169958 (Экологические факторы и экосистемы), страница 2

Экосистемы, измененные деятельностью человека, называют агроэкосистемами (полезащитные лесные полосы, поля, занятые сельскохозяйственными культурами, сады, огороды, виноградники и др.). Их основой являются культурные фитоценозы — многолетние и однолетние травы, зерновые и другие сельскохозяйственные культуры. Они получают дополнительную энергию в виде обработки почвы, внесения удобрений, поливных вод, пестицидов и от других мелиорации, что существенно преобразует почвы, изменяет видовой состав, структуру флоры и фауны. В результате взамен устойчивых экосистем формируются менее устойчивые. Дотации энергии новым агроэкосистемам, возможности мелиорации природных экосистем должны основываться на нормах соотношения пашни, лугов, леса и вод в соответствии с почвенно-климатическими и хозяйственными условиями, а также на законах, правилах и принципах экологии.

Методы экологических исследований

Методологической основой экологии является системный подход в исследованиях. На основе системного подхода изучают свойства высокоорганизованных объектов, т.е. многообразие связей между элементами экосистемы, их разнокачественость и соподчинение. При этом нельзя забывать о том, что экосистемы находятся в состоянии динамического равновесия и способны противостоять изменениям природной среды.

Системный подход состоит из следующих этапов: определение состава экосистемы и объектов окружающей среды, которые оказывают воздействие на нее; определение совокупности внутренних связей и связей с окружающей средой. В системном анализе используют различные методы.

Наблюдения проводят за состоянием отдельных экосистем и компонентов экосистемы в конкретных условиях (в поле), за их взаимосвязи в различных ландшафтах. Определяют видовой состав всех организмов экосистем и условия их существования. Устанавливают связи между видами, неживыми компонентами, между организмами различных видов и природно-климатическими условиями. Особое внимание уделяют количественным характеристикам – температуре, влажности, численности и плотности популяций и др. Выделяют различные зависимости, связи между элементами экосистемы и внешними условиями, а также постоянно исследуют динамику (сезонную, годовую, многолетнюю) всех организмов экосистем.

Наилучший метод наблюдений – метод мониторинга на определенных стационарах с использованием современных датчиков, дистанционного зонирования.

Когда экосистему изучают без нарушения ее функционирования, это относится к наблюдениям, даже если в исследованиях применяют какую-либо аппаратуру, например датчику. Исследование, связанные с вмешательством состав или структуру экосистемы (введение дополнительных факторов – внесение удобрений, химических средств борьбы с вредными видами, орошение, осушение и др.), относятся к экспериментам. Они могут быть однофакторными или многофакторными (изучают один или несколько изменяющихся факторов), непреднамеренными антропогенными (отстрел волков в Канаде).

Наблюдаемые факторы проверяют на математических моделях, Часто применяют и биологические модели – экосистемы из организмов, создаваемых в лабораториях. Это промежуточный этап между природными экосистемами и математическими моделями.

Моделирование – основа научного анализа системной экологии. Процесс перевода физических, биохимических, биологических представлений об экосистемах в ряд зависимостей и операции над полученной математической системой называют системным анализом.

При моделировании стремятся создать упрощенную модель, сходную с оригиналом. Свойства и поведение модели можно эффективно исследовать, а данные изучения применить к оригиналу. Для моделирования используют различные методы, в том числе модели идеализированных экосистем из одной популяции при полном достатке элементов питания, отсутствии вредителей и болезней.

Моделирование природных процессов – метод анализа результатов исследований экологических проблем путем упрощения сложных экосистем, применения математических методов, кибернетики, ЭВМ. Степень детализации моделей зависит от уровня из вхождения в общую структуру системы, конкретных пространственно-временных характеристик моделируемых на определенных уровнях природных процессов. Модели общего характера отражают информационную взаимосвязь различных уровней экосистем, включают многофункциональные проявления объектов среды для прогнозирования путей эволюции экологических систем, создания моделей более совершенных экосистем по сравнению с существующими.

В экологии часто применяют колориметрические, хроматографические, спектрометрические, изотопные методы исследований.

Вопрос № 48

Нормирование ЭМП и ионизирующих излучений

Согласно ГОСТ 12.1.006 для электромагнитных полей (ЭМП) радиочастот от 60 кГц до 300 ГГц установлены предельно допустимые значения напряженности и плотности потока энергии (ППЭ) на рабочем месте персонала, обслуживающего установки, излучающие энергию ЭМП, и требования к проведению контроля.

Напряженность ЭМП в диапазоне частот 60 КГц-300 Мгц на рабочих местах персонала в течение рабочего дня не должна превышать предельно допустимых уровней (ПДУ), его составляющих.

По электрической составляющей, В/м:

50 - для частот от 60 кГц до 3 МГц;

20 - для частот свыше 3 МГц до 30 МГц;

10 - для частот свыше 30 МГц до 50 МГц;

5 - для частот свыше 50 МГц до 300 МГц.

По магнитной составляющей, А/м:

5 - для частот от 60 кГц до 1,5 МГц;

0,3 - для частот от 30 МГц до 50 МГц

ГОСТ 12.1.002 устанавливает предельно допустимые уровни напряженности электрического поля (ЭП) частотой 50 Гц для персонала, обслуживающего электроустановки в зависимости от времени пребывания в ЭП (в пределах 8 ч) и требования к проведению контроля на рабочих местах.

Пребывание а ЭП напряженностью до 25 кВ/м без применения средств защиты не допускается. Пребывание а ЭП напряженностью до 5 кВ/м включительно допускается в течение рабочего дня, а при напряженности свыше 20 до 25 кВ/м - не более 10 мин.

Допустимое время Т пребывания в ЭП напряженностью свыше 5 до 20 кВ/м включительно вычисляется по формуле

Т=(50/Е) - 2,

где: Е - напряженность воздействующего ЭП в контролируемой зоне, кВ/м.

При заданном времени (от 0,5 до 8 ч) пребывания в ЭП уровень напряженности ЭП в кВ/м вычисляется по формуле Е= 50/(Т=2),

где Т- время пребывания в ЭП, ч.

ГОСТ 12.1.045 устанавливает допустимые уровни напряженности электростатических полей в зависимости от времени пребывания персонала на рабочих местах и требования к проведению контроля.

Предельно допустимый уровень напряженности электростатических³ полей (Е_пред) установлен равным 60 кВ/м в течение 1 ч. При напряженности электростатических полей менее 20 кВ/м время пребывания в электростатических полях не регламентируется.

В диапазоне напряженности от 20 до 60 кВ/м допустимое время пребывания персонала в электростатическом поле без средств защиты t_доп в часах определяется по формуле

t_доп = (Е_пред / Е _факт )²,

где: Е_факт - фактическое значение напряженности электростатического поля, кВ/м (в диапазоне от 0,3 до 300 кВ/м).

Предельно допустимые напряженности магнитных полей примышленной частоты установлены санитарными нормами СН 3206-85 в зависимости от времени и прерывисти воздействия в течение рабочего дня.

Количественной характеристикой рентгеновского и гамма-излучения является экспозиционная доза - рентген (Кл/кг - Кулон на килограмм). Характер и тяжесть повреждений организма зависят от величины поглощенной дозы излучения - рад (Дж/кг ).

Так как разные виды излучения при одинаковой поглощенной дозе вызывают различные последствия, для оценки радиационной опасности введено понятие бэр ( биологический эквивалент рентгена ).

Единицей эквивалентной дозы в системе единиц СИ является Зиверт , 1 зв.= 100 бэр.

Контроль за радиационной безопасностью осуществляет Атомнадзор Российской Федерации. На производстве должен быть организован индивидуальный и общий контроль уровня радиации. Контроль осуществляется приборами, работающими на основе ионизационного, сцинтиляционного и фотографического методов регистрации.

Ионизационный метод основан на способности газов под воздействием радиоактивных излучений становиться электропроводными (ионизационные камеры и газовые счетчики).

Сцинтиляционный метод основан на способности некоторых кристаллов, газов и растворов испускать вспышки видимого света при поглощении энергии ионизирующих излучений.

Фотографический метод основан на воздействии ионизирующих излучений на фотоэмульсию.

Дозиметрические приборы контроля делятся на два типа: приборы для количественных измерений дозы и мощности дозы излучения и индикаторные приборы для быстрого обнаружения источников излучения.⁴

Вопрос № 57

Экологический контроль и экологическая экспертиза

Разработка нормативов качества окружающей среды осуществляется в соответствии с общепринятой классификацией основных элементов среды (гидросфера, атмосфера, почвы, флора и т.д.). Этому же принципу следует и разработка ГОСТов по охране природы. Наибольшее число ГОСТов относится к гидросфере (более 20). В них зафиксированы основные термины и определения, классификация водных объектов и способов водопользования, показатели состояния водной среды и правил контроля качества воды, требования к охране поверхностных и подземных вод от различных факторов хозяйственной деятельности, требования к зонам рекреации водных объектов и т.д.

По такой же схеме составляют экологические стандарты для атмосферы и почвы. Существует также группа стандартов, регулирующих вопросы землепользования и рекультивации земель. Малоразработанными остаются стандарты для флоры, и практически нет стандартов, в которых бы были отражены природные комплексы и комплексное природопользование.

В целом можно сказать, что институт стандартизации в сфере природопользования проходит стадию становления. Его дальнейшее развитие подталкивается потребностями в проведении более тщательных экологических экспертиз. Трудности таких экспертиз во многом обусловлены отсутствием развитой системы экологических стандартов.

Содержание экологического контроля в предпринимательской сфере сводится к проверке соблюдения хозяйствующими субъектами (физическими и юридическими лицами) требований экологического законодательства, нормы которого призваны обеспечить благоприятную для здоровья и жизни обстановку, экологическую безопасность и рациональное использование природных ресурсов.

Выделяют три вида экологического контроля - информационный, предупредительный и карательный. Информационный контроль, как правило, предшествует двум другим и сводится к сбору информации для принятия предупредительных и властно-пресекательных действий. Предупредительный контроль проводится в целях предотвращения последствий нарушения требований экологического законодательства. Карательный контроль выражается в применении мер государственного принуждения к нарушителям.

Организационную основу системы экологического контроля составляет специальная служба экологического наблюдения и контроля за выполнением предприятиями обязательных мероприятий по охране окружающей природной среды. Экологический контроль может осуществляться как централизованно, так и на ведомственном уровне. С распадом СССР ведомственный контроль резко пошел на убыль.

Еще одной формой экологического контроля является экологическая экспертиза.

Экологическая экспертиза рассматривается как установление соответствия намечаемой хозяйственной и иной деятельности экологическим требованиям в целях предупреждения возможных неблагоприятных воздействий этой деятельности на окружающую среду и на человека. С данной позиции экологическая экспертиза выступает как гарантия права человека на благоприятную окружающую среду.

Представители органов, осуществляющих экологический контроль предпринимательской деятельности, имеют право посещать подконтрольные объекты и знакомиться с их документацией; требовать устранения установленных недостатков, проведения профилактических мероприятий, приостанавливать или прекращать производство и совершать другие действия в соответствии со ст.70 Закона РФ от 19 декабря 1991 года "Об охране окружающей природной среды".

Положительное решение экологической экспертизы представляет собой необходимую предпосылку начала любой не запрещенной законом предпринимательской деятельности. Выводы экологической экспертизы обладают силой надведомственного нормативного акта и обязательны к исполнению. Начало хозяйственной деятельности без положительного заключения экологической экспертизы, как и осуществление намеченной хозяйственной деятельности, не соответствующей документации, на основании которой было получено положительное решение экологической экспертизы, является нарушением требований экологического законодательства и преследуется по закону.

Действенной юридической гарантией соблюдения на практике данной нормы стало наделение федерального органа, специально уполномоченного в области экологической экспертизы (Министерство природных ресурсов), правом направлять в банковские организации представления о приостановлении (прекращении) финансирования, кредитования и других финансовых операций в отношении объектов экологической экспертизы, не получивших положительного заключения экспертной комиссии (ст.7 Федерального закона "Об экологической экспертизе"). Серьезными правонарушениями являются недобросовестная экспертиза, фальсификация ее результатов, давление на членов экспертной комиссии с целью получения положительного заключения. Статья 30 Федерального закона "Об экологической экспертизе" содержит бланкетную норму, указывающую, что за подобные правонарушения виновные привлекаются к административной или уголовной ответственности.⁵

Вопрос № 67

Природные ресурсы, их классификация. Ресурсный цикл

ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ (естественные ресурсы), компоненты природы, используемые человеком. Главные виды природных ресурсов можно классифицировать: на основе их генезиса — минеральные ресурсы, биологические ресурсы (растительный и животный мир), земельные, климатические, водные ресурсы. По способу использования — в материальном производстве (в промышленности, сельском хозяйстве и др. отраслях), в непроизводственной сфере. По исчерпаемости — исчерпаемые, в т. ч. возобновимые (биологические, земельные, водные и др.) и невозобновимые (минеральные), практически неисчерпаемые (солнечная энергия, внутриземное тепло, энергия текучей воды). Огромные объемы природных ресурсов, вовлекаемых в современную человеческую деятельность, обострили проблемы их рационального использования и охраны и приобрели глобальный характер.

МИНЕРАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ, совокупность запасов полезных ископаемых в недрах района, страны, группы стран, континента, мира в целом, подсчитанных применительно к существующим кондициям на полезные ископаемые с учетом научно-технического прогресса (увеличение глубины разработки, повышение эффективности обогащения и др.