по надписям на надгробиях людей, живших в Римской империи в I-IV вв. н. э., были диагональными.
В популяции выделяют три экологические возрастные группы: пререпродуктивную, репродуктивную и пострепродуктивную. В быстрорастущих популяциях значительную долю составляют молодые особи. В популяциях,
находящихся в стационарном состоянии, возрастное распределение относительно равномерное. В популяциях, численность которых снижается, содержится большая доля старых особей. У современного человека упомянутые
три возрастные группы приблизительно одинаковы.
У первобытных людей пререпродуктивный период очень длителен, репродуктивный – короткий, а пострепродуктивный отсутствует совсем. У поденок, например, личиночное развитие занимает несколько лет, а во взрослом
состоянии (в репродуктивный период) они живут несколько дней.
В среде, не ограничивающей рост популяции (нет ограничения в пище,
пространстве и т.д.), удельная скорость роста, т.е. скорость, рассчитанная на
одну особь, становится постоянной и максимальной. Этот показатель, обозначаемый r, является экспонентой в дифференциальном уравнении роста
популяции в нелимитирующей среде.
23
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
dN/dt = rN; r = dN/Ndt, (1.1)
интегрируя, получаем экспоненциальную зависимость:
Nt = N0ert, (1.2)
где N0 – численность в начальный момент времени,
Nt – численность в момент времени t,
е – основание натурального логарифма.
Логарифмируя обе части равенства, получаем уравнение в форме,
удобной для расчета:
In (Nt) = In (No) + rt, (1.3)
откуда:
r = (ln(Nt)-ln(N0))/t. (1.4)
Когда популяция переходит в стационарное состояние, r называют внутренней скоростью естественного роста – биотическим потенциалом и обозначают rmax. Разницу между биотическим потенциалом и скоростью роста в реальных условиях называют сопротивлением среды. Сопротивление среды – это
сумма всех лимитирующих факторов, препятствующих реализации rmах.
По форме кривых роста можно выделить два основных типа роста:
описываемый J-образной кривой и S-образной (или сигмоидной) кривой (рис.
1.5). При J-образной кривой (рис 1.5 а) плотность популяции быстро возрастает по экспоненте, но затем, когда начинает действовать сопротивление
среды, рост быстро прекращается. Этот тип роста может быть описан простым экспоненциальным уравнением (1.1) при заданном ограничении на величину N.
Рис. 1.5. Кривые роста популяции:
а) J-образная кривая (экспоненциальный рост); б) S-образная кривая (сигмоидный
рост)
24
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
При типе роста, описываемом сигмоидной кривой (рис. 1.5 б), популяция сначала увеличивается медленно, затем рост ее все ускоряется, затем
под влиянием среды рост постепенно замедляется и в конце концов достигает равновесия. Этот тип роста описывается простым логистическим уравнением:
dN/dt = rN0(K- N0)/К,
где dN/dt – скорость роста популяции,
r – удельная, или внутренняя, скорость роста,
N – величина популяции (численность),
К – максимально возможная величина популяции.
Этот предел является верхней асимптотой сигмоидной кривой.
В природе экспоненциальный рост или не происходит вообще, или
происходит в течение очень короткого времени. Эта модель используется,
чтобы количественно охарактеризовать потенциальные возможности популяции к росту. Она позволяет выявить факторы, ограничивающие рост изучаемой популяции.
Константы r и К из логистического уравнения характеризуют два типа
естественного отбора, которые позволяют обосновать разные типы экологических стратегий:
 r-стратегия характерна для популяций в начальный период увеличения ее численности. Она определяется отбором в условиях, когда плотность популяции мала и соответственно слабо выражено тормозящее воздействие конкуренции. Эта стратегия характерна, например, для временных
водоемов, заполняющихся водой только в период дождей. r-отбор направлен
на высокую плодовитость, быстрое достижение половой зрелости, достижение короткого жизненного цикла, способности выживания в неблагоприятный
период в виде покоящихся стадий;
 K-стратегия связана с отбором, направленным на повышение выживаемости и величины предельной плотности К в условиях стабилизирующейся численности популяции при сильном воздействии конкуренции. Kотбор направлен на оценку конкурентоспособности и предусматривает возможные пути защищенности от хищников и паразитов, и выживаемости
потомства, а также совершенствования механизмов регуляции численности.
В южных регионах распространено растение амброзия. Она растет по
свалкам, залежам и другим недавно нарушенным местообитаниям. С другой
стороны, в умеренном поясе в стабильном нижнем ярусе леса обитают травянистые растения. Если сравнить эти растения по продукции семян, окажется, что амброзия продуцирует семян в 50 раз больше, чем растения леса, и
тратит в 5 раз больше чистой энергии на размножение. Амброзия – пример rотбора, растения лесного сообщества – K-отбора.
25
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Выделение r- и K-стратегий в чистом виде условно. На самом деле
каждый вид организмов испытывает некую комбинацию r- и K-отбора, т. е.
оставляемые отбором особи должны обладать и достаточно высокой плодовитостью, и развитой способностью выживания при наличии конкуренции.
Логистическая модель популяционного роста исходит из предположения о том, что для каждой популяции существует определенный равновесный
уровень плотности (численности). Это уровень, при котором рождаемость
равна смертности. Если равновесный уровень превышен, то в самой популяции или в окружающей среде что-то должно измениться так, чтобы смертность стала больше рождаемости, а популяция соответственно начала сокращать свою численность. Напротив, в случае понижения численности ниже
равновесного уровня процессы, происходящие в популяции или в среде,
должны привести к росту численности популяции. Отсюда возник подход к
оценке механизмов, поддерживающих численность популяции, называемый
регуляционизмом.
Регуляционизм – представление о том, что каждая популяция обладает равновесным уровнем плотности (численности) и существуют механизмы,
направленные на поддержание этой плотности. Наблюдения и эксперименты
позволили считать, что динамика численности любой популяции есть автоматически регулируемый процесс, а действие факторов, контролирующих популяцию, определяется плотностью самой популяции.
Принципиально иной подход к оценке механизмов, поддерживающих
численность популяции, – это стохастизм, при котором придается случайно
действующим факторам среды, например, погодным, основное значение.
Стохастизм отрицает существование равновесного уровня, отклонение от которого автоматически возвращает популяцию к исходному уровню плотности
(численности). С позиции стохастизма равновесный уровень численности
есть результат ее усреднения за длительный срок.
Концепция саморегуляции. Сторонники и регуляционизма, и стохастизма, несмотря на различия, сходятся в том, что главная роль в ограничении роста численности популяции принадлежит факторам внешней среды.
Однако регуляционисты считают, что факторы среды приводят в действие автоматически регулируемую плотность популяции, стохастисты отводят случайным факторам ведущую роль в определении численности популяции.
В начале 60-х годов нашего столетия была предложена концепция саморегуляции популяций, согласно которой в процессе роста популяции изменяется не только и не столько качество среды, в которой существует эта популяция, сколько качество самих составляющих ее особей. Следовательно,
суть концепции саморегуляции состоит в том, что любая популяция способна
регулировать свою численность так, чтобы не подрывать возобновляемые
ресурсы местообитания, и так, чтобы не потребовалось вмешательства какихлибо внешних факторов, например хищников или неблагоприятной среды.
26
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Основанием для выдвижения этой концепции послужили наблюдения
за колониями мышей, содержащихся в лаборатории. В этих условиях при достаточном снабжении пищей возрастание плотности популяции приводило к
увеличению у мышей надпочечников – органов эндокринной системы. Гормональные сдвиги, происходящие в организме под влиянием нервного перевозбуждения при перенаселении, ведут к повышению агрессивности животных,
изменению репродуктивного потенциала (позднее половое созревание, снижение продуктивности, иногда полное прекращение размножения), снижению
устойчивости к заболеваниям. Эти изменения обычно ведут к резкому снижению жизнеспособности особей и их массовой гибели.
Если в лабораторных условиях результатом стрессового состояния, вызванного перенаселенностью, является возрастание смертности, то в природных
условиях – миграция в новые местообитания, где больше риск гибели от разнообразных причин.
1.3. Человек и биосфера
Давление человека на биосферу началось задолго до наступления
этапа промышленной эволюции, ибо целые цивилизации погибли еще до
нашей эры. Среди невозвратно погибших цивилизаций – Средиземноморская,
цивилизация Майя, цивилизация острова Пасхи и др. Катастрофические экологические явления в прошлом были в основном связаны не с загрязнением
природной среды, как сейчас, а с ее трансформациями. Главная из них – деградация почв, эрозия, засоление и т.д.
Вследствие антропогенной нагрузки на биосферу сегодня возникли новые экологические проблемы, которых не было в предыдущем XIX столетии:
 началось потепление климата нашей планеты. В результате «парникового эффекта» температура поверхности Земли за последние 100 лет
возросла на 0,5–0,6ºС. Источниками СО2, ответственными за большую часть
парникового эффекта, являются процессы сжигания угля, нефти и газа и
нарушение деятельности сообществ почвенных микроорганизмов тундры, потребляющих до 40% выбрасываемого в атмосферу СО2;
 значительно ускорился процесс подъема уровня Мирового океана.
За последние 100 лет уровень моря поднялся на 10–12 см и сейчас этот процесс десятикратно ускорился. Это грозит затоплением обширных территорий,
лежащих ниже уровня моря (Голландия, область Венеции, Санкт-Петербург,
Бангладеш и др.);
 произошло истощение озонового слоя атмосферы Земли (озоносферы), задерживающего губительное для всего живого ультрафиолетовое
излучение. Считается, что главный вклад в разрушение озоносферы вносят
хлор-фтор-углероды (т. е. фреоны). Они используются в качестве хладоаген27
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
тов и в баллончиках с аэрозолями. В 1996 г. была принята международная
декларация, запрещающая использование наиболее опасных хлор-фторуглеродов. При соблюдении условий декларации для полного восстановления
озонового слоя потребуется не менее 100 лет и с начала XXI в. можно ожидать постепенный рост толщины «экрана» озоносферы;
 происходит интенсивное опустынивание и обезлесение планеты
Земля. В Азии и Африке процесс опустынивания идет со скоростью 6 млн га в
год. Главной причиной опустынивания является неоправданный рост поголовья скота, вытаптывающего растительный покров. В России это происходит в
Калмыкии и Нижнем Поволжье. Интенсивно вырубаются леса в Бразилии и
России. Сведение лесов приводит к снижению продукции кислорода, сопровождающей процесс фотосинтеза;
 интенсивно загрязняется Мировой океан. Загрязнение сопровождает разработку морских месторождений нефти и является результатом промышленных и коммунальных стоков в океан. Мировой океан в результате фотосинтетической деятельности одноклеточных зеленых водорослей дает 2/3
продукции кислорода, насыщающего атмосферу. Наибольшую опасность для
жизни Океана как живого сообщества представляет нефтяное загрязнение.
Сейчас в Океан ежегодно выливается 10 млн т нефти, углеводороды которой
разрушаются микроорганизмами, превращающими нефть в углекислый газ и
воду. Но защитные силы Океана не безграничны. Модельные расчеты показали, что одновременное попадание в Океан 25 млн т нефти уничтожит это
уникальное живое сообщество, т. е. буквально перекроет кислород биосфере.
Поступление кислорода в атмосферу Земли в результате фотосинтетической деятельности ежегодно составляет 240–300 млрд т. Организмы биосферы расходуют на дыхание 90% этого количества, оставшиеся 10% – 24–30
млрд т расходуются промышленностью. Но к началу XXI в. промышленность
при нынешних темпах ее развития может потреблять уже 57– 60 млрд т кислорода. Если не ограничить и не изменить технологию сжигания горючих ископаемых, то через 100 лет содержание кислорода в атмосфере снизится с 21
до 8%.
Химические и радиационные загрязнения природы, уменьшение толщины озонового слоя подавляют прежде всего иммунную систему живых организмов, в том числе и человека, вызывая иммуннодефицитное состояние
организма. При заболевании СПИДом особый вирус поражает иммунную систему человека. В результате организм теряет защиту и может погибнуть от
самого простого заболевания. В отличие от вируса СПИДа, обладающего
огромной разрушительной силой, загрязнения действуют медленно, но столь
же губительно.
В результате безудержной техногенной агрессии средняя продолжительность жизни в России находится в конце четвертого десятка стран мира,
28
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
по выживаемости детей в возрасте до 1 года (по детской смертности) – в конце пятого десятка стран (на уровне африканских стран), отставая от Индии,
Бразилии и Южной Кореи. Сегодня смертность в России превышает рождаемость в 1,7 раза. По прогнозам демографов, к 2000 г. на двух ушедших из
жизни российских граждан придется только один новорожденный. В России
сложилась беспрецедентная ситуация со смертностью мужчин в трудоспособном возрасте от несчастных случаев, отравлений и травм. Для стран Европы, США и Японии доля умерших от этих причин составляет 5–5,5%, а в
России 22–25%. В России у 40% мужчин средняя продолжительность жизни
составляет 58 лет. Столь драматическая ситуация, уже приведшая к депопуляции, когда смертность существенно возрастает, а рождаемость падает,
свойственна исключительно нашей стране. Это является результатом резкого
ухудшения экологической обстановки, разрушения ранее существовавших в
стране систем общей профилактики заболеваний и пренебрежения к правилам и нормам безопасности жизнедеятельности.
Одним из главных факторов, приведших к ухудшению природной среды России, стало необоснованное развитие отраслей минерально-сырьевого
комплекса – добывающей промышленности. Численность населения России
составляет менее 3% общемировой, но до последнего времени Россия производила свыше 20% мирового объема продукции горнодобывающей промышленности, и большая часть этого сырья экспортировалась. В этом отношении Россия мало отличается от стран Третьего мира, которые являются
сырьевыми придатками промышленно развитых стран. Структура российской
добывающей промышленности такова, что на производство ее конечной продукции расходуется менее 7% сырьевой массы, извлекаемой из недр Земли.
Здесь и терриконы вблизи угольных шахт, насыпанные прямо на плодородный чернозем, и неполное извлечение полезных ископаемых из недр, и сжигание попутного газа в факелах, и т.д. Так, например, для поднятия нефти из
скважин во всем мире применяется газ, а в России из-за отсутствия соответствующего компрессорного оборудования в скважину закачивается вода. В
результате из скважин берут только 30% нефти, вода смешивается с нефтью
и т.д. К тому же именно в добывающей промышленности наблюдается самый
высокий уровень травматизма среди работающих.
В структуре экспорта России кроме сырой нефти, газа и неразделанного на пиломатериалы леса имеется металл и минеральные удобрения. На
мировом рынке у России покупают и черные, и цветные металлы. Однако металлургия – одно из самых экологически грязных производств. Поэтому покупатели нашей металлургической продукции предпочитают иметь грязные
производства в России, а не у себя дома. То же самое относится к промышленности минеральных удобрений. Чтобы минимизировать, а затем и вовсе
уйти от последствий интенсивного загрязнения среды обитания, необходимо
активно внедрять чистые технологии, что позволит значительно увеличить
29
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
продолжительность жизни; развивать наукоемкие технологии, широкомасштабно используя компьютеризацию; совершенствовать постоянно действующее эффективное природоохранное законодательство.
Мировой опыт показывает, что для стабилизации экологической ситуации в стране нужно затратить не менее 3% валового национального продукта,
а для улучшения экологической ситуации – необходимо уже 5%. Такие расходы несут Германия, Англия и Швеция. Самые большие затраты на природоохранные мероприятия у США – 7%. По данным 1989 г., затраты СССР на эти
цели составляли 1,5%, а в России, по данным Комитета по экологии Государственной Думы, выделяется на эти цели не более 0,5%.
1.4. Экологическая безопасность
Концепция устойчивого развития предполагает систему мер по обеспечению экологической безопасности. Экологическая безопасность – состояние защищенности биосферы и человеческого общества, а на государственном уровне – государства от угроз, возникающих в результате антропогенных
и природных воздействий на ОС. В понятие экологической безопасности входит система регулирования и управления, позволяющая прогнозировать, не
допускать, а в случае возникновения – ликвидировать развитие чрезвычайных
ситуаций.
Экологическая безопасность реализуется на глобальном, региональном и локальном уровнях.
Глобальный уровень управления экологической безопасностью предполагает прогнозирование и отслеживание процессов в состоянии биосферы
в целом и составляющих ее сфер. Во второй половине XX в. эти процессы
выражаются в глобальных изменениях климата, возникновении «парникового
эффекта», разрушении озонового экрана, опустынивании планеты и загрязнении Мирового океана. Суть глобального контроля и управления – в сохранении и восстановлении естественного механизма воспроизводства ОС биосферой, который направляется совокупностью входящих в состав биосферы
живых организмов.
Управление глобальной экологической безопасностью является прерогативой межгосударственных отношений на уровне ООН, ЮНЕСКО, ЮНЕП и
других международных организаций. Методы управления на этом уровне
включают принятие международных актов по защите ОС в масштабах биосферы, реализацию межгосударственных экологических программ, создание
межправительственных сил по ликвидации экологических катастроф, имеющих природный или антропогенный характер.
На глобальном уровне был решен ряд экологических проблем международного масштаба. Большим успехом международного сообщества стало
запрещение испытаний ядерного оружия во всех средах, кроме пока подзем30
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ных испытаний. Достигнуты соглашения о мировом запрете китобойного промысла и правовом межгосударственном регулировании вылова рыбы и других морепродуктов. Заведены международные Красные книги с целью сохранения биоразнообразия. Силами мирового сообщества проводится изучение
Арктики и Антарктики как естественных биосферных зон, не затронутых вмешательством человека, для сравнения с развитием зон, преобразованных человеческой деятельностью. Международным сообществом принята Декларация о запрещении производства хладагентов-фреонов, способствующих разрушению озонового слоя (Монреаль, 1972).
Региональный уровень включает крупные географические или экономические зоны, а иногда территории нескольких государств. Контроль и
управление осуществляются на уровне правительства государства и на
уровне межгосударственных связей (объединенная Европа, СНГ, союз африканских государств и т.д.).
На этом уровне система управления экологической безопасностью
включает:
 экологизацию экономики;
 новые экологически безопасные технологии;
 выдерживание темпов экономического развития, не препятствующих восстановлению качества ОС и способствующих рациональному использованию природных ресурсов.
Локальный уровень включает города, районы, предприятия металлургии, химической, нефтеперерабатывающей, горнодобывающей промышленности и оборонного комплекса, а также контроль выбросов, стоков и др.
Управление экологической безопасностью осуществляется на уровне администрации отдельных городов, районов, предприятий с привлечением соответствующих служб, ответственных за санитарное состояние и природоохранную деятельность.
Решение конкретных локальных проблем определяет возможность достижения цели управления экологической безопасностью регионального и
глобального уровней. Цель управления достигается при соблюдении принципа передачи информации о состоянии ОС от локального к региональному и
глобальному уровням.
Независимо от уровня управления экологической безопасностью объектами управления обязательно являются окружающая природная среда, т. е.
комплекс естественных экосистем, и социоприродные экосистемы. Именно
поэтому в схеме управления экологической безопасностью любого уровня
обязательно присутствует анализ экономики, финансов, ресурсов, правовых
вопросов, административных мер, образования и культуры.
Список литературы: I. (а) [6], [7], [8]; (б) [3], [4], [5]; II. [1], [3], [6].
31
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ТЕМА 2. СОВРЕМЕННЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ
На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество,
опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился
объём этого вмешательства, оно стало многообразнее и сейчас грозит стать
глобальной опасностью для человечества. Расход невозобновимых видов
сырья повышается, все больше пахотных земель выбывает из экономики, так
как на них строятся города и заводы. Человеку приходится все больше вмешиваться в хозяйство биосферы – той части нашей планеты, в которой существует жизнь. Биосфера Земли в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию. При этом можно выделить несколько
наиболее существенных процессов, любой из которых не улучшает экологическую ситуацию на планете.
Наиболее масштабным и значительным является химическое загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы. Среди
них – газообразные и аэрозольные загрязнители промышленно-бытового
происхождения. Прогрессирует и накопление углекислого газа в атмосфере.
Дальнейшее развитие этого процесса будет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете. Вызывает тревогу у экологов и продолжающееся загрязнение Мирового океана
нефтью и нефтепродуктами, достигшее уже 1/5 его общей поверхности.
Нефтяное загрязнение таких размеров может вызвать существенные нарушения газо- и водообмена между гидросферой и атмосферой. Не вызывает
сомнений и значение химического загрязнения почвы пестицидами и ее повышенная кислотность, ведущая к распаду экосистемы. В целом, все рассмотренные факторы, которым можно приписать загрязняющий эффект, оказывают заметное влияние на процессы, происходящие в биосфере.
Химическое загрязнение биосферы.
Обзор этой темы мы начнем с рассмотрения тех факторов, которые
приводят к ухудшению состояния одной из важнейших составляющих биосферы – атмосферы. Человек загрязняет атмосферу уже тысячелетиями, однако последствия употребления огня, которым он пользовался весь этот период, были незначительны. Приходилось мириться с тем, что дым мешал дыханию и что сажа ложилась черным покровом на потолке и стенах жилища.
Получаемое тепло было для человека важнее, чем чистый воздух и незакопченные стены пещеры. Это начальное загрязнение воздуха не представляло
проблемы, ибо люди обитали тогда небольшими группами, занимая неизмерно обширную нетронутую природную среду. И даже значительное сосредоточение людей на сравнительно небольшой территории, как это было в классической древности, не сопровождалось еще серьезными последствиями.
32
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Так было вплоть до начала девятнадцатого века. Лишь за последние
сто лет развитие промышленности "одарило" нас такими производственными
процессами, последствия которых вначале человек еще не мог себе представить. Возникли города-миллионеры, рост которых остановить нельзя. Все это
– результат великих изобретений и завоеваний человека.
В основном существуют три основных источника загрязнения атмосферы: промышленность; бытовые котельные; транспорт.
Доля каждого из этих источников в общем загрязнении воздуха сильно
различается в зависимости от места. Сейчас общепризнанно, что наиболее
сильно загрязняет воздух промышленное производство. Источники загрязнений – теплоэлектростанции, которые вместе с дымом выбрасывают в воздух
сернистый и углекислый газ; металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, которые выбрасывают в воздух оксиды азота, сероводород,
хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и
мышьяка; химические и цементные заводы. Вредные газы попадают в воздух
в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ,
работы транспорта, сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов. Атмосферные загрязнители разделяют на первичные, поступающие
непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращения последних.
Аэрозольное загрязнение атмосферы.
Аэрозоли – это твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. Твердые компоненты аэрозолей в ряде случаев
особенно опасны для организмов, а у людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнения воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки. Значительная часть аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц между собой или с
водяным паром. Средний размер аэрозольных частиц составляет 1-5 мкм. В
атмосферу Земли ежегодно поступает около 1 куб.км. пылевидных частиц искусственного происхождения. Большое количество пылевых частиц образуется также в ходе производственной деятельности людей. Сведения о некоторых источниках техногенной пыли приведены ниже:
Таблица 2.1
№ п/п
1
2
3
4
5
6
7
Производственный процесс
Сжигание каменного угля
Выплавка чугуна
Выплавка меди (без очистки)
Выплавка цинка
Выплавка олова (без очистки)
Выплавка свинца
Производство цемента
33
Выброс пыли, млн.т/год
93,60
20,21
6,23
0,18
0,004
0,13
53,37
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнений воздуха являются ТЭС, которые потребляют уголь высокой зольности, обогатительные фабрики, металлургические, цементные, магнезитовые и сажевые
заводы. Аэрозольные частицы от этих источников отличаются большим разнообразием химического состава. Чаще всего в их составе обнаруживаются
соединения кремния, кальция и углерода, реже – оксиды металлов: железа,
магния, марганца, цинка, меди, никеля, свинца, сурьмы, висмута, селена,
мышьяка, бериллия, кадмия, хрома, кобальта, молибдена, а также асбест.
Еще большее разнообразие свойственно органической пыли, включающей
алифатические и ароматические углеводороды, соли кислот. Она образуется
при сжигании остаточных нефтепродуктов, в процессе пиролиза на нефтеперерабатывающих, нефтехимических и других подобных предприятиях. Постоянными источниками аэрозольного загрязнения являются промышленные отвалы – искусственные насыпи из переотложенного материала, преимущественно вскрышных пород (вскрышные породы – породы или пласты, удаляемые при открытой разработке полезного ископаемого), образуемых при добыче полезных ископаемых или же из отходов предприятий перерабатывающей промышленности, ТЭС. Источником пыли и ядовитых газов служат массовые взрывные работы. Так, в результате одного среднего по массе взрыва
(250-300 тонн взрывчатых веществ) в атмосферу выбрасывается около 2 тыс.
куб.м. условного оксида углерода и более 150 т. пыли. Производство цемента
и других строительных материалов также является источником загрязнения
атмосферы пылью. Основные технологические процессы этих производств –
измельчение и химическая обработка шихт, полуфабрикатов и получаемых
продуктов в потоках горячих газов всегда сопровождается выбросами пыли и
других вредных веществ в атмосферу. К атмосферным загрязнителям относятся углеводороды – насыщенные и ненасыщенные, включающие от 11 до
13 атомов углерода. Они подвергаются различным превращениям, окислению, полимеризации, взаимодействуя с другими атмосферными загрязнителями после возбуждения солнечной радиацией. В результате этих реакций
образуются перекисные соединения, свободные радикалы, соединения углеводородов с оксидами азота и серы часто в виде аэрозольных частиц. При
некоторых погодных условиях могут образовываться особо большие скопления вредных газообразных и аэрозольных примесей в приземном слое воздуха. Обычно это происходит в тех случаях, когда в слое воздуха непосредственно над источниками газопылевой эмиссии существует инверсия – расположения слоя более холодного воздуха под теплым, что препятствует воздушных масс и задерживает перенос примесей вверх. В результате вредные
выбросы сосредотачиваются под слоем инверсии, содержание их у земли
резко возрастает, что становится одной из причин образования ранее неизвестного в природе фотохимического тумана.
34
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Фотохимический туман (смог).
Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь
газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных компонентов смога входят: озон, оксиды азота и серы, многочисленные органические соединения перекисной природы, называемые в совокупности фотооксидантами. Фотохимический смог возникает в результате
фотохимических реакций при определенных условиях: наличии в атмосфере
высокой концентрации оксидов азота, углеводородов и других загрязнителей,
интенсивной солнечной радиации и безветрия или очень слабого обмена воздуха в приземном слое при мощной и, в течение не менее суток, повышенной
инверсии. Устойчивая безветренная погода, обычно сопровождающаяся инверсиями, необходима для создания высокой концентрации реагирующих веществ. Такие условия создаются чаще в июне-сентябре и реже зимой. При
продолжительной ясной погоде солнечная радиация вызывает расщепление
молекул диоксида азота с образованием оксида азота и атомарного кислорода. Атомарный кислород с молекулярным кислородом дают озон. Казалось
бы, последний, окисляя оксид азота, должен снова превращаться в молекулярный кислород, а оксид азота – в диоксид. Но этого не происходит. Оксид
азота вступает в реакции с олефинами выхлопных газов, которые при этом
расщепляются по двойной связи и образуют осколки молекул и избыток озона. В результате продолжающейся диссоциации новые массы диоксида азота
расщепляются и дают дополнительные количества озона. Возникает циклическая реакция, в итоге которой в атмосфере постепенно накапливается озон.
Этот процесс в ночное время прекращается. В свою очередь озон вступает в
реакцию с олефинами. В атмосфере концентрируются различные перекиси,
которые в сумме и образуют характерные для фотохимического тумана оксиданты. Последние являются источником так называемых свободных радикалов, отличающихся особой реакционной способностью. Такие смоги – нередкое явление над Лондоном, Парижем, Лос-Анджелесом, Нью-Йорком и другими городами Европы и Америки. По своему физиологическому воздействию
на организм человека они крайне опасны для дыхательной и кровеносной системы и часто бывают причиной преждевременной смерти городских жителей
с ослабленным здоровьем.
Химическое загрязнение природных вод.
Всякий водоем или водный источник связан с окружающей его внешней средой. На него оказывают влияние условия формирования поверхностного или подземного водного стока, разнообразные природные явления, индустрия, промышленное и коммунальное строительство, транспорт, хозяйственная и бытовая деятельность человека. Последствием этих влияний является внесение в водную среду новых, несвойственных ей веществ – загрязнителей, ухудшающих качество воды. Загрязнения, поступающие в водную
среду, классифицируют по-разному, в зависимости от подходов, критериев и
35
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
задач. Так, обычно выделяют химическое, физическое и биологические загрязнения. Химическое загрязнение представляет собой изменение естественных химических свойств вода за счет увеличения содержания в ней
вредных примесей, как неорганической (минеральные соли, кислоты, щелочи,
глинистые частицы), так и органической природы (нефть и нефтепродукты,
органические остатки, поверхностно-активные вещества, пестициды).
Неорганическое загрязнение.
Основными неорганическими (минеральными) загрязнителями пресных и морских вод являются разнообразные химические соединения, токсичные для обитателей водной среды. Это соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. Большинство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности. Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам. Токсический эффект некоторых наиболее распространенных загрязнителей гидросферы представлен в таблице:
Таблица 2.2
Вещество
Медь
Цинк
Свинец
Ртуть
Кадмий
Хлор
Роданит
Цианид
Фтор
Сульфид
Степень токсичности
(примечание)
Планктон
Ракообразные
Моллюски
Рыбы
+++
+++
+++
+++
+
++
++
++
+
+
+++ ++++
+++
+++
+++
++
++
++++ +++
++
+++ ++
+
++++ +++
++
++++ +
++
-++
+
+++ - – отсутствует; + – очень слабая; ++ – слабая; +++ – сильная; ++++ –
очень сильная
Кроме перечисленных в таблице веществ, к опасным заразителям
водной среды можно отнести неорганические кислоты и основания, обуславливающие широкий диапазон рН (pH ѕ кислотно-щелочной баланс) промышленных стоков (1,0-11,0) и способных изменять pН водной среды до значений
5,0 или выше 18,0, тогда как рыба в пресной и морской воде может существовать только в интервале рН 5,0-8,5. Среди основных источников загрязнения
гидросферы минеральными веществами и биогенными элементами следует
упомянуть предприятия пищевой промышленности и сельское хозяйство. С
орошаемых земель ежегодно вымывается около 6 млн.т. солей. К 2000 году
возможно увеличение их массы до 12 млн.т./год. Отходы, содержащие ртуть,
свинец, медь локализованы в отдельных районах у берегов, однако некоторая
их часть выносится далеко за пределы территориальных вод. Загрязнение
36
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ртутью значительно снижает первичную продукцию морских экосистем, подавляя развитие фитопланктона. Отходы, содержащие ртуть, обычно скапливаются в донных отложениях заливов или эстуариях рек. Дальнейшая ее миграция сопровождается накоплением метиловой ртути и ее включением в
трофические цепи водных организмов. Так, печальную известность приобрела болезнь Минамата, впервые обнаруженную японскими учеными у людей,
употреблявших в пищу рыбу, выловленную в заливе Минамата, в который
бесконтрольно сбрасывали промышленные стоки с техногенной ртутью.
Органическое загрязнение.
Среди вносимых в океан с суши растворимых веществ, большое значение для обитателей водной среды имеют не только минеральные, биогенные элементы, но и органические остатки. Вынос в океан органического вещества оценивается в 300-380 млн.т./год. Сточные воды, содержащие суспензии органического происхождения или растворенное органическое вещество, пагубно влияют на состояние водоемов. Осаждаясь, суспензии заливают дно и задерживают развитие или полностью прекращают жизнедеятельность данных микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод.
При гниении данных осадков могут образовываться вредные соединения и
отравляющие вещества, такие как сероводород, которые приводят к загрязнению всей воды в реке. Наличие суспензий затрудняют также проникновение
света в глубь воды и замедляет процессы фотосинтеза. Одним из основных
санитарных требований, предъявляемых к качеству воды, является содержание в ней необходимого количества кислорода. Вредное действие оказывают
все загрязнения, которые так или иначе со- действуют снижению содержания
кислорода в воде. Поверхностно-активные вещества – жиры, масла, смазочные материалы – образуют на поверхности воды пленку, которая препятствует газообмену между водой и атмосферой, что снижает степень насыщенности воды кислородом. Значительный объем органических веществ, большинство из которых не свойственно природным водам, сбрасывается в реки вместе с промышленными и бытовыми стока-ми. Нарастающее загрязнение водоемов и водостоков наблюдается во всех промышленных странах. Информация о содержании некоторых органических веществ в промышленных сточных водах предоставлена ниже:
Таблица 2.3
№ п/п
Загрязняющие вещества
1
2
3
4
Нефтепродукты
Фенолы
Отходы производств синтетических волокон
Растительные органические остатки
Всего
37
Количество в мировом стоке
млн.т./год
26,563
0,460
5,500
0,170
33,273
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В связи с быстрыми темпами урбанизации (урбанизация, сосредоточение населения, материальной и духовной жизни в городах) и несколько замедленным строительством очистных сооружений или их неудовлетворительной эксплуатацией водные бассейны и почва загрязняются бытовыми отходами. Особенно ощутимо загрязнение в водоемах с замедленным течением
или непроточных (водохранилища, озера). Разлагаясь в водной среде, органические отходы могут стать средой для патогенных организмов (патогенный
организм т.е. болезнетворный.). Вода, загрязненная органическими отходами,
становится практически непригодной для питья и других надобностей. Бытовые отходы опасны не только тем, что являются источником некоторых болезней человека (брюшной тиф, дизентерия, холера), но и тем, что требуют
для своего разложения много кислорода. Если бытовые сточные воды поступают в водоем в очень больших количествах, то содержание растворимого
кислорода может понизится ниже уровня, необходимого для жизни морских и
пресноводных организмов.
Загрязнение почвы.
Почвенный покров Земли представляет собой важнейший компонент
биосферы Земли. Именно почвенная оболочка определяет многие процессы,
происходящие в биосфере.
Важнейшее значение почв состоит в аккумулировании органического
вещества, различных химических элементов, а также энергии. Почвенный покров выполняет функции биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора различных загрязнений. Если это звено биосферы будет разрушено,
то сложившееся функционирование биосферы необратимо нарушится. Именно поэтому чрезвычайно важно изучение глобального биохимического значения почвенного покрова, его современного состояния и изменения под влиянием антропогенной деятельности. Одним из видов антропогенного воздействия является загрязнение пестицидами.
Пестициды как загрязняющий фактор.
Открытие пестицидов – химических средств защиты растений и животных от различных вредителей и болезней – одно из важнейших достижений
современной науки. Сегодня в мире на 1 га. наносится 300 кг. химических
средств. Однако в результате длительного применения пестицидов в сельском хозяйстве и медицине (борьба с переносчиками болезней) почти повсеместно отмечается снижение их эффективности вследствие развития резистентных рас вредителей к распространению "новых" вредных организмов,
естественные враги и конкуренты которых были уничтожены пестицидами. В
то же время действие пестицидов стало проявляться в глобальных масштабах. Из громадного количества насекомых вредными являются лишь 0,3% или
5 тыс. видов. У 1250-ти видов обнаружена резистентность к пестицидам. Это
усугубляется явлением перекрёстной резистенции, заключающейся в том, что
повышенная устойчивость к действию одного препарата сопровождается
38
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
устойчивостью к соединениям других классов. С общебиологических позиций
резистентность можно рассматривать как смену популяций в результате перехода от чувствительного штамма к устойчивому штамму того же вида
вследствие отбора, вызванного пестицидами. Это явление связано с генетическими, физиологическими и биохимическими перестройками организмов.
Неумеренное применение пестицидов (гербицидов, инсектицидов, дефолиантов) негативно влияет на качество почвы. В связи с этим усиленно
изучается судьба пестицидов в почвах и возможности и возможности их обезвреживать химическими и биологическими способами. Очень важно создавать
и применять только препараты с небольшой продолжительностью жизни, измеряемой неделями или месяцами. В этом деле уже достигнуты определенные успехи и внедряются препараты с большой скоростью деструкции, однако
проблема в целом ещё не решена.
Кислые атмосферные выпады на сушу.
Одна из острейших глобальных проблем современности и обозримого
будущего – это проблема возрастающей кислотности атмосферных осадков и
почвенного покрова. Районы кислых почв не знают засух, но их естественное
плодородие снижено и неустойчиво; они быстро истощаются и урожаи на них
низкие. Кислотные дожди вызывают не только подкисление поверхностных
вод и верхних горизонтов почв. Кислотность с нисходящими потоками воды
распространяется на весь почвенный профиль и вызывает значительное подкисление грунтовых вод. Кислотные дожди возникают в результате хозяйственной деятельности человека, сопровождающейся эмиссией колоссальных количеств оксидов серы, азота, углерода. Эти оксиды, поступая в атмосферу переносятся на большие расстояния, взаимодействуют с водой и превращаются в растворы смеси сернистой, серной, азотистой, азотной и угольной кислот, которые выпадают в виде "кислых дождей" на сушу, взаимодействуя с растениями, почвами, водами. Главными источниками в атмосфере
является сжигание сланцев (сланец – слоистые горные породы, обладающие
способностью раскалываться на тонкие пластины, слои), нефти, углей, газа в
индустрии, в сельском хозяйстве, в быту. Хозяйственная деятельность человека почти вдвое увеличила поступление в атмосферу оксидов серы, азота,
сероводорода и оксида углерода. Естественно, что это сказалось на повышении кислотности атмосферных осадков, наземных и грунтовых вод. Для решения этой проблемы необходимо увеличить объём систематических представительных измерений соединений загрязняющих атмосферу веществ на
больших территориях.
Охрана природы – задача нашего века, проблема, ставшая социальной. Снова и снова мы слышим об опасности, грозящей окружающей среде,
но до сих пор многие из нас считают их неприятным, но неизбежным порождением цивилизации и полагают, что мы ещё успеем справится со всеми выявившимися затруднениями. Однако, воздействие человека на окружающую
39
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
среду приняло угрожающие масштабы. Чтобы в корне улучшить положение,
понадобятся целенаправленные и продуманные действия. Ответственная и
действенная политика по отношению к окружающей среде будет возможна
лишь в том случае, если мы накопим надёжные данные о современном состоянии среды, обоснованные знания о взаимодействии важных экологических факторов, если разработает новые методы уменьшения и предотвращения вреда, наносимого Природе Человеком.
Список литературы: I. (а) [3], [4], [6]; (б) [1], [3], [4], [5].
Вопросы и задания для подготовки к семинару:
Тема 1: «Современные экологические проблемы».
1. Рассмотреть понятие «экология», проанализировать структуру науки
экологии. Какова роль данной науки в обеспечении безопасности жизнедеятельности?
2. Опишите современные экологические проблемы. Что является их
причиной? Как можно избежать глобальной экологической катастрофы?
3. Что включает в себя понятие «экологическая безопасность»? На основании каких законов РФ определяются нормы экологической безопасности?
4. Изучите содержание Декларации Конференции ООН по окружающей
среде, принятой в Рио-де-Жанейро в 1992 году. Какие приоритетные направления?
Тема 2: «Информация в решении экологических проблем».
1. Понятие и свойства информации. Что представляют собой современные информационные технологии?
2. В чем особенность метода наблюдения при проведении экологических исследований? Подумайте, какова роль фактов в решении экологических
проблем?
3. Ознакомьтесь с имеющимися в ВУЗе техническими приборами, которые можно использовать с целью улучшения экологии. С помощью учебников, сети Интернет ознакомьтесь с современными техническими приборами,
используемые в решении экологических проблем.
4. Приведите примеры современных информационных технологий, которые используются в решении экологических проблем. Воспользуйтесь информацией сети Интернет.
Тема 3: «Управление экологическими рисками».
1. Сформулируйте определения риска. Какие существуют условия возникновения рисков? Какие виды рисков существуют?
2. В чем особенность техногенных рисков? Приведите примеры.
40
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3. В чем особенность экологических рисков? Приведите примеры.
4. Проанализируйте процедуру управления рисками. Что в данной процедуре является главным?
5. Как риски влияют на здоровье человека? Приведите примеры влияния техногенных и экологических рисков, возможных в регионе (городе) на
здоровье человека.
41
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ТЕМА 3. ИСТОЧНИКИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЙ
РАЗЛИЧНЫХ СФЕР. ВЛИЯНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ
НА СОСТОЯНИЕ ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА
В наше время не вызывает сомнений то, что здоровье людей напрямую связано с состоянием окружающей среды. Размеры и цели данного
учебника не позволяют подробно остановиться на рассмотрении этой проблемы, однако мы считаем, что этот вопрос имеет очень большое значение для
принятия решений в области окружающей среды, и информация о здоровье
людей – важнейший фактор, который должен приниматься во внимание.
Более 60 тысяч химических соединений постоянно воздействуют на
здоровье человека. В их числе огромное количество веществ (главным образом продуктов нефтехимического синтеза), никогда прежде не встречавшихся
в природе. Возникает несоответствие качества окружающей среды и эволюционно сформировавшихся биологических свойств человека, что способствует ухудшению здоровья населения.
Статистические данные отражают крайне неблагополучное состояние
здоровья населения России. Особое беспокойство вызывает рост заболеваемости подрастающего поколения. Заболеваемость подростков за каждый год
увеличивалась на 31% в период с 1991 по 1997 г. Постоянно увеличивается
число подростков с онкологическими заболеваниями.
В России ежегодно регистрируется более 400 тыс. новых случаев злокачественных новообразований, а в целом мире – около 7 млн. В России за
15 лет (1980-1994) число больных с впервые в жизни установленным диагнозом злокачественного новообразования выросло на 28,5%. Существуют две
основные причины роста заболеваемости и смертности от рака: постарение
населения и повышение канцерогенных нагрузок на человеческий организм, в
том числе – из окружающей среды. На рис. 3.1 показана динамика заболеваемости детского населения России злокачественными новообразованиями, на
рис. 3.2 – карта заболеваемости детей злокачественными новообразованиями
за 1992-1996 гг. по данным Web-атласа: «Окружающая среда и здоровье
населения России».
Органы здравоохранения обеспокоены появлением таких редких в
прошлом болезней, как гепатит А и В, дифтерия, сыпной тиф. Участились
случаи заболевания туберкулезом. Общегосударственной проблемой становится борьба с йодной недостаточностью. Экологические и социальноэкономические проблемы усугубляются распространением наркомании и алкоголизма.
42
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 3.1. Динамика заболеваемости детского населения России
злокачественными новообразованиями на 100 тыс. чел.
По заболеваемости в 1997 г. наиболее низкие показатели среди экономических районов России отмечены в Северо-Кавказском районе (наиболее низкие показатели общей заболеваемости, психических расстройств,
травматизма и только по туберкулезу – 5-е место); за ним следует ВосточноСибирский район (1-е место по заболеваемости раком, 2-е места по общей
заболеваемости, болезням сердечно-сосудистой системы, болезням органов
дыхания, 9-е место по туберкулезу и 10-е – по кишечным инфекциям); 3-е место по сумме заболеваний занимает Центрально-Черноземный район (2-е места по болезням системы пищеварения и травматизму); 4-е место по общей
заболеваемости принадлежит Дальневосточному району (1-е места по сердечно-сосудистой патологии и заболеваемости болезнями органов дыхания,
но 9-е место по туберкулезу и 11-е – по кишечным инфекциям).
43
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 3.2. Заболеваемость детей злокачественными новообразованиями на 100 тыс.
чел.,
средняя на 1992-1996 гг.
Самыми неблагополучными оказались Западно-Сибирский (9-е место
по суммарной заболеваемости, 10-е места по онкологической патологии и болезням пищеварительной системы, 11-е – по туберкулезу и психическим расстройствам); Северный (10-е место по сумме заболеваний, 11-е – по болезням органов дыхания); Уральский (11-е место по сумме заболеваний и болезням пищеварительной системы, 10-е – по травматизму) районы.
При введении в интегральную шкалу таких важных для оценки общественного здоровья величин, как ожидаемая продолжительность жизни и
младенческая смертность, 1-е три места занимают соответственно Центрально-Черноземный, Северо-Кавказский и Волго-Вятский районы.
На рис. 3.3 показан рейтинг регионов России по интегральному показателю неблагополучия населения по данным Web-атласа «Россия как система». Этот рейтинг определяется по пяти показателям: младенческой
смертности, средней ожидаемой продолжительности жизни мужчин и женщин,
стандартизованному коэффициенту смертности мужчин и женщин. Ранжирование регионов проводилось отдельно для городского и сельского населения,
а затем суммировалось пропорционально их доле в общем населении. В пределах России наиболее благополучный (удовлетворительный) уровень здоровья населения сложился в Белгородской, Брянской, Волгоградской, Воронежской, Орловской, Пензенской, Рязанской областях, в Татарии и Чувашии.
В этих регионах допустимо приемлемый уровень здоровья, более высокий,
чем в других российских краях, областях и республиках, сохраняется на про44
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
тяжении довольно длительного времени и продолжает поддерживаться на
этапе экономических преобразований, правда, с некоторым ухудшением. К
числу регионов, наиболее неблагополучных по уровню популяционного здоровья относятся: Республика Тува, Хабаровский край, Сахалинская, Кемеровская, Иркутская области, Красноярский край, Республики Коми и Саха (Якутия), Магаданская, Томская, Новгородская области. Во всех этих регионах
низкие показатели здоровья отмечены как в городах, так и в сельской местности. Низкий уровень здоровья преимущественно в городах наблюдается в
Якутии, Калмыкии, Бурятии, в Приморском крае и на Камчатке. Крайне низкий
уровень здоровья в сельской местности выявлен в Псковской, Тверской,
Тульской, Калужской, Калининградской, Свердловской, Пермской областях).
Рис. 3.3. Рейтинг регионов России по интегральному показателю
неблагополучия населения
Далее мы рассмотрим влияние качества окружающей среды на здоровье человека. Многие авторы классифицируют факторы влияния по-разному,
однако предлагаемое изложение материала кажется авторам этого пособия
наиболее логичным.
3.1. Естественные источники воздействия на окружающую среду
Природные источники загрязнения среды обитания. Главная роль
в загрязнении среды обитания принадлежит человеку, но в природе существуют и естественные источники загрязнения окружающей среды. Их роль в
45
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
истории человечества оценивается по-разному, но, несомненно, крупные
природные катаклизмы значительно влияют на качество окружающей среды.
Основные природные источники загрязнения окружающей среды приведены в
табл. 3.1.
Таблица 3.1
Основные природные источники загрязнения окружающей среды
Источник
Загрязнители
Оксиды серы (SOx), оксиды азота (NOx), взвешенные
Извержения вулканов
частицы (в том числе тяжелые металлы), полиароматические углеводороды
Оксиды азота (NOx), взвешенные частицы (в том числе
Лесные пожары
тяжелые металлы), полиароматические углеводороды,
диоксины1
Ветровая эрозия почв и выветривание Взвешенные частицы (в том числе тяжелые металлы,
горных пород
асбест)
Испарение солей с поверхности морей
Соединения серы, тяжелые металлы
и океанов
Оксиды серы (SOx), оксиды азота (NOx), полиароматиЖизнедеятельность микроорганизмов
ческие углеводороды, метан
Грозовые разряды
Оксиды азота (NOx)
Процессы нефте-, газо- и сланцеобраПолиароматические углеводороды
зования
Пыльца растений
Взвешенные частицы
Естественная радиоактивность (из
Радон-222
минералов и горных пород)
Большинство выбросов в атмосферу от естественных источников,
рассредоточенных по всему земному шару, растворяются и рассеиваются в
атмосфере и редко достигают концентраций, способных нанести серьезный
ущерб. Исключения – выбросы в атмосферу во время сильных вулканических
извержений и проникновение радиоактивного газа радона-222 внутрь зданий.
Радон выделяется из таких строительных материалов, как строительный камень, бетон, кирпич, цемент, известняковый щебень, известь, глина, песок.
Природные катастрофы. И в наши дни жизнь человечества во многом зависит от явлений природы и природных катастроф. Они приводят к гибели людей, разрушению зданий и сооружений, городов и поселков, препятствуют нормальной деятельности человека. Многие ученые даже рассматривают гибель в историческом прошлом культур и цивилизаций как результат
экологических последствий стихийных явлений природы. К природным катастрофам относятся землетрясения, наводнения, извержения вулканов, цунами, оползни и торнадо. Следует отметить, что огромный урон хозяйству нано-
1
В лесах, обработанных хлорофенольными пестицидами.
46
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
сят и другие опасные природные явления, в том числе засухи, сильные дожди, грады, смерчи, снежные заносы, гололедицы и др.
Землетрясения наносят крупный ущерб, иногда приводят к катастрофическим разрушениям и человеческим жертвам. В нашей стране зоны повышенной сейсмической опасности занимают около 20% территории, в том числе
5% – чрезвычайно опасные 9-10-балльные зоны. Более 20 млн человек (14%
населения) постоянно подвержены угрозе разрушительных землетрясений.
Некоторые землетрясения вызывают цунами – длинные волны (от 150
до 300 км) катастрофического характера, возникающие, главным образом, в
результате тектонических подвижек на дне океана. В открытом море высота
волны составляет несколько десятков сантиметров, но добежав до мелководного шельфа она становится выше, вздымается и превращается в движущуюся стену. Скорость большинства волн цунами колеблется между 400 и 500
км/ч. Другие источники цунами – вулканические извержения и оползни.
Вулканическая активность также наносит вред хозяйственной деятельности, может вызывать разрушения и приводить к гибели людей. Опасны
шесть вулканических процессов: лавовые потоки, извержения с выпадением
тефры (мельчайших частиц лавы и горных пород, образовавшихся в результате вулканического взрыва), вулканические грязевые потоки, вулканические
наводнения, палящие тучи и выходы газов. Деятельность вулканов может
оказывать сильное влияние и на окружающую среду. Например, при извержении вулкана Тамбора в Индонезии в 1815 г. приблизительно 100 км3 тефры
было выброшено на высоту 20 км; 13-метровые вулканические бомбы падали
на расстоянии 40 км от кратера. В 150 км, на острове Ламбок, осел полуметровый слой пепла. Острова Сумбава и Ламбок были полностью опустошены
со всем их населением и полями. Только от голода вследствие извержения погибло 97 000 чел. Общая оценка числа погибших – 100 000. Пепел в атмосфере
оказал влияние и на климат Европы. Год 1815 называют «годом без лета». В
Лондоне было холоднее на 2-3°С против обычного, в Ирландии и Уэльсе
настал голод, а в Северной Америке в том году даже не вызрел урожай.
Оползни возникают при нарушении устойчивости склонов из-за природных процессов или деятельности людей. Силы связности грунтов или горных пород оказываются в какой-то момент меньше, чем сила тяжести, вся
масса приходит в движение и может произойти катастрофа. Оползни могут
разрушать жилища и подвергать опасности целые населенные пункты. Они
угрожают сельскохозяйственным угодьям, повреждают коммуникации, туннели, трубопроводы, телефонные и электрические сети; угрожают водохозяйственным сооружениям, главным образом плотинам. Они создают опасность
при эксплуатации карьеров и добыче полезных ископаемых. Кроме того, они
могут перегородить долину, образовывать временные озера и способствовать
наводнениям. К оползням также относят муры и сели (водные потоки с грязью
47
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
и каменными глыбами в Альпах называют мурами, а в Средней Азии – селями), обвалы ледников и снежные лавины.
Торнадо – катастрофические атмосферные вихри, имеющие форму
воронки диаметром от 10 м до 1 км. В этом вихре скорость ветра может достигать 300 м/с (более 1000 км/ч). Торнадо иногда бывают связаны с медленно перемещающимися циклонами и возникают в окраинных частях последних.
Типичные торнадо движутся по незакономерной трассе, разрушая полосу
земли шириной несколько сот метров. Скорость поступательного перемещения торнадо составляет 40 км/ч, трасса торнадо абсолютно непредсказуема.
Различна и длина пути торнадо: одни из них исчезают, не пройдя 1 км, траектория же других может достигать сотен километров.
Как и между всеми природными процессами, между природными катастрофами существует взаимная связь. Одна катастрофа оказывает влияние
на другую, бывает, что первая катастрофа служит пусковым механизмом последующих. Генетическая зависимость природных катастроф показана на
рис. 3.4, стрелками изображено направление природных процессов: чем
стрелка толще, тем эта зависимость очевиднее. Наиболее тесная зависимость существует между землетрясениями и цунами. Тропические циклоны
почти всегда вызывают наводнения; землетрясения могут вызвать оползни.
Те, в свою очередь, провоцируют наводнения. Между землетрясениями и
вулканическими извержениями связь взаимная: известны землетрясения, вызванные вулканическими извержениями, и наоборот, вулканические извержения, обусловленные землетрясениями. Атмосферные возмущения и обильные дожди могут оказать влияние на оползание склонов. Пыльные бури –
прямое следствие атмосферных возмущений.
Рис. 3.4. Генетическая зависимость природных катастроф
Кроме гибели людей и животных, миграции населения, непосредственного разрушений зданий и инженерных сооружений все стихийные яв48
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ления имеют и отдаленные экологические последствия. Когда-то (9000 – 3000
гг. до н.э.) Сахара была саванной.
Наскальные изображения (фрески Тассили) свидетельствуют о высокоразвитой цивилизации; население ее занималось скотоводством и земледелием, богат и разнообразен был животный и растительный мир. Но примерно 5000 лет назад Сахара стала превращаться в пустыню вследствие изменения климата. Другой пример – Гренландия. Сегодня этот огромный остров почти полностью покрыт слоем льда, а ведь само его название говорит о
«зеленой земле». Примерно тысячу лет назад остров колонизировали викинги, так как он отличался мягким климатом, позволяющим переселенцам из
Исландии и Скандинавии заниматься скотоводством и земледелием. Гибель
Тольтекской империи, некогда могущественного государства на территории
Мексики, была вызвана засухами в ХП-ХIII вв. н.э.
По оценкам экспертов ООН и крупных страховых компаний, за последнее столетие произошло более 50000 природных катастроф в разных странах
мира, повлекших за собой гибель более 4 млн чел. По оценкам страховой
компании Munich Re, из 234 наиболее масштабных природных катастроф,
произошедших в период 1950-1999 гг., 38% приходится на штормы, 29% – на
землетрясения, 27% – на наводнения и 6% – на все остальные виды природных опасностей. При этом наибольшее количество погибших во время этих
катастроф приходится на сильные землетрясения – 47%, на штормы – 45%,
на наводнения – 7% и на другие виды опасностей – 1%. Экономические потери имеют следующую структуру: 35% – от землетрясений, 30% – от наводнений, 28% – от штормов и 7% – от других опасностей.
По данным Министерства РФ по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (МЧС России), в 1999 г. на территории РФ возникло 263 чрезвычайных ситуации (ЧС)
природного характера. Наибольшее число ЧС отмечалось на территории
Дальневосточного и Северо-Кавказского регионов. Чаще всего источниками
возникновения ЧС были опасные метеорологические явления – сильные ветры, дожди, наводнения.
Однако число природных катастроф меньше, чем техногенных. Так,
относительный коэффициент роста числа аварий и катастроф в техногенной
сфере за период с 1991 по 1995 г. достиг 6,0, что примерно в 3-3,5 раза превысило этот коэффициент за тот же период для природных катастроф.
3.2. Антропогенные источники воздействия на окружающую среду
Развитие человечества в течение последних 150 лет сопровождалось
колоссальным скачком в применении разнообразных технологий, назначение
которых – повысить уровень жизни человека. Однако применение новых машин и механизмов, достижения в области химического синтеза привели к
49
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
очень высокому уровню загрязнения окружающей среды – воздуха, вод, почв.
Развитие промышленности и сельского хозяйства, транспорта привело как к
повышению уровня жизни людей, так и к деградации окружающей среды из-за
появления большого количества промышленных и бытовых отходов. Основные загрязнители окружающей среды и их промышленные источники приведены в табл. 3.2.
Таблица 3.2
Источники антропогенного загрязнения окружающей среды
Источник загрязнения
Сельское хозяйство
Производство
электроэнергии
Добыча руд и
металлургическая промышленность
Химическая
промышленность и электроника
Воздух
Вода
Пестициды; взвешенные
частицы; аммиак; сероводород
Почва
Нитриты, нитраты и нит- Удобрения и пестицирозосоединения; фосфа- ды, содержащие мыты; пестициды
шьяк, кадмий, ванадий,
цинк; углеводороды (из
топлива); патогенные
микроорганизмы
Оксиды углерода; оксиды Полиароматические угле- Взвешенные частицы
азота; оксиды серы; полиа- водороды; взвешенные
(в том числе тяжелые
роматические углеводоро- частицы (в том числе тя- металлы); нитраты; соды; радионуклиды; взвежелые металлы); хлори- единения серы
шенные частицы (в том
ды; сульфаты; оксиды
числе тяжелые металлы – азота; сероводород;
бериллий, ванадий, кадмий, формальдегид; тепловое
кобальт, марганец, медь,
загрязнение
молибден, мышьяк, никель,
селен, сурьма, хром, ртуть,
свинец); диоксины; полихлорированные бифенилы;
метан
Взвешенные частицы (в
Взвешенные частицы (в Взвешенные частицы
том числе тяжелые метал- том числе тяжелые ме(в том числе тяжелые
лы – свинец, кадмий, мы- таллы – кадмий, ртуть);
металлы)
шьяк, ртуть, никель, титан, сульфаты; цианиды; хлохром, медь, марганец,
риды; пол и ароматичецинк); оксиды серы; оксиды ские углеводороды
углерода; диоксины; полиароматические углеводороды; фтористый водород
Взвешенные частицы (в
Взвешенные частицы (в Взвешенные частицы
том числе тяжелые метал- том числе тяжелые ме(в том числе тяжелые
лы – ртуть, кадмий, мышь- таллы – ртуть, кадмий,
металлы); органичеяк, хром, ванадий); оксиды кобальт, марганец, медь, ские соединения
серы; оксиды углерода; ок- никель, свинец); диоксисиды азота; диоксины; нит- ны; нитриты, нитраты и
риты, нитраты и нитрозосо- нитрозосоединения; поединения; полиароматиче- лиароматические углевоские углеводороды; серо- дороды; хлориды; суль-
50
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Источник загрязнения
Воздух
Вода
Почва
углерод; сероводород; аммиак; толуол, ацетон, дихлорэтан; бензол, ксилол,
этилацетат
фаты; цианиды; роданиды; сероводород; СПАВ1;
сероуглерод; бензол; фенолы; формальдегид; пестициды; спирты
ПромышленВзвешенные частицы (в
Взвешенные частицы (в
ные и бытовые том числе тяжелые метал- том числе тяжелые меотходы
лы – кадмий, ртуть, свинец, таллы – ртуть, кадмий,
цинк, медь, олово, хром,
свинец, цинк, железо,
сурьма); оксиды серы; ок- марганец, хром); диоксисиды углерода; оксиды азо- ны; полиароматические
та; диоксины; полиарома- углеводороды; полихлортические углеводороды;
ированные бифенилы;
полихлорированные дибен- нитраты; фосфаты; патозофураны; сероводород;
генные микроорганизмы
аммиак; метан
Транспорт
Взвешенные частицы
(в том числе тяжелые
металлы – кадмий,
хром, медь, ртуть, марганец, молибден, никель, свинец, ванадий,
цинк); диоксины; полиароматические углеводороды; полихлорированные бифенилы;
нитраты; патогенные
микроорганизмы
Взвешенные частицы (в
Взвешенные частицы (в Взвешенные частицы
том числе тяжелые метал- том числе тяжелые ме(в том числе тяжелые
лы – свинец, ванадий, мо- таллы – свинец); полиа- металлы – свинец,
либден, кадмий, ртуть); ок- роматические углеводо- цинк, кадмий); полиасиды серы; оксиды углеро- роды; сульфаты; нитри- роматические углевода; оксиды азота; диокси- ты, нитраты и нитрозосо- дороды
ны; полиароматические уг- единения
леводороды; пероксиацетилнитрат; озон
Наиболее сильное антропогенное загрязнение возникает на урбанизированных или промышленных территориях либо вокруг них, где большие количества загрязнителей концентрируются в небольших объемах воздуха, вод
и почв.
По данным регулярных наблюдений на станциях Росгидромета, за последние 10 лет (1990-1999 гг.) средние за год концентрации таких загрязняющих атмосферный воздух веществ, как взвешенные частицы, диоксид серы,
аммиак, фенол, фтористый водород, сажа и сероуглерод, снизились на 549%, что объясняется уменьшением промышленных выбросов в результате
спада производства. В то же время концентрации оксида углерода и диоксида
азота возросли на 13-15%, что обусловлено непрерывным ростом парка автомобилей и неудовлетворительным техническим состоянием значительной
их части. В Москве, например, на долю автотранспорта приходится 93% валовых выбросов. Города с самым высоким уровнем загрязнения воздуха в
1999 г. (в алфавитном порядке): Балаково, Бийск, Братск, Екатеринбург, Иркутск, Кемерово, Красноярск, Краснодар, Липецк, Магадан, Магнитогорск,
1
СПАВ – синтетические поверхностно-активные вещества.
51
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Москва, Новокузнецк, Новороссийск, Омск, Ростов-на-Дону, Селенгинск, Тюмень, Улан-Удэ, Хабаровск, Чита, Южно-Сахалинск.
Интенсивность антропогенных воздействий на природу в разных регионах России по данным Web-атласа «Россия как система» (приведена на рис.
3.5).
Рис. 3.5. Интенсивность антропогенных воздействий на природу
в разных регионах России
3.3. Экологически опасные факторы. Их влияние на здоровье человека
К химическим экологически опасным факторам относят все загрязняющие воду, воздух и почву вещества, которые могут нанести вред
окружающей среде и, как следствие, здоровью людей. Важно отметить, что
все химические загрязнители часто негативно действуют и на окружающую
среду.
К физическим экологически опасным факторам относят ионизирующее и не ионизирующее излучения, шум, вибрацию, температуру.
Ионизирующее и не ионизирующее излучения. Излучение может
быть как ионизирующим (взаимодействие которого с веществом приводит к
образованию в этом веществе ионов разного знака), так и не ионизирующим
(например, световое или радиочастотное излучение).
52
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
При обсуждении радиоактивного загрязнения окружающей среды и
негативного воздействия излучения на здоровье людей рассматривают четыре вида излучения:
 альфа-излучение (-излучение) – ионизирующее излучение, состоящее из альфа-частиц (ядер гелия), испускаемых при ядерных превращениях;
 бета-излучение (-излучение) – электронное (и позитронное) ионизирующее излучение с непрерывным энергетическим спектром, испускаемое
при ядерных превращениях;
 гамма-излучение (-излучение) – фотонное (электромагнитное)
ионизирующее излучение, испускаемое при ядерных превращениях или аннигиляции частиц;
 рентгеновское излучение – совокупность тормозного и характеристического фотонного излучения, генерируемого рентгеновскими аппаратами.
Другие виды ионизирующего излучения (нейтронное, протонное и т.д.)
встречаются гораздо реже и обычно не рассматриваются как фактор экологической угрозы.
Число распадов в секунду в радиоактивном образце называется его
активностью. В системе СИ единица измерения активности – беккерель (Бк).
1 Бк равен 1 распаду в секунду. Количественной характеристикой источника
излучения служит активность, выражаемая числом радиоактивных превращений в единицу времени.
К числу наиболее важных показателей воздействия излучения на вещество относятся поглощенная доза и линейная передача энергии (ЛПЭ).
Поглощенная доза – фундаментальная дозиметрическая величина,
определяемая как отношение средней энергии, переданной ионизирующим излучением веществу, к массе этого вещества в элементарном объеме. В единицах СИ поглощенная доза измеряется в джоулях, деленных на килограмм
(Дж/кг), эта единица измерения имеет специальное название – грей (Гр).
Поглощенная доза – величина, пропорциональная интенсивности потока ионизирующего излучения (мощность поглощенной дозы); времени, в течение которого объект подвергается облучению; поглощающим свойствам
вещества (сечение поглощения). Одна и та же доза может быть получена как
в результате облучения объекта высокоинтенсивным потоком ионизирующего
излучения за сравнительно короткий период, так и в результате продолжительного облучения объекта сравнительно малоинтенсивным потоком.
Линейная передача энергии – физическая характеристика качества
ионизирующего излучения, равная отношению полной энергии, переданной
веществу заряженной частицей вследствие столкновений на пути, к длине
этого пути.
ЛПЭ характеризует локализацию поглощенной энергии излучения в
веществе. ЛПЭ зависит от природы излучения и энергии частиц. При прочих
53
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
равных условиях наибольшей ЛПЭ обладает альфа-излучение, затем бетаизлучение. При облучении альфа-частицами вся поглощенная доза будет локализована в тонком слое вещества, при облучении бета-частицами слой поглощения будет существенно толще, при облучении гамма-излучением вся
поглощенная доза будет локализована в несравненно большем слое.
Под действием ионизирующего излучения в биологической ткани такие
частицы вызывают разрушение компонентов клеточных структур. Число биологических дефектов пропорционально поглощенной дозе. Однако при определении поглощенной дозы не учитывают тот факт, что излучение с большей
ЛПЭ при прочих равных условиях производит больше нарушений в биологической ткани. Чтобы учесть указанный эффект, вводят величину, называемую эквивалентной дозой (поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на безразмерный взвешивающий коэффициент для данного вида излучения). При
этом альфа-излучение считается в 20 раз опаснее других видов излучений.
Единицей измерения эквивалентной дозы является Дж/кг, имеющий
специальное наименование – зиверт (Зв).
Различные органы и ткани человеческого тела обладают разной чувствительностью к ионизирующему излучению: например, при равной эквивалентной дозе облучения возникновение злокачественных опухолей в легких
более вероятно, чем в мышечной ткани. Эффективная эквивалентная доза
отражает суммарный эффект облучения для организма; она также измеряется в зивертах.
Действие ионизирующего излучения на организм может проявляться
как в форме острой лучевой болезни, так и в форме увеличения риска отдаленных последствий, как правило, онкологических и генетических.
Острое действие излучения сильно зависит от мощности поглощенной
дозы (интенсивности облучения) и, как правило, имеет явно выраженный дозовый порог. При прочих равных условиях доза, полученная в результате однократного облучения, приводит к гораздо более интенсивным проявлениям
лучевой болезни, чем доза, накопленная в течение продолжительного времени. В случае медленного накопления поглощенной дозы радиационные повреждения тканей частично восстанавливаются за счет естественной регенерирующей способности организма.
Проявления лучевой болезни при однократном облучении в зависимости от полученной дозы и дозы облучения от искусственных источников радиации приведены в табл. 3.3 и 3.4.
Наряду с немедленными острыми проявлениями последствий воздействия ионизирующего излучения в организме происходит накопление необратимых биологических дефектов, наиболее опасными из которых являются
дефекты генного аппарата. Увеличение биологических повреждений подобного рода проявляется в возрастании риска онкологических и генетических заболеваний. В случае облучения больших групп людей указанный риск может
54
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
быть зафиксирован в форме увеличения частоты раковых заболеваний и
наследственных нарушений.
Таблица 3.3
Проявления лучевой болезни при однократном облучении
в зависимости от полученной дозы
ОблученСтепень тяжести
ные
Проявления болезни
болезни
органы
Менее 25 Все тело
–
Не обнаруживаются
25-50
»
–
Временные изменения состава крови (быстро проходят)
50-100
»
–
Чувство усталости, тошнота, иногда рвота. Умеренные изменения состава крови (вскоре проходят)
100-200
»
Легкая
(кратко- Снижение количества лейкоцитов в крови на дливременная)
тельное время. Состояние, похожее на похмелье
200-400
»
Средняя
Часто рвота в первые сутки. Резкое изменение состава крови. Подкожные кровоизлияния. Смертность
20%, смерть наступает через 2-6 недель после облучения
300-500 Кожа
»
Выпадение волос, покраснение кожи
300-500 Половые
»
Бесплодие на всю жизнь
органы
Доза, Р
Облучен- Степень тяжести Проявления болезни
ные органы болезни
400-600 Все тело
Тяжелая
Смертельный исход в 50% случаев в течение месяца после облучения
Более
»
Крайне тяжелая
Смертность 100%
600
Доза, Р
Таблица 3.4
Дозы облучения от искусственных источников радиации
Вид облучения
Просмотр цветного телевизора первых моделей в течение 2 ч с расстояния 2 м
Просмотр того же телевизора по 3 ч в день в течение года
Облучение за год в районе размещения АЭС, если нет аварийных выбросов
Прием радоновой ванны
Флюорография
Рентгеновское обследование
Рентгеновская томография (для компьютерной томографии в 5–50 раз меньше)
Лучевая гамма-терапия после операции
Облучение за год за счет дымовых выбросов электростанции, работающей на угле
Полет на самолете в течение 1 ч (кроме полетов на небольшой высоте, не приводящих к облучению)
55
Доза,
мР
1 мкР
0,5-0,7
0,02-0,1
1-100
10-50
10-300
0,5-10 Р
20-50 Р
0,2-0,5
0,4-0,7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Отдаленные последствия относят к стохастическим последствиям излучения.
Стохастические эффекты излучения – вредные биологические эффекты излучения, не имеющие дозового порога. Предполагается, что вероятность возникновения этих эффектов пропорциональна дозе излучения, а тяжесть их проявления не зависит от дозы.
В бытовой практике распространены такие единицы измерения активности излучения, как кюри (Ки), единицы измерения поглощенной дозы – рад,
бэр, рентген (Р). Рентген – это доза гамма-излучения, при поглощении которой в 1 см3 сухого воздуха при температуре 0°С и давлении 760 мм рт. ст. образуется 2,083 млрд пар ионов, каждый из которых имеет заряд, равный заряду электрона.
Остальные единицы измерения связаны с единицами системы СИ
следующими соотношениями:
1 Ки = 3,7 · 1010 Бк; 1 рад = 0,01 Гр; 1 бэр = 0,01 Зв
Иногда используется внесистемная единица кюри, соответствующая
активности 1 г радия. Соотношение этих единиц определяется формулой:
1 Ки = 3,7 · 1010 Бк.
Интенсивность альфа- и бета-излучений может быть охарактеризована активностью на единицу площади (с-1 м-2). Интенсивность гамма-излучения
характеризуется мощностью экспозиционной дозы.
Экспозиционная доза измеряется по ионизации воздуха и равна количеству электричества, образующегося под действием гамма-излучения в 1 кг
воздуха. В СИ экспозиционная доза выражается в кулонах на килограмм
(Кл/кг).
Мощность экспозиционной дозы отражает скорость накопления дозы и
выражается в Кл/кгс (в СИ), или в Р/ч (во внесистемных единицах).
Неблагоприятные эффекты излучения и их воздействие на человека
исследуются радиационным риском.
Основные источники радиоактивного загрязнения – аварии на ядерных
установках на атомных электростанциях (АЭС), на некоторых ледоколах, подводных лодках и спутниках; ядерные испытания; захоронения контейнеров с
радиоактивными отходами; радиоактивные вещества, используемые в различных отраслях промышленности и медицине.
Микроволновое (от 300 МГц до 300 ГГц) и радиочастотное (от 100 кГц
до 300 МГц) излучения, возникающие в естественных условиях, обладают малой интенсивностью и существуют лишь благодаря атмосферному электричеству. Искусственные источники радиоволн и микрочастот разделяют на две
группы: оборудование, специально предназначенное для радиочастотного
излучения (генерации, телевизионные и радиовещательные станции, радары,
электронные системы беспроволочной связи, некоторое медицинское), и источники, где излучение является побочным эффектом.
56
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Профессиональное воздействие радиочастот и микроволн на организм человека приводит к появлению нарушений со стороны вегетативной и
центральной нервной системы, астеническим синдромам. В ряде эпидемиологических исследований установлено катарактогенное действие микроволнового облучения. У людей, подвергшихся этому виду воздействия, отмечается гипотония, брадикардия, изменение электрокардиограммы. Имеются сведения об аномалиях внутриутробного развития плода.
Магнитное поле (от 100 кГц до 300 ГГц) образуется при движении постоянного или переменного электрического тока. К естественным электромагнитным полям (ЭМП) относятся природные геомагнитные поля – ЭМП Земли
(оно представляет собой постоянный магнит, а электрический ток, протекающий в верхнем слое земной коры, формирует магнитное поле) и переменные
ЭМП, возникающие в атмосфере в результате солнечной активности и гроз.
ЭМП Земли воздействует на все живое; в периоды вспышек на Солнце и магнитных бурь зарегистрировано повышенное количество сердечно-сосудистых
заболеваний, ухудшение самочувствия гипертоников. ЭМП, образуемые антропогенными источниками, обычно имеют более высокую интенсивность.
Источники ЭМП разнообразны: например, микроволновая печь, пылесос, холодильник, фен, электробритва. ЭМП создаются линиями электропередачи,
транспортными средствами на магнитной подвеске. Кроме того, человек подвергается воздействию ЭМП при некоторых медицинских процедурах, ряде
производственных процессов, в которых применяется сильный электрический
ток, в исследовательских установках.
Показано, что постоянные ЭМП не влияют на сердечно-сосудистую систему, но предполагается, что ЭМП высокой интенсивности могут вызывать гемодинамические нарушения. Отмечено изменение поведенческих реакций воздействия переменных ЭМП на людей. В результате воздействия переменных
магнитных полей наблюдается нарушение клеточного метаболизма, эндокринных и иммунных функций. Электрическое поле под линией электропередачи
может оказывать негативное влияние на людей с сердечной аритмией.
В последние годы много говорят о канцерогенном действии ЭМП особо низкой (до 300 Гц) частоты (способствующем развитию в основном лейкозов и опухолей головного мозга, реже – меланом и опухолей мочевого тракта).
В то же время исследования о положительных влияниях ЭМП легли в
основу магнитотерапии.
Наличие света необходимо для жизнедеятельности почти всех экосистем на Земле. Видимый (длина волны 400-760 нм) и инфракрасный свет
(длина волны 760-106нм) составляют 91,7% спектра солнечного освещения и
лишь 8,7% – ультрафиолет (длина волны 100-400 нм). Однако повышение
освещенности не всегда положительно сказывается на жизнедеятельности
живых организмов.
57
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Световое загрязнение обусловлено периодическим или продолжительным превышением уровня естественного светового фона главным образом за счет использования источников искусственного освещения.
Искусственные источники УФ излучения – ртутные, ксеноновые, водородные лампы, лампы дневного и солнечного света, лазеры, специальные медицинские аппараты и т. п. Кроме того, человек подвергается постоянному воздействию ультрафиолета на открытом воздухе, при фотопроцессах, где используются УФ-генерирующие высокомощные галогеновые лампы и вспышки,
при проведении научно-исследовательских работ, а также при загаре.
Увеличение дозы УФ облучения может приводить к росту заболеваемости злокачественными опухолями кожи (немеланомный рак и злокачественная меланома), поражению иммунной системы, заболеванию глаз (воспаление роговицы и век, ослабление световой чувствительности, крайняя
форма – развитие катаракт), болезням органов дыхания.
Шумовое загрязнение. Механические колебательные движения частиц упругой среды (воздуха, воды и т.п.), распространяющиеся в виде продольных волн, называют звуком. Различают следующие колебания: низкие,
или инфразвуковые (1-16 Гц), средние (16-20000 Гц) и высокие, или ультразвуковые (свыше 20000 Гц) звуки. Шум, или звуковое загрязнение, воспринимаемое человеком в качестве помех, принято делить на низкочастотный (ниже 350 Гц), среднечастотный (в диапазоне от 350 до 800 Гц) и высокочастотный (свыше 800 Гц). Шум всегда существует в природе, полное его отсутствие
вызывает у человека гнетущее ощущение.
В наши дни основные источники шума – автомобильный, воздушный,
рельсовый транспорт, промышленные предприятия. Наибольший шум отмечен на улицах городов, причем уровень уличных шумов определяется интенсивностью, скоростью и характером транспортного потока. Реакция на шум со
стороны нервной системы, по данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), начинается уже с уровня 40 дБ, а при 70 дБ наблюдаются глубокие
расстройства вплоть до психического заболевания, изменения показателей
зрения, слуха, крови. У людей, проживающих вблизи автомагистралей и автотрасс, под влиянием шумового воздействия отмечаются изменения состояния
слухового анализатора, нервной и сердечно-сосудистой систем, установлена
повышенная заболеваемость вегетососудистой дистонией, ишемической болезнью сердца, язвенной болезнью, гипертонией.
Шум, превышающий 80-90 дБ, влияет на гипофизарные гормоны, контролирующие деятельность эндокринной системы. В районах крупных аэропортов наблюдается заметное ухудшение здоровья населения.
Избыточный шум приводит к сокращению продолжительности жизни на
8-12 лет. Наиболее чувствительны к влиянию шума люди старшего возраста.
Возникновение инфразвука в естественных природных условиях – явление относительно редкое; он наблюдается при извержениях вулканов,
58
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
сильных штормах, землетрясениях. Звук такой низкой частоты вызывает резонанс во внутренних органах человека, при этом происходит трансформация
механической энергии звуковых колебаний в тепловую, что приводит к резкому изменению биохимических и биоэлектрических процессов. Это выражается
в различных болевых и неприятных ощущениях, нарушении зрения, острых
нервно-психических расстройствах и т.п. Существует предположение, что
именно с инфразвуковыми колебаниями, наблюдаемыми в некоторых зонах
(например, в области Бермудского треугольника), связано исчезновение кораблей, самолетов, людей.
Акустическая энергия ультразвука может трансформироваться в другие виды энергии и вызывать различные химические и биоэлектрические процессы в результате термальных реакций, стресса или включения так называемого кавитационного механизма1.
Источниками ультразвука служат многие измерительные приборы (для
определения плотности, эластичности, температуры, размеров мелких объектов, утечки газа и т.п.), аппараты для различных промышленных процессов, а
также медицинской диагностики и терапии.
Ультразвук нарушает процессы синтеза белка и нуклеиновых кислот,
повреждает клеточные мембраны. Ультразвуковые волны разрушают бактерии, вирусы и фаги, оказывают дезинтегрирующее действие на растительные
и животные клетки. В культурах клеток ультразвук может индуцировать хромосомные изменения. Хотя ультразвук человеком субъективно не воспринимается, он разрушительно действует на его здоровье.
Вибрация. Это одна из форм физического загрязнения среды, широко
распространившаяся в период технического прогресса и представляющая собой сложный колебательных процесс с широким диапазоном частот.
Источники вибрации – транспорт, инженерное оборудование, промышленные установки. Вибрация резко отрицательно влияет на иммунную,
нервную, мышечную, сердечно-сосудистую, репродуктивную системы, состав
крови, способна вызывать вибрационную болезнь.
Температура. Один из важнейших факторов, обеспечивающих жизнедеятельность и нормальное существование растений и животных – температура окружающей среды.
Тепловое загрязнение происходит в основном в результате повышения температуры среды, в связи с промышленным выбросом нагретого воздуха, отходящих газов и вод. Подобное загрязнение возникает также как вторичный результат изменения химического состава среды. Основные источниКавитация – образование полостей в жидкости с последующим резким спадением этих полостей, что сопровождается гидравлическими ударами.
1
59
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ки теплового загрязнения – электростанции с охлаждением открытого типа (т.
е. когда нагретая вода для охлаждения поступает в водоемы), теплотрассы и
подземные газопроводы.
Тепловое загрязнение может иметь и отдаленные последствия, когда
повышенная температура не вызывает прямой гибели организмов, но снижает репродуктивность особей, ведет к уменьшению продолжительности жизни.
К биологическим экологически опасным факторам относят живые
организмы и продукты их жизнедеятельности. Например, деятельность человека может вести к перестройке микробных сообществ и искусственной эволюции возбудителей инфекционных болезней, что вызывает повышение активности многих очагов возникновения опасных заболеваний. Патогенные
микроорганизмы, могущие попадать в почву с отбросами и трупами животных,
погибших от инфекционных заболеваний, или с их выделениями, представляют серьезную эпидемическую опасность. В частности, это относится к таким заболеваниям, как бактериальная дизентерия и различные сальмонеллезы, а также столбняк. Вследствие загрязнения воды сточными или канализационными водами распространяются такие опасные инфекционные болезни,
как азиатская холера и брюшной тиф, дизентерия и вирусный гепатит. Среди
патогенных организмов воздушной среды следует выделить возбудителей
тяжело переносимых заболеваний – гемолитических стафилококков и стрептококков. Также в результате антропогенной деятельности может происходить
повышение биологической продуктивности водных экосистем в результате
накопления в воде биогенных элементов. Этот процесс называется эвтрофикацией. В водоемах начинают чрезмерно развиваться водоросли, что в свою
очередь резко снижает запасы кислорода, необходимого для окисления и
разложения возросшего количества мертвых водорослей и детрита.
Основные биогены – нитраты и фосфаты. Они попадают в водоемы с
наносами, с удобрениями, вымываемыми с полей, садов и огородов, отходами животноводства, промышленными стоками и канализацией.
Особый вид биологического загрязнения – интродукция сорных растений.
К механическим экологически опасным факторам относят бытовые и промышленные отходы и загрязнение космоса.
Бытовые и промышленные отходы. Строго говоря, отходы представляют собой и химическую экологическую опасность. Они содержат более
100 наименований токсичных соединений.
Объем отходов непрерывно возрастает как в абсолютных величинах,
так и на душу населения во всех странах, а состав отходов резко усложняется, включая в себя все большее количество экологически опасных компонентов. Отходы опасны как на стадии производства, так и на стадии захоронения
или переработки. Под полигон для захоронения отходов необходимо выде-
60
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
лять специальные территории, при этом, как и в процессе сжигания, в воздух,
воды и почву попадает множество вредных веществ.
Загрязнение космоса. С 1957 г., когда был запущен первый искусственный спутник Земли, космическое пространство все более насыщается
осколками спутников и космических аппаратов.
Наиболее высокая концентрация космического мусора наблюдается
на высотах 3540 – 1250 км, т.е. там, где находится большинство космических
летательных аппаратов. При каждом старте 2 твердотопливных ускорителя
выбрасывают 150 т алюминия, рассеивающегося в верхних слоях тропосферы и стратосферы, что может служить основой для образования аэрозолей и
облаков и, как следствие, вести к изменению климата.
От поверхности космических кораблей, искусственных спутников, орбитальных станций под воздействием ультрафиолетового излучения, атомарного кислорода и статического электричества отделяются частицы краски и
других защитных покрытий. Под действием хлористого водорода, находящегося в выхлопных газах ракетных двигателей, происходят изменения в составе газов, что приводит к локальному выпадению кислотных дождей.
Источником воздействия на окружающую среду является микроволновое
излучение от спутниковых солнечных электростанций. При запусках ракет наблюдается уменьшение ионизации вплоть до образования «ионосферных дыр».
Непосредственно к наземным экологически неблагоприятным последствиям приводит применение на первых ступенях ракет-носителей высокотоксичных компонентов топлива. Особо опасен гептил, загрязняющий почву, поверхностные воды, растительный покров. Он обнаружен в кормовой растительности, овощах, мясе домашних животных, что приводит к попаданию его
в организм человека.
Особую тревогу вызывает радиоактивное загрязнение космоса в результате аварий космических аппаратов с радиоактивными источниками энергии.
К комплексным экологически опасным факторам можно отнести
кислотные осадки, разрушение озонового слоя и парниковый эффект.
Кислотные осадки. Кислотными называют осадки, рН которых 5,5 и
ниже. Их источник в атмосфере – соединения серы и азота. Эти соединения
могут попадать в атмосферу в результате как естественных природных процессов, так и деятельности человека.
Кислотные осадки могут приводить к тому, что и в реках, и в озерах
вода будет обладать слабыми кислотными свойствами. Качество воды при
этом ухудшается, многие обитатели водоемов могут погибнуть. Происходит
это потому, что большинство водных организмов приспособлены к жизни в
других условиях – слабощелочных или нейтральных. Кислотные осадки приводят также к запуску механизма токсического действия алюминия на почвенные микроорганизмы. Изменение состава микроорганизмов явно влияет на
процессы разложения, минерализации и связывания азота. Наиболее чув61
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ствительны к действию кислотных осадков некоторые виды лишайников и
хвойных деревьев (на этом основан биологический мониторинг качества атмосферного воздуха).
Но кроме непосредственного воздействия человек подвергается и косвенному влиянию кислотных осадков. В частности, алюминий и тяжелые металлы, высвобожденные в результате действия кислотных дождей, могут попадать в пищевые цепи, в конце которых стоит человек. Следует отметить и
влияние кислотных осадков на продукты культурной деятельности людей –
жилые здания и архитектурные памятники. В первую очередь подвержены
опасности памятники из песчаника и известняка; содержащийся в них карбонат кальция относительно легко растворяется и превращается в сульфат, который вымывается с водой. Кислотные дожди способны коррозировать находящиеся на открытом воздухе металлические изделия и конструкции.
Опасно также попадание кислотных осадков на кожу человека.
Разрушение озонового слоя. Озоновый слой Земли защищает все
живое на планете от жесткого ультрафиолетового излучения. Однако ряд веществ, попадающих в атмосферу в результате человеческой деятельности,
способен разрушить озоновый слой, катализируя реакции распада озона.
Прежде всего это относится к свободным атомам хлора. Основными
поставщиками хлора служат хлорфторуглероды (ХФУ); время пребывания ХФУ
в стратосфере исчисляется десятками и сотнями лет. Эти вещества не токсичны и стабильны, не горят, практически не реагируют с другими соединениями,
обладают высокой теплоизоляционной способностью и многими другими преимуществами. Благодаря этому область их применения чрезвычайно широка:
охладители, вспениватели жидких пластмасс, средства для очистки компьютерных микросхем, носители в аэрозольных баллончиках и т.д.
Разрушение озонового экрана приведет к росту заболеваемости раком
кожи, снижению урожайности сельскохозяйственных культур и парниковому
эффекту. Будут наблюдаться подавление иммунитета и многие другие нежелательные воздействия на организм человека и животных.
Парниковый эффект. Под парниковым эффектом подразумевается
прогрев атмосферы, вызываемый поглощением в ее толще теплового излучения. В результате антропогенной деятельности в атмосферу поступает
большое количество углекислого газа, а также оксиды азота, метан и ХФУ.
Увеличение в атмосфере содержания углекислого газа и других газов
приводит к потеплению климата, а значит, к повышению уровня моря и резкому изменению погоды во всем мире. Это, в свою очередь, будет очень сильно
влиять на деятельность всех экосистем и на здоровье и благополучие людей.
62
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3.4. Влияние качества окружающей среды на здоровье человека
Как мы уже говорили, все компоненты окружающей среды влияют на
здоровье людей. Влияние различных загрязнителей рассмотрено в табл. 3.5.
Наиболее опасны для человека такие тяжелые металлы, как ртуть, кадмий и
свинец. Как видно из приведенных в таблице данных, число заболеваний, вызванных загрязняющими веществами, огромно. Это необходимо принимать во
внимание постоянно, поскольку именно от деятельности людей зависит их
здоровье и благополучие. Важно помнить, что многие вещества могут долго
мигрировать по пищевым цепям и способны к биоаккумуляции.
К опасным загрязнителям можно отнести также некоторые предметы
потребления и продукты питания.
Токсичность предметов потребления. Человек ежедневно сталкивается с загрязняющими веществами – дома, на работе, на отдыхе. Основные загрязнители в помещениях приведены в табл. 3.6.
В число загрязнителей воздуха не всегда включают продукты курения.
А ведь в табаке и табачном дыме обнаружено около 4000 химических соединений. Вот лишь некоторые компоненты табачного дыма: оксид углерода,
диоксид углерода, аммоний, цианистый водород, никотин, фенол, изопрен,
ацетальдегид, акролеин, ацетон, нитрометан, нитрозодиметиламин, нитрозометилэтиламин, нитрозонорникотин, нитробензол, гидразин, бензин, формальдегид, винилхлорид, карбазол, индол, бенз(а)антрацен, бенз[а]пирен,
свинец, алюминий, медь, цинк, сурьма, железо, мышьяк, висмут, ртуть, хром,
кобальт, кадмий, никель, марганец.
Таблица 3.5
Влияние загрязнителей окружающей среды на здоровье человека
Вещества
Ртуть и ее соединения
Влияние на здоровье человека
Изменения со стороны нервной системы
Изменения со стороны половой системы
Поражения почек
Эмбриотоксические1 и тератогенные2 эффекты
Генотоксические3 эффекты
Эмбриотоксичность – способность некоторых химических веществ и биологических агентов при проникновении в организм беременной женщины вызывать гибель эмбриона.
2 Генотоксическое действие – действие некоторых химических веществ и
биологических агентов, которое может привести к возникновению наследственных изменений (мутаций).
3 Тератогенное действие – действие некоторых химических веществ и биологических агентов, повреждающее зародыш с возникновением аномалий и
пороков развития.
1
63
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вещества
Свинец и его соединения
Кадмий и его соединения
Диоксины и диоксиноподобные соединения
Диоксины и диоксиноподобные соединения
Пестициды
Нитриты, нитраты и
нитрозо-соединения
Влияние на здоровье человека
Болезнь Минамата (нарушения зрения, слуха, осязания, неврологические расстройства)
Канцероген
Изменения со стороны нервной системы (функциональные расстройства ЦНС, энцефалопатия, двигательные расстройства, поражение зрительных анализаторов, неспособность к занятиям, частичная потеря слуха у детей)
Изменения со стороны сердечно-сосудистой системы
Эндокринные и обменные нарушения
Изменения со стороны желудочно-кишечного тракта
Нарушения функций почек (поражения почечных канальцев, ведущие к почечной недостаточности)
Канцероген
Боли в костях скелета и переломы
Поражения почек, печени, нервной системы, легких, нарушения
функций половых органов
Эмбриотоксические эффекты
Генотоксические эффекты
Болезнь «итай-итай» (боли, деформация скелета, переломы костей, повреждения почек)
Универсальные клеточные яды
Канцерогены (вызывают опухоли половой сферы, желудочнокишечного тракта и дыхательных путей, а также новообразования
молочной железы)
Поражения кожи (хлоракне – тяжелая форма угрей, гиперпигментация, гиперкератоз, гирсутизм, эластоз)
Фиброз печени, повышенное содержание холестерина, потеря аппетита и похудание, расстройство пищеварения, боли в мышцах,
суставах, слабость в нижних конечностях, увеличение лимфатических узлов, нарушения со стороны сердечно-сосудистой системы,
мочевыводящих путей, респираторного тракта, поджелудочной железы
Неврологические эффекты (сексуальные расстройства, головные
боли, невропатия, потеря слуха, обоняния, вкусовых ощущений,
нарушения зрения)
Психические эффекты (нарушение сна, депрессия, утрата активности и мотивов поведения)
Изменения со стороны половой системы
Эмбриотоксические эффекты («заячья губа», анэнцефалия)
Генотоксические эффекты
Канцерогены (некоторые)
Генотоксические эффекты
Изменения со стороны половой системы
Канцерогены
Совместное воздействие нитритов и нитратов предотвращает рост
микроорганизмов, вызывающих пищевые отравления (например,
ботулизм)
64
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вещества
Полициклические ароматические углеводороды
(например,
бенз[а]пирен)
Влияние на здоровье человека
Эмбриотоксические эффекты
Генотоксические эффекты
Канцерогены
Генотоксические эффекты
Эмбриотоксические и тератогенные эффекты
Изменения со стороны сердечно-сосудистой системы (ишемическая
болезнь сердца)
Болезни респираторной системы
Дерматиты
Конъюнктивиты
Раздражение слизистых оболочек
Озон и другие фотохимические окислители
(например,
перокси- Кашель и дискомфорт в области легких
ацетил нитраты, перекись водорода, радикал Головная боль
гидроксила, формальдегид)
Асбест
Канцероген (рак легкого, бронхиальная карциома, злокачественная
опухоль плевры или брюшины)
Оксиды азота
Болезни респираторной системы (изменения в легких, сужение просвета бронхов)
Уменьшение содержания гемоглобина в крови
Оксиды серы и взве- Респираторные заболевания
шенные частицы
Оксид
Изменения со стороны сердечно-сосудистой системы (нарушение
углерода (II)
психомоторных функций, головная боль, утомляемость, сонливость,
снижение работоспособности)
Сероводород
Изменения со стороны нервной системы
Конъюнктивиты
Сероуглерод
Изменения со стороны нервной системы (раздражительность, смены настроения, психоз, галлюцинации, повышение болевого порога,
нарушения в зрительном аппарате)
Желудочно-кишечные расстройства
Изменения со стороны сердечно-сосудистой системы (оказывает
влияние на коронарные сосуды сердца)
Развитие энцефалопатии и нефропатии
Формальдегид
Раздражение слизистых оболочек
Кашель
Тошнота
Летучие органические Канцерогены (многие)
соединения1 (фенол, Генотоксические эффекты
бензол,
Эмбриотоксические эффекты (особенно чувствительна ЦНС)
толуол, ксилол, аце- Изменения со стороны нервной системы (головная боль, головотальдегид, ацетон, по- кружение, слабость, спазмы, снижение тонуса мускулатуры, тошно-
В эту группу также входят диоксины и полиароматические углеводороды, но
ввиду их особой токсичности мы выделили их отдельно.
1
65
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вещества
Влияние на здоровье человека
ливинилхлорид,
сти- та, потеря сознания)
рол, хлорорганические
соединения и др.)
Поражение костного мозга, болезни крови
Изменения со стороны сердечно-сосудистой системы (нарушение
сердечного ритма)
Желудочно-кишечные заболевания
Болезни печени, почек, легких
Раздражение слизистых оболочек
Кожные заболевания
Таблица 3.6
Основные загрязняющие вещества в воздухе помещений и их источники
Загрязнители
Ртуть и ее соединения
Источники
Продукты питания, ртутные термометры и лампы
Свинец и его соединения
Свинцовая посуда, изоляционные материалы, выхлопные
газы, аккумуляторные батареи, упаковка, косметические
средства
Кадмий и его соединения
Сигаретный дым
Оксиды азота
Газовые плиты
Оксиды углерода
Домашние печи, сигаретный дым, автомобили в гаражах
Оксид серы
Домашние печи
Взвешенные частицы
Сигаретный дым, выделения при приготовлении пищи,
аэрозольные распылители, домашние печи, лакокрасочные
покрытия, изоляционные материалы
Асбест
Половые покрытия, потолочные плиты, тормозные прокладки автомобилей, изоляционные материалы, спецодежда,
упаковка
Радон
Газовые плиты, строительные материалы
Нитриты, нитраты и нитрозосоеди- Продукты питания, сигаретный дым
нения
Озон
Фотокопировальные аппараты, лазерные принтеры, электростатические очистители воздуха
Диоксины и диоксиноподобные со- Домашние печи
единения
Полициклические ароматические Домашние печи, продукты питания, растворители, сигаретуглеводороды
ный дым
Хлор
Отбеливатели, моющие средства
Формальдегид
Древесностружечные и древесноволокнистые плиты, фанера, пенопласт, изоляционные материалы, клеи, лаки, краски, приготовление пищи, сигаретный дым, косметические и
парфюмерные средства
Летучие органические соединения Выделения при приготовление пищи, освежители воздуха,
(фенол, бензол, толуол, ксилол, чистящие аэрозоли, линолеум, краски, лаки, растворители,
ацетальдегид, ацетон, поливинил- мебель, ковры, сигаретный дым, изделия из пластмассы,
хлорид, стирол, хлорорганические упаковка, строительные материалы, косметическая продуксоединения и др.)
ция, чернила, клей
66
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Табакокурение признано, безусловно, канцерогенным фактором для
человека; оно вызывает не только рак легких, но и опухоли мочевого пузыря,
органов полости рта, гортани, глотки, пищевода, поджелудочной железы, почек. Курение повышает риск возникновения бронхитов, пневмоний, язвенной
болезни желудка и ряда других болезней. «Пассивное курение» (т.е. вдыхание загрязненного табачным дымом воздуха) способствует развитию у некурящих людей заболеваний, свойственных курильщикам.
Отдельно необходимо выделить опасность лекарств. Широкие рекламные кампании могут привести к неправильному употреблению лекарств.
Привлекательный внешний вид лекарственных средств может привести к их
употреблению детьми и, как следствие, к тяжелейшим отравлениям.
Продукты питания и пищевые добавки. Продукты питания – источник поступления в наш организм веществ полезных, бесполезных (балластных) и вредных. Пища имеет принципиальное отличие от других факторов
внешней среды: в процессе питания она превращается из внешнего во
внутренний фактор, и ее компоненты в цепи последовательных превращений трансформируются в энергию физиологических функций и структурные элементы органов и тканей человека.
Полезные вещества пищи определяют ее биологическую и энергетическую ценность. К ним относят белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные вещества (микро- и макроэлементы), воду. Балластные вещества пищи
названы бесполезными условно. Они не имеют питательной ценности, но выполняют в организме определенные функции. Например, клетчатка (целлюлоза) влияет на работу кишечника, на моторную и секреторную деятельность
органов пищеварения, способствует выведению из организма холестерина;
пектиновые вещества обладают уникальной способностью связывать в организме ядовитые вещества, тяжелые металлы и радионуклиды с последующим выведением из организма.
Однако пища современного человека наряду с полезными и балластными веществами может быть источником радионуклидов, ядохимикатов (пестицидов), нитратов, нитритов, микотоксинов, патогенных микроорганизмов,
вирусов, гельминтов.
Природные компоненты пищи могут оказывать вредное побочное воздействие (вплоть до летального исхода) лишь в определенных условиях: либо
при врожденных нарушениях метаболизма (например, синдромах непереносимости молока и пшеничного белка; фенилкетонурии), либо при резких
нарушениях количественного и качественного их соотношения в рационе.
Некоторые пищевые компоненты обладают выраженной фармакологической активностью (этанол). К токсикантам следует отнести и некоторые
стимуляторы нервной деятельности – производные ксантина (кофеин, теобромин, теофиллин), содержащиеся в чае, кофе, некоторых прохладительных
тонизирующих напитках.
67
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Для некоторых пищевых продуктов характерно наличие в их составе
природных токсических компонентов, представляющих в определенных условиях опасность для здоровья потребителя. Например, горький миндаль, ядра
косточек абрикосов, персиков и вишен содержат токсичные соединения, а в
клубнях позеленевшего картофеля происходит накопление соланина, обладающего токсическими свойствами. Токсический эффект могут вызвать также
некоторые жирные кислоты, например эруковая, характерная для рапсового и
горчичного масел. Продукты копчения, перегретые продукты, особенно жиры,
накапливают полициклические ароматические углеводороды, нитрозосоединения, обладающие канцерогенным эффектом.
Опасность для здоровья человека представляют также бактерии и их
токсины (смертельный ботулинический токсин и микроорганизмы, резистентные к антибиотикам), микотоксины (яды плесневых грибов, среди которых
чрезвычайно токсичны афлатоксины, содержащиеся в желтой плесени земляных орехов), гельминты, вирусы.
В настоящее время к основным загрязнителям пищевых продуктов антропогенного происхождения относят токсичные металлы (свинец, кадмий,
ртуть, олово и др.) и мышьяк; радионуклиды стронция, цезия, йода; пестициды и их метаболиты, продукты деградации; нитраты, нитриты и нитрозосоединения, полициклические ароматические углеводороды; фтористые соединения; селен; стимуляторы роста сельскохозяйственных животных (гормоны,
антибиотики), а также органические и неорганические соединения, мигрирующие в пищевые продукты из упаковочных материалов.
Особую группу чужеродных веществ пищи составляют пищевые добавки. Пищевые добавки – натуральные и синтетические химические вещества, специально добавляемые в продукты в небольших количествах при переработке с целью внести отсутствующие аминокислоты и витамины для повышения питательной ценности, замедления процессов разложения и более
длительного хранения, улучшения внешнего вида и органолептических
свойств продуктов, упрощения способа приготовления и т.п., а также случайные примеси из окружающей среды.
В наши дни практически все отрасли пищевой промышленности – мясо- и рыбоперерабатывающая, кондитерская, пивобезалкогольная и ликероводочная, хлебопекарная и др. – используют десятки и сотни наименований
пищевых добавок.
К самым опасным биологическим эффектам вредных веществ пищи
относят общетоксическое, цитотоксическое, аллергенное, мутагенное, тератогенное, канцерогенное, эмбриотоксическое и гонадотоксическое действия, а
также дисбактериоз. Решающую роль в реализации токсического действия
этих веществ на организм играют биологическая активность вещества, доза
(количество вещества, поступающего в организм в сутки), длительность потребления, режим (длительность интервала между отдельными порциями) и
68
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
пути поступления этого вещества в организм, величина порога воздействия,
быстрота выведения из организма, а также факторы, от которых зависит время пребывания чужеродного вещества в организме.
Острые отравления характерны при действии значительной концентрации или дозы на протяжении короткого промежутка времени. Хронические
же отравления наносят гораздо больший ущерб здоровью, так как их симптомы нередко неопределенны, развиваются медленно, что обусловлено частым
и длительным поступлением относительно низких концентраций чужеродных
веществ в организм в течение длительного периода времени, иногда десятилетиями. При этом указанные вещества не считаются опасными и применяются даже в пищевой промышленности (лекарства, пищевые добавки). В ряде
случаев малые дозы при их частой повторяемости могут оказаться значительно более опасными для организма, чем большие, но при относительно
редком их поступлении в организм. Именно в режиме частой повторяемости
малых доз происходит поступление в наш организм многих пищевых добавок,
которые потребляют в настоящее время практически все люди разных возрастов ежедневно на протяжении большей части своей жизни.
Пищевые добавки делятся на две большие группы: натуральные (природного происхождения) и синтетические (искусственно синтезированные).
Объем пищевых добавок продолжает постоянно расширяться, причем в основном за счет химически синтезируемых веществ, увеличивается ассортимент, объем их производства и применения. Это приводит к накоплению во
внутренних средах организма стойких чужеродных веществ. Подобное явление крайне нежелательно, а в некоторых случаях представляет прямую угрозу здоровью человека ввиду нарушения клеточного метаболизма.
Европейским Советом была разработана и в странах Европейского
сообщества апробирована региональная система цифрового кодирования
пищевых добавок с литерой «Е». Согласно системе Е-нумерации каждой пищевой добавке присвоен цифровой трех- или четырехзначный код с предшествующим индексом. Например: аскорбиновая кислота может быть обозначена в документах, характеризующих пищевой продукт, и на этикетке или вкладыше как «антиокислитель Е 300». После некоторых чисел стоят строчные
буквы; в таких случаях речь идет о дальнейшем классификационном подразделении (например, Е 450с).
Е-нумерация пищевых добавок выполняет две основные функции. Вопервых, идентичность пищевых добавок, общие требования к степени их
очистки, а также свидетельство того, что эти компоненты прошли проверку на
их безвредность, защищается именно путем присвоения специального Еномера с трех-, четырехзначным кодом. Во-вторых, эти Е-номера могут также
служить для обозначения наличия пищевых добавок или дополнительных
компонентов в списке ингредиентов пищевых продуктов, в сочетании с назва69
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ниями их классов, при этом заменяя собой очень длинные, сложные и труднопроизносимые названия пищевых добавок.
Наличие пищевых добавок в продуктах, как правило, должно указываться на потребительской упаковке. Пищевая добавка может обозначаться
как индивидуальное вещество, например нитрит натрия, сорбиновая кислота,
лецитин и т.д., либо групповым названием, например консервант, эмульгатор,
синтетический краситель и т.д.
В этой главе мы рассмотрели влияние факторов окружающей среды
на здоровье человека. Вопросы оценки этого влияния много обсуждаются на
разных уровнях – от локального до глобального. Это связано с тем, что здоровье людей – залог существования нашей цивилизации. Однако в поддержании здоровья свою роль играет не только состояние окружающей среды, но
и еще многие другие факторы. Согласно определению ВОЗ, здоровье – состояние полного физического, психического и социального благополучия, а
не просто отсутствие заболеваний или недомоганий.
Несмотря на большие успехи в области оценки влияния состояния
окружающей среды на здоровье человека необходима количественная оценка
здоровья людей.
ВОЗ в течение ряда лет работает над следующими перечнями: индикаторов здоровья людей; индикаторов состояния окружающей среды, которые
показывали бы ее связь с состоянием здоровья населения. Первым ощутимым результатом был перечень индикаторов состояния здоровья населения и
среды, использованный в рамках программы ВОЗ «Здоровье для всех».
В последние годы особое значение придавалось унификации перечня
индикаторов здоровья населения и среды в связи с назревшей необходимостью создания географических информационных систем по экологическому
здоровью.
Информационные системы параметров здоровья населения и окружающей среды – основной инструмент для принятия решений по формированию и совершенствованию политики снижения неблагоприятного воздействия
факторов окружающей среды на здоровье людей. В соответствии с рекомендациями 2-й Европейской конференции по окружающей среде и здоровью,
изложенными в «Декларации действий по окружающей среде и здоровью в
Европе» и «Европейском плане действий по гигиене окружающей среды»,
должна быть создана сеть баз данных по статистическим показателям здоровья населения и состояния среды обитания, предусматривающая возможность их использования для изучения и оценки неблагоприятного воздействия
среды на здоровье людей.
Индикаторы здоровья населения:
1) ожидаемая продолжительность предстоящей жизни (для мужчин,
женщин, городского населения, сельского населения, при рождении, в возрасте 15, 45 и 65 лет);
70
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2) смертность (общие и стандартизованные показатели; смертность от
злокачественных новообразований органов пищеварения, органов дыхания;
от рака крови);
3) младенческая смертность;
4) доля детей с массой тела при рождении меньше 2500 г;
5) показатели физического развития детей;
6) заболеваемость (ОРЗ у детей, бронхиальная астма у детей, онкологическая заболеваемость (злокачественные новообразования органов дыхания, органов пищеварения, крови, кожи), частота врожденных пороков развития, кишечные инфекции (возникновение заболеваний, причины; данные по
числу заболевших, госпитализации, смертности), гепатит А, болезни щитовидной железы, профессиональные заболевания).
В РФ основной инструмент изучения влияния среды обитания на здоровье населения – система социально-гигиенического мониторинга (СГМ).
Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России формирует базу
данных СГМ. Для ввода данных из регионов разработана электронная форма
ввода показателей, подключенная к Web-сайту Центра.
Создается программа, позволяющая осуществлять выборку территорий по отраслям промышленности – приоритетным загрязнителям окружающей среды, а также по кратности превышения ПДК каждого химического вещества, занесенного в справочную таблицу. Программный комплекс при использовании географических информационных систем позволит осуществить
картографический анализ информации, определить количественные зависимости между показателями здоровья населения и состояния среды обитания.
Применение современных технологий даст возможность обеспечить необходимой информацией органы госсанэпидслужбы и здравоохранения РФ, принимающие решения на любом уровне управления.
Внедрение в практику работы учреждений госсанэпидслужбы информационно-аналитической базы позволяет: определить приоритетные загрязняющие вещества, представляющие угрозу для состояния здоровья населения; выявить основные факторы риска при воздействии окружающей среды
на различные категории населения регионов; изучить заболеваемость населения с целью определения возраста риска формирования превалирующей
патологии; провести комплексную оценку здоровья на основании данных о
заболеваемости населения и функциональном состоянии наблюдаемых контингентов; усовершенствовать механизмы управления риском среды и здоровья населения путем реорганизации деятельности госсанэпидслужбы, внедрить минимальные социальные стандарты, оптимизировать систему СГМ для
решения проблемных ситуаций в регионах.
Список литературы: I. (а) [3], [4], [6], [8]; (б) [2], [3], [4].
71
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вопросы и задания к семинару:
Тема 1: Влияние экологически опасных факторов на здоровье
человека
1. Что относится к экологически опасным факторам? Приведите примеры экологически опасных факторов. Какие экологически опасные факторы
встречаются в вашем городе (районе)?
2. Что относится к экологически опасным факторам? Приведите примеры. Какие экологически опасные факторы встречаются в вашем городе
(районе)?
3. Что представляют собой биологически опасные факторы? Приведите примеры биологически опасных факторов.
4. Из учебного пособия «Информационные технологии в управлении
качеством среды обитания» под ред. В.Е. Гершензона выпишите комплексные экологически опасные факторы.
5. Изучите местные периодические издания на предмет освещения в
них проблем влияния экологически опасных факторов.
6. Что такое токсичность? Приведите примеры использования токсичных продуктов потребления в повседневной жизнедеятельности. В чем выражается токсичность предметов потребления?
7. Что такое пищевые добавки? Какие пищевые добавки существуют?
Как влияют пищевые добавки на организм человека?
8. Возьмите упаковки (этикетки) от продуктов питания, употребляемых
вами. Проанализируйте состав продуктового набора на наличие в продуктах
пищевых добавок. Какие добавки присутствуют в наибольшем количестве?
9. В группах разработать проект улучшения экологической обстановки на
территории города (определить основные направления улучшения экологии).
Тема 2: «Естественные и антропогенные источники воздействия
на природу»
1. Составьте таблицу, в которой укажите природные источники и основные загрязнители.
Источник
Загрязнители
2.Что представляют собой антропогенные источники загрязнения
окружающей среды? Составьте таблицу основных источников загрязнения
окружающей среды на компоненты окружающей среды.
Источник загрязнения
Воздух
Вода
Почва
3. В чем заключается проблема твердых бытовых отходов? Как данная
проблема решается в вашем городе (районе)?
72
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ТЕМА 4. МОНИТОРИНГ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
4.1. Понятие экологического мониторинга и его задачи
Всесторонний анализ окружающей среды предусматривает оценку ее
экологического состояния и влияние на нее естественных и антропогенных
воздействий. Характер этих воздействий весьма специфичен. Лимитирующим
показателем уровня естественных и антропогенных воздействий является
предельно-допустимая экологическая нагрузка (ПДЭН), которая во многих
странах установлена в связи с тем, что нормальное функционирование и
устойчивость экосистем и биосферы возможны при непревышении определенных предельных нагрузок на них.
Состояние биосферы, непрерывно меняющееся под влиянием естественных факторов, обычно возвращается в первоначальное. Например, изменения температуры и давления, влажности воздуха и почвы происходят в
пределах некоторых постоянных средних значений. Как правило, крупные
экосистемы под влиянием природных процессов изменяются чрезвычайно
медленно. Существующие в мире экологические службы (гидрометеорологическая, сейсмическая, ионосферная и др.) проводят контроль за изменением
этих процессов.
Изменение состояния биосферы под влиянием антропогенных факторов происходит в более короткие временные сроки. Поэтому с целью измерения, оценки и прогноза антропогенных изменений абиотической составляющей биосферы (в первую очередь загрязнений) и ответной реакции биоты на
эти изменения, а также последующих изменений в экосистемах в результате
антропогенных воздействий создана информационная система экологического мониторинга.
Экологический мониторинг является комплексным мониторингом биосферы. Он включает в себя контроль изменений состояния окружающей среды под влиянием как природных, так и антропогенных факторов.
О с н о в н ы е з а д а ч и экологического мониторинга антропогенных воздействий:
 наблюдение за источниками антропогенного воздействия;
 наблюдение за факторами антропогенного воздействия;
 наблюдение за состоянием природной среды и происходящими в
ней процессами под влиянием факторов антропогенного воздействия;
 оценка физического состояния природной среды;
 прогноз изменения состояния природной среды под влиянием факторов антропогенного воздействия и оценка прогнозируемого состояния природной среды.
73
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Термин «мониторинг» образован от лат. «монитор» – «наблюдающий»,
«предостерегающий». Существует несколько современных формулировок
определения мониторинга. Некоторые исследователи под мониторингом понимают систему повторных наблюдений за состоянием объектов окружающей
среды в пространстве и во времени в соответствии с заранее подготовленной
программой. Более конкретная формулировка определения мониторинга
предложена академиком РАН Ю.А. Израэлем в 1974 г., в соответствии с которой под мониторингом состояния природной среды, и в первую очередь
загрязнений и эффектов, вызываемых ими в биосфере, подразумевают
комплексную систему наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния
биосферы или ее отдельных элементов под влиянием антропогенных воздействий.
Программа ЮНЕСКО от 1974 г. определяет мониторинг как систему регулярных длительных наблюдений в пространстве и во времени, дающую информацию о прошлом и настоящем состояниях окружающей среды, позволяющую прогнозировать на будущее изменение ее параметров, имеющих особенное значение для человечества.
4.2. Классификация мониторинга
Мониторинг включает в себя следующие основные практические
направления:
 наблюдение за состоянием окружающей среды и факторами, воздействующими на нее;
 оценку фактического состояния окружающей среды и уровня ее загрязнения;
 прогноз состояния окружающей среды в результате возможных загрязнений и оценку этого состояния.
Рис. 4.1. Схема мониторинга
74
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Объектами мониторинга являются атмосфера (мониторинг приземного
слоя атмосферы и верхней атмосферы); атмосферные осадки (мониторинг
атмосферных осадков); поверхностные воды суши, океаны и моря, подземные воды (мониторинг гидросферы); криосфера (мониторинг составляющих
климатической системы).
П о о б ъ е к т а м н а б л ю д е н и я различают: атмосферный,
воздушный, водный, почвенный, климатический мониторинг, мониторинг растительности, животного мира, здоровья населения и т.д.
Существует классификация систем мониторинга по факторам, источникам и масштабам воздействия (рис. 4.2 и табл. 4.2).
Мониторинг факторов воздействия – мониторинг различных химических загрязнителей (ингредиентный мониторинг) и разнообразных природных
и физических факторов воздействия (электромагнитное излучение, солнечная
радиация, шумовые вибрации).
Мониторинг источников загрязнений – мониторинг точечных стационарных источников (заводские трубы), точечных подвижных (транспорт), пространственных (города, поля с внесенными химическими веществами) источников.
Рис. 4.2. Блок-схема системы мониторинга
П о м а с ш т а б а м в о з д е й с т в и я мониторинг бывает пространственным и временным.
П о х а р а к т е р у о б о б щ е н и я и н ф о р м а ц и и различают следующие системы мониторинга:
 глобальный – слежение за общемировыми процессами и явлениями
в биосфере Земли, включая все ее экологические компоненты, и предупреждение о возникающих экстремальных ситуациях;
75
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
 базовый (фоновый) – слежение за общебиосферными, в основном
природными, явлениями без наложения на них региональных антропогенных
влияний;
 национальный – мониторинг в масштабах страны;
 региональный – слежение за процессами и явлениями в пределах
какого-то региона, где эти процессы и явления могут отличаться и по природному характеру, и по антропогенным воздействиям от базового фона, характерного для всей биосферы;
 локальный – мониторинг воздействия конкретного антропогенного
источника;
 импактный – мониторинг региональных и локальных антропогенных
воздействий в особо опасных зонах и местах.
Классификация систем мониторинга может основываться и на методах
наблюдения (мониторинг по физико-химическим и биологическим показателям, дистанционный мониторинг).
Химический мониторинг – это система наблюдений за химическим составом (природного и антропогенного происхождения атмосферы, осадков,
поверхностных и подземных вод, вод океанов и морей, почв, донных отложений, растительности, животных и контроль за динамикой распространения
химических загрязняющих веществ. Глобальной задачей химического мониторинга является определение фактического уровня загрязнений окружающей
среды приоритетными высокотоксичными ингредиентами, представленными
в табл. 4.1.
Таблица 4.1
Классификация приоритетных загрязняющих веществ
и контроль за их содержанием в различных средах
Класс приоритетности
I
II
III
IV
V
Загрязняющие вещества
Диоксид серы и взвешенные частицы
Радионуклиды (Sr-90, Cs-197)
Озон
ДДТ и другие хлорорганические соединения
Кадмий и его соединения
Нитраты, нитриты
Оксиды азота
Ртуть и ее соединения
Свинец
Диоксид углерода
Оксид углерода
Нефтеуглеводороды
76
Среда
Воздух
Пища
Воздух
Биота, человек
Пища, человек,
вода
Питьевая вода,
пища
Воздух
Пища, воздух
Воздух, пища
Воздух
Воздух
Морская вода
Тип программы
изменений
И, Р, Б, Г
И, Р
И, Б (в стратосфере)
И, Р
И
И
И
И, Р
И
Б
И
Р, Б
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
VI
VII
VIII
Фтористые соединения
Асбест
Мышьяк
Микротоксины
Микробиологическое заражение
Реактивные углеводороды
Питьевая вода
Воздух
Питьевая вода
Пища
Пища
Воздух
И
И
И
И, Р
И, Р
И
П р и м е ч а н и е : И – импактный, Р – региональный, Б – базовый, Г – глобальный.
Физический мониторинг – система наблюдений за влиянием физических процессов и явлений на окружающую среду (наводнения, вулканизм,
землетрясения, цунами, засухи, эрозия почв и т.д.).
Биологический мониторинг – мониторинг, осуществляемый с помощью биоиндикаторов (т. е. таких организмов, по наличию, состоянию и поведению которых судят об изменениях в среде).
Экобиохимический мониторинг – мониторинг, базирующийся на оценке двух составляющих окружающей среды (химической и биологической).
Дистанционный мониторинг – в основном, авиационный, космический
мониторинг с применением летательных аппаратов, оснащенных радиометрической аппаратурой, способной осуществлять активное зондирование изучаемых объектов и регистрацию опытных данных.
В зависимости от принципа классификации имеются различные системы мониторинга (табл. 4.2). Наиболее универсальным является комплексный
экологический мониторинг окружающей среды.
Комплексный экологический мониторинг окружающей среды – это организация системы наблюдений за состоянием объектов окружающей природной среды для оценки их фактического уровня загрязнения и предупреждения о создающихся критических ситуациях, вредных для здоровья людей
и других живых организмов. Различают мониторинг локальный, региональный
и фоновый. При проведении комплексного экологического мониторинга окружающей среды: а) проводится постоянная оценка экологических условий среды обитания человека и биологических объектов (растений, животных, микроорганизмов и т.д.), а также оценка состояния и функциональной целостности
экосистем; б) создаются условия для определения корректирующих действий
в тех случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются.
Система комплексного экологического мониторинга предусматривает:
 выделение объекта наблюдения;
 обследование выделенного объекта наблюдения;
 составление для объекта наблюдения информационной модели;
 планирование измерений;
77
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
 оценку состояния объекта наблюдения и идентификацию его информационной модели;
 прогнозирование изменения состояния объекта наблюдения;
 представление информации в удобной для использования форме и
доведение ее до потребителя.
Таблица 4.2
Классификация систем (подсистем) мониторинга
Принцип классификации
Универсальные системы
Реакция основных составляющих биосферы
Различные среды
Факторы и источники воздействий
Острота и глобальность
проблемы
Методы наблюдения
Системный подход
Существующие или разрабатываемые системы (подсистемы)
мониторинга
Глобальный мониторинг (базовый, региональный, импактный
уровни), включая фоновый и палеомониторинг
Национальный мониторинг (например, Общегосударственная
служба наблюдения за уровнем загрязнения внешней среды)
Межнациональный мониторинг (например, мониторинг трансграничного переноса загрязняющих веществ)
Геофизический мониторинг
Биологический мониторинг, включая генетический
Экологический мониторинг (включающий вышеназванные)
Мониторинг антропогенных изменений (включая загрязнения и реакцию на енго) в атмосфере, гидросфере, почве, криосфере и
биоте
Мониторинг источников загрязнения
Ингредиентный мониторинг (например, отдельных загрязняющих
веществ, радиоактивных излучений, шумов и т.д.)
Мониторинг океана
Мониторинг озоносферы
Мониторинг по физическим, химическим и биологическим показателям
Спутниковый мониторинг (дистанционные методы)
Медико-биологический (состояние здоровья) мониторинг
Экологический мониторинг
Климатический мониторинг
Вариант: биоэкологический, геоэкологический, биосферный мониторинг
Основные цели комплексного экологического мониторинга состоят в
том, чтобы на основании полученной информации:
1) оценить показатели состояния и функциональной целостности экосистем и среды обитания человека (т. е. провести оценку соблюдения экологических нормативов);
2) выявить причины изменения этих показателей и оценить последствия таких изменений, а также определить корректирующие меры в тех случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются (т. е.
провести диагностику состояния экосистем и среды обитания);
78
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3) создать предпосылки для определения мер по исправлению возникающих негативных ситуаций до того, как будет нанесен ущерб, т. е. обеспечить заблаговременное предупреждение негативных ситуаций.
В Российской Федерации функционирует несколько ведомственных
систем мониторинга, например, служба наблюдения за загрязнением окружающей среды Росгидромета, служба мониторинга водных ресурсов Роскомвода, служба агрохимических наблюдений и мониторинга загрязнений сельскохозяйственных земель Роскомзема и др.
4.3. Критерии оценки качества окружающей среды
Государственная экологическая экспертиза представляет собой систему государственных природоохранных мероприятий, направленных на
проверку соответствия проектов, планов и мероприятий в области народного
хозяйства и природных ресурсов требованиям защиты окружающей среды от
вредных воздействий.
Токсикологическая характеристика технологических процессов требует
обоснования рекомендаций по такому изменению производства, чтобы
уменьшить количество вредных полупродуктов или побочных соединений или
исключить их, и медико-технических требований к планированию производственных помещений, аппаратуре, санитарно-техническому оборудованию, в
том числе очистному или рассеивающему, и – в случае необходимости – к
индивидуальным средствам защиты. В основе этого лежит установление предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ в различных
средах.
В воздушной среде:
 ПДКр.з – предельно допустимая концентрация вещества в воздухе
рабочей зоны, мг/м3. Эта концентрация при ежедневной (кроме выходных
дней) работе в пределах 8 ч или другой продолжительности, но не более 41
ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не должна вызывать в состоянии здоровья настоящего и последующего поколений заболеваний или отклонений, обнаруживаемых современными методами исследования в процессе работы. Рабочей зоной считается пространство высотой до 2 м над
уровнем пола или площадки, на которой находятся места постоянного или
временного пребывания работающих;
 ПДКМ.Р – предельно допустимая максимальная разовая концентрация вещества в воздухе населенных мест, мг/м3. Эта концентрация при
вдыхании в течение 20 мин не должна вызывать рефлекторных (в том числе субсенсорных) реакций в организме человека;
 ПДКС.С – предельно допустимая среднесуточная концентрация
токсичного вещества в воздухе населенных мест, мг/м3. Эта концентра79
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ция не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного
воздействия при неограниченно продолжительном вдыхании.
В водной среде:
 ПДКВ – предельно допустимая концентрация вещества в воде водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования, мг/л.
Эта концентрация не должна оказывать прямого или косвенного влияния на
органы человека в течение всей его жизни, а также на здоровье последующих
поколений и не должна ухудшать гигиенические условия водопользования;
 ПДКВ.Р – предельно допустимая концентрация вещества в воде
водоема, используемого для рыбохозяйственных целей, мг/л;
 Интегральные показатели для воды:
БПК – биологическая потребность в кислороде – количество кислорода, использованного при биохимических процессах окисления органических
веществ (исключая процессы нитрификации) за определенное время инкубации пробы (2, 5, 20, 120 суток), мг О2/л воды (БПКП – за 20 суток, БПК5 – за 5
суток);
ХПК – химическая потребность в кислороде, определенная бихроматным методом, т. е. количество кислорода, эквивалентное количеству расходуемого окислителя, необходимого для окисления всех восстановителей,
содержащихся в воде, мг О2/л воды.
По отношению БПКП /ХПК судят об эффективности биохимического
окисления веществ.
В почве:
 ПДКП – предельно допустимая концентрация вещества в пахотном слое почвы, мг/кг. Эта концентрация не должна вызывать прямого и косвенного отрицательного влияния на здоровье человека, а также на самоочищающую способность почвы;
 ПДКПР (ДОК) – предельно допустимая концентрация (допустимое
остаточное количество) вещества в продуктах питания, мг/кг.
Если величина ПДК в различных средах не установлена, действует
временный гигиенический норматив ВДК (ОБУВ) – временно допустимая концентрация (ориентировочно безопасный уровень воздействия) вещества.
Временный норматив устанавливается на определенный срок (2–3 года).
Различные вещества могут оказывать сходное неблагоприятное воздействие на организм. Например, существует эффект суммации для диоксида
азота и формальдегида, фенола и ацетона, этанола и целой группы органических веществ. Для токсичных веществ безопасная концентрация определяется соотношением С/ПДК < 1, где С – фактическая концентрация вещества в
среде.
80
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Допустим, что в воздухе концентрация фенола С ф = 0,345 мг/л, ацетона С ац = 0,009мг/л, а ПДК ф = 0,35мг/л, ПДК ац = 0,01 мг/л. Таким образом, для
каждого из веществ указанное соотношение меньше 1:
С1/ПДК1 < 1; С2/ПДК2 < 1.
Но поскольку эти вещества обладают эффектом суммации, то общее
загрязнение фенолом и ацетоном превысит предельно допустимое, так как
С1
С2

 0,986  0,9  0,986  0,9  1,886  1.
ПДК 1 ПДК 2
Таким образом, сумма отношений концентраций к ПДК веществ, обладающих эффектом суммации, не должна превышать единицы.
Для более полной оценки качества среды сравнительно недавно стали
использовать другой критерий – ПДЭН – предельно допустимую экологическую нагрузку, для воды – это ПДС – предельно допустимый сброс, г/с; для
воздуха – ПДВ – предельно допустимый выброс, г/с. Эти величины характеризуют нагрузку, оказываемую предприятием на окружающую среду в единицу времени, и должны обязательно входить в экологический паспорт (или другой подобный документ) предприятия.
Недостатком изложенной выше схемы критериев оценки качества среды является разрозненность природоохранных функций различных министерств и ведомств, а также часто очень различающиеся значения ПДК в разных странах.
Список литературы: I. (а) [4], [6], [8]; (б) [2], [3], [4]; II. [1], [3], [5], [9].
Вопросы и задания к семинару:
Тема 1: «Системная динамика как наука»
1. Что представляет собой система? Какие признаки характерны для
системы?
2. Рассмотрите сущность понятий «модель», «моделирование». Что
включают в себя причинно-следственные модели?
3. Что изучает системная динамика? Рассмотрите и законспектируйте
основные принципы и методы системной динамики.
4. Как находит применение системная динамика в управлении качеством среды обитания.
5. Ознакомьтесь с моделями систем Дж. Форрестера и Д. Медоуза, выпишите их основные особенности.
81
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Тема 2: «Использование экологического мониторинга в управлении средой обитания»
1. Проанализируйте имеющиеся в литературе понятия мониторинга.
2. Что представляет собой экологический мониторинг? какие задачи
ставит перед собой экологический мониторинг? Выпишите основные задачи
экологического мониторинга.
3. Какие виды экологического мониторинга существуют? Рассмотрите
особенности различных видов экологического мониторинга.
4. Что представляет собой нормирование качества окружающей среды? С какой целью проводится нормирование качества окружающей среды?
Кто осуществляет нормирование?
Тема 3: «Средства и методы оценки состояния окружающей среды».
1. Изучите, как осуществляется организация оценки окружающей среды в мире. Какие приборы используются для оценки окружающей среды?
2. Для чего создаются базы данных? Что лежит в основе их создания?
Создайте с помощью программы Excel (в электронных таблицах) базу данных
о вредных производствах вашего города (в группах). В базу занесите: название предприятия, место нахождения, вредные вещества, используемые в
производстве, возможные ЧС.
3. Изучите принцип создания географических информационных систем.
4. Ознакомьтесь с возможностями аэрокосмического мониторинга в системе оценки качества окружающей среды.
82
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
Лабораторно-практическая работа №1. «Органолептическая
оценка воды»
Первичную оценку качества воды проводят, определяя ее органолептические характеристики. Эти характеристики воды определяются с помощью
органов зрения (мутность, цветность) и обоняния (запах). Неудовлетворительные органолептические характеристики косвенно свидетельствуют о загрязнении воды. На правильность полученных результатов анализов влияет
способ отбора пробы воды и условия ее хранения. Проба должна быть отобрана в чистую стеклянную или пластмассовую бутыль объемом не менее 0,5
л (в бутыли должно оставаться не более 5-10 мл воздуха), пробы следует
анализировать в течение нескольких часов либо хранить в холодильнике. Могут быть отобраны и проанализированы растаявшие пробы снега (льда) из
разных мест: из леса, с поля, газона вблизи дороги, у промышленного предприятия и т.д.
Цель работы: оценка экологического состояния воды по величинам
определяемых показателей.
Оборудование и материалы: колбы для воды, протокол работы, вода, взятая из различных источников.
Задание 1. Определение запаха воды.
1. Заполните колбу водой на треть объема и закройте пробкой.
2. Взболтайте содержимое колбы.
3. Откройте колбу и осторожно, неглубоко вдыхая воздух, сразу же
определите характер и интенсивность запаха. Если запах сразу не ощущается
или запах неотчетливый, испытание можно повторить, нагрев воду в колбе до
температуры 60°С (подержав колбу в горячей воде). Интенсивность запаха
определите по 5-балльной системе согласно табл. 1.
Таблица 1
Интенсивность
запаха
Нет
Очень слабая
Слабая
Заметная
Отчетливая
Очень сильная
Характер проявления запаха
Запах не ощущается
Запах сразу не ощущается, но обнаруживается при тщательном исследовании (при нагревании воды)
Запах замечается, если обратить на него внимание
Запах легко замечается и вызывает неодобрительный отзыв
о воде
Запах обращает на себя внимание и заставляет воздержаться
от питья
Запах настолько сильный, что делает воду непригодной для
питья
83
Оценка
интенсивности
запаха
1
2
3
4
5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 2
Запах «естественного» происхождения
Неотчетливый (или отсутствует)
Землистый
Гнилостный
Торфяной
Травянистый
Другой (укажите, какой)
Запах «искусственного» происхождения
Неотчетливый (или отсутствует)
Нефтепродуктов (бензиновый)
Хлорный
Уксусный
–
Другой (укажите, какой)
Характер запаха определите по табл. 2.
Задание 2. Определение цветности.
1. Заполните пробирку водой до высоты 10-12 см.
2. Определите цветность воды, рассматривая пробирку сверху на белом фоне при достаточном освещении (дневном, искусственном).
Подчеркните наиболее подходящий оттенок либо заполните свободную строку в табл. 3.
Таблица 3
Цветность воды
Слабо-желтоватая
Светло-желтоватая
Желтая
Интенсивно-желтая
Коричневая
Красно-коричневая
Другая (укажите, какая)
Задание 3. Определение мутности.
1. Заполните пробирку водой до высоты 10-12 см.
2. Определите мутность воды, рассматривая пробирку сверху на темном
фоне при достаточном боковом освещении. Подчеркните нужное в табл. 4.
Таблица 4
Мутность воды
Прозрачная
Слабомутная
Мутная
Очень мутная
Таблица 5
Характеристика
Запах
Цветность
Мутность
Вывод (словесное описание)
84
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Обработка результатов и выводы.
1. Занесите полученные результаты в табл. 5.
2. Сделайте выводы об экологическом состоянии источника, из которого была взята проба.
Лабораторная работа №2. «Оценка водопроводной воды и воды, прошедшей через бытовой фильтр»
Цель работы: установить, необходимо ли фильтровать водопроводную воду.
Оборудование и материалы: любой бытовой фильтр, водопроводная вода, протокол работы.
Задание 1. Ознакомиться с инструкцией по эксплуатации фильтра.
Задание 2. Провести органолептическую оценку непрофилътрованной водопроводной воды на запах и вкус.
Отметьте в табл. 6, присутствует ли в водопроводной воде посторонний запах и насколько он интенсивен. Напишите свои замечания о запахе водопроводной воды.
Таблица 6
Интенсивность
запаха
Нет
Очень слабая
Слабая
Заметная
Отчетливая
Очень сильная
Характер проявления запаха
Запах не ощущается
Запах сразу не ощущается, но обнаруживается при
тщательном исследовании (при нагревании воды)
Запах замечается, если обратить на него внимание
Запах легко замечается и вызывает неодобрительный
отзыв о воде
Запах обращает на себя внимание и заставляет воздержаться от питья
Запах настолько сильный, что делает воду непригодной для питья
Оценка интенсивности запаха
1
2
3
4
5
6
Определите вкус водопроводной воды. Если в предыдущем задании
вы установили, что вода непригодна для питья, то воздержитесь от дегустации. Если вода оказалась пригодной, то наберите немного воды в рот и через
несколько секунд выплюньте ее. Во рту останется привкус воды. Определите
его по табл. 7 (подчеркните нужное).
Таблица 7
Вкус водопроводной воды
Приятный вкус, характерный для качественной воды
Вкус не очень приятный и отличается от вкуса нормальной качественной воды
Вода оставляет неприятный привкус хлора
Вкус воды неприятный, заставляющий воздержаться от питья
85
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Задание 3. Профильтруйте водопроводную воду, воспользовавшись
бытовым фильтром. Действуйте в соответствии с инструкцией, приложенной к фильтру.
Снова проведите органолептическую оценку воды по тем же параметрам (табл. 6). Нужное подчеркните.
Задание 4. Сделайте вывод относительно качества водопроводной
воды.
Сравните показатели профильтрованной и непрофильтрованной воды.
Запишите полученные результаты и вывод о том, нужно ли фильтровать водопроводную воду.
Лабораторная работа № 3. «Определение кислотности воды»
Цель работы: овладеть знаниями, умениями и навыками, связанными с определением кислотности (щелочности) воды.
Задачи: научиться определять и объективно оценивать кислотность
воды (осадков).
Оборудование и материалы: рН-метр, пробы воды различной кислотности.
Краткая теория.
Вода – объект окружающего мира, с которым человек постоянно сталкивается и постоянно контактирует в повседневной жизни. Непрерывно возрастающая насыщенность питьевой воды химическими примесями неизбежно
воздействует на здоровье каждого человека.
Одним из показателей, характеризующих качественный химический
состав воды, является кислотность (щелочность).
У нейтральной воды показатель рН равен 7. Изменение рН на единицу
в сторону уменьшения или увеличения свидетельствует об уменьшении или
увеличении в 10 раз концентрации водородных ионов. При избыточном поступлении кислоты из кислотных дождей или стоков в озеро или пруд наблюдается несколько стадий закисления в них воды.
На стадии сильного закисления, когда рН устанавливается на уровне
4,5 (или ниже), в воде появляются в повышенном количестве ионы алюминия
и других металлов, вымываемых из почвы. Приведем несколько примеров: 1.
На концентрацию свинца в природной воде сильно влияет ее кислотность:
чем выше кислотность, тем больше в воде растворимых соединений свинца.
Если принять во внимание, что ни один другой металл не накапливается в организме животных и человека так быстро, как свинец, то можно сделать вывод о том, что закисление воды может привести к загрязнению человеческого
организма свинцом как при непосредственном использовании воды из загрязненных водоемов, так и при употреблении в пищу зараженных животных
86
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
(особенно хищных рыб, моллюсков и ракообразных). 2. Ртуть накапливается в
донных осадках и водорослях в наиболее опасной форме – в виде метилртути. С увеличением кислотности воды в озере на 1 единицу рН концентрация
ртути в тканях рыб повышается в среднем на 0,14 мг/кг. В Швеции и США рыболовам рекомендовано возвращать в озера пойманную рыбу, если ее возраст более трех лет.
В своей эволюции живые организмы приспособились к среде обитания, однако они могут нормально существовать только при незначительных
колебаниях уровня рН. Изменение рН воды влечет за собой химическую и
биологическую перестройку в водной экосистеме, особенно в относительно
замкнутой, какой является пруд или небольшое озеро.
При рН от 6,5 до 6,0 погибают улитки, моллюски, ракообразные, гибнет
икра земноводных животных.
При рН от 6,0 до 5,0 гибнут наиболее чувствительные организмы: фито- и зоопланктон, многие насекомые, форель, лосось, хариус, плотва, окунь,
щука. Рыба гибнет не только от непосредственного воздействия кислоты. Вытесненный из горных пород и донных отложений алюминий повреждает жаберный аппарат. Из-за нарушения кальциевого равновесия рыба теряет способность к воспроизводству.
При рН 5,5 и меньше основная растительность озера вытесняется
мхами и нитчатыми водорослями, в воду часто переселяется сфагновый мох
– обитатель суши.
При рН ниже 4,5 в воде озер вымирают микроорганизмы, развиваются
анаэробные (протекающие при недостатке кислорода) процессы с выделением метана и сероводорода.
Основными «поставщиками» кислоты в водоемы являются кислотные
дожди, которые образуются в результате взаимодействия оксидов серы и оксидов азота с атмосферными парами.
Кислотные осадки медленно, но верно растворяют сооружения из
мрамора и известняка. Исторические памятники Греции и Рима, простояв тысячелетия, разрушаются прямо на глазах. Такая же судьба грозит Казанскому
собору, Мраморному дворцу и Александре-Невской лавре в СанктПетербурге.
Санитарные нормы. Гигиенические требования к качеству питьевой
воды определяются ГОСТ 2874 – 82 «Вода питьевая», по которым водородный показатель рН не должен превышать нормативов 6,0-9,0. Уровень рН
пресноводных подземных и поверхностных источников водоснабжения не
должен выходить за пределы 6,5-8,5.
Выполнение работы.
1. Ознакомьтесь с устройством и принципами работы рН-метра.
2. Определите показатель рН для каждой пробы воды. На основании
измерений заполните таблицу 8.
87
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 8
Показатель рН
Заключение по пробе воды
Проба № 1
Проба № 2
Проба № 3
3. По каждому измерению сделайте вывод о кислотности (щелочности)
пробы воды.
4. Дайте заключение о пригодности этой воды для питья (по уровню рН).
5. Обоснуйте свои выводы.
Лабораторная работа № 4. «Определение содержания нитритов и нитратов в пищевых продуктах»
Цель работы: овладеть знаниями, умениями и навыками, связанными с определением содержания нитритов и нитратов в пищевых продуктах.
Задачи:
1) освоить понятие «нитратные загрязнения»;
2) научиться измерять и объективно оценивать уровень загрязнения
пищевых продуктов нитратами.
Оборудование и материалы: нитромер, набор пищевых продуктов
(овощи, фрукты), скальпель.
Краткая теория.
Большинство людей во всем мире употребляют в пищу сельскохозяйственные продукты, выращенные с применением удобрений. С ними в большой мере связывают успехи в современном сельском хозяйстве. Производство удобрений составляет сейчас около 23 кг в год на человека, причем половина всех удобрений – азотные.
Азот – элемент, который стимулирует рост растений, влияет на качество плодов и содержание в них белка. При недостатке азота тормозится синтез белков, ферментов, хлорофилла, а значит, и углеводородов. Особенно
необходим азот для образования новых клеток. Однако около 2/3 сельскохозяйственных растений человек использует для своих нужд, т. е. связанные
формы азота и органические вещества в виде пищевых продуктов изымаются
из круговорота веществ со скоростью, превышающей скорость восстановления гумуса. В итоге в почву возвращается меньше биогенных элементов, чем
было накоплено биомассой растений. Это приводит к истощению почвы, снижению плодородия и устойчивости к эрозии почвы.
Основным источником природного азота является атмосфера, где азот
содержится в большом количестве. Азот непрерывно извлекается из этого
природного хранилища с помощью сине-зеленых водорослей и специфиче88
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ских бактерий, живущих в корнях бобовых растений. Однако в случае сельского хозяйства этого бывает недостаточно.
И органические, и минеральные удобрения, содержащие соединения
азота, в почве превращаются в нитраты (соли азотной кислоты), вместе с водой поступающие в растения. В корневой системе, стеблях, листьях, плодах
нитраты восстанавливаются под воздействием ферментов до иона аммония
NH4+, который становится основой аминокислот и далее – белков. То есть минеральный азот превращается в безвредный органический азот – компонент
природных соединений. Когда же удобрений поступает слишком много, растения не справляются с их переработкой, и нитраты скапливаются в плодах,
попадающих к нам на стол.
Нитраты и нитриты (соли азотистой кислоты) используют для обработки и консервирования многих пищевых продуктов, в том числе ветчины, бекона, солонины, а также некоторых сортов сыра и рыбы.
Механизм воздействия нитратов на организм человека исследован
довольно хорошо. Установлено, что нитраты подавляют дыхание клеток, организм задыхается. Это выражается в снижении работоспособности, головокружении, потере сознания. Кроме того, высказываются предположения, что
нитраты могут служить «пусковым механизмом» для процесса размножения
потенциально злокачественных клеток. Например, существует гипотеза, что
аномально высокое число заболеваний раком желудка в Чили по сравнению с
другими регионами мира вызвано высоким содержанием в почве этой страны
природных нитратов.
Ученые полагают, что в организме человека нитраты превращаются в
нитрозосоединения, прежде всего в нитрозоамины.
Нитрозоамины способствуют образованию злокачественных опухолей
и могут быть причиной 70-90 % случаев онкологических заболеваний, возникновение которых приписывают действию факторов окружающей среды. Человек относительно легко переносит дозу в 150-200 мг нитратов в день; 500 мг –
предельно допустимая доза; 600 мг в лень – доза токсичная для взрослого
человека, а для грудного ребенка даже 10 мг нитратов могут вызвать сильное
отравление. В питьевой воде допускается до 45 мг/л нитратов. Но невольно
мы потребляем в день гораздо больше этих солей, так как овощи способны
накапливать их в очень широких пределах.
Каковы же основные источники пищевых нитратов? Практически это
исключительно растительные продукты. Продукты животного происхождения
(мясо, молоко) содержат, как правило, незначительное количество этих солей.
В незрелых овощах, а также в овощах раннего созревания нитратов
больше, чем в достигших нормальной уборочной зрелости. Для примера
возьмем белокочанную капусту и морковь.
89
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Наименование продукта
Допустимый уровень (мг N03/kz)
Капуста белокочанная ранняя (до 1 сент.)
900
Капуста белокочанная поздняя
500
Морковь ранняя (до 1 сент.)
400
Морковь поздняя
250
Внутри растения нитраты распределяются неравномерно. Например, в
ранних тепличных огурцах количество нитратов от плодоножки уменьшается
по длине огурца на каждый сантиметр в 1,5-2 раза. Больше всего нитратов в
кожице огурцов и кабачков.
Содержание нитратов связано с особенностями и специализацией отдельных органов растений: типом листьев, размером листовых черешков и
жилок, диаметром центрального цилиндра в корнеплодах. У зеленых листовых овощей, например, нитраты накапливаются в основном в стеблях и черешках листьев, поскольку именно сюда идет основной транспорт соединений
азота (табл. 9).
Самым простым способом снижения количества нитратов является
очищение овощей от кожицы, не использование тех частей растения, где происходит максимальное накопление нитратов: например, кочерыжки в капусте,
стебля петрушки и т.д.
Другой способ уменьшения количества нитратов – предварительное
вымачивание овощей в водных растворах.
Распределение нитратов в органах растений (мг/кг)
Орган
Таблица 9
Культура
Шпинат
Кориандр
Укроп
Корень
74
90
384
Стебель
833
163
487
Черешок листа
814
165
441
Лист
213
14
95
Выполнение работы.
1. Ознакомьтесь с устройством и принципами работы нитромера.
2. Определите количество нитратов в предложенных образцах с помощью нитромера. На основании измерений заполните табл. 10.
Таблица 10
Нитромер (%, мг/кг)
Образец № 1
Образец № 2
90
Заключение о качестве продукта
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3. По каждому измерению в соответствии с табл. 11 сделайте выводы
о качественности продуктов с точки зрения содержащихся в них нитратов.
4. Укажите, какое количество продукта можете вы съесть, чтобы не
превысить свою допустимую суточную норму нитратов, исходя из того, что
допустимая суточная норма нитратов 5 мг на 1 кг веса человека?
5. Обоснуйте свои выводы.
Таблица 11
Минимальные и максимальные количества нитратов в овощах (мг/кг), определенные в Институте почвоведения и фотосинтеза АН России
Культура
Арбуз
Баклажаны
Брюква
Горошек зеленый
Горчица салатная
Дыня
Капуста белокочанная
Капуста пекинская
Капуста кольраби
Кабачки
Кориандр
Кресс-салат
Лук зеленый
Лук репчатый
Морковь
Огурцы
Патиссоны
Количество нитратов
(мг/кг)
мин.
макс.
44
572
88
264
396
528
22
88
1320
1760
44
484
66
2860
Перец сладкий
Петрушка (зелень)
Ревень
Редька черная
Редис
Репа
Салат
Количество нитратов
(мг/кг)
мин.
макс.
44
352
1760
1892
1760
2420
1540
1760
440
2640
660
880
369
2860
1100
176
369
44
1320
44
66
176
88
176
Свекла столовая
Сельдерей
Картофель
Тархун
Тыква
Укроп
Фасоль
Чеснок
Шпинат
Щавель
44
132
44
1320
308
369
22
44
660
264
2640
2640
704
748
4840
1320
880
2200
528
880
Культура
2640
1540
968
2200
1320
2200
880
308
3960
396
Лабораторная работа № 5. «Определение уровня радиационного загрязнения»
Цель работы: овладеть знаниями, умениями и навыками, связанными с определением уровня радиационного загрязнения окружающей среды.
Задачи:
1) освоить понятие «радиация» как вид физического загрязнения, уяснить его вредное воздействие на окружающую среду;
2) научиться измерять и объективно оценивать уровень радиационного загрязнения.
Оборудование: дозиметр бытовой.
91
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Краткая теория.
Что такое радиация. Единицы измерения. Радиоактивные, или, как
их еще иногда называют, ионизирующие, излучения бывают трех основных
видов: альфа-, бета- и гамма-излучение. Они отличаются друг от друга по
происхождению, свойствам и действию на организм человека. Излучения возникают в источниках радиоактивности и распространяются в воздухе, различных материалах и человеческом теле не непрерывно, а как бы некоторыми
порциями. Порции альфа- и бета-излучения называются альфа- и бетачастицами, а порции гамма-излучения принято называть гамма-квантами,
гамма-частицами или фотонами.
Источники радиации бывают либо природными, либо искусственными,
т.е. созданными человеком. В окружающий нас радиационный фон вносит
свою долю и природная, и искусственная радиация. Заметим, что чем больше
мощность, или, как принято говорить у физиков и дозиметристов, активность,
источника радиации, тем больше частиц или фотонов он излучает за одно и
то же время.
Полезно помнить, что искусственные источники радиации бывают двух
основных типов. Одни из них содержат радиоактивные вещества, называемые также радиоактивными изотопами, а в других радиоактивное излучение
образуется в результате каких-либо технических процессов. В качестве примера источников, не использующих радиоактивные изотопы, можно привести
медицинскую аппаратуру, применяемую для рентгеновских исследований, и
даже самый обычный цветной телевизор, тоже являющийся, хотя и в очень
небольшой степени, источником рентгеновского излучения.
Альфа-излучение обладает очень малой проникающей способностью:
альфа-частицы полностью задерживаются слоем воздуха толщиной несколько сантиметров или листом обычной бумаги. При облучении человека они
проникают лишь на глубину поверхностного слоя кожи.
Альфа-излучение опасно при попадании радиоактивного вещества на
кожу и слизистую оболочку глаз и становится очень опасным, если источниками альфа-излучения загрязнены пища, воздух или вода, попадающие в организм человека. В этом случае облучению подвергаются не защищенные кожей внутренние органы.
Бета-излучение способно проходить до полного ослабления несколько метров в воздухе или один-два сантиметра в воде, а в человеческом теле –
до двух сантиметров. Бета-частицы опасны при их воздействии на кожу или
слизистую оболочку и хрусталик глаза. В случае их поступления в организм
человека с пищей, водой и воздухом опасности подвергаются легкие, желудок
и кишечник.
Гамма-излучение обладает высокой энергией и большой проникающей способностью – задерживается лишь слоем воздуха толщиной около ста
метров и глубоко проникает в человеческое тело (в некоторых случаях может
92
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
пройти его насквозь). Для защиты от гамма-радиации используют свинец, бетон и др.
Гамма-излучение легко регистрируется всеми бытовыми и профессиональными приборами, предназначенными для измерения радиации. Некоторые
из этих приборов способны регистрировать и бета-излучение. Измерение альфа-излучения представляет собой более трудную задачу, ее решение доступно
лишь специалистам, работающим с довольно сложным оборудованием.
Рентгеновское излучение, например, создаваемое медицинскими
рентгеновскими аппаратами, имеет такую же природу, как и гамма-излучение.
Его энергия и проникающая способность зависят от того, для каких целей оно
применяется (диагностика или лечение различных органов).
Радиоактивное излучение никак не воспринимается нашими органами чувств: его нельзя ни видеть, ни слышать, ни ощутить. Это увеличивает опасность.
Вес можно измерить в килограммах, ток – в амперах, а радиацию?
Прежде чем дать ответ на этот вопрос, давайте условимся о том, что из всех
характеристик радиации, которые используются физиками, дозиметристами и
медиками, нас будут интересовать только три: активность источника излучения, уровень радиоактивного загрязнения территории или продуктов питания
и, наконец, доза радиации, получаемая организмом человека.
Приборы, измеряющие уровень гамма-излучения, показывают его в
миллирентгенах в час (мР/ч) или в микрорентгенах в час (мкР/ч).
1Р = 1000 мР/ч = 1000000 мкР/ч.
Для определения получаемой дозы нужно умножить эту величину на
время, в течение которого человек подвергался облучению. Например, по радио передали, что радиационный фон в Москве 12 мкР. Значит, за 2 ч, проведенных в этот день на улице, можно получить 24 мкР. Это немного. На территории нашей страны естественный фон колеблется от 4,5 до 30 мкР/ч, это
считается нормальным и опасности не вызывает.
Иногда можно встретить и другие единицы измерения: бэры и зиверты
(Зв). 1 бэр приблизительно равен 1 Р, а 1 Зв = 100 Р.
Активность источников радиации измеряется в кюри (Ки), микрокюри
(мкКи), нанокюри (нКи). 1 Ки равен миллиону мкКи или миллиарду нКи. В других случаях активность выражают в беккерелях (Бк). 1 нКи = 37 Бк. Чем выше
активность источника, тем больше он излучает радиации.
Допустимые уровни загрязнения радиоактивными веществами продуктов питания, воды и воздуха выражают в кюри или беккерелях на килограмм
или на литр. Загрязнение местности радиоактивными веществами измеряется
в кюри на квадратный километр (Ки/км2).
Действие радиации на организм человека. Радиация по самой своей природе вредна для жизни. Малые дозы облучения могут «запустить» не
до конца еще установленную цепь событий, приводящую к раку или генетиче93
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ским повреждениям. При больших дозах радиация может разрушать клетки,
повреждать ткани органов и явиться причиной скорой гибели организма.
Повреждения, вызываемые большими дозами облучения, обыкновенно сказываются в течение нескольких часов или дней. Раковые заболевания,
однако, проявляются спустя много лет после облучения – как правило, не ранее чем через одно-два десятилетия. А врожденные пороки развития и другие
наследственные болезни, вызываемые повреждением генетического аппарата, по определению, проявляются лишь в следующем или последующих поколениях: это дети, внуки и более отдаленные потомки человека, подвергшегося облучению.
Санитарные нормы. Согласно нормам радиационной безопасности
НРБ – 76/87 для работающих в контакте с радиоактивными излучениями
установлена предельно допустимая доза за год 5 бэр (Р), для ограниченной
части населения (проживающего вокруг предприятий) – 0,5 бэр (Р), для всего
остального населения области, края, республики, страны – в пределах естественного фона. Для Москвы это 100-120 мбэр (мР). Допустимое разовое аварийное облучение профессионалов – 25 бэр с компенсацией этой дозы в последующие годы.
Выполнение работы.
1. Ознакомьтесь с устройством и принципом работы дозиметра.
2. Подготовьте прибор к работе.
3. В режиме «Поиск» обследуйте помещение на предмет обнаружения
радиационного загрязнения (установите периодичность сигнала).
4. Определите радиационный фон в аудитории.
5. Произведите несколько замеров радиационного фона в здании.
6. По каждому измерению сделайте вывод об уровне радиационного
загрязнения помещения.
Лабораторная работа № 6. «Определение интенсивности
электромагнитных полей, создаваемых бытовыми приборами»
Цель работы: овладеть знаниями, умениями и навыками, связанными с определением интенсивности электромагнитных полей (ЭМП), создаваемыми бытовыми приборами.
Задачи:
1) освоить понятие «электромагнитные загрязнения»;
2) научиться измерять и объективно оценивать уровень ЭМ загрязнения помещения.
Оборудование и материалы: магнитометр учебный, прибор — регистратор интенсивности магнитного поля (РЙМП — 50/2,4), прибор — реги-
94
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
стратор интенсивности электрического поля (РИЭП — 50/20), бытовые приборы, рулетка.
Краткая теория.
За несколько последних десятилетий сформировался новый фактор
окружающей среды – ЭМП антропогенного происхождения. Масштабы электромагнитного загрязнения среды стали столь существенны, что Всемирная
организация здравоохранения включила эту проблему в число наиболее актуальных для человечества. Некоторые специалисты относят ЭМП к числу
сильнодействующих экологических факторов с катастрофическими последствиями для всего живого. Особенно резко напряженность полей возросла
вблизи линий электропередачи (ЛЭП), радио- и телестанций, средств радиолокации и радиосвязи (в том числе мобильной и спутниковой). За последние
годы в городах число разнообразных источников ЭМП во всем частотном
диапазоне (вплоть до десятков ГГц) резко увеличивается. Это и радиотелефоны (системы сотовой связи), радары ГИБДД, микроволновые печи, компьютеры и т.д.
Исследования в области биологического воздействия ЭМП позволили
определить наиболее чувствительные к нему системы организма человека:
нервная, иммунная, эндокринная и половая.
Результатом продолжительного воздействия ЭМП даже относительно
слабого уровня могут быть раковые заболевания, изменение поведения,
склонность к развитию стрессорных реакций, бессонница, потеря памяти, болезни Паркинсона и Альцгеймера, бронхит, астма, синдром внезапной смерти
ребенка, угнетение половой функции, аритмия, мигрень, хроническая усталость и многие другие состояния, включая повышение уровня самоубийств в
крупных городах. Доказано, что воздействие ЭМП негативно сказывается на
кровообращении головного мозга.
Особую опасность воздействия ЭМП представляют для развивающегося организма в утробе матери (эмбриона) и детей, а также для людей, подверженных аллергическим заболеваниям, поскольку они обладают исключительно большой чувствительностью к ЭМП.
Большую опасность представляют ЭМП токов промышленной частоты
(50 Гц). Для электрического поля промышленной частоты существует гигиенический норматив 5кВ/м, однако специалисты считают, что безопасным является уровень 0,5 кВ/м. Под ЛЭП 400-753 кВ напряженность электрического
поля превышает Е = 10 кВ/м. Гигиенические нормативы разрешают работнику
находиться в зоне воздействия электрического поля с частотой 50 Гц и Е = 10
кВ/м не более 3 ч, а для Е = 20 кВ/м и выше не более 10 мин в день.
Исследования показали, что если в местах проживания индукция магнитного поля превышала 0,3 мкТл, то раковые заболевания и лейкозы встречались в 2 раза чаще. Для этого параметра электромагнитного излучения в
России нет санитарных норм, однако в США и Швеции предельный уровень
95
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
индукции магнитного поля, когда можно уверенно говорить об отсутствии последствий, определен в 0,2 мкТл в местах пребывания людей.
Источниками опасных магнитных полей в наших квартирах являются все
сильноточные приборы: грили, утюги, вытяжки, холодильники, телевизоры, компьютеры и блоки питания, общий силовой кабель подъезда или лифта.
Измерения показали, что из-за силовых кабелей и распределительных
щитов в некоторых комнатах от 60 до 90 % площади имеют уровень магнитного поля, превышающий 0,2 мкТл. Эти зоны нецелесообразно использовать
для сна и отдыха, размещения детей. Приняв расстояние, на котором регистрируется В = 0,2 мкТл, за зону риска, было получено, что для некоторых работающих холодильников типа «Стинол-110» зона риска равна 1,2-1,5 м, для
телевизора – 1,1-1,2 м.
В США в 1991 г. были опубликованы данные о повышенном риске заболевания лейкозом для детей, которые регулярно пользуются видеоиграми,
электрическими одеялами и другими видами электрообогревателей.
В электропоездах (электричках, метро, трамваях, троллейбусах) уровень ЭМП превышает естественный фон в сотни тысяч раз, а напряженность
магнитного поля может достигнуть 10 мТл и превысить безопасный уровень в
5000 раз. Воздействие таких полей может служить пусковым механизмом для
патологических процессов у людей, страдающих от сердечнососудистых заболеваний, и может приводить к инфаркту.
Следующим источником мощного электромагнитного излучения являются карманные радиотелефоны сотовой связи. Бытовые бесшнуровые телефоны опасности не представляют. Для радиотелефонов ручного пользования мощность излучения находится в пределах от десятых долей ватт до 10
Вт. Радиотелефон, работающий в диапазоне 900 мГц с мощностью излучения
около 1 Вт, способен создать в области височной кости человека плотность
мощности в 10-100 раз большую, чем предельно допустимое значение 10
мкВт/см2. Воздействие таких ЭМП на мозг приводит к раку мозга (с этим
столкнулись в США в начале 90-х годов), гормональным заболеваниям, сердечно-сосудистым эффектам и изменению поведения.
При использовании сотовых телефонов с несущей частотой 450-900
мГц излучение в мозгу поглощается неравномерно. Могут образоваться «горячие точки» и эти участки мозга будут «сварены».
При использовании телефона с пиковой мощностью 2 Вт и рабочей
частотой 900 мГц напряженность поля в головном мозге составляет от 20 до
30 В/м, а плотность мощности – от 120 до 230 мкВт/см2 (норматив в России
для пользователей сотовых телефонов – 100 мкВт/см2).
Выполнение работы.
1. Ознакомьтесь с устройством и принципами работы приборов.
2. Определите уровень электрического и магнитного поля вблизи работающих бытовых приборов
96
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3. Определите «радиус безопасности» при работе с каждым бытовым
прибором.
4. На основании измерений заполните таблицы.
Электрическое поле
Бытовая техника
Показания измерительного прибора
Радиус безопасности
Магнитное поле
Бытовая техника
Показания измерительного прибора
Радиус безопасности
5. На основании полученных результатов сделайте выводы о возможности использования данных бытовых приборов (с точки зрения ЭМ безопасности).
6. Обоснуйте свои выводы.
Лабораторная работа № 7. «Определение уровня шумового загрязнения»
Цель работы: овладеть знаниями, умениями и навыками, связанными с определением акустического шумового загрязнения окружающей среды.
Задачи:
1) освоить понятие «шум» как вид физического загрязнения, усвоить
его вредное воздействие на человека;
2) научиться измерять и объективно оценивать уровень шума.
Оборудование: шумомер.
Краткая теория.
Шум – звуковое загрязнение, воспринимаемое человеком в качестве
помехи. В зависимости от уровня и длительности воздействия шума он способен причинять кратковременный или длительный вред здоровью. В наши
дни шум стал одним из значительных факторов, создающих проблемы зашиты окружающей среды и охраны труда.
Не все гармонические колебания в воздушной среде человек воспринимает своими ушами – слышимые звуки имеют частоту колебаний от 16 до
20 000 Гц; за пределами этого диапазона располагаются инфразвуковые частоты (менее 16 Гц) и ультразвуковые (более 20 000 Гц). Хотя инфразвуки и
97
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ультразвуки человек и не слышит, но они также оказывают вредное влияние
на его организм.
Минимальная интенсивность (сила) звука, воспринимаемая ухом, называется порогом слышимости. Порог слышимости различен для звуковых колебаний
разных частот. Органы слуха человека наиболее чувствительны к частоте колебаний от 1000 до 3000 Гц. Верхней границей интенсивности звука, который человек еще способен воспринимать, называют порогом болевого ощущения.
Понятия «интенсивность» и «громкость шума» хотя и принимаются в
быту за синонимы, однако не совсем тождественны: интенсивность – объективная характеристика процесса; громкость – характеристика его субъективного восприятия. Установлено, что громкость звука возрастает гораздо медленнее его интенсивности. Уровень звукового давления (громкость звука) измеряется в децибелах (дБА). Для человека практически безвреден шум в 2030 дБА; 80 дБА – допустимая граница; 130 дБА вызывают болевые ощущения, а 150 дБА уже непереносимы.
Главной проблемой больших городов с точки зрения шумового загрязнения является городской транспорт. Проблема борьбы с шумом особенно
обострилась в последние годы в первую очередь в связи со значительно выросшей интенсивностью транспортного движения. Каждый день на улицы выезжают тысячи автомобилей. Возросли мощности двигателей, скорости, что
также послужило причиной увеличения транспортного шума. Его уровень в
часы пик на оживленных магистралях приближается к 75 дБА.
Для решения проблемы транспортного шума проводится целый комплекс мер. Идет работа по упорядочиванию транспортных потоков, запрещен
проезд транзитного транспорта через крупные города, ограничен въезд грузовых автомобилей на центральные улицы. Конструкторы ведут работы по снижению шума двигателей. И все-таки пока не удается сколько-нибудь значительно снизить шум на оживленных магистралях. Поэтому особое значение
приобретает разработка методов защиты от него.
Из архитектурных средств защиты наиболее распространено зонирование застройки: к проезжей части выносятся учреждения, предприятия, создающие экранирующий эффект для жилых зданий. Однако возможности использования зонирования ограничены, так как масштабы жилищного строительства значительно превышают потребности в общественных зданиях.
Планируется и сооружение шумозащитных домов. Окна жилых комнат
в них будут выходить только во двор, на улицу будут обращены кухни и лестничные клетки.
Выполнение работы.
1. Ознакомьтесь с функциональной схемой шумомера.
2. Определите на шкале предельно допустимый уровень шума.
3. Выполните измерения шума и заполните таблицы А, Б, В.
98
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
А. Звук плейера
Найти положение регулятора громкости, при котором уровень шума
будет безвредным для человека.
Положение регулятора громкости
Уровень шума, дБА
Минимум
Среднее значение
Максимум
Б. Шум вблизи магистрали
Расстояние до дороги, м
Уровень шума, дБА
1
25
50
В. 2-3 измерения по своему усмотрению
4. По каждому измерению в соответствии с табл. 12 сделайте вывод
об уровне шумового загрязнения от каждого из источников, в каждом случае
дайте свои рекомендации по снижению уровня шума.
5. Обоснуйте свои рекомендации и выводы.
Таблица 12
Шум от различных источников (дБА)
170
160
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Выстрел из тяжелого орудия
Выстрел из винтовки
Старт космической ракеты
Взлет реактивного самолета на расстоянии 25 м
Молния
Болевой порог
Оркестр поп-музыки
Тяжелый грузовик
Отбойный молоток
Звон будильника на расстоянии 1 м
Салон автомобиля
Машбюро
Нормальный шум около зданий
Нормальный шум в классе или в квартире
Сельская местность
Шепот на расстоянии 1 м
Дыхание
Зимний лес в безветренную погоду
Шумовые диапазоны (дБА)
0-80
допустимый уровень шума
90-110
предельно допустимый уровень шума
120-170
недопустимый уровень шума
99
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ТЕМА 5. ПРИМЕНЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
В УПРАВЛЕНИИ СРЕДОЙ ОБИТАНИЯ
По данным ЦСУ бывшего СССР в 1986 г. численность аппарата государственного управления с учетом численности аппарата кредитования и государственного страхования составляла около 3,3 млн человек. Эта многочисленная армия специалистов практически не имела своей информационной
технологии (ИТ), адекватной уровню решаемых задач. В то же время оптимальная информационная технология, обладающая высокой гибкостью, мобильностью и адаптивностью к внешним воздействиям, является непременным условием повышения эффективности управленческого труда.
Информационная технология – это совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, обработку, хранение, распространение (транспортировку) и отображение информации с целью снижения
трудоемкости процессов использования технологического ресурса, а также
повышения их надежности и оперативности.
Сегодня внедрение ИТ актуально, так как широкое распространение
подлинного хозяйственного расчета требует на местах самостоятельности,
ответственности, социологической инициативы при глубокой децентрализации управления.
Из всех видов технологий ИТ сферы управления предъявляют самые
высокие требования к человеческому фактору, оказывая принципиальное
влияние на квалификацию работника, содержание его труда, физическую и
умственную нагрузку, профессиональные перспективы и уровень социальных
отношений.
С появлением персональных компьютеров (ПК) на «гребне микропроцессорной революции» происходит принципиальная модернизация автоматических систем управления (АСУ) – от вычислительных центров и централизации управления к распределенному вычислительному потенциалу, повышению однородности технологии обработки информации и децентрализации
управления. Такой подход нашел свое воплощение в системах поддержки
принятия решения (СППР) и экспертных системах (ЭС), которые характеризуют новый этап компьютеризации технологии организационного управления,
по существу, этап персонализации АСУ. Системность – основной признак
СППР и признание того, что самая совершенная ЭВМ не может заменить человека.
Оценка состояния и качества окружающей среды (ОС) в городе и промышленных зонах производится по множеству показателей, отражающих в
той или иной степени ее пригодность для проживания человека и его трудовой деятельности. Обычно эти показатели формируются по средам: земля,
вода, атмосфера. Повышение экологической напряженности в вышеназван100
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ных зонах требует более тщательных и массовых наблюдений за состоянием
городской среды и социально-демографическими факторами. Между тем сеть
наблюдений по большинству характеристик городской среды была недостаточно развита и до начала 90-х гг. XX века. В настоящее время положение
еще более ухудшилось. Так, например, в Санкт-Петербурге не осталось ни
одного пункта наблюдений на реках города (кроме р. Невы). Вместо четырех
пунктов, ведущих метеорологические наблюдения в городской черте, остался
только один. Чтобы частично компенсировать эти пробелы, необходимо более активно внедрять ИТ по контролю за параметрами ОС и эффективному
управлению природопользованием. Очень часто оценка воздействия человека на ОС в городах и промышленных зонах при реализации сложных и крупномасштабных проектов требует привлечения большого числа специалистовэкологов, инженеров, экономистов, социологов и др., причем каждая из указанных групп, как правило, решает свои специфические задачи. На завершающем этапе, когда требуется обобщить все суждения, междисциплинарная
разобщенность в значительной степени затрудняет принятие окончательного
решения. В этих условиях организаторам производства, авторам проектов,
принимающим решения по различным вопросам, связанным с эксплуатацией
природных ресурсов, загрязнением среды обитания, приходят на помощь информационные системы (СППР, ЭС), которые могут сыграть большую роль в обеспечении экологической безопасности больших городов и промышленных зон.
Информацию, собранную непосредственно с помощью каких-либо
средств, можно определить как первичную. Обычно ее характеристики полностью зависят от особенностей средств сбора или измерения, от принципов их
организации и т. д. Поступив в систему обработки, первичная информация
тем или иным образом преобразуется. В общем виде задача обработки первичной информации сводится к выявлению в той или иной форме отношений
между переменными с целью получения эмпирических зависимостей, которые
представляют собой вторичную информацию. Наконец, информация переходит в блок подготовки ее для конечного потребления. Информация оценивается с позиций статистических гипотез или риска и представляет собой продукт локальной информационной системы. Она может быть определена как
третичная. В таком виде информация может быть использована для практических решений, т. е. для различных информационных систем. Для хранения,
обработки первичной и вторичной информации, для трактовки полученных
после обработки результатов существует несколько типов информационных
систем, которые находят широкое применение в управлении охраной ОС. Это
различные базы данных (БД), математические модели (ММ), геоинформационные системы (ГИС), ЭС, представляющие собой системы искусственного
интеллекта.
Геоинформационные системы можно рассматривать как информационную основу для изучения природных особенностей региона и как инстру101
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
мент исследования динамики или прогноза явлений и процессов. Один из
наиболее перспективных путей использования ГИС является их включение в
широко распространенные системы обеспечения принятия решений, что
представляет собой следующий шаг к созданию ЭС – систем управления использованием природных ресурсов с элементами искусственного интеллекта.
Особенность ЭС заключается в том, что они работают не только с массивами
данных, но и со знаниями. ЭС состоит из набора правил, которые не выполняются последовательно, а срабатывают при выполнении соответствующих
условий.
По нашему мнению, различные типы информационных систем в недалеком будущем прочно займут свое место при оценке антропогенного воздействия на среду обитания, обеспечивая экологическую безопасность человека.
Список литературы: I. (а) [4], [6], [7]; (б) [3], [4], [9].
102
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ТЕМА 6. МЕЖДУНАРОДНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО
В ОБЛАСТИ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Международное сотрудничество – все направления и формы межгосударственных и межучрежденческих контактов – в области охраны окружающей природной среды с 70-х гг. развивалось весьма активно. Оно стало более
интенсивным как по линии прямого политического сотрудничества государств,
так и по линии экономического, культурного и научно-технического сотрудничества в рамках правительственных и неправительственных организаций на
всех уровнях. Отношение государств, организаций, политических деятелей,
ученых, представителей всех профессий и слоев населения к охране окружающей среды стало более квалифицированным, научно обоснованным, сбалансированным. Это проявилось в том, что в многочисленных международноправовых актах, принятых за последние десятилетия, в решениях и резолюциях
международных организаций, конференций, совещаний, в планах, проектах и
программах совместной деятельности, а также в конкретной практической природоохранительной работе регулярно уделяется должное внимание как защите
отдельных природных объектов и экологических систем, так и разработке и
осуществлению мер всесторонней охраны природной среды в целом.
6.1. Основные принципы международного сотрудничества в области
охраны окружающей среды
Необходимость международного сотрудничества в области ООС диктуется все большей и большей экологической зависимостью всех стран друг
от друга. Разрушение озонового слоя земли, загрязнение атмосферного воздуха, Мирового океана, пагубное влияние ядерных взрывов распространяются не только на те государства, где допускаются экологически опасные действия, но и на все мировое сообщество. По этому в настоящее время государства под эгидой ООН или на двухсторонней основе организуют взаимодействие с целью охраны среды обитания человека, растительного и животного мира. В основу такого взаимодействия положен ряд общепризнанных
мировым сообществом принципов человеческой деятельности в области использования природной среды. Они содержатся отчасти в межгосударственных договорах и актах, в нормативных документах международных организаций и суммированы в решениях наиболее значительных международных
конференций, полностью или частично посвященных охране окружающей
среды и регулированию сотрудничества государств и народов в этой области.
Впервые принципы международного экологического сотрудничества
были обобщены и объединены в декларации Стокгольмской конференции
ООН по проблемам окружающей человека среды 1972 г., но наиболее полно
они были изложены в декларации по окружающей среде и развитию, приня103
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
той Конференцией ООН, состоявшейся в июне 1992 г. в г. Рио-де-Жанейро
(Бразилия).
В настоящее время международно-правовой механизм ООС зиждется
на следующих принципах:
 принцип защиты ОС на благо нынешних и будущих поколений, суть
которого сводится к обязанности государств сотрудничать на благо настоящего и будущего поколений, принимать все необходимые действия по сохранению и поддержанию качества ОС, включая устранение отрицательных для
нее последствий, а также по рационально и научно обоснованному управлению природными ресурсами;
 принцип недопустимости трансграничного ущерба запрещает такие
действия государств в пределах своей юрисдикции или контроля, которые
наносили бы ущерб иностранным системам окружающей среды и районов
общего пользования, и подразумевает ответственность государств за нанесение экологического ущерба системам ОС других государств и районов общего
пользования;
 принцип экологически обоснованного, рационального использования
природных ресурсов связан с тем, что исчерпание таких невозобновляемых
природных ресурсов, как нефть, газ, уголь, в современных условиях неразработанности проектов альтернативных источников энергии может привести к
краху техногенной цивилизации; истощение же запасов воздуха и питьевой
воды поставит под вопрос само существование человечества. Но, несмотря
на очевидную важность этого принципа, его реализация затруднена, прежде
всего чрезмерно общим определением его содержания. Суть реализации принципа состоит в поддержании природных ресурсов на оптимально допустимом
уровне, а также в научно обоснованном управлении живыми ресурсами;
 принцип недопустимости радиоактивного заражения окружающей
среды охватывает как военную, так и мирную область использования атомной
энергии. Формирование и утверждение этого принципа идет как договорным,
так и обычным путем, с соблюдением государствами существующей международной практики;
 принцип защиты экологических систем Мирового океана обязывает
государства: предпринимать все действия по предотвращению, сокращению и
сохранению под контролем загрязнения морской среды из всех возможных
источников; не переносить прямо или косвенно ущерб или опасность загрязнения из одного района в другой и не превращать один вид загрязнения в
другой; обеспечивать, чтобы деятельность государств и лиц, находящихся
под их юрисдикцией или контролем, не наносила ущерба другим государствам и их морской среде путем загрязнения, а также чтобы загрязнение, являющееся результатом инцидентов или деятельности под юрисдикцией или
104
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
контролем государств, не распространялось за пределы районов, где эти государства осуществляют свои суверенные права;
 принцип запрета военного или любого иного враждебного использования средств воздействия на природную среду в концентрированном виде
выражает обязанность государств принимать все необходимые меры по эффективному запрещению такого использования средств воздействия на природную среду, которые имеют широкие, долгосрочные или серьезные последствия в качестве способов разрушения, причинения ущерба или причинения вреда любому государству;
 принцип обеспечения экологической безопасности отражает прежде
всего глобальный и чрезвычайно острый характер международных проблем в
области защиты окружающей среды. Элементами этого принципа можно считать обязанность государств осуществлять военно-политическую и экономическую деятельность таким образом, чтобы обеспечивать сохранение и поддержание адекватного состояния окружающей среды;
 принцип контроля за соблюдением международных до говоров по
ООС предусматривает создание, кроме национальной, также и системы международного контроля и мониторинга качества окружающей среды, которые
должны осуществляться на глобальном, региональном и национальном уровнях на основе международно признанных критериев и пара метров;
 принцип международно-правовой ответственности государств за
ущерб ОС предполагает ответственность за существенный ущерб экологическим системам за пределами национальной юрисдикции или контроля. Пока
этот принцип окончательно не сложился, но его признание постепенно расширяется.
6.2. Международные организации в области охраны окружающей среды
Возрастающий интерес международного сообщества к проблемам ОС
после Второй мировой войны нашел свое выражение не только в усилении
прямого международного сотрудничества, проведении большого числа политических, социально-экономических и научно-технических форумов, по священных отдельным аспектам взаимодействия общества и природы, но и в росте числа, повышении активности и расширении компетенции международных
организаций. Такие организации позволяют объединить природоохранительную деятельность всех заинтересованных государств независимо от их политических позиций, определенным образом вычленяя и подчеркивая экологические проблемы из всей совокупности политических, экономических и других
международных проблем. По признаку пространственной сферы полномочий
или субъектно-территориальному признаку различаются организации глобальные и региональные (субрегиональные).
105
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Важную роль в области ООС играют и активно занимаются организацией исследований окружающей среды и ее ресурсов специализированные
учреждения ООН.
ЮНЕСКО (Организация Объединенных Наций по вопросам образования, науки и культуры), образованная в 1945 г., уже в первые годы своей деятельности поддержала научные инициативы и общественные природоохранительные движения. Наиболее известным природоохранительным направлением в деятельности ЮНЕСКО является научная программа "Человек и биосфера" (МАБ), принятая в 1970 г. на ХVI Генеральной конференции этой организации. К выполнению программы МАБ уже приступили около 100 стран.
ФАО (Организация Объединенных Наций по вопросам продовольствия
и сельского хозяйства), образованная в октябре 1945 г., является специализированным учреждением ООН и занимается вопросами продовольственных
ресурсов и раз вития сельского хозяйства в целях улучшения условий жизни
народов мира. В соответствии с своей компетенцией она обращает внимание
на охрану и рациональное использование земель, водных ресурсов, лесов и
иной растительности, животного мира суши, биологических ресурсов океанов
и морей. ФАО участвует в осуществлении более 100 природоохранительных
программ на глобальном, региональном и национальном уровнях.
Забота о здоровье людей – главная цель ВОЗ (Всемирная организация
здравоохранения), что всегда связано с ООС. ВОЗ осуществляет сбор и распространение экологической информации, связанной с охраной здоровья людей, участвует в исследовательской работе, оказывает техническую помощь,
осуществляет международный контроль за загрязнением ОС.
ВМО (Всемирная метеорологическая организация) была учреждена в
1951 г., как специализированное учреждение ООН. Природоохранительные
функции ВМО связаны прежде всего с глобальным мониторингом ОС. Она
проводит мероприятия по оценке загрязнения атмосферы различными веществами и из разных источников, оценку трансграничного переноса загрязняющих веществ, их глобального распространения в низких слоях атмосферы, а
также по изучению воз действия на озоновый слой земли.
По договору с ООН осуществляет свою деятельность МАГАТЭ, учрежденное в 1957 г. В соответствии с мандатом МАГАТЭ ведет широкие исследования по использованию атом ной энергии, разрабатывает меры по технике
безопасности при использовании ядерного топлива и в связи с этим вплотную
занимается защитой ОС от опасности радиоактивного заражения.
Проблемы ОС, обострившиеся в современном мире, не могли остаться
незамеченными межправительственными организациями регионального характера. Эти организации, включившиеся в международное природоохранительное сотрудничество, внесли определенный вклад в разработку мер сохранения благоприятных природных условий и обеспечения рационального
использования природных ресурсов, включая меры правового характера. В
106
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
числе таких организаций могут быть названы, в частности: Европейский Союз,
Совет Европы, Организация экономического сотрудничества и развития, Азиатско-Африканский юридический консультативный комитет.
В ООС и регионального планирования Совет Европы осуществляет:
 обеспечение охраны и бережного отношения к окружающей среде в
Европе;
 сохранение и улучшение среды обитания, деятельности человека;
 планирование развития территорий;
 создание сети охраняемых заповедников.
Европейская конференция министров, отвечающая за региональное
планирование (СЕМАТ), созывается регулярно, начиная с 1970 г., по мере
возникновения проблем. В работе Конференции участвуют представители
всех государств-членов Совета Европы.
Европейская хартия регионального планирования выдвинула глобальную и долгосрочную концепцию регионального планирования с целью: улучшения условий повседневной жизни; гармоничного социально-экономического
развития регионов; повышения ответственности в вопросах управления при
родными ресурсами; ООС и рационального использования земли.
Для сохранения редких и находящихся под угрозой исчезновения видов животных и растений (регулирование промышленной деятельности, торговли животными и т. д.) была принята Конвенция по сохранению живой природы и окружающей среды в Европе (Бернская Конвенция). С мая 1987 г.
действует Соглашение о предупреждении, защите и организации помощи при
крупных стихийных бедствиях и технологических катастрофах. Создана сеть
из 12 европейских специализированных центров для слежения за извержениями вулканов, землетрясениями и т. д.
Азербайджан, Армения, Беларусь, Казахстан, Кыргызстан, Молдова,
Россия, Таджикистан, Туркменистан и Узбекистан подписали в феврале 1992
г. межправительственное Соглашение о взаимодействии в области экологии и
охраны окружающей природной среды странами СНГ. Государства СНГ согласились создать Международный Экологический Совет и при нем Межгосударственный Экологический фонд для выполнения согласованных межгосударственных экологических программ, в первую очередь для ликвидации последствий экологических катастроф.
Следует отметить, что в настоящее время в мире насчитывается более 500 неправительственных международных организаций, включивших в
свою деятельность природоохранительные мероприятия. Главная роль в этой
сфере принадлежат некоторым специализированным и зарекомендовавшим
себя высокой активностью организациям, таким как Международный союз
охраны природы и природных ресурсов (МСОП) и Всемирный фонд охраны
дикой живой природы (WWF).
107
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
МСОП создан по решению учредительной ассамблеи, состоявшейся в
сентябре 1948г. в Фонтебло (Франция). В соответствии со ст. 1 Устава МСОП
содействует сотрудничеству между правительствами, национальными и международными организациями, а также между отдельными лицами, занимающимися вопросами охраны природы и сохранения природных ресурсов, путем
проведения соответствующих национальных и международных мероприятий.
По состоянию на конец ХХ в. членами союза состояли 54 государства и больше 300 организаций из более чем 100 стран мира.
Работа МСОП способствует реализации Вашингтонской конвенции о
международной торговле дикими видами фауны и флоры. Так, в 1961 г. был
создан Всемирный фонд охраны дикой природы, деятельность которого заключается в основном в оказании финансовой поддержки природоохранительным мероприятиям. Программа работы этой организации в конце ХХ в.
охватывала более 160 проектов охраны природы в 70 странах.
Международная юридическая организация (МЮО), созданная в 1968 г.,
в последние годы уделяет много внимания праву ОС, участвует в подготовке
международно-правовых актов природоохранительного характера.
В марте 1973 года, в Вашингтоне была принята Конвенция по международной торговле видами дикой фауны и флоры, находящимися под угрозой
исчезновения (СИТЕС), поправки к приложениям которой были приняты на
11-й конференции сторон СИТЕС (Найроби, 10-20 апреля 2001 г.), вступили в
силу с 19 июля 2000 г., и 13 сентября 2000 г.
Государства, подписавшие данную Конвенцию, признают, что дикая
фауна и флора в их многочисленных, прекрасных и различных формах, являются незаменимой частью природных систем земли, которые должны охраняться для настоящих и будущих, поколений; сознают увеличивающуюся ценность дикой фауны и флоры для всех народов Земли со всех точек зрения –
эстетики, науки, культуры, отдыха и экономики; признают, что именно народы
и государства должны наилучшим образом охранять собственную дикую
флору и фауну, а также признают важность международного сотрудничества,
необходимого для защиты некоторых видов дикой фауны и флоры от чрезмерной эксплуатации их в между народной торговле, убеждены в необходимости объединения усилий и принятия надлежащих мер в этих целях. Для реализации этих целей разработаны Приложения, содержащие списки видов
дикой фауны и флоры, находящиеся под угрозой исчезновения. Так, в Приложение 1 включены все виды, находящиеся под угрозой вымирания и торговля которыми оказывает или может оказать влияние на их существование.
Торговля образцами этих видов должна находиться под особо строгим контролем с тем чтобы не подвергать опасность их выживание, и может быть
разрешена только в исключи тельных обстоятельствах. В Приложение II
включены: (а) все виды, которые хотя в данное время не находятся обязательно под непосредственной угрозой вымирания, но могут стать таковыми,
108
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
если торговля образцами таких видов не будет строго регулирована в целях
предотвращения их использования, несовместимого с их выживанием; и (б)
другие виды, которые должны быть предметом контроля с тем, чтобы торговли
образцами тех видов, которые указаны в п. (а), могла бы контролироваться. В
приложение III включены все виды, которые по определению любого государства должны подвергнуться регулированию в пределах ее собственной юрисдикции в целях предотвращения или ограничения эксплуатации и которые нуждаются в сотрудничестве других сторон в регулировании торговли. При этом
торговля образцами видов, содержащимися во всех Приложениях, может осуществляться только в соответствии с положениями данной Конвенции.
Всякая торговля образцами таких видов должна осуществляться под
неукоснительным наблюдением научных компетентных и административных
органов государств-участников Конвенции и каждого в отдельности.
Внутри России постоянно делаются какие-то усилия по регулированию
ООС и интегрированию усилий России в международное сообщество. Так,
Постановление Правительства РФ от 25 октября 2001 г. № 745 утвердило
федеральную целевую программу "Создание автоматизированной системы
ведения государственного земельного кадастра и государственно го учета
объектов недвижимости (2002-2007 годы)", в рамках которой большое место
уделяется международному сотрудничеству. В соответствие с программой в
2002-2007 годах оно будет продолжено и направлено на совершенствование
нормативно-методической и системно-технической базы ведения государственного земельного кадастра как единой системы государственного учета
объектов недвижимости. Программой планируется продолжение сотрудничества с Европейским союзом, используя возможности привлечения технической по мощи по проекту ТАСИС. Получат дальнейшее развитие двусторонние контакты по направлениям программных мероприятий с агентствами по
международному развитию Германии, Швеции, Нидерландов с целью изучения и адаптации к российским условиям передового опыта и ноу-хау стран с
развитой рыночной экономикой. Будут продолжены работы по инвестиционным проектам финансируемым за счет средств займа Международного банка
реконструкции и развития (проект ЛАРИС), российско-германского проекта
ГЕРМЕС, финансируемого в рамках кредитной линии немецкого страхового
общества "ГЕРМЕС". Дальнейшее развитие получат работы со Швейцарской
Конфедерацией. Консолидированные в рамках Программы средства указанных займов, финансовая по мощь в виде грантов, техническая помощь будут
направлены на приобретение новейшей компьютерной и измеритель ной техники, приборов, программного обеспечения, а также на обучение и переподготовку кадров.
Для реализации Программы Министерству экономического развития и
торговли, Министерству финансов и Министерству промышленности, науки и
технологий РФ поручено при формировании инвестиционной программы и
109
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
проектов федерального бюджета на 2002 год и последующие годы предусматривать выделение Федеральной службы земельного кадастра и Министерству имущественных отношений России Средств на реализацию данной
Программы, исходя из возможностей федерального бюджета.
Контроль за ходом и реализацией Программы возложен на государственного заказчика-координатора Программы – Федеральную службу земельного кадастра РФ.
Стокгольмская Конвенция о стойких органических загрязнителях (Стокгольм, 22 мая 2001 г.) посвящена охране здоровья человека и ОС от стойких
органических загрязнителей и зиждется на принятых ранее принципах декларации по ОС в Рио-де-Жанейро.
Конвенция признала, что стойкие органические загрязнители обладают
токсичными свойствами, устойчивы к разложению, характеризуются биоаккумуляцией и являются объектом трансграничного переноса по воздуху, воде и
мигрирующими видами, а также осаждаются на большом расстоянии от источника их выброса, накапливаясь в экосистемах суши и водных экосистемах
и несут в себе опасность международного масштаба.
В соответствии с Конвенцией каждая сторона разрабатывает:
 меры по сокращению или устранению выбросов в результате преднамеренного производства и использования;
 меры по сокращению или ликвидации выбросов в результате непреднамеренного производства;
 меры по сокращению или ликвидации выбросов, связанных с запасами и отходами;
 каждая Сторона разрабатывает и стремится осуществлять план выполнения своих обязательств, предусмотренных настоящей Конвенцией;
 каждая Сторона облегчает или осуществляет обмен информацией;
 Стороны в рамках своих возможностей поощряют и осуществляют,
как на национальном, так и международном уровнях научные исследования
разработки, мониторинг и сотрудничество в области стойких органических загрязнителей, их альтернатив и потенциальных стойких органических загрязнителей по таким, например, вопросам, как: источники и выбросы в ОС; присутствие, уровни присутствия в организмах людей и в ОС; способ переноса в
ОС; воздействие на здоровье человека и ОС; социально-экономические и
культурные последствия и др.
Страны-участники Конвенции признали необходимость оказания своевременной и соответствующей технической по мощи в ответ на просьбы развивающихся стран и стран с переходной экономикой, являющихся Сторонами
Конвенции.
Возникающие в рамках Конвенции споры, разрешает арбитраж или
Международный Суд.
110
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
6.3. Международно-правовая охрана атмосферы земли, околоземного и
космического пространства
Центральное место в системе норм по охране атмосферы Земли занимают Конвенция о запрещении военного или любого иного враждебного использования средств воздействия на природную среду 1977 г., Конвенция о
трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния 1979 г., Рамочная конвенция ООН об изменении климата 1992 г.
Участники Конвенции о запрещении военного или любого иного враждебного использования средств воздействия на природную среду 1977 г. обязались не прибегать к военному или иному враждебному использованию
средств воздействия на природную среду (преднамеренному управлению
природными процессами – циклонами, антициклонами, фронтами облаков и
т.д.), которые имеют широкие, долгосрочные или серьезные последствия, в
качестве способов нанесения ущерба или причинения ущерба другому государству.
В соответствии с Конвенцией о трансграничном загрязнении воз духа
на большие расстояния 1979 г. государства пришли к соглашению о необходимых мерах по сокращению и предотвращению загрязнения воздуха, прежде
всего в отношении средств борьбы с выбросами загрязнений воздуха (главным образом серы и ее соединений). Предусматривается, в частности, обмен
информацией по указанным вопросам, периодические консультации, осуществление совместных программ по регулированию качества воздуха и подготовке соответствующих специалистов. На основе Конвенции в структуре
Европейской экономической комиссии ООН создан специальный орган, обеспечивающий координацию национальных мер по выполнению конвенционных
положений.
Целью принятия Рамочной конвенции ООН об изменении климата
1992 г. является стабилизация концентрации парниковых газов в атмосфере
на таком уровне, который не допускал бы опасного антропогенного воздействия на климатическую систему. Участники Конвенции будут принимать предупредительные меры в области прогнозирования, предотвращения или сведения к минимуму причин изменения климата и смягчения его отрицательных
последствий.
Вторым составляющим системы международной защиты природы является охрана озонового слоя. Венская конвенция об охране озонового слоя
1985 г. и Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый
слой, 1987 г. дают перечень озоноразрушающих веществ, определяют меры
по запрету ввоза и вывоза озоноразрушающих веществ и содержащей их
продукции в договаривающиеся государства без соответствующего разрешения (лицензии). Государства информируют учрежденный в соответствии с
Конвенцией и Протоколом орган (Секретариат) о производстве, потреблении
111
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
и использовании озоноразрушающих веществ. Участниками Конвенции разрабатываются национальные системы сбора, хранения, регенерации и утилизации озоноразрушающих веществ.
Третьим объектом защиты является космическое пространство. Договор по космосу 1967 г., Соглашение о Луне 1979 г. обязывают государства при
изучении и использовании космического пространства и небесных тел избегать их загрязнения, принимать меры для предотвращения нарушения сформировавшегося на них равновесия. Небесные тела и их природные ресурсы
объявлены общим наследием человечества.
6.4. Международно-правовая охрана мирового океана
Нормы по охране морской среды содержатся как в общих конвенциях
по морскому праву (Женевских конвенциях 1958 г., Конвенции ООН по морскому праву 1982 г.), так и специальных соглашениях (Конвенция по Предотвращению загрязнения моря сбросами отходов и других материалов 1972 г.,
Конвенция о рыболовстве в Северо-Западной части Атлантического океана
1977 г., Конвенция о рыболовстве и охране живых ресурсов открытого моря
1982 г. и др.).
В Женевских конвенциях и Конвенции ООН по морскому праву 1982 г.
определяются режим морских пространств, общие положения по предотвращению их загрязнения и обеспечению рационального использования. Специальные соглашения регламентируют вопросы охраны отдельных компонентов
морской среды, защиту моря от конкретных загрязнителей и т.д.
Международная конвенция по предотвращению загрязнения моря
нефтью 1954 г. предусматривает меры для оборудования портов устройствами для принятия с судов нефтесодержащих остатков.
Международная конвенция относительно вмешательства в открытом
море в случаях аварий, приводящих к загрязнению нефтью, 1969 г. устанавливает комплекс мероприятий по предотвращению и уменьшению последствий загрязнения моря нефтью вследствие морских аварий. Прибрежные
государства должны консультироваться с другими государствами, чьи интересы затронуты морской аварией, и Международной морской организацией,
осуществлять все возможные действия для снижения риска загрязнения и
уменьшения размера ущерба. К указанной Конвенции в 1973 г. был принят
Протокол о вмешательстве в случаях аварий, приводящих к загрязнению веществами иными, чем нефть.
В 1972 г. была подписана Конвенция по предотвращению загрязнения
моря сбросами отходов и других материалов (с тремя приложениями – Перечнями). Конвенция регулирует два вида преднамеренного захоронения отходов: сброс отходов с судов, самолетов, платформ и др. искусственных сооружений и затопление в море судов, самолетов и т.д.
112
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
6.5. Международно-правовая охрана животного и растительного мира
Отношения в области охраны и использования животного мира, а также в сфере сохранения и восстановления среды его обитания в целях обеспечения биологического разнообразия, устойчивого существования животного
мира, сохранения генетического фонда диких животных и защиты животного
мира регулируется как универсальны ми, так и двусторонними соглашениями,
в большинстве из которых участвует наше государство (Конвенция об охране
всемирного культурного и природного наследия 1972 г., Конвенция о международной торговле видами дикой фауны и флоры, находящимися под угрозой
уничтожения, 1973 г. и др.). Конвенции определяют объекты животного мира,
порядок их использования, устанавливают меры по охране среды их обитания, предусматривают формы государственного регулирования использования живых ресурсов.
Так, целями Конвенции о биологическом разнообразии 1992 г. являются сохранение биологического разнообразия, устойчивое использование его
компонентов и совместное получение на справедливой и равной основе выгод, связанных с использованием генетических ресурсов. Государства определяют компоненты биологического разнообразия, принимают меры по их сохранению и рациональному их использованию, осуществляют оценку воздействия и сведение к минимуму неблагоприятных последствий, регулируют
применение биотехнологий и пр.
Международно-правовая охрана животного и растительного мира развивается по следующим основным направлениям:
1. Охрана природных комплексов.
2. Охрана редких и исчезающих видов животных и растений.
3. Обеспечение рационального использования природных ресурсов.
6.6. Международно-правовая охрана окружающей среды от загрязнения
радиоактивными отходами
Вопросы защиты окружающей среды от радиационного загрязнения
регулируются нормами договора о запрещении испытания ядерного оружия в
атмосфере, космическом пространстве и под водой 1963 г., договора о нераспространения ядерного оружия 1968 г., Международной конвенции по охране
человеческой жизни на море 1974 г. и Протокола 1978 г. к этой Конвенции (об
эксплуатации судов с ядерными энергетическими установками), Международной конвенции о подготовке и дипломированию моряков и несении вахты 1978
г., Конвенции об ответственности в области морской перевозки ядерных материалов 1981 г., Конвенции о ядерной безопасности 1994 г., других международных документов.
113
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Женевская Конвенция об открытом море 1958 г., в частности, обязывает государства принимать меры для предупреждения загрязнения моря от
радиоактивных отходов и загрязнения моря или воздушного пространства над
ним в результате любой деятельности, включающей применение радиоактивных материалов. Государства обязаны сотрудничать с соответствующими
международными организациями и учитывать все нормы и правила, которые
могут быть выработаны такими организациями.
Договор об Антарктике 1959 г. запрещает сброс радиоактивных веществ южнее 60-й параллели южной широты.
Преднамеренному захоронению в океане вредных, в том числе радиоактивных, отходов посвящена Лондонская конвенция 1972 г. по предотвращению загрязнения моря сбросом отходов и других материалов.
Вопросы эксплуатации судов с ядерными силовыми установками и соответствующей защиты морской среды регламентируют: Лондонская конвенция по охране человеческой жизни на море 1960 г., Брюссельская конвенция
об ответственности операторов ядерных судов 1962 г., Парижская конвенция
об ответственности перед третьей стороной в области атомной энергии 1960
г. и дополняющая ее Брюссельская дополнительная конвенция 1963 г., Венская конвенция о гражданской ответственности за ядерный ущерб 1963 г.,
Брюссельская конвенция о гражданской ответственности в области морских
перевозок расщепляющихся материалов 1971 г., Лондонская конвенция об
ограничении ответственности по морским требованиям 1976 г. Эти конвенции
регулируют также вопросы ответственности за причинение ущерба в результате использования атомной энергии, в том числе в случае сброса радиоактивных отходов.
Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды
в течение прошедших десятилетий, несомненно, прогрессировало. Оно расширилось, охватив все страны и народы, стало более глубоко связанным с
всесторонним развитием общества. Возросла научная обоснованность природоохранительной деятельности правительств и международных организаций. Сотрудничество выросло в организационном отношения. Природоохранительное сотрудничество стало неотъемлемым элементом жизни международного сообщества на современном этапе.
Можно выделить следующие принципы права охраны окружающей
среды:
 принцип суверенитета государства над своими природными ресурсами;предотвращение загрязнения природной среды; объявление природной
среды в пределах международных территорий общим достоянием человечества;свобода исследования природной среды;сотрудничество в чрезвычайных обстоятельствах.Основные направления международного сотрудниче-
114
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ства в области охраны окружающей среды – собственно охрана окружающей
среды и обеспечение ее рационального использования.
Объектами международно-правовой защиты являются:
 атмосфера Земли, околоземное и космическое пространство;
 Мировой океан;
 животный и растительный мир;
 охрана окружающей среды от загрязнения радиоактивными отходами.
Список литературы: I. (а) [4], [6], [8]; (б) [3], [4].
Вопросы и задания к семинару
Тема: «Управление качеством окружающей среды».
1. Изучите и законспектируйте содержание Закона РФ «Об охране
окружающей среды».
2. По материалам местной печати определите основные принципы
управления качеством окружающей среды в вашем населенном пункте. Какие
проблемы имеют место быть в данном процессе? Каковы пути их решения?
3. Законспектируйте содержание международных соглашений в области охраны здоровья людей и состояния окружающей среды.
115
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ И РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
1.
2.
3.
4.
I. Литература
(а) основная:
Безопасность жизнедеятельности: учебник / Э.А. Арустамов [и др.]; под
ред. Э.А. Арустамова. – 11-е изд.; перераб. и доп. – М.: Дашков и К,
2007. – 476 с.
Безопасность жизнедеятельности: учебник для вузов / Л.А. Михайлов [и
др.]; под ред. Л.А. Михайлова. – СПб.: Питер, 2007. – 304 с.
Емельянов, В.М., Коханов, В.Н., Некрасов, П.А. Защита населения и
территорий в чрезвычайных ситуациях: учеб. пособие для высшей
школы / Под ред. В.В. Тарасова. – 3-е изд., доп. и испр. – М.: Академический Проект: Трикста, 2005. – 480 с.
Информационные технологии в управлении качеством среды обитания:
учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / В.Е. Гершензон,
Е.В. Смирнова, В.В. Элиас; Под. Ред. В.Е. Гершензона. – М.: Изд.
центр «Академия», 2003. – 288 с.
Мастрюков, Б.С. Безопасность в чрезвычайных ситуациях: учебник для
студентов высш. уч. заведений. – М.: Изд. центр «Академия», 2003. –
336 с.
Хотунцев, Ю.Л. Экология и экологическая безопасность: учеб. пособие
для студ. высш. пед. учеб. заведений. – 2-е изд., перераб. – М.: Издательский центр «Академия», 2002. – 480 с.
Экология и безопасность жизнедеятельности / Под ред. док. физ.-мат.
наук, чл.-корр. РЭА, проф. Л.А. Муравья. М.: Юнити-Дана, 2000. – 447 с.
Ярочкин В.И., Бузанова Я.В. Теория безопасности – М.: Академический
Проект: Фонд «Мир», 2005. – 176 с. – («Технологии безопасности»).
(б) дополнительная:
Баринов, А.В. Чрезвычайные ситуации природного характера и защита
от них: учеб. пособие для студ. Высших учеб. заведений. – М.:
ВЛАДОС-ПРЕСС, 2003. – 496 с.
Волович, В.Г. Наука выживания. Человек в экстремальных природных
условиях: учеб. Пособие / В. Г. Волович. – М.: Академкнига, 2004. – 448
с.: ил.
Гринин, А.С., Новиков, В.Н. Экологическая безопасность. Защита территорий и населения при чрезвычайных ситуациях: учеб. пособие. –
М.: Фапр-Пресс, 2000. – 336 с.
Журналы «Гражданская защита», «ОБЖ. Основы безопасности жизни»,
«Военные знания» 2000-2009 гг.
116
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Законы Российской Федерации «Об образовании», «О безопасности»,
«О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера», «О пожарной безопасности», «Об
обороне», «О гражданской обороне», «О безопасности дорожного движения», «Об охране окружающей среды».
Краткая энциклопедия по действиям населения в чрезвычайных ситуациях / Под ред. Ю.Л. Воробьева. – Калуга: ГУП «Облиздат», 2000. –
160 с.
Личная безопасность в чрезвычайных ситуациях / Н.А. Крючек, М.И.
Кузнецов, В.Н. Латчук, С.В. Петров; под ред. Зам. Министра МЧС России Г.Н. Кириллова. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2001. – 64 с.
Маслов, А.Г. Способы автономного выживания человека в природе:
учеб. Пособие / А.Г. Маслов, Ю.С. Константинов, В.Н. Латчук. – 2-е
изд.; стер. – М.: Академия, 2005. – 304 с.
Матвеев, А.В., Котов, В.П., Мушкудиани, М.И. Применение информационных технологий в управлении средой обитания: учеб. пособие. –
СПб., 2005. – 96 с.
Некляев, С.Э. Поведение учащихся в экстремальных условиях природы
/ С.Э. Некляев. – М.: Владос, 2004. – 240 с.
Репин, Ю.В., Шабунин, Р.А., Середа, В.А. Основы безопасности человека в экстремальных ситуациях. – Алматы: «ДЕМЕУ», 1994. – 158 с.
117
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Каталог интернет ресурсов
1. BioDat: информационно-аналитический сайт о природе России и
экологии: http://www.biodat.ru
2. Внешкольная экология: программа «Школьная экологическая инициатива»: http://www.eco.nw.ru
3. Концепция современного естествознания: электронное учебное
пособие: http://www.nrc.edu.ru/est
4. Проект Ecocom: всё об экологии: http://www.ecocommunity.ru
5. Сайт Министерства природных ресурсов и экологии Российской
Федерации: http://www.mnr.gov.ru
6. Сайт Министерства Российской Федерации по делам гражданской
обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных
бедствий (МЧС России): http://www.mchs.gov.ru
7. Санкт-Петербурская общественная организация содействия экологическому образованию: http://www.aseko.ru
8. Сохраняем и изучаем водоемы: экологический проект:
http://edu.greensail.ru
9. Центр охраны дикой природы: публикации по экологии:
http://www.biodiversity.ru
10. Центр
экологического
образования
МГДД(Ю)Т:
http://moseco.narod.ru
11. Экологическое образование детей и изучение природы России.
Экологический центр «Экосистема»: http://www.ecosystema.ru
118
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Приложение 2. Краткий словарь терминов
антропогенный объект – объект, созданный человеком для обеспечения его
социальных потребностей и не обладающий свойствами природных объектов;
благоприятная окружающая среда – окружающая среда, качество которой
обеспечивает устойчивое функционирование естественных экологических систем, природных и природно-антропогенных объектов;
гарантии экологической безопасности – документально оформленные заявления о воздействии, декларации об экологической безопасности, экспертные заключения, научные программы по оценке экологических рисков и результаты мониторинга экологической безопасности, подтверждающие, что
осуществляемая и планируемая хозяйственная и иная деятельность и принятые меры предосторожности не приводят и не могут привести к возникновению угроз экологической безопасности на локальном, местном, национальном
и международном уровнях;
деятельность по обеспечению экологической безопасности – практическое применение знаний, опыта, методов и средств для разработки и реализации мер предосторожности, гарантирующих экологическую безопасность
осуществляемой или планируемой хозяйственной и иной деятельности, окружающей среды и здоровья населения;
естественная экологическая система – объективно существующая часть
природной среды, которая имеет пространственно-территориальные- границы
и в которой живые (растения, животные и другие организмы) и неживые ее
элементы взаимодействуют как единое функциональное целое и связаны
между собой обменом веществом и энергией;
загрязнение окружающей среды – поступление в компоненты окружающей
среды вещества и (или) энергии, свойства, местоположение или количество
которых оказывают негативное воздействие на окружающую среду;
использование природных ресурсов – эксплуатация природных ресурсов,
вовлечение их в хозяйственный оборот, в том числе все виды воздействия на
них в процессе хозяйственной и иной деятельности;
качество окружающей среды – состояние окружающей среды, которое характеризуется физическими, химическими, биологическими и иными показателями и (или) их совокупностью;
компоненты природной среды – земля, недра, почвы, поверхностные и
подземные воды, атмосферный воздух, растительный, животный мир и иные
организмы, а также озоновый слой атмосферы и околоземное космическое
119
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
пространство, обеспечивающие в совокупности благоприятные условия для
существования жизни на Земле;
меры предосторожности – комплекс мероприятий направленных на предотвращение угроз и подтверждение гарантий экологической безопасности на
территориях и зонах, в которых осуществляется или могут осуществляться
опасные виды хозяйственной или иной деятельности, находятся или могут
находиться источники экологической опасности природного, техногенного и
природно-техногенного характера;
мониторинг окружающей среды – система наблюдений за состоянием и загрязнением атмосферного воздуха, вод, суши и морей, почв, обеспечивающая
получение и представление информации по оценке состояния природной
среды и прогнозу возможных ее изменений;
мониторинг экологической безопасности – специальная система оценки экологических рисков в реальном времени в природных, антропогенных, природноантропогенных объектах, в которых находятся или могут находиться источники
негативных воздействий на окружающую среду и здоровье населения;
наилучшая существующая технология – технология, основанная на последних достижениях науки и техники, направленная на снижение негативного воздействия на окружающую среду и имеющая установленный срок практического применения с учетом экономических и социальных факторов;
негативное воздействие на здоровье населения – воздействие процессов
хозяйственной и иной деятельности, воздействие природных процессов, эффектов и явлений или сочетанные воздействия, последствия которых приводят или могут привести к ухудшению качества жизни населения;
негативное воздействие на окружающую среду – воздействие процессов
хозяйственной и иной деятельности, воздействие природных процессов, эффектов и явлений или сочетанные воздействия, последствия которых приводят или могут привести к ухудшению качества окружающей среды;
обеспечение экологической безопасности государства – деятельность органов государственной власти, юридических и физических лиц национальных
и международных общественных организаций, объединений, движений, политических партий и иных некоммерческих организаций, направленная на создание условий устойчивого экологически безопасного социальноэкономического развития государства и предотвращение внешних и внутренних угроз его экологической безопасности.
окружающая среда – совокупность компонентов природной среды, природных и природно-антропогенных объектов, а также антропогенных объектов;
120
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
опасная деятельность – означает любую деятельность, в ходе реализации
которой установлено или прогнозируется превышение предельно-допустимых
экологических рисков;
охрана окружающей среды – деятельность центральных и территориальных органов государственной власти, органов местного самоуправления, общественных организаций и иных некоммерческих объединений, юридических
и физических лиц, направленная на сохранение, защиту и восстановление
природной среды, рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов, предотвращение негативных воздействий хозяйственной и
иной деятельности на окружающую среду и ликвидацию их последствий (далее также – природоохранная деятельность);
предельно-допустимый экологический риск – нормативный показатель
экологического риска, превышение которого при ведении хозяйственной и
иной деятельности исключает гарантии защищенности благоприятной окружающей среды, здоровья населения и имущества физических и юридических
лиц;
приемлемый экологический риск – нормативный показатель экологического риска, обеспечение которого при ведении хозяйственной и иной деятельности, является полной гарантией защищенности природной среды, здоровья
населения и имущества физических и юридических лиц;
природная среда (далее также – природа) – совокупность компонентов
природной среды природных и природно-антропогенных объектов;
природно-антропогенный объект – природный объект, измененный в результате хозяйственной и иной деятельности, и (или) объект, созданный человеком, обладающий свойствами природного объекта и имеющий рекреационное и защитное значение;
природно-ресурсный потенциал – экологическая емкость территории, оцененная с учетом характера использования, наличия и состояния географических структур, природных ландшафтов, климатических условий, минеральных
ресурсов, почв, водных ресурсов, атмосферы, растительного и животного мира;
природно-хозяйственная система – объективно существующая часть природной среды, освоенная человеком, в пространственно-временных границах
которой осуществляется хозяйственная и иная деятельность, и поддерживаются условия нормальной жизнедеятельности населения;
природные ресурсы – компоненты природной среды, природные объекты и
природно-антропогенные объекты, которые используются или могут быть использованы при осуществлении хозяйственной и иной деятельности в каче121
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
стве источников энергии, продуктов производства и предметов потребления и
имеют потребительскую ценность;
природный комплекс – комплекс функционально и естественно связанных
между собой природных объектов, объединенных географическими и иными
соответствующими признаками;
природный объект – естественная экологическая система, природный
ландшафт и составляющие их элементы, сохранившие свои природные свойства;
угрозы экологической безопасности – вероятность создания необходимых
и достаточных условий возникновения явлений, процессов и эффектов, реализация которых может привести в негативным воздействиям на окружающую
среду и здоровье населения;
управление экологической безопасностью – практическая реализация административно-правовых и экономических методов для обеспечения уровней
приемлемого риска ведения хозяйственной и иной деятельности с целью
обеспечения гарантий экологической безопасности устойчивого социальноэкономического развития государства;
ущерб (экологический) окружающей среде и здоровью населения – экономическая оценка необходимой для возмещения физическим и юридическим
лицам по доказанным фактам причиненного вреда окружающей среде, здоровью физических лиц и имуществу физических и юридических лиц;
экологическая безопасность – состояние защищенности окружающей среды и жизненно важных интересов человека и гражданина от возможного негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности и угроз возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, их последствий;
экологическая политика – система мер на международном и национальном
уровнях, направленная на реализацию стратегии устойчивого экологически
безопасного социально-экономического развития общества;
экологический аудит – независимая, комплексная, документированная оценка соблюдения субъектом хозяйственной и иной деятельности требований
национального законодательства, нормативов, нормативных документов и
стандартов в области экологической безопасности, а также требований международных нормативов, нормативных документов и стандартов, подготовка
заключений о состоянии и рекомендаций по улучшению такой деятельности;
122
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
экологический мониторинг – система наблюдений, оценки и прогноза состояния и изменения экосистем для обеспечения принятия решений в области охраны окружающей среды и использования природных ресурсов;
экологический риск – вероятность наступления события, имеющего неблагоприятные последствия для окружающей среды и здоровья населения, обусловленного прогнозируемым негативным воздействием хозяйственной и
иной деятельности, которое создает угрозу возникновения чрезвычайных ситуаций природного или техногенного характера;
экологическое страхование – система международных и национальных
нормативно-правовых актов, обеспечивающая признание исков по возмещению экологического ущерба.
123
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Приложение 3. Контроль знаний
Вопросы к зачету
1. Экологическая безопасность, основные понятия.
2. Экологическая безопасность как составляющая национальной безопасности России.
3. Экологические проблемы современности.
4. Пути решения экологических проблем.
5. Источники и характеристики загрязнений различных сфер.
6. Влияние экологических факторов на состояние здоровья человека.
7. Естественные источники воздействия на окружающую среду.
8. Антропогенные источники воздействия на окружающую среду.
9. Экологически опасные факторы. Их влияние на здоровье человека.
10. Критерии оценки качества окружающей среды.
11. Мониторинг среды обитания.
12. Измерение и нормирование качества окружающей среды.
13. Экологический мониторинг. Использование данных экологического
мониторинга в управлении качеством окружающей среды.
14. Базы данных. Географические информационные системы (ГИС).
15. Дистанционные методы изучения окружающей среды.
16. Экологическая оценка состояния региона.
17. Средства и методы управления в сфере обеспечения безопасности окружающей среды.
18. Правовые основы управления качеством окружающей среды.
19. Информационные технологии в управлении средой обитания.
20. Информационные технологии и экологические проблемы.
21. Влияние состояния окружающей среды на здоровье человека.
22. Основы системной динамики.
23. Мониторинг состояния окружающей среды.
24. Безопасность и риск, управление рисками. Управление качеством
окружающей среды.
25. Экологическая информация.
26. Правовые основы управления качеством окружающей среды. Законы и нормативы.
27. Методы управления качеством окружающей среды.
28. Планирование и прогнозирование взаимодействия общества и
окружающей среды.
29. Оценка воздействия на окружающую среду.
30. Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды.
31. Международные соглашения в области здоровья людей и состояния окружающей среды.
32. Организация школьной и внешкольной работы в вопросах охраны
окружающей среды.
124
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Тесты по экологии и безопасности жизнедеятельности
Тест-билет. Вариант 1
1. Человеческая деятельность, направленная на восстановление природной среды, нарушенной в результате хозяйственной деятельности человека или природных процессов, является … воздействием.
а) конструктивным; б) стабилизирующим; в) деструктивным.
2. «Парниковый эффект» и разрушение озонового слоя затрагивают …
а) экономически развитые страны; б) Россию и СНГ; в) страны Европы и Америки; г) все страны.
3. Химические соединения, способные вызывать злокачественные и доброкачественные новообразования в организме, называются …
а) токсикогенами; б) мутагенами; в) бластомогенами; г) тератогенами.
4. Каково содержание кислорода (по объему) в нижних слоях атмосферы?
а) 78 %; б) 21 %; в) 9 %; г) 15 %.
5. Какой объем воды содержат ледники и снега (полярные и горные области)?
а) 0,013 млн. км3; б) 0,18 млн. км3; в) 24 млн. км3; г) 0,002 млн. км3.
6. Какой поллютант обостряет респираторные заболевания и наносит вред
растениям?
а) свинец; б) ртуть; в) сернистый ангидрид; г) двуокись углерода.
7. Лос-анджелесский смог возникает летом в солнечную погоду при безветрии, температурной инверсии и наличии …
а) высокой влажности; б) сернистого ангидрида; в) фотооксидантов; г) резкого
понижения температуры.
8. На какой высоте располагается озоносфера?
а) 80 км; б) 9-32 км; в) 10 км; г) 55 км.
9. Область знаний и практическая деятельность человека по рациональному использованию природных ресурсов в целях удовлетворения материальных и культурных потребностей общества называется …
а) природопользованием; б) социологией; в) естествознанием; г) культурологией.
10. Увеличение или уменьшение использование одного ресурса увеличивает
или уменьшает возможность использования другого ресурса – это … сочетание интересов хозяйствующих субъектов.
а) нейтральное; б) альтернативное; в) конкурентное; г) взаимовыгодное.
11. Совокупность правовых норм, регулирующих общественные отношения в
сфере взаимодействия общества и природы с целью охраны окружающей природной среды, предупреждения вредных экологических последствий, оздоровления и улучшения качества окружающей человека природной среды – это …
а) экологическое право; б) паспортизация; в) сертификация; г) аудит.
12. Санитарно-гигиенические нормативы качества – это …
125
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
а) ПДК и ПДУ; б) ПДВ; в) ПДС; г) ВСВ и ВСС.
13. Какова размерность ПДК в атмосферном воздухе?
а) мг/м3; б) мг/л; в) мг/кг; г) кг/с.
14. Платность природных ресурсов предусматривает платежи …
а) за нарушение природоохранного законодательства; б) на восстановление и
охрану природы; в) на компенсационные выплаты; г) за право пользования
природными ресурсами и за загрязнение окружающей природной среды.
15. Система долговременных наблюдений, оценки, контроля и прогноза состояния окружающей среды и ее отдельных объектов – это …
а) экологический мониторинг; б) экологическая экспертиза; в) экологическое
прогнозирование; г) экологическое нормирование.
16. Проверка соблюдения экологических требований по охране окружающей
среды и обеспечению экологической безопасности на хозяйствующих
объектах – это …
а) экологический контроль; б) экологическая экспертиза; в) оценка воздействия на окружающую среду; г) регламентация поступления загрязняющих
веществ в окружающую среду.
17. ГИС-моделирование – это:
а) создание системы технических средств, программного обеспечения и процедур, предназначенных для сбора пространственных данных, управления и
манипулирования ими, их анализа, моделирования;
б) создание многослойной электронной карты, в которой опорный слой описывает географию определенной территории, а каждый из последующих слоев описывает один из аспектов состояния этой территории.
18. База данных представляет собой:
а) автоматизированная информационная система централизованного хранения и коллективного использования данных;
б) система централизованного хранения и коллективного использования данных.
19. Центральным элементом концепции устойчивого развития, согласно Декларации Рио (1992), является:
а) сохранение природной окружающей среды; б) обеспечение экономического
роста; в) развитие международных отношений; г) забота о человеке.
20. Кто, согласно Уставу «Хартии Земли», может присоединиться и участвовать в развитии этой системы:
а) только государства, являющиеся действительными членами ООН;
б) только общественные организации; в) любые лица, уплатившие членские
взносы; г) кто угодно.
21. Киотский протокол (1997) в отношении присоединившихся к нему стран
включает в себя обязательство …
а) сократить производство индивидуального автотранспорта на 5% до 2025 г.;
б) отказаться от использования хлорсодержащих растворителей в промышленности до 2010 г.;
126
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
в) сократить или стабилизировать выбросы парниковых газов по отношению к
уровню 1991 г.;
г) сократить выбросы озонразрушающих веществ в атмосферу на 50% к
2002г.
22. В каком месяце проходит экологический праздник «День птиц»?
а) март; б) апрель; в) май; г) июнь.
23. Школьный экологический мониторинг – это …
а) форма экологического образования, основанная на развертывании особой
(игровой) деятельности учащихся, стимулирующей высокий уровень мотивации, интереса и эмоциональной включенности;
б) часть системы экологического образования, предназначенная для формирования экологических знаний, умений, навыков и мировоззрения на базе
практической деятельности, включающей программные наблюдения за окружающей средой своей местности;
в) форма экологического образования, представляющая собой групповое посещение природных комплексов или учреждений культуры в образовательных
целях;
г) специально оборудованная в образовательных целях природная территория, на которой создаются условия для выполнения системы заданий, организующих и направляющих деятельность учащихся в природном окружении.
24. При выполнении школьного экологического проекта на этапе «Генерирование идей» ученикам необходимо:
а) осуществить сбор информации, ее анализ, выделить ограничивающие факторы;
б) проанализировать и оценить свою работу над проектом;
в) выбрать идею, позволяющую наиболее успешно решить проблему;
г) использовать различные методы поиска идей (мозговой штурм, ликвидация
тупиковых ситуаций) и составить план реализации проекта.
127
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Тест-билет. Вариант 2
1. Совокупность геохимических процессов, вызванных горно-технической,
инженерно-строительной и сельскохозяйственной деятельностью человека, называется …
а) ноогенезом; б) урбанизацией; в) экоцентризмом; г) техногенезом.
2. Потепление климата на Земле связано …
а) с озоновым экраном; б) с «парниковым эффектом»; в) с появлением смога;
г) с Ла-Нинья.
3. Острые производственные отравления наиболее часто происходят при
поступлении токсикантов …
а) через легкие; б) через неповрежденные кожные покровы; в) через желудочно-кишечный тракт.
4. Каково содержание углекислого газа (по объему) в нижних слоях атмосферы?
а) 0,2 %; б) 0,034 %; в) 2,5 %; г) 10 %.
5. К каким породам относятся органогенный известняк, нефть, уголь и т.д.?
а) химические осадочные породы; б) магматические породы;
в) метаморфические породы; г) биохимические осадочные породы.
6. Газ, который пропускает длинноволновое инфракрасное излучение и не
приводит к «парниковому эффекту».
а) SO2; б) СО2; в) СН4; г) N2О.
7. Лондонский смог возникает при туманной завесе, безветрии, температурной инверсии и не содержит …
а) дым; б) оксиды серы; в) углеводороды; г) озон.
8. Газ, который не способствует разрушению озонового слоя?
а) NxOy; б) СН4; в) СnН2n+2–x(F,CI)x; г) СОS.
9. Охрана окружающей среды (природы) – система межгосударственных,
государственных и общественных мероприятий, направленных на
предотвращение загрязнения природной среды при материальном производстве и удовлетворении физиологических и культурных потребностей людей, которая предполагает охрану всех геосфер Земли, как-то:
воды, недр, почв и …
а) пелагиали; б) бентали; в) мантии; г) воздуха.
10. Элементы природы, необходимые человеку для его жизнеобеспечения и
вовлекаемые им в материальное производство, называются …
а) природными ресурсами; б) природными условиями; в) природной средой; г)
предметами потребления.
11. Государственный орган общей компетенции в области охраны окружающей среды – это …
а) Минприроды РФ; б) Государственная Дума; в) Санэпиднадзор РФ; г) МЧС
России.
12. Производственно-хозяйственные нормативы воздействия – это …
128
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
а) ПДВ и ПДС; б) ОБУВ; в) ПДН; г) ОДК и ОДУ.
13. Максимальная концентрация вредного вещества в воздухе населенных
мест, не вызывающая при вдыхании в течение 20 минут рефлекторных (в
т.ч. субсенсорных) реакций в организме человека (ощущение запаха, изменение световой чувствительности глаз и др.), – это …
а) ПДКмр; б) ПДКсс; в) ПДКрз; г) ПДКпп.
14. Разработка и внедрение в практику научно-обоснованных, обязательных
для выполнения технических требований и норм, регламентирующих человеческую деятельность по отношению к окружающей среде, называется …
а) экологической экспертизой; б) экологической стандартизацией; в) экологическим мониторингом; г) экологическим моделированием.
15. К объектам глобального мониторинга относятся …
а) агроэкосистемы; б) животный и растительный мир; в) грунтовые воды; г)
ливневые стоки.
16. Вид ответственности, который предусмотрен за несоблюдение стандартов и иных нормативов качества окружающей среды, называется … ответственностью.
а) уголовной; б) административной; в) материальной; г) дисциплинарной.
17. Получение информации о земной поверхности (включая расположенные
на ее поверхности объекты) без непосредственного контакта с ней путем
регистрации приходящего от нее электромагнитного излучения называется:
а) аэрокосмическим мониторингом; б) дистанционным зондированием; в)
аэрофотосъемкой.
18. Геоинформационные системы – это:
а) система технических средств, программного обеспечения и процедур,
предназначенная для сбора пространственных данных, управления и манипулирования ими, их анализа, моделирования и отображения в целях решения комплекса задач по планированию и управлению;
б) создание многослойной электронной карты, в которой опорный слой описывает географию определенной территории, а каждый из последующих слоев описывает один из аспектов состояния этой территории.
19. Термин «экспорт загрязнений» применяется для условного обозначения
следующего процесса:
а) перемещение опасных отходов из развитых стран в развивающиеся с целью их захоронения; б) перемещение загрязняющих веществ в водной или
воздушной среде через национальные границы; в) перемещение экологически
опасных производств из развитых стран в развивающиеся; г) приобретение
жителями одних стран старой техники, бывшей в пользовании в других странах.
20. Общественная благотворительная организация «Всемирный фонд дикой
природы» главными целями своей деятельности ставит …
129
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
а) борьбу против строительства атомных электростанций; б) развитие природоохранного законодательства; в) сохранение биологического разнообразия
Земли; г) предотвращение изменений климата.
21. Классическое определение понятия «устойчивое развитие», как «развития, обеспечивающего потребности нынешнего поколения без ущемления способности будущих поколений удовлетворять свои потребности»,
было впервые сформулировано в …
а) докладе «Пределы роста» (1975); б) докладе «Наше общее будущее»
(1987); в) Декларации Рио-де-Жанейро по окружающей среде и развитию
(1992); г) Декларации Йоханнесбурга по устойчивому развитию (2002).
22. В каком месяце проходит экологический праздник «Всемирный день
охраны природы»?
а) март; б) апрель; в) май; г) июнь.
23. Экологическая игра – это …
а) форма экологического образования, основанная на развертывании особой
(игровой) деятельности учащихся, стимулирующей высокий уровень мотивации, интереса и эмоциональной включенности;
б) часть системы экологического образования, предназначенная для формирования экологических знаний, умений, навыков и мировоззрения на базе
практической деятельности, включающей программные наблюдения за окружающей средой своей местности;
в) форма экологического образования, представляющая собой групповое посещение природных комплексов или учреждений культуры в образовательных
целях;
г) специально оборудованная в образовательных целях природная территория, на которой создаются условия для выполнения системы заданий, организующих и направляющих деятельность учащихся в природном окружении.
24. При выполнении школьного экологического проекта на этапе «Оценка
проекта» ученикам необходимо:
а) осуществить сбор информации, ее анализ, выделить ограничивающие факторы;
б) проанализировать и оценить свою работу над проектом;
в) выбрать идею, позволяющую наиболее успешно решить проблему;
г) использовать различные методы поиска идей (мозговой штурм, ликвидация
тупиковых ситуаций) и составить план реализации проекта.
130
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Тест-билет. Вариант 3
1. Экологическое неблагополучие, характеризующееся глубокими необратимыми изменениями окружающей среды и существенным ухудшением
здоровья населения, называется …
а) экологическим риском; б) экологическим кризисом; в) экологической катастрофой.
2. Загрязнения по классификации Г.В. Стадницкого и А.И. Родионова (1988
г.), приводящие к изменению мест обитания популяций, а также к нарушению и преобразованию ландшафтов и экосистем в процессе природопользования, называются …
а) ингредиентными; б) стациально-деструкционными; в) параметрическими; г)
биоценотическими.
3. Вещества, вызывающие повышенную чувствительность организма к воздействию факторов внешней среды:
а) токсины; б) аллергены; в) канцерогены.
4. Каково содержание пресной воды по отношению ко всем ресурсам гидросферы?
а) 2 %; б) 98 %; в) 10 %; г) 25 %.
5. Почва, кроме экологических функций, по отношению к человеку осуществляет … функцию.
а) информационную; б) физическую; в) сельскохозяйственную; г) химическую
и физико-химическую.
6. По происхождению отходы делятся на бытовые, промышленные и …
а) сельскохозяйственные; б) твердые; в) газообразные; г) жидкие.
7. Среднегодовые темпы сведения тропических лесов («легких планеты») в
Африке, Америке и Азии в 80-ые годы 20-го века составляли …
а) 5 %; б) 2,5 %; в) 1,2 %; г) 0,5 %.
8. Что не относится к причинам деградации животного мира?
а) интродукция; б) искусственное изменение биотопов; в) инфекции; г) уничтожение.
9. В основе рационального природопользования и охраны природы лежат
такие аспекты, как экономический, здравоохранительный, эстетический,
воспитательный и …
а) научный; б) апокалипсический; в) схоластический; г) амбициозный.
10. Какими природными ресурсами являются каменный уголь, нефть и
большинство других полезных ископаемых?
а) исчерпаемые невозобновляемые; б) исчерпаемые возобновляемые; в)
неисчерпаемые.
11. Комплексный орган по выполнению основных природоохранных задач –
это …
а) Минздрав России; б) Минатом России; в) Гостехнадзор России; г) Министерство природных ресурсов РФ.
131
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
12. Количество загрязняющего вещества в окружающей среде (почве, воздухе, воде, продуктах питания), которое при постоянном или временном
воздействии на человека не влияет на его здоровье и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства – это …
а) ДЭ; б) ПДУ; в) ПДН; г) ПДК.
13. Максимальный уровень воздействия радиации, шума, вибрации, магнитных полей и иных вредных физических воздействий, который не представляет опасности для здоровья человека, состояния животных, растений, их генетического фонда – это …
а) LC50; б) ДК; в) LD50; г) ПДУ.
14. Методы и приемы получения полезных для человека продуктов, явлений
и эффектов с помощью живых организмов (в первую очередь микроорганизмов) – это …
а) биотехнология; б) рециркуляция; в) малоотходная технология; г) безотходная технология.
15. Контроль состояния окружающей среды с помощью живых организмов
называется … мониторингом.
а) биосферным; б) биологическим; в) природно-хозяйственным; г) импактным.
16. Подготовка экологически образованных профессионалов в разных областях деятельности достигается через …
а) систему экологического образования; б) самообразование; в) широкую просветительную работу по экологии; г) участие в общественном экологическом
движении.
17. Система управления базами данных представляет собой:
а) автоматизированная информационная система централизованного хранения и коллективного использования данных;
б) комплекс программных и лингвистических средств общего или специального назначения, реализующий поддержку создания баз данных, централизованного управления и организации доступа к ним различных пользователей в
условиях принятой технологии обработки данных.
18. Выберите из предложенных фраз те, которые относятся к принципам современного подхода к использованию дистанционного зондирования
Земли (ДЗЗ):
а) вся обработка и практически все использование ДЗЗ производится в цифровом виде с помощью компьютеров;
б) использование ДЗЗ в промышленности низкозатратное;
в) как правило, работа с ДЗЗ производится не с отдельными снимками, а с
виртуальной мозаикой многих кадров.
19. Предусматриваемый Киотским протоколом «механизм чистого развития»
предполагает …
132
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
а) приобретение на международном рынке развитыми странами у развивающихся стран неиспользованных квот на выбросы в атмосферу соответствующих газов;
б) реализацию развитыми странами на территориях развивающихся стран
проектов, направленных на сокращение выбросов в атмосферу соответствующих газов;
в) механизм распространения информации о новых технологиях, обеспечивающих достижение более высоких стандартов экологической безопасности;
г) предоставление субсидий странам, перевыполняющим взятые на себя обязательства по сокращению газовых выбросов.
20. Международная общественная природоохранная организация «Гринпис»
принципиально не принимает финансовые средства, поступающие в виде пожертвований от …
а) частных лиц; б) государственных структур; в) политических партий; г) коммерческих структур.
21. Общественная природоохранная организация Greenpeace организована
… ХХ века.
а) в 50-е годы; б) в 60-е годы; в) в 70-е годы; г) в 80-е годы.
22. В каком месяце проходит экологический праздник «День Земли»?
а) март; б) апрель; в) май; г) июнь.
23. Экологическая экскурсия – это …
а) форма экологического образования, основанная на развертывании особой
(игровой) деятельности учащихся, стимулирующей высокий уровень мотивации, интереса и эмоциональной включенности;
б) часть системы экологического образования, предназначенная для формирования экологических знаний, умений, навыков и мировоззрения на базе
практической деятельности, включающей программные наблюдения за окружающей средой своей местности;
в) форма экологического образования, представляющая собой групповое посещение природных комплексов или учреждений культуры в образовательных
целях;
г) специально оборудованная в образовательных целях природная территория, на которой создаются условия для выполнения системы заданий, организующих и направляющих деятельность учащихся в природном окружении.
24. При выполнении школьного экологического проекта на этапе «Исследование проблемы» ученикам необходимо:
а) осуществить сбор информации, ее анализ, выделить ограничивающие факторы;
б) проанализировать и оценить свою работу над проектом;
в) выбрать идею, позволяющую наиболее успешно решить проблему;
г) использовать различные методы поиска идей (мозговой штурм, ликвидация
тупиковых ситуаций) и составить план реализации проекта.
133
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Тест-билет. Вариант 4
1. К какому кризису приводит современное безудержное возрастание потребления с появлением огромного количества отходов на одного жителя
Земли?
а) продуцентов; б) редуцентов; в) консументов.
2. Что не относится к трем видам загрязнения окружающей среды?
а) химическое; б) физическое; в) биологическое; г) информационное.
3. Вещества, которые вызывают структурные изменения в тканях печени,
называются:
а) нейротоксичными; б) кардиотоксичными; в) гепатотосичными; г) гематоксичными.
4. Каково среднее содержание озона в стратосфере?
а) 3 10-6 %; б) 1∙10-3 %; в) 5 10-4 %; г) 1∙10-7 %.
5. Озон в стратосфере образуется из …
а) кислорода; б) водяного пара; в) углекислого газа; г) сернистого газа.
6. Кислотный дождь – это дождь или снег, имеющий рН …
а) меньше 5,6; б) около 7; в) около 9; г) больше 11.
7. С чем связана искусственная радиоактивность?
а) радиоактивные элементы; б) изотопы, образовавшиеся в результате наводящей радиации; в) изотопы «обычных» элементов; г) изотопы, образовавшиеся под действием космических лучей.
8. От чего не зависит процесс поглощения и накопления радиоактивных
изотопов живыми организмами?
а) от гравитационной постоянной; б) от природы радиоактивных элементов; в)
от коэффициента концентрации; г) от содержания элементов – антагонистов.
9. Использование и охрана природных ресурсов должны осуществляться на
основе предвидения и максимально возможного предотвращения негативных последствий природопользования – это называется правилом …
а) приоритета охраны природы над ее использованием; б) повышения степени использования; в) региональности; г) прогнозирования.
10. Что можно рекомендовать для предотвращения цветения воды в прудах
и озерах?
а) провести облесение берегов водоемов; б) лимитировать применение удобрений на полях; в) сохранить все традиционные виды пользования на берегах
водоемов; г) запретить выпас скота около них.
11. По определению ВОЗ здоровье человека – это совокупность компонентов, а именно: физического, духовного и … благополучия.
а) экологического; б) культурного; в) социального; г) материального.
12. При содержании в природном объекте нескольких загрязняющих веществ, обладающих суммацией действия, сумма отношений Сi/ПДКi не
должна превышать …
а) 5; б) 10; в) 1; г) 0,5.
134
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
13. Качество окружающей среды – это …
а) соответствие параметров и условий среды нормальной жизнедеятельности
человека;
б) система жизнеобеспечения человека в цивилизованном обществе;
в) уровень содержания в окружающей среде загрязняющих веществ;
г) совокупность природных условий, данных человеку при рождении.
14. Технологии, которые позволяют получить конечную продукцию с минимальным расходом вещества и энергии, называются …
а) комплексными; б) инновационными; в) ресурсосберегающими; г) затратными.
15. Оценка уровня возможных негативных воздействий намечаемой хозяйственной и иной деятельности на окружающую природную среду, природные ресурсы и здоровье человека – это …
а) экологическая экспертиза; б) экологический аудит; в) экологический мониторинг; г) экологический контроль.
16. Полезные ископаемые по принципу исчерпаемости относятся к …
а) исчерпаемым возобновляемым; б) исчерпаемым относительно возобновляемым; в) исчерпаемым невозобновляемым; г) неисчерпаемым.
17. В зависимости от орбиты движения космического аппарата на качество
космических снимков влияют несколько параметров. Какие?
а) форма орбиты; б) наклонение; в) атмосфера; г) высота; д) период обращения вокруг Земли; е) освещенность.
18. Дистанционное зондирование – это:
а) метод получение информации о земной поверхности без непосредственного контакта с ней путем регистрации проходящего от нее электромагнитного
излучения;
б) наблюдение за Землей из космоса;
в) проведение мониторинга без непосредственного контакта с Землей, в ходе
которого происходит получение информации об объектах.
19. В рамках концепции корпоративной социальной ответственности, коммерческие организации признают ответственность за влияние их деятельности и добровольно принимают на себя обязательства учитывать
интересы…
а) сотрудников; б) местных сообществ; в) окружающей среды; г) заказчиков и
поставщиков.
20. Если международным договором Российской Федерации в области охраны окружающей среды установлены нормы, отличающиеся от предусмотренных Федеральным законом РФ «Об охране окружающей среды»,
то …
а) применяются нормы, установленные Федеральным законом; б) применяются нормы, установленные международным договором; в) необходимо обратиться в суд для установления истины; г) выполняются правила, принятые
позднее.
135
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
21. В каком году был подписан Киотский протокол по стабилизации выбросов
парниковых газов?
а) 1987 г.; б) 1997 г.; в) 1992 г.; г) 1985 г.
22. В каком месяце проходит экологический праздник «Международный день
охраны озонового слоя»?
а) июль; б) август; в) сентябрь; г) октябрь.
23. Учебная экологическая тропа – это …
а) форма экологического образования, основанная на развертывании особой
(игровой) деятельности учащихся, стимулирующей высокий уровень мотивации, интереса и эмоциональной включенности;
б) часть системы экологического образования, предназначенная для формирования экологических знаний, умений, навыков и мировоззрения на базе
практической деятельности, включающей программные наблюдения за окружающей средой своей местности;
в) форма экологического образования, представляющая собой групповое посещение природных комплексов или учреждений культуры в образовательных
целях;
г) специально оборудованная в образовательных целях природная территория, на которой создаются условия для выполнения системы заданий, организующих и направляющих деятельность учащихся в природном окружении.
24. При выполнении школьного экологического проекта на этапе «Отбор
идей» ученикам необходимо:
а) осуществить сбор информации, ее анализ, выделить ограничивающие факторы;
б) проанализировать и оценить свою работу над проектом;
в) выбрать идею, позволяющую наиболее успешно решить проблему;
г) использовать различные методы поиска идей (мозговой штурм, ликвидация
тупиковых ситуаций) и составить план реализации проекта.
136
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
№ вопроса
1.
Ключ к ответам на тест-билеты
Ответы
Вариант
Вариант
Вариант
№1
№2
№3
а
г
в
Вариант
№4
б
2.
г
б
б
г
3.
в
а
б
в
4.
б
б
а
в
5.
в
г
в
а
6.
в
а
а
а
7.
в
г
в
б
8.
б
г
а
а
9.
а
г
а
г
10.
в
а
а
а
11.
а
б
г
в
12.
а
а
г
в
13.
а
а
г
а
14.
г
б
а
а, б, в
15.
а
б
б
а
16.
а
б
а
в
17.
б
б
б
а, б, г, д
18.
а
а
а, б
а
19.
г
в
б, в
а, б, в, г
20.
г
б, в, г
б, в, г
б
21.
в
б
в
б
22.
а
г
б
в
23.
б
а
в
г
24.
г
б
а
в
137
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Учебное издание
___________________________________________
Гинко Владимир Иванович
Кисляков Павел Александрович
Экология и безопасность жизнедеятельности
учебно-методическое пособие
Подписано в печать 14.10.2011. Формат 60х84 1/16
Усл. печ. листов 8,5. Печать плоская. Тираж 100 экз.
Издательство ФГБОУ ВПО «ШГПУ»
155908, г. Шуя Ивановской области, ул. Кооперативная, 24
Тел/факс (49351)4-65-94
Отпечатано в типографии ГОУ ВПО
«Шуйский государственный педагогический университет»
155908, г. Шуя Ивановской области, ул. Кооперативная, 24
138
Документ
Категория
Географические науки
Просмотров
725
Размер файла
1 390 Кб
Теги
экологии, 2024, безопасности, жизнедеятельности
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа