Корсак М.Н., Мошаров С.А. и др. Учебное пособие по экологии. Под ред. С.В.Белова (2006) (1092088), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Центральной впредложенной им концепции была идея слежения за антропогенными изменениями в окружающей природной среде. Хорошо известно, что естественные, природные изменения климата, погоды, сезонные и межгодовые изменения видовогоразнообразия и биомассы растений и животных происходят сравнительно медленно, за большие отрезки времени. Их регистрируют различные геофизические,метеорологические, гидрологические, сейсмические и другие службы, а такжестанции фонового глобального мониторинга в биосферных заповедниках. Антропогенные изменения происходят гораздо быстрее и их последствия весьма опасны, так как они могут стать необратимыми.
Для их обнаружения необходимоиметь информацию о первоначальном состоянии объекта окружающей среды, т. е.о его состоянии до начала антропогенного воздействия.В России основными направлениями глобального мониторинга, согласноГСМОС, считаются следующие:• изучение эффектов, связанных с распространением загрязняющих ве-ществ на большие расстояния;• глобальные изменения содержания диоксида серы (SO2), озона (О3), диоксида азота (NO2) и углекислого газа (СО2) в нижней атмосфере вследствие антропогенной эмиссии этих веществ;• изменения глобального климата вследствие антропогенной эмиссиипарниковых газов;• усиление приземного потока ультрафиолетовой радиации, вызванноеистончением стратосферного озонового слоя вследствие антропогенной эмиссиигазов, разрушающих озон.В 1993г. в России было принято решение о создании Единой государственнойсистемы экологического мониторинга (ЕГСЭМ) объединяющей возможности многочисленных служб и ведомств, для решения задач комплексного наблюдения,оценки и прогноза состояния среды в Российской Федерации.
В настоящее время работы по созданию ЕГСЭМ находятся на стадии начальных региональных проектов.Организационную основу Государственной службы наблюдения за состоянием окружающей природной среды составляют Федеральная служба России погидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет) и ее подразделения на местах. На территории СССР в 1970-е годы на базе станций Гидрометеослужбы была организована Общегосударственная служба наблюдений иконтроля состояния окружающей среды (ОГСНК), построенная по иерархическому принципу (рис.
15.2).Задача службы - обеспечение наблюдений за загрязнением природной среды и предоставление государственным органам и заинтересованным организациям систематической информации и прогнозов, а также экстренной информации орезких изменениях загрязнения природной среды. Все работы проводятся соглас-но нормативно-методическим документам, устанавливающим соответствующиетребования.Система наблюдений состоит из следующих подсистем наблюдений, объектами которых является загрязнение:•воздух в городах и промышленных районах;•почва;•пресные и морские воды;•трансграничный перенос веществ, загрязняющих атмосферу;•природная среда.Кроме того, ведутся комплексные наблюдения за состоянием растительности,химическим и радионуклидным составом, кислотностью атмосферных осадков и загрязнением снежного покрова.Для планирования и осуществления природоохранных мероприятий необходимо контролировать общее состояние окружающей среды, чтобы точно знать, когда и где необходимо принять меры и какие именно.
Контроль состояния окружающей среды осуществляется по физико-химическим и биологическим показателям, характеризующим содержание в среде загрязняющих веществ и изменения вбиоценозах под влиянием загрязнения. Вследствие огромного количества химических загрязняющих веществ и невозможности постоянного определения содержания каждого из них, наиболее эффективным считается контроль интегрального воздействия химического загрязнения окружающей среды, в первую очередь по биологическим показателям, которые отражают реакцию экосистемы на антропогенные воздействия.Как известно, специфические факторы часто довольно строго определяют,какие организмы могут жить в данном месте (в данных условиях), и по совокупности видов можно судить о типе физической среды. При этом используется информация как о численности одного, наиболее характерного вида, так и о численномсоотношении разных видов, популяций и целых сообществ.
Таким образом, учитываются важнейшие интегральные структурные и функциональные характеристики состояния экосистемы: показатели видового разнообразия; обычные индикаторные виды; средний размер организмов (при загрязнении мелкие организмы обычнопреобладают над крупными); уровень первичной продукции; отношение продукции к дыханию; отношение первичной продукции к микробной деструкции.Биологические показатели широко используются для контроля загрязненияводных объектов (пресных водоемов и морских прибрежных районов). В частности,для оценки экологического состояния водного объекта наиболее полную информацию дают результаты гидробиологических наблюдений. Этот метод (биоиндикация)основан на оценке большого набора показателей, охватывающих основные трофические уровни водной экосистемы: фитопланктон, зоопланктон, бентос, скорость продукции и деструкции органического вещества и др.
Интегральными показателями,характеризующими общий уровень загрязнения вод всем комплексом токсичных веществ и, следовательно, степень опасности водной среды для гидробионтов, являются биотестовые (токсикологические) показатели. Для их определения используютсятрадиционные токсикологические методы, основанные на определении реакции отдельных тестовых видов (например, рачка Daphnia) на действие токсикантов в лабораторных условиях.При определении качества вод часто используется метод микробной индикации - оценка количественных и качественных характеристик состояния экосистем по преимущественному развитию тех или иных популяций микроорганизмов. Широкое распространение получил метод быстрой оценки санитарного качества окружающей среды, включая почву, пресные и морские воды, с использованием в качестве индикаторного объекта кишечной палочки Escherichia coli. Колититр и коли-индекс - классические показатели оценки качества питьевой и морской воды.Микробная индикация предусматривает оценку количественных и качественных характеристик состояния экосистем по преимущественному развитию тех илииных популяций микроорганизмов.
Основу микробной индикации загрязнениясреды составляет быстрая адаптация микроорганизмов к новым химическим условиям, возникающим в результате антропогенного воздействия.Индикаторные микроорганизмы высокочувствительны, обладают ярко выраженными адаптационными возможностями и многообразными физиологическимисвойствами и отражают малейшие изменения природного фона (например, при наличии определенных загрязняющих веществ). Для установления степени загрязненно-сти исследуемой экосистемы учитывают численность индикаторных микроорганизмов и их долю в общем содержании всех жизнеспособных микроорганизмов в этомрайоне.
Так, после аварийного разлива нефти резко увеличивается численность углеводород-окисляющих бактерий (на 3-5 порядков). Если в чистых экосистемахони составляют обычно менее 0,1 % от общего микробного населения, то в экосистемах океана, загрязненных нефтью, их доля может составить 100 %.Гетеротрофные индикаторные бактерии объединяют в группы в зависимости от используемого субстрата (например, гексадеканокисляющие, бензопирентрансформирующие, ксилолтрансформирующие, полихлорбифенилтрансформирующие).
Определение индикаторных групп бактерий положено в основу микробной индикации распространения тех или иных загрязняющих веществ.Контрольные вопросы и задания1. Что входит в понятие экологического мониторинга?2. Назовите основные направления деятельности системы мониторинга.3. Перечислите существующие виды мониторинга.4. В чем суть биологической индикации загрязнения природной среды?16. ГЛОБАЛЬНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫДеятельность современного человека существенно изменила природнуюсреду на всей нашей планете.Суть современного экологического кризиса составляет противоречие между почти безграничными возможностями человеческой деятельности, преобразующей природу, и ограниченными возможностями биосферы в ресурсномобеспечении этой деятельности.Глобальный характер современного экологического кризиса отличает его отпредшествующих кризисов.
В этой связи традиционные методы выхода из кризиса посредством перемещения на новые территории практически неосуществимы.Реальным остается изменение способов производства, норм потребления и объемов использования природных ресурсов.На протяжении последних двух-трех веков технические возможности человека изменять природную среду стремительно возрастали, достигнув своей высшей точки в эпоху научно-технического прогресса. Однако выяснилось, что ростмогущества человека чаще всего приводил к увеличению отрицательных для природы и в конечном счете опасных для существования самого человека последствий его деятельности.К числу наиболее острых для человечества и до сих пор нерешенных экологических проблем можно отнести следующие: демографический кризис (резкое увеличение населения Земли); урбанизация; уменьшение площади лесов; эрозия и снижение плодородия почв; дефицит пресной воды; негативные последствия производства энергии; загрязнение природной среды; разрушение озонового слоя стратосферы; антропогенное изменение климата; снижение биологического разнообразия (уменьшение численности видоворганизмов); снижение устойчивости природных экосистем к антропогенному воздействию; влияние негативных изменений в природной среде на здоровье населения.Увеличение численности населения Земли.
Для человеческой популяциихарактерен невиданный по масштабам «демографический взрыв», т. е. резкоеувеличение темпов роста населения, продолжающееся с середины XX в. Оно особенно выражено в развивающихся странах Азии, Африки и Латинской Америки.Наиболее высокий прирост населения приходится на последние десятилетия. Вконце 1990-х годов население Земли составило уже 6 млрд. человек, тогда как в30-х годах XX в. население Земли составляло 2 млрд.
человек. Считается, чтоплотность населения Земли приближается к критическому уровню. Однако, помнению многих ученых, его численность со временем стабилизируется на уровне10-12 млрд. человек.Рост населения наряду с развитием промышленности - второй основнойфактор негативного влияния на биосферу, поскольку возрастание численностичеловечества сопровождается увеличением потребностей в продукции сельскогохозяйства и промышленного производства и объема вовлекаемых природных ресурсов.