Взаимодействие человек-природа. Законы экологии. Экологический риск. Природопользование

1. Человек-природа. Этапы развития социоэкосистем.

2. Понятие экологической безопасности. Экологический риск. Зоны экологического бедствия и чрезвычайной экологической ситуации.

3.

1. На поверхности планеты происходит взаимодействие геосферы (геосистем), биосферы (экосистем) и общества (социосистем). На каждом этапе общество для своего существования предпринимало усилия. Люди в обществе удовлетворяют свои индивидуальные и общественные потребности. Это связано с производством материальных благ, товаров. Любое материальное производство возможно только на основе вещественного, энергетического и информационного обмена с природной средой, т.е. взаимодействие с гео- и экосистемами. Формируется социоэкосистема. Гео- и биосфера играют роль внешней среды по отношению к обществу. Общество вышло за пределы биосферы и геосферы в связи с освоением космоса.

Этапы взаимодействия

1) воздействие человека на природную среду началось с палеолита. Человек истребил крупных травоядных животных (мамонта, гигантских оленей, шерстистых носорогов);

2) аграрный период - начало неолита (УШ-УП тысячелетия до н.э.). Культурное земледелие, скотоводство. Начало сильного воздействия на биосферу. Уменьшение зеленых территорий (распашка лугов, выпас скота, вырубка лесов). Образование пустынь Гоби, Сахара, Кара- и Кызылкум;

3) индустриальный период (XVII до середины ХХ в.) - развитие промышленности. Выработка энергии за счет сжигания горючих ископаемых. Рассеивание загрязняющих веществ, химизация сельского хозяйства. На первых порах природа благодаря саморегуляции справлялось с этим воздействием.

К середине ХХ в. расширение сферы воздействия на ОС приобрело глобальный характер;

4) постиндустриальный период - характеризуется: 1) использованием информационных технологий; 2) осознанием ограниченности ресурсов нашей планеты, пределов возможности биосферы компенсировать многочисленные нарушения.

Противоречие человек - природа

Если вещественный, энергетический и информационный обмен между обществом и природой не нарушает природный круговорот веществ и естественно-энергетические потоки, то социоэкосистема находится в состоянии динамического равновесия. В противном случае социоэкосистема теряет свою устойчивость.

Это выражается в деградации экосистем и социальном кризисе. Понятие «экологическая проблема» характеризует противоречия между природой и обществом. Основные составляющие экологической проблемы:

1) все труднее получить необходимые для существования и развития общества вещества, энергию, информацию из природной среды, истощение природных горючих ресурсов;

2) загрязнение окружающей среды отходами производства; чуждыми веществами, дополнительной энергией (в мировом масштабе используется 70000 химических веществ, ежегодно добавляется 500-1000 новых);

3) нарушение информационных связей в природе, обеднение биоразнообразия (исчезновение многих видов флоры и фауны - несколько тысяч в год, в 20 лет исчезнет 1/5 всей растительности, площадь тропических лесов снижается на 11 млн га ежегодно);

4) ухудшение здоровья населения, состояния экономики, нарушение стабильности.

5) разрушение почвы (в результате эрозии уносится 26 млрд. тонн почвы);

6) изменение климата (к 2050 г. может произойти повышение температуры на 1,5 - 4,5° С);

7) разрушение озонового слоя;

Интенсивная добыча нефти и газа в Тюмени (1 млн т в день в 1985 г.) привела к образованию пустот, которые могут иметь непредсказуемые последствия. В г. Мехико из-за откачки подземных вод участок земли опустился на 5-9 м за 100 лет. Это может привести к крупному землетрясению. Разрушение поселка Газли произошло вследствие естественного толчка в 5-6 баллов, и техногенного 3-4 балла. В Средней Азии - внедрение в пески огромных масс воды (до 50 км /год). Вода может выйти, унести водохранилища, города, может привести к крупным тектоническим явлениям.

Крупнейшие потребители мировых ресурсов - развитые страны (потребляют 80% энергии, 80% загрязнения атмосферы - на них же).

Экономический рост и развитие все больше способствует повышению концентрации парниковых газов, загрязняющих воздух.

Экономический рост стал выступать как дестабилизирующий фактор окружающей среды и общества.

При решении проблем человек - среда важно знать законы этого взаимодействия:

1. Правило меры преобразования природных систем.

В ходе эксплуатации природных систем нельзя переходить пределы, позволяющие этим системам сохранять свойство самоподдерживания.

2. Принцип естественности (принцип «старого автомобиля») - технические системы управления природой со временем требуют все большего вложения средств, вплоть до нерациональности поддержания их, и поэтому естественные (мягкие) формы управления в конечном итоге всегда эффективнее технических (жестких).

3. Правило ускорения развития - чем стремительнее под действием антропогенных причин изменяется среда обитания человека и условия ведения им хозяйства, тем скорее (по принципу обратной связи) происходит перемена в социально-экологических свойствах человека, экономическом и техническом развитии общества. Например, деятельность каждой последующей общественно-экономической формации короче предыдущей.

4. Правило мягкого управления природой - мягкое, опосредованное, восстанавливающее экологический баланс. Способно вызывать желательные природные цепные реакции.

Пример: сплошносечная вырубка леса (экономически выгоднее) и выборочная рубка (мягкое воздействие, но древесина дороже), повышенные начальные затраты постепенно окупаются в результате предотвращения ущерба.

5. Закон убывающей отдачи Тюрго-Мальтуса приход на земельный участок дополнительного работника не ведет к удвоению урожая, а лишь дает возможность получить некоторую его прибавку. Справедлив лишь при отсутствии социально-экономического прогресса и стабильности технологий.

6. Законы Коммонера

- все связано со всем;

- все должно куда-то деваться;

- природа знает лучше;

- ничто не дается даром.

Экологическая безопасность. Экологический риск

Экологический риск - мера экологической опасности, которая рассматривается в двух основных аспектах:

- вероятность нарушения природного равновесия;

- вероятность агрессивного воздействия факторов окружающей среды непосредственно на человека, которое приводит к ухудшению здоровья и к преждевременной смерти; снижение жизнеспособности человеческой популяции в виде повышения генетического груза, тератогенных эффектов, снижению иммунитета, повышению уровня заболеваемости и смертности .

Я = р у

Р- вероятность негативного воздействия источника опасности на человека или экосистему;

У - величина ущерба от данного воздействия.

Факторы экологического риска - естественные и антропогенные. Естественные:

- геологические (землетрясения, вулканы, оползни, сели);

- климатические (засухи, бури, тайфуны, цунами);

- биологические (патогенные микроорганизмы, саранча, грызуны и др.). Антропогенные: радиационная опасность, эпидемиологический риск, загрязнение воды , воздуха и почвы ксенобиотиками, разрушение озонового слоя, изменение климата в связи с парниковым эффектом, уничтожение лесов, эрозия почв, крупные агропромышленные комплексы, гигантские ГЭС, осушение болот, недоброкачественные продукты питания, наведенная сейсмичность, повышенный уровень электромагнитного излучения.

По степени возрастания экологического неблагополучия территории классифицируются:

- удовлетворительная,

- напряженная,

- критическая,

- кризисная (зона чрезвычайной экологической ситуации),

- катастрофическая (зона экологического бедствия).

Зона чрезвычайной ситуации: устойчивые негативные изменения, угроза здоровью, устойчивые негативные изменения естественных экосистем (снижение биоразнообразия, исчезновение отдельных организмов, изменение генофонда). Т. е. имеет место надвигающаяся угроза бедствия.

Зона экологического бедствия: глубокие необратимые изменения в окружающей среде, существенное ухудшение здоровья, разрушение экосистем (нарушение природного равновесия, деградация флоры и фауны, потеря генофонда).

Концепция экологической безопасности и снижение риска основывается на способности природных экосистем к саморегуляции и самоочищению. Это, например, средообразующая роль лесов: при образовании 1 т растительности поглощается 1,8 т СО2 и выделяется 1,2-1,4 т О2. Во влажных районах накопление оргники и связывание углекислого газа происходит в болотах. Леса обладают высокой пылепоглощающей способностью: осаждают 50-60 т/га в год. Химические токсиканты осаждаются на поверхности листьев и аккумулируются в органическом веществе при включении их в обмен веществ.

Меры по снижению риска.

- сохранение и восстановление естественных экосистем и биоразнообразия;

- охрана здоровья и генофонда;

- преодоление потребительского отношения к природе и экологической безграмотности при удовлетворении биологических потребностей;

- планирование и развитие производств в соответствии с емкостью и способностью экосистем к самовосстановлению;

- приоритетность глобальных требований экологического императива по отношению к региональным нуждам природопользователей;

- замена невозобновимых природных ресурсов на возобновимые;

- рекультивация земель, восстановление биоресурсов;

- экономическое стимулирование чистых безотходных технологий;

- предупреждение кризисных ситуаций.

Рациональное природопользование

Природопользование - совокупность всех форм эксплуатации природно-ресурсного потенциала и мер по его сохранению. Научный подход к проблеме природопользования предполагает принципы взаимосвязи, взаимообусловленности и взаимодействия природной среды и человека на принципах экологического равновесия и экологического разнообразия.

Суть - в необходимости достижения оптимальных пропорций, в масштабах единого использования, охраны, воспроизводства природных ресурсов. Потребительский подход к ресурсам нарушает их качественное состояние и ведет к деградации, уничтожению.

Современные формы общественного сознания столкнулись с необходимостью признания идеи о единстве материального и духовного, об этическом, нравственном отношении к природе, а не только потребительском.

Мы вступаем в эпоху «Охраны среды с технологическими и экономическими ограничениями» от эпохи «Технологий и экономики с экологическими ограничениями». В основе - нравственный императив. Цель развития цивилизации заключается в совершенствовании человека, формировании гуманистических идеалов, новой системы ценностей.

В природопользовании важна идея баланса, равновесия.

Экологические неблагополучие страны (РФ) - десятилетиями практиковалось экстенсивное природопользование.

Рациональное природопользование - система деятельности, призванная обеспечить экономную эксплуатацию природных ресурсов и условий, наиболее эффективный режим их воспроизводства с учетом перспективных интересов развивающегося хозяйства и сохранения здоровья людей.

Рациональное природопользование требует совершенствования технологии производства, всего цикла использования природных ресурсов, с целью более полного извлечения полезной части ресурса, снижения отходов, развития производств с замкнутыми циклами, развития вторичного использования сырья и отходов, очистки промышленных выбросов, освоения новых форм энергии.

Необходим прогноз возложенных последствий использования природных ресурсов.

Категории природопользования.

1. Природа - вся материально-энергическая объективная реальность Вселенной, совокупность естественных ресурсов и условий существование человека.

<природные условия природные ресурсы

Природные условия оказывают положительные или отрицательные влияния на процесс производства. Это местоположение, геологическое строение, рельеф и размеры территорий, климат, водный режим, интенсивность солнечной радиации, растительный мир, почвенный покров.

Природные ресурсы классифицируются: 1) По источникам и местонахождению (например, минеральные ископаемые, пищевые растения, солнечная энергия);

2) По скорости исчерпания: быстро - ресурсы исчерпаемые (нефть), медленно - ресурсы неисчерпаемые (космическая солнечная радиация, сила тяготения, геотермальные, водные).

Ресурсы исчерпаемые дефицитные природные ресурсы, иссякание которых предвидится в ближайшей обозримой перспективе. Понятие близко к ресурсам истощимым.

3) Ресурсы истощимые природные ресурсы , непосредственная или косвенная хозяйственная эксплуатация которых в относительно короткий срок может привести к их истощению, что социально и экономически нежелательно и неоправданно (например, запасы нефти и природного газа).

Ресурсы неистощимые - «неиссякаемая» часть природных ресурсов, недостаток в которых не ощущается сейчас и не предвидится в обозримом будущем ( ресурсы солнечной энергии).

Ресурсы истощенные - виды природных ресурсов, количество которых снизилось под влиянием человеческой деятельности до такой степени, что дальнейшая их эксплуатация социально и экономически нерациональна или грозит полным исчезновением ресурса.

4) По возможности самовосстановления и культивирования ресурсы делятся на возобновимые и невозобновимые.

Ресурсы возобновимые - все природные ресурсы, находящиеся в пределах биосферного круговорота веществ, способные к самостоятельному восстановлению (через размножение или природные циклы) за сроки, соизмеримые с темпом хозяйственной деятельности человека (растительность, вода в реке - возобновимые ресурсы, а почва, уголь, нефть, другие минеральные богатства - невозобновимые). Следует отличать количественную и качественную возобновимость ресурсов: вид животного количественно возобновим через размножение, но невозобновим качественно в случае его исчезновения.

Ресурсы невозобновимые - та часть природных ресурсов, которая не самовосстанавливается в процессе круговорота веществ в биосфере за время, соизмеримое с темпом хозяйственной деятельностью человека.

5) По скорости экономического восполнения (за счет поиска новых источников или новых технологий изъятия) - ресурсы восполнимые и невосполнимые. Ресурсы восполнимые - природные ресурсы, которые могу быть восстановлены для хозяйства путем вскрытия новых источников (при наличии значительного резервного запаса). Например, до недавнего времени такими ресурсами были биологические ресурсы океана, в сферу промысла были вовлечены все новые виды рыб, ранее считавшееся малосъедобными или даже несъедобными.

6) По возможности замены одних ресурсов другими - заменимые (металл пластмассой) и незаменимый (атмосферный кислород для дыхания).

Ресурсы заменимые - природные ресурсы, которые могут быть заменены другими сейчас или в обозримом будущем (например, минеральное топливо - солнечной энергией, металл - керамикой, пластиком ).

Ресурсы незаменимые - та часть природных ресурсов, которые не могут быть заменены другими ни сейчас, ни в обозримом будущем ни практически, ни теоретически (например, живая природа, условия существования людей, атмосферный кислород для дыхания); 7) По источникам:

а) энергетические:

- солнечная;

- космическая;

- энергия морских приливов;

- геотермальные;

- биоэнергия.

-депонированная энергия: нефть, уголь, природный газ, торф;

- искусственная энергия (атомная, термоядерная);

б) атмосферные газовые ресурсы;

в) водные (океан, континент, вода, позем.)

г) ресурсы литосфера:

- почва (грунт, криогенные субстраты-ледники, эрозия почв - антиресурс)

- металлические и неметаллические руды, полезные ископаемые;

д) растения - продуценты;

е) ресурсы консументов;

ж) ресурсы редуцентов;

з) климатические ресурсы;

и) рекреационно-антропо-экологические (природные условия для отдыха, условий жизни);

к) познавательно-информационные (природные заповедники, палеонтолог. захоронения, культурные слои)

л) ресурсы пространства и времени.