Научные проблемы охраны природы и экологии
А.Д. Яншин,академик РАН
Охрана природы до недавнего времени была делом отдельных лиц и обществ, а экология первоначально не имела к охране природы никакого отношения. Этим именем Эрнст Геккель в 1866 г. в монографии «Всеобщая морфология» окрестил науку о взаимосвязях животных и растений, обитающих на определенной территории, их отношениях между собой и к условиям обитания.
Кто что или кого ест, как приспосабливается к сезонным изменениям климата — основные вопросы первоначальной экологии. Эту дисциплину изучали на биологических факультетах университетов, но за исключением узкого круга специалистов о ней никто ничего не знал. Перелистайте газеты и научно-популярные журналы, выходившие у нас до 1970 г., и вы нигде не встретите слова «экология».
А сейчас оно у всех на слуху. Экологию преподают почти во всех высших учебных заведениях страны, издаются специальные экологические газеты и журналы, по экологии защищают многочисленные диссертации.
Такая резкая перемена на протяжении 30 лет произошла в силу двух взаимосвязанных обстоятельств, характерных для второй половины века: роста населения Земли и научно-технической революции.
Быстрый рост населения Земли получил название демографического взрыва. Об этом явлении трудно судить по России, где население начиная с 1993 г. начало убывать, и даже по Западной Европе, где оно растет очень медленно, но его хорошо иллюстрируют данные демографической статистики Китая, стран Африки, Латинской Америки, юга Азии, где население растет гигантскими темпами.
В начале века на Земле жили 1,5 млрд человек. В 1950 г., несмотря на потери в двух мировых войнах, численность населения возросла до 2,5 млрд, а затем стала ежегодно увеличиваться на 70-100 млн человек. В 1993 г. численность населения Земли достигла 5,5 млрд человек, т.е. удвоилась по сравнению с 1950 г., а в 2000 г. превысит 6 млрд.
Не останавливаясь на причинах демографического взрыва, отметим, что он сопровождался изъятием у природы огромных территорий под жилые дома и общественные учреждения, автомобильные и железные дороги, аэропорты и пристани, посевы и пастбища. Сотнями квадратных километров вырубались тропические леса. Под копытами многочисленных стад степи и прерии превращались в пустыни.
Одновременно с демографическим взрывом произошла и научно-техническая революция. Человек освоил ядерную энергию, ракетную технику и вышел в Космос. Он изобрел компьютер, создал электронную технику и промышленность синтетических материалов.
Демографический взрыв и научно-техническая революция привели к колоссальному увеличению потребления природных ресурсов. Так, ныне в мире ежегодно добывается 3,5 млрд т нефти и 4,5 млрд т каменного и бурого угля. При таких темпах потребления стало очевидным исчерпание многих природных ресурсов в ближайшее время. Одновременно отходы гигантских производств стали все больше загрязнять окружающую природную среду, разрушая здоровье населения. Во всех промышленно развитых странах большое распространение получили раковые, хронические легочные и сердечно-сосудистые заболевания.
Первыми забили тревогу ученые. Начиная с 1968 г., итальянский экономист Аурелио Печчеи стал ежегодно собирать в Риме крупных специалистов из разных стран для обсуждения вопросов о будущем цивилизации. Эти встречи получили название Римского клуба. Весной 1972 г. вышла первая книга, подготовленная Римским клубом, с характерным названием «Пределы роста». А в июне того же года ООН провела в Стокгольме Первую международную конференцию по окружающей среде и развитию, которая обобщила материалы о загрязнении и его вредном влиянии на здоровье населения многих стран. Участники конференции пришли к выводу, что человек из субъекта, изучавшего экологию животных и растений, в новых условиях сам должен превратиться в объект многосторонних экологических исследований. Они обратились к правительствам всех стран мира с призывом создавать для этой цели специальные государственные учреждения.
После конференции в Стокгольме экология соединилась с охраной природы и начала приобретать теперешнее большое значение. В разных странах стали создаваться министерства, департаменты и комитеты по экологии, причем их главной целью стал мониторинг окружающей природной среды и борьба с ее загрязнением для сохранения здоровья населения. В СССР в 1973 г. была создана Комиссия по охране природы и рациональному использованию природных ресурсов при Президиуме Совета Министров. На ее базе в 1987 г. был образован Госкомитет. В первое правительство независимой России он вошел под названием Министерства экологии, но потом снова был переименован в Комитет, и слово «экология» осталось только в его сокращенном названии (Госкомэкологии).
Для проведения исследований по экологии человека требовалась теоретическая основа. Такой основой сначала русские, а потом и зарубежные исследователи признали учение В.И. Вернадского о биосфере и неизбежности ее эволюционного превращения в сферу человеческого разума — ноосферу.
Экологические проблемы современности по своим масштабам условно могут быть разделены на локальные, региональные и глобальные и требуют для своего решения неодинаковых средств и различных по характеру научных разработок.
Пример локальной экологической проблемы — завод, сбрасывающий без очистки в реку свои промстоки, вредные для здоровья людей. Это — нарушение закона. Органы охраны природы или даже общественность должны через суд оштрафовать такой завод и под угрозой закрытия заставить его строить очистные сооружения. Особой науки при этом не требуется.
Примером региональных экологических проблем может служить Кузбасс — почти замкнутая в горах котловина, заполненная газами коксовых печей и дымами металлургического гиганта, об улавливании которых при строительстве никто не думал, или высыхающее Аральское море с резким ухудшением экологической обстановки на всей его периферии, или высокая радиоактивность почв в районах, прилегающих к Чернобылю.
Для решения таких проблем уже нужны научные исследования. В первом случае — разработка рациональных методов поглощения дымовых и газовых аэрозолей, во втором — точные гидрологические исследования для выработки рекомендаций по увеличению стока в Аральское море, в третьем — выяснение влияния на здоровье населения длительного воздействия слабых доз радиации и разработка методов дезактивации почв.
Однако антропогенное воздействие на природу достигло таких масштабов, что возникли проблемы глобального характера, о которых в начале XX в. никто не мог даже подозревать. Если оставить в стороне экономические и социальные аспекты, а говорить только о природе, то можно назвать следующие глобальные экологические проблемы, находящиеся в поле зрения человечества в конце XX в.: глобальное потепление климата, истощение озонового слоя, истребление лесного покрова Земли, опустынивание обширных территорий, загрязнение Мирового океана, уменьшение видового разнообразия фауны и флоры. Научные исследования нужны не только для решения или смягчения этих проблем, но и для выяснения причин их возникновения, ведь без этого решить их просто невозможно.
Поясним на примере, как вытягиваются в цепочку вопросы, требующие специального исследования.
Начавшееся во второй половине XX в. резкое потепление климата является достоверным фактом. Мы его чувствуем по более мягким, чем раньше, зимам. Средняя температура приземного слоя воздуха по сравнению с 1956-1957 гг., когда проводился Первый международный геофизический год, возросла на 0,7 °С. На экваторе потепления нет, но чем ближе к полюсам, тем оно заметнее. За Полярным кругом оно достигает 2 °С.
На Северном полюсе подледная вода потеплела на 1 °С и ледяной покров начал подтаивать снизу.
В чем причина этого явления? Одни ученые считают, что это — результат сжигания огромной массы органического топлива и выделения в атмосферу больших количеств углекислого газа, который является парниковым, т.е. затрудняет отдачу тепла от поверхности Земли. Другие, ссылаясь на изменения климата в историческое время, считают антропогенный фактор потепления климата ничтожным и связывают это явление с усилением солнечной активности.
В связи с потеплением климата возникает ряд сопутствующих вопросов. Каковы перспективы его дальнейшего развития? Как потепление повлияет на увеличение испарения с поверхности Мирового океана и как это отразится на количестве осадков? Как будут распределяться по площади эти осадки? И ряд более конкретных вопросов, касающихся территории России: в связи с потеплением и общим увлажнением климата можно ли ожидать смягчения засух в Нижнем Поволжье и на Северном Кавказе; следует ли ждать увеличения стока Волги и дальнейшего подъема уровня Каспия; начнется ли отступление вечной мерзлоты в Якутии и Магаданской области; станет ли легче мореплавание вдоль северных берегов Сибири?
На все эти вопросы можно дать точный ответ. Однако для этого должны быть проведены различные научные исследования.
Не менее сложна в научном отношении экологическая проблема озонового слоя. Она возникла в 1982 г., когда зонд, запущенный с британской станции в Антарктиде, на высоте 25-30 км обнаружил резкое снижение содержания озона.
С тех пор над Антарктидой все время регистрируется озоновая «дыра» меняющихся форм и размеров. Позднее такая же «дыра» была обнаружена над Канадским арктическим архипелагом, над Шпицбергеном, а затем и в разных местах Евразии, в частности над Воронежем.
Истощение озонового слоя представляет гораздо более опасную реальность для всего живого на Земле, чем падение какого-нибудь сверхкрупного метеорита, ведь озон (трехатомный кислород, образующийся в стратосфере из обычного кислорода за счет энергии ультрафиолетовых и еще более коротковолновых космических лучей) не допускает опасное излучение до поверхности Земли. Если бы не озон, эти лучи разрушили бы все живое.
Истощение озонового слоя взволновало не только ученых, но и правительства многих стран. Начались поиски причин. Сначала подозрение пало на хлор- и фторуглеводороды, употребляемые в холодильных установках, так называемые фреоны. Они действительно легко окисляются озоном, тем самым уничтожая его. Были выделены крупные суммы на поиски их заменителей. Однако холодильные установки применяются преимущественно в странах с теплым и жарким климатом, а озоновые дыры почему-то наиболее ярко проявляются в полярных областях. Это вызывало недоумение. Потом было установлено, что много озона уничтожается ракетными двигателями современных самолетов, летающих на больших высотах, а также при запусках космических кораблей и спутников.
Для окончательного решения вопроса о причинах истощения озонового слоя необходимы детальные научные исследования. Другой цикл исследований нужен для выработки наиболее рациональных способов искусственного восстановления прежнего содержания озона в стратосфере. Работы в этом направлении уже начаты.
Но оставлена ли идея преобразования природы? Совершенствуется ли практика природопользования? В каком направлении меняется отношение человека к окружающей природной среде?
Ответами могут служить несколько примеров.
Первый пример. Рыболовство с давних пор было одним из главных занятий норвежцев. Ловить рыбу ходили через океан к отмелям у берегов Исландии и Нью-Фаундленда. Ловили преимущественно сельдь, но в небольшом количестве и семгу, или европейского лосося, который через фьорды заходит в горные речки Норвегии на нерест.
Около 20 лет назад норвежцы догадались изменить технику лова лососей. После захода рыбы на нерест они перегораживают выход из нескольких фьордов в море мелкоячеистой сетью. После созревания икры мальки лососей скатываются по речкам во фьорд, но выйти из него не могут. Их подкармливают сначала рыбным фаршем, а потом мелкой «сорной» рыбой, которую вылавливают у берегов Норвегии. Молодые лососи быстро растут, через 3-4 года достигают веса 9-10 кг, после чего их легко вылавливают неводами.
Новый способ разведения и лова позволил Норвегии увеличить ежегодную добычу лосося с нескольких десятков тысяч тонн до 500 тыс. т, т.е. более чем на порядок. В любом европейском ресторане теперь можно получить сравнительно дешевую норвежскую лососину. А норвежские рыболовы стали жить намного богаче.
Другим примером целесообразного изменения природных экосистем может служить разведение морских моллюсков в Японии, Китае и Вьетнаме. В этих странах некоторые виды бентосных морских моллюсков с давних пор употребляют в пищу. Однако в последние два десятилетия началось их искусственное разведение. Обширные площади прибрежного мелководья этих стран были предварительно расчищены от другой донной фауны, а потом заселены теми видами съедобных моллюсков, что наиболее быстро растут.
Никто не знает, сколько съедобных морских моллюсков вылавливали раньше, но в последние годы их суммарная добыча составила 5 млн т, и это стало существенным подспорьем в пищевом балансе населения Юго-Восточной Азии.
Примером рационального природопользования может также служить лесное хозяйство Германии, где приняли закон (и он строго соблюдается), что площадь, занимаемая лесами, не должна быть меньше 27% всей территории страны. В лесах там нет ни поваленных гниющих стволов деревьев, ни пней. Леса Германии все вторичные и однородные. Для посадок выбраны породы деревьев с хорошей, крепкой древесиной и относительно быстрым ростом. До высоты примерно 600 м леса состоят из бука, а в горных районах юга Германии — из особого вида ели. Бук относительно быстро наращивает древесину — за 45 лет, ель — за 60 лет. По достижении такого возраста лес вырубают, а освободившиеся площади засаживают молодыми деревьями.Такой способ ведения лесного хозяйства обеспечивает Германию необходимой древесиной и не нарушает экологического равновесия. В лесах Германии водятся благородные олени, косули, кабаны и зайцы, гнездятся тетерева и певчие птицы.
Эти примеры показывают то отношение человека к окружающей природной среде, которое должно стать господствующим в век ноосферы. Верится, что широкое экологическое образование будет способствовать превращению биосферы в сферу человеческого разума — ноосферу, при вступлении в которую все человечество поймет, что оно есть часть этой ноосферы, и будет стремиться не к уничтожению, а к расширению и умножению природных богатств.
Список литературы
Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта www.ecolife.ru/
www.ronl.ru
Реферат
Тема: История развития экологии. Пестициды — токсический удар по биосфере и человеку
1 История развития экологии.
Ситуации, побудившие развитие экологии в 20 веке.
Экологическая обстановка вашего города в настоящее время
Большое влияние на мировоззрение ученых современной эпохи оказали древнегреческие ученые. Аристотель (384-322 до н. э.) в своей «Истории животных» различал водных и сухопутных животных, плавающих, летающих, ползающих. Его внимание привлекали такие вопросы, как приуроченность организмов к местообитаниям, одиночная или стайная жизнь, различия в питании и т.д. Вопросы строения и жизни организмов рассматривались в трудах таких античных мыслителей и философов, как Теофраст (371-280 до н.э.), Плиний Старший (23-79 н. э.) с его знаменитой «Естественной историей».
Удивительные открытия, которые принесли с собой путешествия в отдаленные страны и великие географические открытия эпохи Возрождения, послужили толчком для развития биологии. Ученые и путешественники не только описывали внешнее и внутреннее строение растений, но и сообщали сведения о зависимости растений от условий произрастания или возделывания. Описание животных сопровождалось сведениями о их поведении, повадках, местах обитания. Известный английский химик Роберт Бойль (1627-1691) оказался первым, кто осуществил экологический эксперимент: он опубликовал результаты сравнительного изучения влияния низкого атмосферного давления на различных животных. Большой вклад в формирование экологических знаний внесли такие выдающиеся ученые, как шведский естествоиспытатель Карл Линней (1707-1778) и французский исследователь природы Жорж Бюффон (1707-1788), в трудах которых подчеркивалось ведущее значение климатических факторов. Особенно большой интерес представляют сочинения Линнея «Экономия природы» и «Общественное устройство природы». Под «экономией» Линней понимал взаимные отношения всех естественных тел, он сравнивал природу с человеческой общиной, живущей по определенным законам.
Экология же как наука начала формироваться в конце ХVIII веке, и то сначала как один из разделов зоологии. Развитие классической биологии долгое время шло по пути изучения морфологических и функциональных особенностей организмов в их единстве с условиями существования. Предысторией современной экологии являются труды натуралистов и географов XVIII-XIX вв. Большое влияние на развитие экологической науки оказал французский автор первого эволюционного учения Ж.Б.Ламарк (1744- 1829), считавший, что важнейшей причиной приспособительных изменений организмов, эволюции растений и животных является влияние внешних условий среды. В своем труде «Гидрология» он дал первые представления о биосфере как области жизни и о оболочке Земли.
Термин «биосфера» впервые ввел в научный обиход в 1875 году австрийский геолог Э.Зюсс (1831-1914), в работах которого биосферу понимали как тонкую пленку жизни на земной поверхности, в значительной мере определяющую лик Земли.
Существенной вехой в развитии науки об образе жизни различных живых организмов является труд Т.Мальтуса (1798), в котором приведены уравнения экспоненциального роста популяций как основы демографических концепций. Несколько позже П.Ф.Ферхюльст предложил уравнение «логистического» роста. Эти работы обосновали представления о динамике численности популяций. Тогда же в трудах врача В.Эдвардса, философа О.Конта и биолога И.И.Мечникова было положено начало экологии человека. Социальные аспекты экологии человека отражены в трудах О.Конта, Д.Милля и Г.Спенсера, а также американских социологов Р.Парка и Б.Берджеса.
Важные наблюдения, оказавшие влияние на развитие экологии, были выполнены учеными Российской Академии наук в ходе экспедиционных исследований, проводимых со второй половины XVIII в. Среди организаторов и участников этих экспедиций надо отметить С.П.Крашенинникова (1713-1755) с его «Описанием земли Камчатки», И.И.Лепехина (1740-1802) — автора четырехтомных «Дневных записок путешествия доктора и Академии наук адъюнкта Ивана Лепехина по разным провинциям Российского государства», академика П.С.Палласа (1741-1811), подготовившего капитальный труд «Описание животных российско-азиатских». Профессор Московского университета К.Ф.Рулье (1814-1858) в своих трудах и публичных лекциях настоятельно подчеркивал необходимость изучения эволюции живых организмов и объяснения жизни, развития и строения животных в зависимости от изменений их среды. Большое значение для развития экологии имели труды известного русского зоолога Н.А.Северцова (1827-1885).
Особую роль в развитии экологических идей сыграли труды великого английского ученого-естествоиспытателя Чарлза Дарвина (1809-1882) — основателя учения об эволюции органического мира. Вывод Дарвина о существующей в природе постоянной борьбе за существование принадлежит к числу центральных проблем экологии.
Термин «экология» в 1866 году предложил немецкий биолог Эрнст Геккель (1834-1919). Он относил экологию к биологическим наукам и наукам о природе, которых прежде всего интересуют все стороны жизни биологических организмов.
Как самостоятельная наука экология сформировалась к началу двадцатого столетия. Большой вклад в ее развитие в XX веке внесли всемирно известные ученые-ботаники К.А.Тимирязев (1843-1920), В.В.Докучаев (1846-1903), Ф.Клементс (1874-1945), В.Н.Сукачев (1880-1967) и ряд других.
Крупнейший русский ученый XX века Владимир Иванович Вернадский (1863-1945) создает учение о биосфере. Он показывает, какую огромную роль играют живые организмы в геохимических процессах на нашей планете. В конце жизни Вернадский приходит к выводу, что биосфера тесно связана с деятельностью человека; от этой деятельности зависит сохранность равновесия состава биосферы. Он вводит новое понятие — ноосфера, что означает «мыслящая оболочка», то есть сфера разума.
В 1927 году Ч.Элтон выпустил первый учебник-монографию по экологии. В нем было описано своеобразие биоценотических процессов, дано понятие экологической ниш, обосновано «правило экологических пирамид», сформулированы принципы популяционной экологии. Вскоре были предложены математические модели роста численности популяций и их взаимодействия (В.Вольтерра, А.Лотка), проведены лабораторные опыты по проверке этих моделей (Г.Ф.Гаузе). Таким образом, в 20-30-е годы сформировалось направление экологии популяций, в 30-е годы — понятие экосистемы. Его введение связывают с работами А.Тенсли (1935). Под экосистемой понимали совокупность организмов и неживых компонентов среды их обитания, при взаимодействии которых происходит более или менее полный биотический круговорот (с участием продуцентов, консументов и редуцентов), в то же время продолжались широкие количественные исследования функциональных особенностей различных экосистем — их структуры, продуктивности, условий их устойчивости, трофических связей в экосистемах.
В начале 40-х годов В.Н.Сукачев (1880-1967) обосновал концепцию биогеоценоза, имевшую большое значение для развития теоретической базы экологии. В 50-е годы сформировалась обитая экология, основное внимание в которой уделяется изучению взаимодействия организмов и структуры образуемых ими систем, к 70-м годам сложились направления, называемые «физиологической» и «эволюционной» экологией. В рамках экологии сформировалось самостоятельное направление физиологии, посвященное исследованию механизмов адаптации. В нашей стране представителями этого направления, достигнувшего расцвета в 60-70-х годах XX столетия были Н.И.Калабухов, А.Д.Слоним, а в последние годы — акад. И.А.Шилов.
В наши дни получили развитие «количественная» экология и математическое моделирование биосферных и экосистемных процессов.
Во второй половине двадцатого столетия происходит своего рода «экологизация» современной науки. Это связано с осознанием огромной роли экологических знаний, с пониманием того, что деятельность человека зачастую не просто наносит вред окружающей среде, но и, воздействуя на нее негативно, изменяя условия жизни людей, угрожает самому существованию человечества. Поэтому необходимо понять, каким образом происходит воздействие человека на окружающую среду, и найти те пределы изменения условий, которые позволяют не допустить экологического кризиса. Таким образом, экология становится теоретической основой для рационального использования природных ресурсов. В изучении многообразных процессов, которые происходят в живой природе, большую помощь оказывают экспериментальные методы. В лабораторных опытах исследуется влияние разных условий на организмы, выясняется их реакция на заданные воздействия. Изучая отношения организмов со средой обитания в искусственных условиях, можно глубже разобраться в происходящих явлениях природы. Если в период своего возникновения экология изучала взаимоотношения организмов с окружающей средой и была составной частью биологии, то современная экология охватывает чрезвычайно широкий круг вопросов и тесно переплетается с целым рядом смежных наук, прежде всего таких, как биология (ботаника и зоология), география, геология, физика, химия, генетика, математика, медицина, агрономия, архитектура.
Обобщая вышесказанное, следует отметить, что развитие общей экологии задержалось и в XX веке. Как отмечают Н.Ф. Реймерс, А.С. Степановских, экология отстала от таких наук, как эмбриология, физиология, генетика на несколько десятилетий. Причины отставания:
— Недооценка потребности в открытии общих законов развития живого вещества; изучение взаимоотношений организмов друг с другом и со средой должно идти с учетом огромного разнообразия животного и растительного мира и их взаимозависимости. Многие направления экологии находятся на аналитической стадии.
— Между науками, а, следовательно, и между учеными, существуют жесткие искусственные, в том числе психологические барьеры. Узкому специалисту удобнее и привычнее рассматривать «свои» предметы и явления вне существующих между ними взаимосвязей. Как сказал небезызвестный Козьма Прутков: «Узкий специалист подобен флюсу»! Но для всестороннего выявления особенностей экосистем необходимо изучение их коллективами разных специалистов. В первую очередь такие барьеры возведены между биологическими и небиологическими науками (социология, политика, экономика).
— Отсутствие реальных перспектив развития общей экологии, существовавшее вплоть до середины прошлого столетия. Недопонимание того, что методы общей экологии отличаются от методов, используемых в смежных науках (так, нельзя в экосистеме измерять физиологические параметры в одном месте, невозможно выделив один фактор в природе, устранить измеряемой характеристикой проявление остальных) и что нельзя лабораторные методы переносить на природу.
Лишь в конце XX произошло осознание того, что деятельность человека часто не только наносит вред окружающей среде, но и угрожает самому существованию человечества. При этом в изменении структуры и динамики экосистем резко возросла роль случайных факторов, нередко приводящих к катастрофам с многочисленными человеческими жертвами. Человечество лишь в последние десятилетия начало всерьез осознавать важность для себя экологических проблем. Ведь вопрос стоит однозначно — быть или не быть на Земле технократической цивилизации. Этим и объясняется повальная экологизация, как самой науки, так и других направлений человеческой деятельности, экологизация всевозможных производств, связанных с потреблением природных ресурсов.
Экологическое состояние на территории Красноярского края можно определить как неблагополучное: по объему выбросов загрязняющих веществ в атмосферу Красноярский край постоянно занимает первое место в РФ. По количеству выбросов загрязняющих веществ на одного жителя самыми неблагоприятными городами можно считать Назарово (1,296 тонны в год на одного жителя), Шарыпово (0,774 т), Ачинск (0,557 т), Бородино (0,422 т), Уяр (0,362 т). В атмосферу столицы края в 2007 году было выброшено по 0,298 тонны загрязняющих веществ на каждого красноярца.
По основным источникам выбросов предприятия городов края распределились следующим образом: в Ачинске 78,2% составляют выбросы металлургических предприятий, в Красноярске 45,7% дает также металлургия и 38,4% — энергетика, в Канске — энергетика (54,5%) и химическое производство (26,6%), в Лесосибирске — обработка древесины (54,4%) и ЖКХ (23,3%), в Минусинске — энергетика (61,3%), в Назарово — энергетика (96,4%), в Шарыпово — энергетика (95,6%).
Отдельной строкой в итогах по выбросам загрязняющих веществ в атмосферу городов и районов Красноярского края стоит Норильский промышленный район (НПР). Там в 2007 году в воздух было выброшено почти 2 млн. тонн. Неблагополучное состояние воздуха в НПР определяют выбросы диоксида серы (40 ПДК и выше).
Можно выделить следующие причины высокого уровня загрязнения населенных мест Красноярского края:
— во-первых, резкое снижение эффективности государственной экологической экспертизы и государственного экологического контроля;
— во-вторых, значительная концентрация предприятий в сложившихся промышленных зонах и их экологически опасное отраслевое сочетание;
— в-третьих, размещение промышленных предприятий 2-4 класса санитарной вредности на территориях жилых зон;
— в-четвертых, отсутствие организованных санитарно-защитных зон промышленных узлов и предприятий.
Кроме того, среди основных причин загрязнения среды обитания красноярцев были названы интенсивное дорожное движение и несвоевременный вывоз мусора на полигоны хранения бытовых отходов.
Таким образом, современная экология — универсальная, бурно развивающаяся, комплексная наука, имеющая большое практическое значение для всех жителей нашей планеты. Экология — наука будущего, и возможно, само существование человека будет зависеть от прогресса этой науки.
2 Пестициды. Категории и природа пестицидов. Польза и вред пестицидов. Пути попадания пестицидов в организм человека
Два понятия — «пестициды» и «окружающая среда» — неразрывно связаны между собой с момента появления первых химических средств защиты растений.
Пестициды (от лат. pestis — зараза и caedd — убиваю) — химические или биологические препараты, используемые для борьбы с вредителями и болезнями растений, сорными растениями, вредителями хранящейся сельскохозяйственной продукции, бытовыми вредителями и внешними паразитами животных, а также для регулирования роста растений, предуборочного удаления листьев (дефолианты), предуборочного подсушивания растений (десиканты) (ФЗ «О безопасном обращении с пестицидами и агрохимикатами»).
Пестициды — собирательный термин, охватывающий химические соединения различных классов, применяемые для борьбы с вредными организмами в сельском хозяйстве, здравоохранении, промышленности, нефтедобыче и многих других случаях. Пестициды начали использовать еще в войсках Александра Македонского для борьбы с паразитами человека (порошок долматской ромашки). В здравоохранении пестициды применяют для борьбы с членистоногими — переносчиками таких опасных заболеваний, как малярия, чума, туляремия, энцефалит, сонная и слоновая болезнь, многие кишечные заболевания. В здравоохранении и ветеринарии, кроме того, пестициды используют в качестве дезинфицирующих средств, в промышленности — для предохранения неметаллических материалов (полимеров, древесины, текстильных изделий), борьбы с обрастанием морских судов, особенно в южных морях, для борьбы с сероводородобразующими бактериями, для предохранения труб от коррозии.
В наибольших масштабах пестициды используют в сельском хозяйстве для борьбы с членистоногими (инсектициды и акарициды), нематодами (нематоциды), грибными (фунгициды) и бактериальными (бактерициды) заболеваниями растений и животных, а также для борьбы с сорняками (гербициды). К пестицидам относят также регуляторы роста растений (ретарданты), используемые для борьбы с полеганием различных культур, для дефолиации (удаления листьев) и десикации (подсушивания растений на корню), чтобы облегчить уборку урожая, а также для предохранения от заморозков и засухи. Во многих странах с помощью пестицидов ведется химическая борьба с вредителями лесов, а также переносчиками заболеваний человека и домашних животных (например, с малярийными комарами).
Пестициды по своей природе и химической структуре делятся на
— органические (фосфорорганические, хлорорганические, ртутьорганические, мышьяксодержащие препараты, производные уксусной и масляной кислот, мочевины, карбаматы и др.),
— неорганические (препараты, содержащие медь, цинк и др.)
— растительные (пиретрум, анабазин и др.).
Неорганические, в частности соединения фтора, не очень эффективны и накапливаются в почве. Природные органические инсектициды, такие, как алкалоид никотин, в основном уже вышли из применения; впрочем, пиретрумом до сих пор широко пользуются и в доме, и в саду, поскольку он не опасен для теплокровных животных. Чаще всего сейчас употребляются синтетические органические соединения, особенно фосфорорганические, сероорганические, карбаматы и пиретроиды. Почти все хлорорганические инсектициды, в т.ч. ДДТ, запрещены в большинстве стран, поскольку отравляют окружающую среду.
По токсичности пестициды делятся на: высокотоксические вещества— ЛД50 до 50 мг/кг, токсичные — ЛД50 50—200 мг/кг, среднетоксичные — ЛД5о 200—1000 мг/кг, малотоксичные — ЛД50 более 1000 мг/кг.
Пестициды в зависимости от объекта подразделяются на гербициды — для уничтожения сорной растительности; инсектициды — против вредных насекомых; зооциды — для борьба с грызунами; фунгициды — с возбудителями грибковых заболеваний. К пестицидов относят и репелленты и антифиданты — вещества, способные отпугивать вредные организмы; аттрактанты — привлекающие вещества, которые используют для дезориентации, контроля или последующего уничтожения определенных видов животных; гормональные инсектициды и хемостерилизаторы — препятствуют нормальному развитию и размножению, а также вещества, по механизму действия родственные гербицидам: регуляторы роста растений влияют на процессы роста и развития растений, дефолианты — удаляют листья, дефлоранты — для удаления цветков, десиканты — подсушивают растения.
И все же применение пестицидов было и остается одним из основных путей интенсификации сельскохозяйственного производства. Однако, будучи чужеродными химическими веществами, вносимыми в окружающую среду, пестициды могут представлять собой известную опасность для природы и человека. Многие пестициды способны длительно сохраняться в среде обитания людей, попадая из одного объекта среды в другой и превращаясь в более токсичные соединения. Согласно мировой экологической статистике пестициды входят в группу экотоксикантов, составляющих так называемую «грязную дюжину».
Пестициды различаются по своей специфичности, то есть по диапазону поражаемых ими организмов. ДДТ, например, характеризуется широким спектром действия, убивая многие виды животных. У пиримикарба спектр действия намного уже — он действует на тлей и двукрылых, но не влияет на жуков и многих других насекомых. Аналогичным образом, далапон губит однодольные растения, но щадит двудольные, а гербициды на основе феноксиуксусной кислоты характеризуются прямо противоположным действием.
Пестицидное отравление губительно действует на многих плотоядных, особенно птиц. Например, сокол сапсан полностью исчез на востоке США в результате применения там ДДТ. Птицы особенно чувствительны к этому ядохимикату, поскольку он индуцирует гормональные изменения, влияющие на метаболизм кальция, а это приводит к истончению скорлупы откладываемых яиц, которые в большом количестве начинают биться даже при простом насиживании.
Свойства пестицидов значительно различаются между собой, поэтому и различна их потенциальная способность загрязнять окружающую среду. К таким свойствам пестицидов относятся испарение, растворение в воде и других растворителях, а также сопротивляемость разрушению. Последнее свойство особенно важно при определении степени воздействия пестицида на окружающую среду. Это свойство характеризует стойкость, которая равна времени, необходимому для того чтобы пестицид потерял не менее 95% своей активности при нормальных условиях и обычной интенсивности применения.
Попадая в различные объекты окружающей среды, пестициды накапливаются в них либо включаются в различные миграционные цепи (рис. 1). При этом в каждом из объектов окружающей среды пестициды подвергаются всевозможным процессам разложения.
Рисунок 1 — Накопление и миграция пестицидов в окружающей среде
Дезактивация пестицидов с помощью химических или биологических процессов может длиться в течении от 1-12 недель до 2 и более лет. Многие пестициды очень устойчивы и распространяются далеко от мест применения. Например, в середине 1960-х гг. ДДТ был обнаружен в печени пингвинов в Антарктике — очень далеко от тех мест, где применялся этот химикат. ДДТ сейчас запрещен во всех развитых странах, однако он сравнительно дешев и до сих пор считается хорошим средством в определенных ситуациях, например при борьбе с малярийными комарами — с помощью ДДТ во многих странах удалось полностью искоренить малярию. Решая вопрос о применении того или иного пестицида, часто приходится из двух зол выбирать меньшее.
Долговременные эффекты пестицидов, особенно в низких дозах, и возможный синергизм их с другими загрязнителями среды и переносчиками болезней, изучены слабо в связи с относительной новизной большинства ядохимикатов. Растут опасения, что «безвредные» следы их метаболитов, сохраняющиеся в пище, хотя и не оказывают токсического, а тем более летального действия, могут тем не менее снижать сопротивляемость болезням и постепенно накапливаться в организме до опасного уровня.
Общий эффект использования пестицидов — снижение видового разнообразия. Обычно пестициды также повышают продуктивность на нижних трофических уровнях и понижают на верхних.
Растущее беспокойство по поводу злоупотребления пестицидами привело к разработке правил их применения, принятых в США и других индустриальных странах. Они охватывают все аспекты обращения с этими средствами: их перевозку, хранение, ликвидацию пустых емкостей, предельно допустимые остаточные количества и многое, многое другое. Из-за опасности, которую они представляют, постепенно изымаются из употребления хлорорганические инсектициды (хлорированные углеводороды), такие, как хлордан, ДДТ и другие, хотя они, несомненно, принесли определенную пользу и здравоохранению, и сельскому хозяйству. Запрещены и некоторые фумиганты, применявшиеся ранее для газового обеззараживания почвы и хранящегося зерна.
В истории мировой регламентации и управления поведением пестицидов в окружающей среде наибольший удельный вес занимает гигиена питания.
Контактные препараты — попадают в организм вредителя при контакте с любой частью его тела.
Кишечные пестициды — попадающие в организм вредителя через органы питания.
Фумиганты — попадающие в организм вредителя через органы дыхания
Системные препараты — поступающие во все части растения и делающие их ядовитыми для вредителей.
Это наиболее эффективные средства защиты растений, но и наиболее опасные для человека ввиду накопления стойких пестицидов внутри растительных продуктов.
Установленные закономерности поведения пестицидов объясняются специфической особенностью применения препаратов, предусматривающей распыление веществ над полями, садами и водоемами, в силу чего создаются условия для взаимодействия многочисленных факторов — в результате остаточные количества пестицидов загрязняют природные среды и поступают в организм человека. Оценка характера негативного действия, установление причинно-следственных связей рассматриваемой сложной многопараметрической системы «пестицид — окружающая среда — человек» является фундаментом для определения принципов и путей управления с целью минимизации вредного действия пестицидов. Основу профилактики составляют принятые во всем мире нормативы содержания пестицидов во всех объектах окружающей среды.
Большинство пестицидов поступает в организм человека через органы дыхания, кожу, желудочно-кишечный тракт.
Основной путь попадания пестицидов в организм — это пища. В продуктах питания, в плодах растений, в мясе животных содержится остаточное количество пестицидов, причем в мясе может содержаться их даже больше, чем в плодах растений. Так как животные питаются в основном растительными кормами, естественно, количество пестицидов в мясе увеличивается — это пищевая цепочка.
Многие пестициды имеют свойство накапливаться в жировой ткани. Если человек потребляет животные жиры, то он получает достаточно большое количество хлорорганических пестицидов, потому что они накапливаются в первую очередь в животных жирах. Это, например, ДДТ, гексахлоран.
Некоторую часть человек получает с питьевой водой, но очень небольшую, так как растворимость многих пестицидов в воде очень низкая.
В определенных случаях человек получает большие дозы пестицидов из воздуха, с пылью. Это возможно, если человек живет в зоне, прилегающей к складам ядохимикатов, просроченных пестицидов, которые не были утилизированы.
Для предупреждения попадания пестицидов в организм человека разработаны оптимальные сроки обработки сельскохозяйственных культур. Соблюдение указанных сроков приводит к тому, что к моменту употребления продуктов пестициды успевают разложиться. Запрещается широкое использование наиболее стойких и вредных пестицидов.
Весьма эффективной профилактикой вредного действия пестицидов является выдержка сроков употребления загрязненных продуктов, так как при определенных сроках хранения значительная часть пестицидов разлагается и вредного действия не оказывает. При невозможности длительного хранения вредное действие пестицидов может быть устранено путем тщательного мытья, очистки и кулинарной обработки.
Список использованной литературы
1. Горелов А.А. Экология. Учебник / А.А. Горелов. – М.: Academia, 2006. – 400 с.
2. Комов С.В. Введение в экологию: десять общедоступных лекций. Учебное пособие / С.В.Комов. — Екатеринбург: УрГУ, 2001. – 82 с.
3. Николайкин Н.И. Экология. 3-е изд., стереотип. / Н.И. Николайкин, Н.Е. Николайкина, О.П. Мелехова. — М.: Дрофа, 2004. — 624 с.
4. Постановление правительства СанПиН 1.2.1077-01 «Гигиенические требования к хранению, применению и транспортировке пестицидов и агрохимикатов», утв. гл. гос. сан. врачом РФ 31.10.01.
5. Ревич Б.А. Основы оценки воздействия загрязненной окружающей среды на здоровье человека. Пособие по региональной экологической политике / Б.А. Ревич, С.Л. Авалиани, Г.И. Тихонова. – М.: Центр экологической политики России, 2004. – 268 с.
6. Степановских А.С. Общая экология: Учебник для вузов / А.С. Степановских. — М.: ЮНИТИ, 2001. — 510 с.
7. Федоров Л.А. Пестициды — токсический удар по биосфере и человеку / Л.А.Федоров, А.В.Яблоков. — М.: Наука, 1999. — 462 с.
www.ronl.ru
Министерство образования Российской Федерации
Тульский Государственный университет
Кафедра аэрологии, охраны труда и окружающей среды
Доклад
по дисциплине
«Экология»
по теме:
Тула 2003 год
Термин «экология» возник в рамках биологии. Его автором был Э. Геккель (1866 г.). Экология первоначально рассматривалась как часть биологии, изучающая взаимодействие живых организмов в зависимости от состояния окружающей среды. Позднее на Западе появилось понятие «экосистема», а в СССР — «биоценоз» и «биогеоценоз» (академик В.Н.Сукачев). Это — термины почти идентичные. Первые два — экосистема и биоценоз — абсолютно тождественные. Они означают любую совокупность взаимодействующих живых организмов. Последний отличается от первых только тем, что в нем участвует частица «гео», фиксирующая тот факт, что данная экосистема рассматривается на некоторой вполне определенной территории и учитывает влияние окружающей среды на взаимодействие живых организмов.
Так вот: первоначально термин«экология» означал дисциплину, которая изучает эволюцию фиксированных экосистем. И даже теперь в курсах общей экологии основное место занимают проблемы, имеющие, главным, образом биологическое содержание, что крайнесужает содержание предмета.
Но и чрезмерное расширение понятия, включение его в жаргон также недопустимо. Так, например, говорят о том, что в городе «плохая экология». Выражение бессмысленное, ибо экология — это научная дисциплина, и она одна для всего человечества. Можно говорить о плохой экологической обстановке, об экологических условиях, о том, что в городе отсутствуют квалифицированные экологи, но не о плохой экологии. Это так же бессмысленно, как говорить о плохой арифметике или алгебре.
Промышленная революция, начавшаяся в XVIII веке, внесла существенные изменения во взаимоотношения природы и человека. До поры до времени человек, как и другие живые существа, был естественной составляющей своих экосистем, жил по законам природы, вписывался в кругообороты ее веществ. Но, начиная со времен неолитической революции, когда было изобретено земледелие, а затем и скотоводство, взаимоотношения человека и природы начинают качественно меняться. Сельскохозяйственная деятельность создает искусственные экосистемы, так называемые агроценозы, «живущие» по собственным законам, — для своего поддержания они требуют постоянного целенаправленного труда человека. Без вмешательства человека они существовать не могут. Постепенно человек начинает извлекать полезные ископаемые. И что, может быть, самое главное, — в результате своей активности человек меняет характер кругооборота веществ в природе, т.е. меняет сам характер окружающей среды. И по мере роста населения, по мере роста потребностей человека свойства среды обитания все более и более изменяются. Заметим, людям кажется, что их деятельность приводит к адаптации к местным условиям. Но эта адаптация носит локальный характер, и далеко не всегда, улучшая эти условия для себя, отдельный человек улучшает условия обитания для рода, племени, деревни, города. Выбросив отходы со своего двора, он загрязняет чужой, что в конечном итоге оказывается вредным и для отдельного человека. Так происходит не только в малом, но и в большом.
Однако до самого последнего времени эти изменения происходили столь медленно, что о них никто серьезно и не задумывался. Конечно, происходили изменения, и человеческая память их фиксировала: Европа, например, еще в средние века была покрыта непроходимыми лесами. Бескрайние ковыльные степи постепенно превращались в пашни, реки мелели, зверья и рыбы становилось меньше, и люди знали, что всему этому причина одна — человек! Но все эти изменения проходили столь медленно, что они становились заметными лишь по прошествии поколений. Природа оставалась по-прежнему лишь естественным фоном, на котором развивались события истории. Конечно, происходили и экологические кризисы, когда непомерная человеческая жадность подрывала основу существования человека, но они носили локальный характер и воспринимались в качестве кары небесной.
Начиная спромышленной революции ситуация стала стремительно меняться, и главной причиной этих изменений сделалась добыча и использование углеводородного топлива — угля, нефти, сланцев, газа. А затем — в огромных количествах металлов и других полезных ископаемых. В кругооборот веществ в природе начали включаться запасенные былыми биосферами вещества, исключенные ранее из кругооборота и ему не свойственные и находившиеся в осадочных породах. Появление в биосфере этих веществ, изначально ей не свойственных, люди и стали называть загрязнением воды, воздуха, почвы. И интенсивность процесса загрязнения стала стремительно нарастать. Начали зримо меняться условия обитания. Прежде всего этот процесс по-
чувствовали растения и животные. Стали быстро сокращаться численность и, главное, разнообразие живого мира. Этот процесс угнетения Природы особенно ускорился во второй половине нынешнего века.
Меня поразило письмо к А. Герцену, написанное одним из жителей Москвы в шестидесятых годах прошлого столетия. Вот почти дословно одна из его фраз: «Оскудела наша Москва-река. Конечно, пудового осетра и сейчас еще можно выловить, но вот стерлядочки, которой мой дед любил потчевать приезжих, уже не выловишь». Вот так! Прошло еще столетие. На берегах реки пока еще можно увидеть рыболовов с удочкой. И кое-кому удается выловить случайно выжившую плотвичку. Но она уже так пропитана «продуктами производственной деятельности человека», что ее отказывается есть даже кошка.
Появление новых задач привело к появлению новых направлений научной деятельности и новых терминов. И один из них «промышленная экология». Широкое распространение получил и термин «мониторинг окружающей
среды». И они тесно связаны между собой.
Люди уже давно поняли, что человеческая активность меняет характер окружающей среды, причем в большинстве (не всегда, но в большинстве) случаев изменение ее параметров, их отклонение от естественных значений оказывает негативное влияние на человека и его деятельность. И не трудно понять почему: за миллионы лет человеческий организм приспособился к вполне определенным условиям обитания. Но в то же время любая деятельность человека - промышленная, сельскохозяйствен-ная, рекреационная — это и есть источник жизни человека, основа его существования. Значит, человек неизбежно будет менять характеристики окружающей среды. И искать способы к ним приспосабливаться. Отсюда следуют два направления деятельности. Первое – создание таких технологий, которые в наименьшей степени влияют на окружающую среду. Те технологии, которые обладают таким свойством, называются экологичными, а научные (инженерные) дисциплины, которые занимаются принципами создания таких технологий, объединяются общим названием инженерной, или промышленной, экологии. По мере развития промышленности, по мере того, как люди начинают понимать, что существовать в среде, созданной из собственных отбросов, они не могут, роль этих дисциплин все время растет, и почти в каждом техническом вузе существуют кафедры промышленной экологии, ориентированные на те или иные производства.
Заметим, что отбросов, загрязняющих окружающую среду, будет тем меньше, чем лучше мы научимся использовать отходы одного производства в качестве сырья для другого. Так рождается идея безотходных производств. Такие производства, вернее, такие цепочки производств решают и еще одну важную задачу: они экономят те природные ресурсы, которые использует человек в своей производственной деятельности. А ведь мы живем на планете с очень ограниченными полезными ископаемыми. Этот факт нельзя забывать. Совокупность подобных проблем, составляющих суть инженерной экологии, и есть первое практическое направление, рожденное реалиями XX века. Эта научная дисциплина (точнее, совокупность научных дисциплин) уже совсем не биологического плана, хотя в основе разрабатываемых технологий используются многие процессы биологической природы. Может показаться, что использование слова «экология» для описания этой дисциплины не вполне правомочно. Однако ниже мы увидим, что логика развития наших знаний и давление практической необходимости неизбежно приводят нас к такому понятию.
Сегодня промышленная экология охватывает очень широкий круг проблем, причем проблем весьма различных. Поэтому вполне уместно говорить о целом ряде инженерных экологических дисциплин: экология горнодобывающей промышленности, экология энергетики, экология химических производств и т.д. Подобные дисциплины очень разные по своемуконкретному содержанию, но они объединяются общей методологией и общей целью – предельно сократить влияние промышленной деятельности на процессы кругооборота веществ в природе и загрязнения окружающей среды.
Одновременно с такой инженерной деятельностью возникает и проблема ее оценки, составляющая второе направление практической деятельности. Для этого надо научиться выделять значимые параметры окружающей среды, разработать способы их измерений и создать систему норм допустимых загрязнений (напомню, что незагрязняющих производств не может быть в принципе!). Так рождается концепция ПДК – предельно допустимых норм концентрации вредных веществ в воздухе, в воде, в почве...
Это важнейшее направление деятельности принято называть экологическим мониторингом. Название не совсем удачное, поскольку слово «мониторинг» означает слежение, наблюдение, измерение. Конечно, очень важно научиться мерить те или иные характеристики окружающей среды, еще важнее свести их в систему. Но самое важное — это понять, что надо мерить в первую очередь, ну и, конечно, разработать и обосновать сами нормы ПДК. Немаловажное значение имеет знание того, как влияет совокупность различных веществ; иногда они способны компенсировать друг друга, но чаще они играют роль каталитического материала, т.е. усиливают действие друг друга. Иными словами, сам мониторинг лишь вершина «айсберга»,в основе которого лежит глубокая научная теория. Надо знать, как те или иные значения параметров биосферы влияют на здоровье человека и его практическую деятельность.
Ответы на подобные вопросы требуют развития специальных научных дисциплин, разговор о которых — это особая тема. А пока я лишь замечу, что в проблемах оценки качества окружающей среды у нас еще очень много неясного. Но нить Ариадны уже намечена: здоровье человека. Именно оно и есть конечный, верховный судья всей нашей деятельности.
Во всех цивилизациях и у всех народов всегда было представление о необходимости бережного отношения к природе. У одних в большей, у других в меньшей степени. Но все понимали, что земля, реки, лес и бытующее в нем зверье есть великая ценность, может быть, главная ценность, которой обладает Природа. И заповедники возникли, вероятно, задолго до того, как появилось само слово «заповедник». Так, еще Петр Великий, который вырубил для строительства флота весь лес в Заонежье, запретил прикасаться топором к тому лесу, который находился в окрестностях водопада Кивач.
Долгое время основные практические задачи экологии сводились именно к охране окружающей среды. Но в XX веке этой традиционной бережливости, которая начала к тому же постепенно угасать под давлением развивающегося капитализма и вытеснения деревенского быта городским, стало недостаточно. Деградация природы начала превращаться в угрозу самой жизни общества. Это стимулировало появление специальных природоохранных законов и создание системы заповедников вроде знаменитой Аскании-Нова. Рождается, наконец, и специальная наука, изучающая возможность сохранения реликтовых участков природы и исчезающих популяций отдельных живых видов. Люди стали постепенно понимать, что только богатство природы, разнообразие живых видов обеспечивает жизнь и будущее самого человека. Сегодня этот принцип сделался основополагающим. Природа без человека жила миллиарды лет и сможет жить без человека, но человек вне полноценной биосферы существовать не может. Вопрос об охране природы в большинстве развитых стран превратился в один из важнейших приоритетов национального развития.
Стремительная урбанизация и развитие промышленности начали менять сам характер духовного мира человека. А это, в свою очередь, стало рождать разобщенность, сказываться на социальной структуре общества, приводить к явлениям, опасным для его развития. Стал заметно меняться характер культуры, искусства, музыки. Красота, доброжелательство, участие, сопереживание становятся во взаимоотношениях людей исключением. Стали развиваться наркомания, патологии во взаимоотношениях полов и т.д. Духовный мир становится грубее, примитивнее. «Максимум», если так можно выразиться, достигнутый в европейских странах в XVIII -XIX веках (а в России, вероятнее всего, в начале XX века), стал постепенно расплываться. Распространение в последние десятилетия поп-музыки, увлечение бульварной литературой и порнографией, утеря чувства ценности прекрасного – все это говорит о нечто большем, чем о кризисе культуры. Я думаю, что речь идет уже о кризисе цивилизации.
«Загрязнение» духовного мира, вытеснение из него светлого, не побоюсь сказать, божественного начала рождает необходимость изучать описанные явления. Все это в целом, часто и обоснованно, называется экологией цивилизации (или экологией культуры) – еще один термин, который получил хождение в последние годы.
Вспомним теперь, что первоначальным значением понятия «экология» было изучение совместного существования видов, принадлежащих некой экосистеме, в данных конкретных условиях окружающей среды. Поэтому по аналогии и вполне обоснованно возникло понятие «экология человека» включающее в себя и экологию культуры, и изучение социальных проблем урбанизации и промышленную экологию, и многие другие вопросы; новые условия жизни порождают новую синтетическую дисциплину — экологию человека.
Перед человечеством во весь рост поднимается проблема выживания человека – сама будущность нашего биологического вида ставится под вопрос, и ему может грозить судьба динозавров. Только, причиной исчезновения бывших властителей Земли было внешнее вмешательство, а человечество может погибнуть от неумения разумно использовать свое могущество.
Сформулированная проблема и есть центральная проблема современной науки (хотя, может быть, это и не всеми пока еще осознано), и дисциплина, которая ее изучает, и носит название «экология человека».
superbotanik.net
Актуальные проблемы современной экологии
Доклад по дисциплине «Экология»
Тульский Государственный университет
Кафедра аэрологии, охраны труда и окружающей среды
Тула 2003 год
Термин «экология» возник в рамках биологии. Его автором был Э. Геккель (1866 г.). Экология первоначально рассматривалась как часть биологии, изучающая взаимодействие живых организмов в зависимости от состояния окружающей среды. Позднее на Западе появилось понятие «экосистема», а в СССР — «биоценоз» и «биогеоценоз» (академик В.Н.Сукачев). Это — термины почти идентичные. Первые два — экосистема и биоценоз — абсолютно тождественные. Они означают любую совокупность взаимодействующих живых организмов. Последний отличается от первых только тем, что в нем участвует частица «гео», фиксирующая тот факт, что данная экосистема рассматривается на некоторой вполне определенной территории и учитывает влияние окружающей среды на взаимодействие живых организмов.
Так вот: первоначально термин «экология» означал дисциплину, которая изучает эволюцию фиксированных экосистем. И даже теперь в курсах общей экологии основное место занимают проблемы, имеющие, главным, образом биологическое содержание, что крайне сужает содержание предмета.
Но и чрезмерное расширение понятия, включение его в жаргон также недопустимо. Так, например, говорят о том, что в городе «плохая экология». Выражение бессмысленное, ибо экология — это научная дисциплина, и она одна для всего человечества. Можно говорить о плохой экологической обстановке, об экологических условиях, о том, что в городе отсутствуют квалифицированные экологи, но не о плохой экологии. Это так же бессмысленно, как говорить о плохой арифметике или алгебре.
Промышленная революция, начавшаяся в XVIIIвеке, внесла существенные изменения во взаимоотношения природы и человека. До поры до времени человек, как и другие живые существа, был естественной составляющей своих экосистем, жил по законам природы, вписывался в кругообороты ее веществ. Но, начиная со времен неолитической революции, когда было изобретено земледелие, а затем и скотоводство, взаимоотношения человека и природы начинают качественно меняться. Сельскохозяйственная деятельность создает искусственные экосистемы, так называемые агроценозы, «живущие» по собственным законам, — для своего поддержания они требуют постоянного целенаправленного труда человека. Без вмешательства человека они существовать не могут. Постепенно человек начинает извлекать полезные ископаемые. И что, может быть, самое главное, — в результате своей активности человек меняет характер кругооборота веществ в природе, т.е. меняет сам характер окружающей среды. И по мере роста населения, по мере роста потребностей человека свойства среды обитания все более и более изменяются. Заметим, людям кажется, что их деятельность приводит к адаптации к местным условиям. Но эта адаптация носит локальный характер, и далеко не всегда, улучшая эти условия для себя, отдельный человек улучшает условия обитания для рода, племени, деревни, города. Выбросив отходы со своего двора, он загрязняет чужой, что в конечном итоге оказывается вредным и для отдельного человека. Так происходит не только в малом, но и в большом.
Однако до самого последнего времени эти изменения происходили столь медленно, что о них никто серьезно и не задумывался. Конечно, происходили изменения, и человеческая память их фиксировала: Европа, например, еще в средние века была покрыта непроходимыми лесами. Бескрайние ковыльные степи постепенно превращались в пашни, реки мелели, зверья и рыбы становилось меньше, и люди знали, что всему этому причина одна — человек! Но все эти изменения проходили столь медленно, что они становились заметными лишь по прошествии поколений. Природа оставалась по-прежнему лишь естественным фоном, на котором развивались события истории. Конечно, происходили и экологические кризисы, когда непомерная человеческая жадность подрывала основу существования человека, но они носили локальный характер и воспринимались в качестве кары небесной.
Начиная с промышленной революции ситуация стала стремительно меняться, и главной причиной этих изменений сделалась добыча и использование углеводородного топлива — угля, нефти, сланцев, газа. А затем — в огромных количествах металлов и других полезных ископаемых. В кругооборот веществ в природе начали включаться запасенные былыми биосферами вещества, исключенные ранее из кругооборота и ему не свойственные и находившиеся в осадочных породах. Появление в биосфере этих веществ, изначально ей не свойственных, люди и стали называть загрязнением воды, воздуха, почвы. И интенсивность процесса загрязнения стала стремительно нарастать. Начали зримо меняться условия обитания. Прежде всего этот процесс почувствовали растения и животные. Стали быстро сокращаться численность и, главное, разнообразие живого мира. Этот процесс угнетения Природы особенно ускорился во второй половине нынешнего века.
Меня поразило письмо к А. Герцену, написанное одним из жителей Москвы в шестидесятых годах прошлого столетия. Вот почти дословно одна из его фраз: «Оскудела наша Москва-река. Конечно, пудового осетра и сейчас еще можно выловить, но вот стерлядочки, которой мой дед любил потчевать приезжих, уже не выловишь». Вот так! Прошло еще столетие. На берегах реки пока еще можно увидеть рыболовов с удочкой. И кое-кому удается выловить случайно выжившую плотвичку. Но она уже так пропитана «продуктами производственной деятельности человека», что ее отказывается есть даже кошка.
Появление новых задач привело к появлению новых направлений научной деятельности и новых терминов. И один из них «промышленная экология». Широкое распространение получил и термин «мониторинг окружающей среды». И они тесно связаны между собой.
Люди уже давно поняли, что человеческая активность меняет характер окружающей среды, причем в большинстве (не всегда, но в большинстве) случаев изменение ее параметров, их отклонение от естественных значений оказывает негативное влияние на человека и его деятельность. И не трудно понять почему: за миллионы лет человеческий организм приспособился к вполне определенным условиям обитания. Но в то же время любая деятельность человека — промышленная, сельскохозяйствен-ная, рекреационная — это и есть источник жизни человека, основа его существования. Значит, человек неизбежно будет менять характеристики окружающей среды. И искать способы к ним приспосабливаться. Отсюда следуют два направления деятельности. Первое – создание таких технологий, которые в наименьшей степени влияют на окружающую среду. Те технологии, которые обладают таким свойством, называются экологичными, а научные (инженерные) дисциплины, которые занимаются принципами создания таких технологий, объединяются общим названием инженерной, или промышленной, экологии. По мере развития промышленности, по мере того, как люди начинают понимать, что существовать в среде, созданной из собственных отбросов, они не могут, роль этих дисциплин все время растет, и почти в каждом техническом вузе существуют кафедры промышленной экологии, ориентированные на те или иные производства.
Заметим, что отбросов, загрязняющих окружающую среду, будет тем меньше, чем лучше мы научимся использовать отходы одного производства в качестве сырья для другого. Так рождается идея безотходных производств. Такие производства, вернее, такие цепочки производств решают и еще одну важную задачу: они экономят те природные ресурсы, которые использует человек в своей производственной деятельности. А ведь мы живем на планете с очень ограниченными полезными ископаемыми. Этот факт нельзя забывать. Совокупность подобных проблем, составляющих суть инженерной экологии, и есть первое практическое направление, рожденное реалиями XXвека. Эта научная дисциплина (точнее, совокупность научных дисциплин) уже совсем не биологического плана, хотя в основе разрабатываемых технологий используются многие процессы биологической природы. Может показаться, что использование слова «экология» для описания этой дисциплины не вполне правомочно. Однако ниже мы увидим, что логика развития наших знаний и давление практической необходимости неизбежно приводят нас к такому понятию.
Сегодня промышленная экология охватывает очень широкий круг проблем, причем проблем весьма различных. Поэтому вполне уместно говорить о целом ряде инженерных экологических дисциплин: экология горнодобывающей промышленности, экология энергетики, экология химических производств и т.д. Подобные дисциплины очень разные по своему конкретному содержанию, но они объединяются общей методологией и общей целью – предельно сократить влияние промышленной деятельности на процессы кругооборота веществ в природе и загрязнения окружающей среды.
Одновременно с такой инженерной деятельностью возникает и проблема ее оценки, составляющая второе направление практической деятельности. Для этого надо научиться выделять значимые параметры окружающей среды, разработать способы их измерений и создать систему норм допустимых загрязнений (напомню, что незагрязняющих производств не может быть в принципе!). Так рождается концепция ПДК – предельно допустимых норм концентрации вредных веществ в воздухе, в воде, в почве...
Это важнейшее направление деятельности принято называть экологическим мониторингом. Название не совсем удачное, поскольку слово «мониторинг» означает слежение, наблюдение, измерение. Конечно, очень важно научиться мерить те или иные характеристики окружающей среды, еще важнее свести их в систему. Но самое важное — это понять, что надо мерить в первую очередь, ну и, конечно, разработать и обосновать сами нормы ПДК. Немаловажное значение имеет знание того, как влияет совокупность различных веществ; иногда они способны компенсировать друг друга, но чаще они играют роль каталитического материала, т.е. усиливают действие друг друга. Иными словами, сам мониторинг лишь вершина «айсберга», в основе которого лежит глубокая научная теория. Надо знать, как те или иные значения параметров биосферы влияют на здоровье человека и его практическую деятельность.
Ответы на подобные вопросы требуют развития специальных научных дисциплин, разговор о которых — это особая тема. А пока я лишь замечу, что в проблемах оценки качества окружающей среды у нас еще очень много неясного. Но нить Ариадны уже намечена: здоровье человека. Именно оно и есть конечный, верховный судья всей нашей деятельности.
Во всех цивилизациях и у всех народов всегда было представление о необходимости бережного отношения к природе. У одних в большей, у других в меньшей степени. Но все понимали, что земля, реки, лес и бытующее в нем зверье есть великая ценность, может быть, главная ценность, которой обладает Природа. И заповедники возникли, вероятно, задолго до того, как появилось само слово «заповедник». Так, еще Петр Великий, который вырубил для строительства флота весь лес в Заонежье, запретил прикасаться топором к тому лесу, который находился в окрестностях водопада Кивач.
Долгое время основные практические задачи экологии сводились именно к охране окружающей среды. Но в XXвеке этой традиционной бережливости, которая начала к тому же постепенно угасать под давлением развивающегося капитализма и вытеснения деревенского быта городским, стало недостаточно. Деградация природы начала превращаться в угрозу самой жизни общества. Это стимулировало появление специальных природоохранных законов и создание системы заповедников вроде знаменитой Аскании-Нова. Рождается, наконец, и специальная наука, изучающая возможность сохранения реликтовых участков природы и исчезающих популяций отдельных живых видов. Люди стали постепенно понимать, что только богатство природы, разнообразие живых видов обеспечивает жизнь и будущее самого человека. Сегодня этот принцип сделался основополагающим. Природа без человека жила миллиарды лет и сможет жить без человека, но человек вне полноценной биосферы существовать не может. Вопрос об охране природы в большинстве развитых стран превратился в один из важнейших приоритетов национального развития.
Стремительная урбанизация и развитие промышленности начали менять сам характер духовного мира человека. А это, в свою очередь, стало рождать разобщенность, сказываться на социальной структуре общества, приводить к явлениям, опасным для его развития. Стал заметно меняться характер культуры, искусства, музыки. Красота, доброжелательство, участие, сопереживание становятся во взаимоотношениях людей исключением. Стали развиваться наркомания, патологии во взаимоотношениях полов и т.д. Духовный мир становится грубее, примитивнее. «Максимум», если так можно выразиться, достигнутый в европейских странах в XVIII-XIXвеках (а в России, вероятнее всего, в начале XXвека), стал постепенно расплываться. Распространение в последние десятилетия поп-музыки, увлечение бульварной литературой и порнографией, утеря чувства ценности прекрасного – все это говорит о нечто большем, чем о кризисе культуры. Я думаю, что речь идет уже о кризисе цивилизации.
«Загрязнение» духовного мира, вытеснение из него светлого, не побоюсь сказать, божественного начала рождает необходимость изучать описанные явления. Все это в целом, часто и обоснованно, называется экологией цивилизации (или экологией культуры) – еще один термин, который получил хождение в последние годы.
Вспомним теперь, что первоначальным значением понятия «экология» было изучение совместного существования видов, принадлежащих некой экосистеме, в данных конкретных условиях окружающей среды. Поэтому по аналогии и вполне обоснованно возникло понятие «экология человека» включающее в себя и экологию культуры, и изучение социальных проблем урбанизации и промышленную экологию, и многие другие вопросы; новые условия жизни порождают новую синтетическую дисциплину — экологию человека.
Перед человечеством во весь рост поднимается проблема выживания человека – сама будущность нашего биологического вида ставится под вопрос, и ему может грозить судьба динозавров. Только, причиной исчезновения бывших властителей Земли было внешнее вмешательство, а человечество может погибнуть от неумения разумно использовать свое могущество.
Сформулированная проблема и есть центральная проблема современной науки (хотя, может быть, это и не всеми пока еще осознано), и дисциплина, которая ее изучает, и носит название «экология человека».
www.ronl.ru
