Природопользование

Тема 1. Предмет, цели и задачи курса « Основы природопользования» Лекция 1. Предмет, цель, задачи и методы природопользования. Структура научной дисциплины и ее связь с другими науками Природопользование представляет собой сложный и многосторонний процесс и сферу знаний, научных интересов. Под природопользованием, как процессом взаимодействия природы и общества, понимают совокупность воздействий человечества на географическую оболочку Земли. Наблюдения за Космосом и происходящими там процессами позволило получить новые знания – это природопользование в широком смысле. Живая природа использует ресурсы неживой природы для своего существования, в свою очередь, преобразуя поверхность планеты. В экосистеме Земли за сотни миллионов лет сложились теснейшие взаимосвязи между отдельными компонентами. Человек противопоставил себя природе благодаря своей социальной организации. Природопользование исследует общие принципы рационального использования природных ресурсов человеческим обществом. Объектом исследования природопользования как науки является комплекс взаимодействий между природными ресурсами, естественными условиями жизни общества и его социально-экономическим развитием. Предметом природопользования следует считать оптимизацию этих отношений. Задачи природопользования сводятся к разработке общих принципов осуществления всякой деятельности, связанной либо с непосредственным пользованием природой и ее ресурсами, либо с изменяющими её воздействиями. Как сфера знания, природопользование находится на стыке естественных, общественных и технических наук. Природопользование, как отрасль знаний, выделилось из географии и биологии (ее раздела – экологии) – наук. Структура природопользования: экология, охрана природы, энвайроментология, энвайроменталистика, ресурсоведение, эконология, экономика природопользования и др. Экология рассматривает некую значимую для субъекта совокупность природных и отчасти социальных явлений и предметов. При этом анализ проводится с учётом интересов этого субъекта. В своем развитии человек преодолел всех хищников и стал на верху пищевых цепей. Его современное благополучие основывается на эксплуатации измененных (антропогенных) ландшафтов, где им созданы новые пищевые цепи. Но сам процесс изменений несет в себе побочные эффекты, часто нежелательные или попросту опасные. Научно-технический прогресс позволяет решать многие проблемы человечества, но он порождает и серьезнейшие проблемы, главной из которых является экологическая. Эконология представляет собой науку, исследующую «эконэкол» («эконол»), экономию природы. Важнейшая роль в поддержании устойчивого развития общества отводится экономике природопользования. Энвайроментализм – общая теория управления средой жизни и социально-экономическим развитием исходя из представлений о человеке как части биосферы. В России к энвайроменталистким можно отнести созданную В.И. Вернадским теорию ноосферы. Основой энвайроментализма является энвайроментология – комплексная наука об окружающей среде, ее качестве и охране, традиционно имеющая целью ограничение пределов деятельности человека, введение запретов и ограничений. Энвайроменталистика – техническое приложение энвайроментологии, изучающее способы и методы очистки отходящих газов, сточных вод, утилизации отходов и т.д. Энвайроменталистика создала целую отрасль хозяйства, известную под названием экобизнеса. Ресурсоведение, представляет собой межотраслевую дисциплину, объектом исследования которой является различные виды природных, материальных и трудовых ресурсов, взаимосвязь их как факторов развития общества. Таким образом, природопользование является достаточно сложной комплексной дисциплиной, синтезирующей знания многих наук с целью оптимизации взаимодействия природы и общества. Вопросы для самопроверки: 1) Что изучает природопользование, понимаемое как научная дисциплина? 2) В чем состоит разница между практическим природопользованием и наукой природопользования? 3) К каким наукам относится природопользование – естественным, общественным, техническим или комплексным? 4) Экология является частью природопользования или природопользование – частью экологии? 5) Геоэкология – биологическая или социальная наука? 6) Какая наука изучает экономический механизм взаимодействия природы и общества? 7) Что является предметом эконологии? 8) Чем вызвано появление энвайроментализма? 9) Может ли решить современные экологические проблемы человечества охрана природы? 10) Чем занимается энвайроменталистика? 11) Какие виды ресурсов Вы знаете? Предметом курса «Природопользование» является изучение естественных условий среды обитания, сохранение природных ресурсов и природоохранных мер или как правильно использовать природную среду для удовлетворения своих потребностей. В природопользовании существуют понятия рациональное природопользование- это когда вовлечение природных ресурсов в сферу деятельности дает возможность обеспечить потребность не только настоящего поколения, но и будущее поколение и нерациональное природопользование- ведет к ухудшению природной среды, загрязнению окружающей среды, истощению и деградации природных систем, разрушению биоценоза. При рассмотрении вопросов природопользования необходимо помнить 4 основных закона экологии сформулированные известным американским экологом Б. Коммонер (1874 г.). Все связано со всем – вред наносимый одному компоненту экосистемы, может привести к большим неблагоприятным последствиям. Все должно куда-то деваться - ландшафты Земли, географическая оболочка в целом - замкнутые системы. Бытовые и производственные отходы, попадая в окружающей среду не исчезают бесследно. У природных систем все меньше сил на переработку загрязняющих веществ. Природа знает лучше - человек, вмешиваясь в природу, нарушает ход естественных процессов. За все надо платить - человек не может безвозмездно расходовать природные ресурсы, загрязнять окружающую среду. Наша планета включает в себя несколько оболочек или сфер. Газовую называют атмосферой, водную- гидросферой, твердую-литосферой. Все живое обитающее в этих трех основных сферах- биосферой, в последующие годы среду обитания человека – ноосферой. Тема 2. ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ 2.1. Понятие «природные ресурсы» «Природные ресурсы» - одно из наиболее часто употребляемых в природопользовании понятие. В краткой географической энциклопедии под таким термином обозначаются «…элементы природы, используемые в народном хозяйстве являющиеся средствами существования человеческого общества: почвенный покров, полезные дикие растения, животные, полезные ископаемые, вода (для водоснабжения, орошения, промышленности, энергетики, транспорта), благоприятные климатические условия (главным образом тепло и влага, энергия ветра) (том 3, стр.299). Более общим является определение, данное А. А. Минцом : «…естественные ресурсы …тела и силы природы, которые на данном уровне развития производственных сил и изученности могут быть использованы для удовлетворения потребностей человеческого общества в форме непосредственного участия в материальной деятельности» В первобытнообщинном обществе потребности человека и его возможности освоения природных богатств были весьма скромными и ограничивались охотой на диких животных, рыбной ловлей, собирательством. Затем возникло земледелие и скотоводство, и, соответственно, в состав природных ресурсов были включены почвенный покров и растительность, служившие кормовой базой для выпасаемого скота. В лесах добывались древесина для строительства жилищ и для получения дров, постепенно началось освоение полезных ископаемых (угля, руд, строительных материалов), человек научился осваивать энергию ветра и падающей воды. По мере развития производства расширился не только объем осваиваемых естественных ресурсов, но в хозяйственный оборот вовлекались и новые площади девственной природы. В связи с двойственным характером понятия «природные ресурсы», отражающими их природное происхождение, с одной стороны, и хозяйственную, экономическую значимость – с другой, разработаны и широко применяются в специальной и географической литературе несколько классификаций. 2.1.1.Классификация природных ресурсов по происхождению. Природные ресурсы (тела или явления природы) возникают в природных средах (воде, атмосфере, растительном или почвенном покрове и т. д.) и в пространстве образуют определенные сочетания, меняющиеся в границах природно-территориальных комплексов. На этом основании они подразделяются на две группы: ресурсы природных компонентов и ресурсы природно-территориальных комплексов. 1.1.Ресурсы природных компонентов. Каждый вид природного ресурса обычно формируется в одном из компонентов ландшафтной оболочки. По принадлежности их к компонентам ландшафтной оболочки выделяют ресурсы: минеральные; климатические; водные; растительные; земельные; почвенные; животного мира. Эта классификация широко употребляется в отечественной и зарубежной литературе. 1.2.Ресурсы природно-территориальных комплексов. На данном уровне подразделения учитывается комплексность природно-ресурсного потенциала территории, вытекающая из соответствующей комплексной структуры самой ландшафтной оболочки. Каждый ландшафт (или природно-территориальный комплекс) обладает определенным набором разнообразных видов природных ресурсов. В зависимости от свойств ландшафта, его места в общей структуре ландшафтной оболочки, сочетания видов ресурсов, их количественные и качественные характеристики меняются очень существенно, определяя возможности освоения в организации материального производства. Практически любой ландшафт имеет климатические, водные, земельные, почвенные и другие ресурсы, но возможности хозяйственного использования весьма различны. В одном случае могут складываться благоприятные условия для добычи минерального сырья, в других – для выращивания ценных культурных растений или для организации промышленного производства, курортного комплекса и т. д. На этом основании выделяются природно-ресурсные территориальные комплексы наиболее предпочтительному виду хозяйственного освоения. Они делятся на: 1)горнопромышленные; 2)сельскохозяйственные; 3)водохозяйственные; 4)лесохозяйственные; 5)селитебные; 6)рекреационные и др. 2.1.2. Классификация по видам хозяйственного использования. Основной критерий подразделения ресурсов в этой классификации – отнесение их к различным секторам материального производства. По этому признаку природные ресурсы делятся на ресурсы промышленного и сельскохозяйственного производства. Ресурсы промышленного производства. Эта подгруппа включает все виды природного сырья, используемые промышленностью. В силу наличия многочисленных отраслей, потребляющих разные виды природных ресурсов и соответственно выдвигающих к ним различные требования они дифферинцируются следующим образом: 1.энергетические – виды ресурсов, используемые на сегодняшний день для производства энергии: а)горючие полезные ископаемые (нефть, уголь, газ, уран, битуминозные сланцы и др.); б)гидроэнергоресурсы – энергия свободно падающих речных вод, приливно – волновая энергия морских вод и др.; в)источники биоконверсионной энергии – использование топливной древесины, производство биогаза из отходов с/х; г)ядерное сырье, используемое для получения атомной энергии. 2. Неэнергетические – ресурсы, которые поставляют сырье для различных отраслей промышленности или участвуют в производстве по технологической необходимости: а) полезные ископаемые, не относящиеся к группе стобиолитов; б) воды, используемые для промышленного водоснабжения; в) земли, занятые промышленными объектами и объектами инфраструктуры; г) лесные ресурсы, поставляющие сырье для лесохимии и строительной индустрии; д) рыбные ресурсы, относящиеся к этой подгруппе условно, т. к. в настоящее время добыча и обработка улова приобрели промышленный характер (А. А. Минц). 3 .Ресурсы сельскохозяйственного производства. Сюда относятся виды ресурсов, участвующие в создании с/х продукции: а) агроклиматические – тепло, влага, необходимые для продуцирования культурных растений и выгона скота; б) почвенно-земельные ресурсы – земля и ее верхний слой – почва, обладающая уникальным свойством продуцировать биомассу, рассматриваются и как природный ресурс, и как средство производства в растениеводстве; в) растительные кормовые ресурсы – биоценозы, служащие кормовой базой для выгоняемого скота; г) водные ресурсы – воды, используемые в растениеводстве для орошения, а в животноводстве – для водопоя и содержания скота. Довольно часто выделяют также природные ресурсы непроизводственной сферы или непосредственного потребления. Это ресурсы, изымаемые из природной среды (дикие животные, составляющие объект промысловой охоты, дикорастущие лекарственные растения), а так же ресурсы рекреационного хозяйства, ресурсы заповедных территорий и ряд других. 2.1.3.Классификация по признаку исчерпаемости. При учете запасов природных ресурсов и объемов их возможного хозяйственного изъятия пользуются представлениями об исчерпаемости запасов. А. А. Минц предложил называть классификацию по этому признаку экологической. Все природные ресурсы по исчерпаемости делятся на 2 группы : исчерпаемые и неисчерпаемые. 1.Исчерпаемые ресурсы. Они образуются в земной коре или ландшафтной сфере, но объемы и скорости их формирования измеряются по геологической шкале времени. В то же время потребности в таких ресурсах со стороны производства или для организации благоприятных условий обитания человеческого общества значительно превышают объемы и скорости естественного восполнения. В результате неизбежно наступает истощение запасов природного ресурса. В группу исчерпаемых включены ресурсы с неодинаковыми скоростями и объемами формирования. Это позволяет провести их дополнительную дифференциацию. На основе интенсивности и скорости естественного образования ресурсы делят на подгруппы: 1.1.Невозобновляемые: а) все виды минеральных ресурсов (полезные ископаемые). Они постоянно образуются в недрах земной коры в результате непрерывно протекающего процесса рудообразования, но масштабы их накопления столь незначительны, а скорости образования измеряются многими десятками и сотнями миллионов лет, что практически их учитывать в хозяйственных расчетах нельзя. б) земельные ресурсы в их естественном природном виде – материальный базис, на котором происходит жизнедеятельность человеческого общества. Морфологическое устройство поверхности (рельеф) существенно влияет на хозяйственную деятельность, на возможность освоения территории. Однажды нарушенные земли (например, карьерами) при крупном промышленном или гражданском строительстве в своем естественном виде уже не восстанавливаются. 1.2.Возобновляемые: а) ресурсы растительного мира; б) ресурсы животного мира; И те, и другие восстанавливаются довольно быстро, и объемы естественного возобновления хорошо и точно рассчитываются. Поэтому при организации хозяйственного использования накопленных запасов древесины в лесах, травостоя на лугах или пастбищах, промысла диких животных в пределах, не превышающих ежегодное возобновление, можно полностью избежать истощения ресурсов. 1.3.Относительно (не полностью) возобновляемые: Некоторые ресурсы, хотя и восстанавливаются в исторические отрезки времени, но возобновляемые объемы их значительно меньше объемов хозяйственного потребления. Именно поэтому такие виды ресурсов оказываются весьма уязвимыми и требуют особенно тщательного контроля со стороны человека. К относительно возобновляемым ресурсам относятся и очень дефицитные природные богатства: а) продуктивные пахотно-пригодные почвы; б) леса с древостоями спелого возраста; в) водные ресурсы в региональном аспекте; Продуктивных пахотно-пригодных почв сравнительно немного (не более 1,5-2,5 млрд. га по оценкам ФАО). Наиболее продуктивные почвы, относящиеся к первому классу плодородия, занимают всего 400 млн. га (по оценкам ФАО). Продуктивные почвы образуются крайне медленно на формирование 1мм слоя, например, черноземных почв, требуется более 100 лет. В то же время процессам ускоренной эрозии, стимулированными нерациональным землепользованием, за 1 год может быть разрушено несколько сантиметров верхнего, наиболее ценного пахотного слоя. Антропогенное разрушение почв происходит в последние десятилетия настолько интенсивно, что дает основание отнести почвенные ресурсы к категории, относительно возобновляемых. Леса с древостоями спелого возраста, т. е. древостой которых достиг промышленной спелости и пригодны для производства пиловичника и др. видов промышленной лесной продукции, пользуются повышенным спросом и поэтому усиленно вырубаются. Для полного восстановления вырубленных лесов необходимо длительное время: для хвойных древостоев порядка 80 –100 лет, для лиственных – 100 –120 лет. Следовательно, приросты в таких лесах невелики, и нормы допустимых рубок должны быть строго ограничены. При нарушении этого принципа естественного восстановления запасов древесины не происходит. . 2.Неисчерпаемые ресурсы. Среди тел и явлений природы ресурсного значения имеются и такие, которые практически неисчерпаемы. К ним относятся климатические и водные ресурсы. Климатические ресурсы. Наиболее жесткие требования к климату предъявляют сельское хозяйство, рекреационное и лесное хозяйство, промышленное и гражданское строительство и др. обычно под климатическими ресурсами понимают запасы тепла и влаги, которыми располагают конкретная местность или регион. Общие запасы тепла, поступающие за год на 1м2 поверхности планеты, составляют 3,16*10 Дж (радиационный бюджет в среднем для планеты). Территориально и по сезонам года тепло распределяется неравномерно, хотя в среднем для Земли tо воздуха равна ~ +15оС. Суша в целом неплохо обеспечена и атмосферной влагой: на её поверхность ежегодно выпадает в среднем около 119 тыс. куб. км. осадков. Но распределяются они ещё более неравномерно, чем тепло, и в пространственном, и во временном отношениях. На суше известны районы, получающие ежегодно более 12000 мм осадков, и обширные местности, где за год выпадает менее 50 – 100 мм. В среднем многолетнем выражении и запасы тепла, и объемы выпадающей атмосферной влаги достаточно постоянны, хотя от года к году могут наблюдаться существенные колебания в обеспечении территории теплом и влагой. Т. к. эти ресурсы формируются в определенных звеньях теплового и водного круговоротов, постоянно действующих на планету в целом и над её отдельными регионами, запасы тепла и влаги могут рассматриваться как неиссякаемые в определенных количественных пределах, точно установленных для каждого района. К неисчерпаемым климатическим ресурсам относятся так же солнечная энергия, энергия приливов – отливов, ветровая энергия. Водные ресурсы планеты. Земля обладает колосальным объемом воды около 1,5 млрд. куб. км. Однако 98% этого объема – соленые воды Мирового океана, и только 28 млн. куб. км – пресные воды. Поскольку уже известны технологии опреснения соленых вод, их можно рассматривать как потенциальные водные ресурсы, использование которых в будущем вполне возможно. Ежегодно возобновляемые запасы пресных вод не столь велики (по разным оценкам они колеблются от 41 до 45 тыс. куб. км (ресурсы речного стока). Мировое хозяйство расходует для своих нужд около 4 – 4,5 тыс. куб. км, что равно ~ 10% общего водозапаса, и, следовательно, при условии соблюдения принципов рационального водопользования. Эти ресурсы можно рассматривать как неисчерпаемые. Однако при нарушении этих принципов ситуация может резко обостриться, и даже в планетарном масштабе может ощущаться дефицит чистых пресных вод. А пока природа ежегодно «дарит» человечеству в 10 раз больше воды, чем ему нужно для удовлетворения самых разнообразных потребностей. 2.1.4.Классификация по заменимости По заменимости природные ресурсы делятся на заменимые и не заменимые. 1.Заменимые К заменимым природным ресурсам можно отнести все виды сырья и полезные ископаемые, так как и то, и другое можно заменить различными синтетическими суррогатами и эквивалентами. 2.Незаменимые Незаменимыми ресурсами являются воздух и вода, поскольку их нельзя заменить. Воздух и вода являются также самыми необходимыми компонентами окружающей среды для жизни всех живых существ на Земле. Отсутствие хотя бы одного из них приведет к гибели всего живого на планете. Однако, как известно, антропогенное воздействие на воздух (атмосферу) и воду столь же велико, сколь и негативно. Коласальное загрязнение этих необходимых для жизни ресурсов крайне не опасно для всех живущих, особенно в густонаселенных районах планеты. Стабилизировать ситуацию может только принятие адекватных мер по организации строго контроля за выбросами промышленных и других отходов в атмосферу и в водоемы, минимизации негативного воздействия на воздух и воду путем строительства различных очистных сооружений.Схематично классификацию природных ресурсов можно представить следующим образом. По источникам происхождения Биологические Минеральные По исчерпаемости Исчерпаемые Неисчерпаемые (вода, почва, лес, (энергия солнца, животный и морей и океана) растительный мир) возобновимые невозобновимые (вода, почва, (полезные ископаемые) лес, жив. мир) По критерию заменимости заменимые незаменимые (виды сырья, топливо) (вода, воздух) По критерию собственности частные государственные общественные По критерию использования Производственные потенциально перспективные промышленные сельскохозяйственные Схема 2.1. Классификация природных ресурсов. Лекция 6. Общие принципы рационального природопользования В природопользовании принято рассматривать два уровня управления:управление природными системами; управление природопользователями. Управление природными системами может быть «жестким» и «мягким», а управление природопользователями – командно-административным и экономическим. Природные ресурсы – это совокупность естественных тел и явлений природы, которые использует человек в деятельности, направленной на поддержание своего существования. Неисчерпаемые ресурсы – это преимущественно внешние по отношению к Земле процессы и явления, такие как солнечная энергия и ее производные. Исчерпаемые ресурсы делятся на возобновимые, способные к самовоспроизводству (растительный и животный мир, мир микроорганизмов); невозобновимые (рудные и нерудные полезные ископаемые). Ресурсный цикл – это совокупность превращений и пространственных перемещений определенного вещества или группы веществ, происходящих на всех этапах использования его человеком. Ресурсный цикл, иногда называемый антропогенным круговоротом вещества, фактически не замкнут. На всех этапах ресурсного цикла в окружающей среде рассеивается около 98 % добываемого минерального сырья. Предметы массового потребления в результате износа, коррозии или утраты в них надобности, так или иначе, оказываются в окружающей среде и тем самым загрязняют ее. Многие отходы преобразуются в воде, почве и атмосфере. Культурные экосистемы не способны к самовосстановлению из-за истощения почвы вследствие сбора урожая. Поэтому человек вынужден полностью брать на себя восстановление плодородия. Количества вещества, вовлекаемого в антропогенный круговорот, уже соизмеримы с количествами вещества в естественных биохимических циклах. По мере прохождения через ресурсный цикл вещества, ранее сконцентрированные в том или ином месте локализации, рассеиваются. Рассеиваются не исходные, а трансформированные или утраченные в процессе ресурсного цикла вещества, которые загрязняют окружающую природную среду. Таким образом, главной объективной причиной загрязнения окружающей среды является незамкнутость ресурсного цикла. Важным моментом в деле рационального природопользования являются планирование и прогнозирование использования природных ресурсов. При планировании следует учитывать все возрастающие темпы использования природных ресурсов и производить перспективный расчет их потребления на базе математических методов прогнозирования Бурное развитие научно-технического прогресса сопровождается интенсивным использованием невозобновимых ресурсов, к которым относятся большинство полезных ископаемых. К концу XX в. прирост разведанных запасов полезных ископаемых не покрывает их добычи. Первоочередными задачами становятся охрана и рациональное использование природных ресурсов, широкое вовлечение в ресурсный цикл возобновляемых источников энергии. Совершенствование ресурсных циклов базируется на ряде общих принципов. Принцип системного подхода, который предусматривает комплексную всестороннюю оценку воздействия производства на среду и ее ответных реакций. Принцип оптимизации природопользования заключается в принятии наиболее целесообразных решений в использовании природных ресурсов и природных систем на основе одновременного экологического и экономического подхода, прогноза развития различных отраслей и географических регионов. Принцип опережения темпов заготовки и добычи сырья темпами выхода полезной продукции основан на снижении количества образующихся отходов в процессе производства, т.е. на более полном использовании одного и того же количества исходного сырья. Принцип гармонизации отношений природы и производства используется при создании и эксплуатации природно-технических, геотехнических или эколого-экономических систем. Эти системы обеспечивают, с одной стороны, высокие производственные показатели, а с другой – поддержание в зоне своего влияния благоприятной экологической обстановки, максимально возможное сохранение и воспроизводство естественных ресурсов. Своевременное и точное обнаружение опасных ситуаций достигается непрерывным сбором информации о состоянии окружающей среды с помощью наблюдений за ее изменениями, вызванными антропогенными причинами, что позволяет прогнозировать их развитие. Такие системы носят название мониторинга. Принцип комплексного использования природных ресурсов и концентрации производства заключается в том, что на базе имеющихся в данном экономическом районе сырьевых и энергетических ресурсов создаются территориально-производственные комплексы, которые позволяют более полно использовать указанные ресурсы и тем самым снизить вредную нагрузку на окружающую среду. Вопросы для самопроверки: 1. Что такое качество природные ресурсы и ресурсный цикл? 2. Почему антропогенный ресурсный цикл не замкнут? 3. В каком состоянии находится использование природных ресурсов человечеством в настоящее время? 4. Каковы основные принципы рационального природопользования? Тема 3. Атмосфера воздуха ее состав, значение в природопользовании Особым видом природных ресурсов являются воздушные, так как воздух необходим не только для дыхания, но и представляет собой важный производственный ресурс, используемый во многих отраслях промышленности, в авиа- и автотранспорте. Негативное воздействие на атмосферный воздух антропогенной деятельности выражается, с одной стороны, в его загрязнении, а с другой - в потреблении важнейшей его составной части, необходимой для поддержания жизни, - кислорода. В нормальных условиях химический состав воздуха по объему следующий, %: азот - 78,08; кислород - 20,95; углекислый газ - 0,03; аргон - 0,93; неон, гелий, криптон, водород - 0,002; озон, метан, оксид углерода, оксид азота - десятичные доли процента. Для человека важнейшей составной частью воздуха является кислород. При его нехватке у людей развиваются явления компенсаторного характера: учащается дыхание, ускоряется ток крови и т.д. За 10 лет жизни человека в городе через его легкие проходит 200 г вредных химических веществ, 16 г пыли, 0,1 г металлов. Самыми опасными для человека являются канцероген бензопирена, формальдегид и фенол. Высокий уровень загрязнения атмосферного воздуха, зафиксированный на урбанизированных территориях обусловлен преимущественно выбросами от автотранспортных средств, объектов теплоэлектроэнергетики, предприятий топливной, химической, нефтехимической промышленности, стройиндустрии и агропромышленного комплекса. Основными загрязнителями атмосферного воздуха в России являются: твердые частицы (пыль, зола и др.), сернистый ангидрид, оксиды азота, оксиды углерода, летучие углеводороды и их продукты. В составе выброшенных загрязнителей твердые вещества занимают примерно 15 млн. т, а газообразные и жидкие вещества - 47 млн. т, в том числе сернистый ангидрид — 18, оксиды азота - 5, окись углерода -15 млн.т. Мероприятия по рациональному использованию и охране воздушных ресурсов следует объединить в две группы: 1. совершенствование технологических процессов, разработка и внедрение мало- и безотходных технологий; 2. реконструкция и строительство очистных сооружений, улавливающих газы и пыль. Рациональное природопользование предполагает не только уменьшение вредных выбросов в атмосферу, но и комплексное использование природных ресурсов, утилизацию отходов производства, которые зачастую содержат ряд ценных компонентов. К числу мероприятий по охране воздушного бассейна, не требующих больших затрат, относят расширение площади зеленых насаждений, регулировка двигателей автомашин и тракторов, герметизация емкостей для хранения ядохимикатов и удобрений, ограничение масштабов авиаопыления, применение качественного топлива и новых видов энергетических ресурсов, внедрение новых видов транспорта. Контрольные вопросы: 1. Каково значение воздушных ресурсов для жизнедеятельности человека? 2. Почему одним из крупнейших загрязнителей воздушных ресурсов является АПК? 3. Какие существуют виды загрязнений атмосферы? 4. Перечислите наиболее опасные для человека загрязняющие вещества? Тема 4. Водные ресурсы, виды, характеристика, показатели качества, значение в природопользовании. Вода - один из важнейших природных ресурсов, имеющий комплексное значение: во-первых, как объект прямого потребления людьми, животными и растениями, климатический фактор, условие орошения земли и ее урожайности; во-вторых, как материал, применяемый в промышленности и входящий в состав различных видов продукции, и теплоноситель, служащий для обогрева. Вода- комплексный природный ресурс , состоящий из вод Мирового океана (94%), подземных вод (4%),льда и снега (2%),воды рек ,озер ,болот (0,4%).Распределена вода по территории Земли и отдельным регионам неравномерно. Назначение воды как природного ресурса- поддержание жизненной потребности человека, животного и растительного мира. В производственной и хозяйственной деятельности человек применяет воду для очистки, мытья, охлаждения оборудования и материалов, полива растений, гидротранспортировки, обеспечения специфических процессов (выработка электроэнергии). Водная среда используется для вылова рыбы, добычи подводных запасов сырья (марганец, никель,кобальт) и топлива (нефть), сбора растений, перевозки грузов на судах. Сила падения воды приводит в действие турбины электростанций. Реки, каналы, озера с их запасами пресной воды - дешевые пути сообщения. Следовательно, любой вид использования водных ресурсов: и водопотребление (деятельность, связанная с изъятием воды их водных объектов), и водопользование (деятельность, не требующая изъятия воды) оказывают воздействие на количество и качество воды. Таким образом, многоцелевое антропогенное использование воды требует от общества сочетания каждого вида использования с определенными водоохранными мерами. Основными водопользователями в России являются: водный транспорт, гидроэнергетика и рыболовство. Основу гидроэнергетики России составляют 40 крупных электростанций. Это один из самых чистых, экологичных источников энергии. Но на практике, при отчуждении земель для гидростроительства не всегда учитывается их эколого-экономическая ценность. Так, на сегодняшний день под зонами гидроэлектростанций затоплено около 6 млн. га сельхозугодий. Большой ущерб наносится и нерестилищам рыб. Например, в Азовском бассейне все нерестилища белуги и 80% нерестилищ осетра, севрюги и других рыб отсечены гидростанциями от производителей. Статистика учитывает и текущие (связанные с эксплуатацией) затраты на водоохранные объекты. Но статистические органы не ведут учет качества воды (или степени чистоты), хотя эти данные необходимы для решения вопроса о пригодности воды для различ­ных целей. Существует следующая система классификации качества воды: 1. Чистая вода - пригодна для всех видов использования, включая питьевое использование и разведение ценных видов рыб, особенно чутких к присутствию примесей. 2. Мало загрязненная вода - пригодна для использования в коммунальном водоснабжении после соответствующей подготовки, может быть использована для водных видов спорта и отдыха населения, для рыбоводства. 3. Загрязненная вода - непригодна в качестве питьевой, для рыбоводства. Может быть использована в промышленности после соответствующей подготовки. 4. Сильно загрязненная вода - непригодна для бытовых и промышленных целей, для отдыха я спорта. При наличии такой воды в водоеме на его берегу должны быть объявления об опасности купания и использования воды для бытовых целей. С целью выявления доли различных водопотребителей, целевого назначения потребляемой воды, а также природных источников, из которых берется вода анализируется использование воды в регионе . На основе вышеизложенного анализируются следующие показатели, характеризующие водопотребление: 1) потребление воды на 1 человека (в сутки, в год); 2) потребление воды (тыс.м3 в год): а) населением; б) промышленностью; в) сельским хозяйством, в % к поверхностному стоку и запасам подземных вод. Показатели загрязнения сточными водами водных объектов необходимо конкретизировать данными о вредных веществах, сбрасываемых со сточными водами. Контрольные вопросы: 1. В чём заключается комплексное значение воды, как одного из важнейших природных ресурсов? 2. Кто является основным потребителем воды? Как меняется распределение водных ресурсов между секторами экономики? 3. Как классифицируется вода по качеству? 4. Назовите основные виды загрязнителей, сбрасываемых в составе сточных вод в реку Кубань на территории Краснодарского края. 5. Сколько стандартов качества воды рекомендует учитывать Всемирная организация здравоохранения? Тема 5. Земельные ресурсы, показатели качества почв, значение в природопользовании. Земельные ресурсы (фонды) региона - это площадь земель, находящихся в его территориальных границах. В состав земельного фонда включаются суша и внутренние воды. В зависимости от целевого назначения различают следующие категории земель: земли сельскохозяйственного назначения предназначенные для нужд сельского хозяйства; земли населенных пунктов (городов, курортных, дачных и сельских поселков); земли промышленности, транспорта, связи; земли особо охраняемых природных территорий (заповедников, заказников памятников природы и культуры); земли лесного фонда (занятые лесами и предназначенные для нужд лесного хозяйства); земли водного фонда (различные водные объекты, полосы по берегам водоемов, пляжи и спортивные базы, водохозяйственные сооружения); земли государственного запаса, составляющие резерв для пополнения вышеперечисленных категорий земель. В зависимости от плодородия земли подразделяют: на пустыни, тундры, ледники, горы, зоны рискованного земледелия, плодородные земли. На душу населения в России приходится 0,9 га пашни; в США - 0,67 га; в Англии - 0,11 га; в Японии - 0,03 га. Ограниченность земельных ресурсов настоятельно требует их охраны и рационального использования земель Земельный фонд России – один из крупнейших в мире и насчитывает 1707 млн. га. Почти половину территории покрывают леса и древесно- кустарниковые насаждения – 46%.Пятая часть страны занята пастбищами . На урбанизированные территории, где расположены города и поселки , дороги и др. приходится всего 1% территории. Ценнейшая часть фонда - сельскохозяйственные угодья их площадь составляет 222 млн. га. ли 13% земельного фонда России В Краснодарском крае общая площадь земельного фонда составляет 7,5 млн. га, в том числе площадь сельскохозяйственных угодий -4,7 млн. га, из них пашни - 3,7 млн. га. Из 124 сельскохозяйственных культур, выращиваемых в стране, в крае возделывается 113. При этом урожайность плодов и ягод, зерновых и технических культур почти вдвое выше показателей по стране. Однако земля не только главное средство в сельскохозяйственном производстве, но и пространственный базис для размещения других отраслей. Только в Краснодаре за последние 25 лет из сельскохозяйственного оборота изъято 900 га пашни, садов и виноградников. В настоящее время на долю транспорта и промышленности приходится 3,1 % площади, а в России - 1,5 %. Краснодарский край является регионом интенсивного земледелия. Исследования, выполненные по программе мониторинга земель показывают, что состояние почвенного покрова края приблизилось к черте, за которой могут начаться необратимые процессы деградации земель. Повсеместно идет интенсивное уплотнение почвы и разрушение ее структуры, увеличение площади переувлажненных земель. На орошаемых участках отмечается заболачивание, вторичное засоление и осолонцевание. Основными причинами усиливающихся процессов деградации почв являются: - нерациональная структура сельскохозяйственных угодий; -несоблюдение нужной агротехники возделывания сельскохозяйственных культур; - отсутствие сбалансированных севооборотов; - уплотняющее действие сельскохозяйственной техники и др. Большой проблемой современного земледелия является эрозия почв. В настоящее время в России около 50 % площади всех сельскохозяйственных угодий и около 60 % пашни относится к категории эрозионноопасных. Важнейшим условием предотвращения дальнейшего роста эрозионных процессов является переход на ландшафтную (адаптивную) систему земледелия. Эта система включает в себя, прежде всего, создание экологически устойчивых структур земельных угодий, которые позволили бы исправить нарушение хозяйственной деятельностью человека соотношение между пашней, лугом, водой и другими элементами агроландшафтов. В наибольшей степени этим требованиям отвечает почвозащитное земледелие с контурно-мелиоративной организацией территории в сочетании с агротехническими, агролесомелиоративными и гидротехническими мероприятиями с введением в севообороты многолетних трав и насыщением почвы органическими веществами. Основные показатели, отражающие мероприятия по охране и восстановлению земель, включают площади, на которых проведены водная, химическая, биологическая и другие виды мелиорации, противоэррозионные мероприятия, а также использованы те или иные меры защиты растений. В комплексе противоэрозионных мероприятий велико значение полезащитных лесопосадок. Практика показывает, что лесополосы на некоторое время снижают валовые сборы сельскохозяйственных культур, так как занимают часть пашни. Однако расчеты показали, что при существующих темпах, прирост урожая за счет лесопосадок превысит эффект влагозарядковой осенней пахоты через 7-8 лет. Охрана и восстановление земель особенно важны в регионах с развитой добы­вающей промышленностью. Так, в районе Курской магнитной аномалии для нужд горнодобывающей промышленности было отведено свыше 25 тыс. га сельхозугодий и сосредоточено около 3,6 млн. м3 чернозема, который до начала вскрышных работ снимают и складывают в бурты. Это ведет к большим потерям, так как бурты занимают полезные земли, а свойства чернозема ухудшаются при хранении. Необходимо восстановление нарушенных земель, или рекультивация. Контрольные вопросы. 1. Состав и значение земельных ресурсов в системе природопользования. 2. Показатели качества почвы и состояние земельных ресурсов. 3. Основы регулирования почвенного плодородия. 4. Как подразделяются земли в зависимости от целевого назначения? 5.. Как подразделяются земли по плодородию? 6. В чём заключается ценность земельного фонда Краснодарского края? 7. Перечислите причины процессов деградации почв на Кубани. 8. Что включает в себя ландшафтная (адаптивная) система земледелия? Тема 6.Оценка и охрана лесных ресурсов и их значение в природопользовании. Леса играют существенную роль в глобальных круговоротах углерода и кислорода, регулируя состав атмосферы и её очищение. Леса оказывают важное влияние на состояние водных экосистем, регулируя водообмен, предотвращают эрозию почвы. В лесах обитают большинство видов растений и животных, поэтому они служат естественным условием сохранения биоразнообразия на планете, одновременно выполняя рекреационные и эстетические функции. И, наконец, лес активно используется для хозяйственных целей. В настоящее время по оценкам экспертов запас древесины в мире составляет примерно 370 млрд. м3. Самый высокий ресурсный потенциал находится в Евразии -40% всех мировых лесов и 42% общего запаса древесины. Половина всего объёма лесозаготовок используется в качестве топлива. . Значительные площади леса безвозвратно теряются. Велики потери древесины при ее заготовке, транспортировке и переработке. Эти потери составляют ежегодно 150 млн. м3 или свыше 30% вырубленной. Древесина является источником сырья и материалов для многих отраслей народного хозяйств. Ее потребление по прогнозам специалистов увеличивается в 1,8 - 2,0 раза. В соответствии с природоохранными функциями, местоположением и народно-хозяйственным значением, лесной фонд делится на три группы: В первую группу включены лесные ресурсы, выполняющие защитные, климаторегулирующие, водоохранные, полезащитные, санитарно-гигиенические и рекреационные функции. Сюда относятся лесные полосы по берегам водоемов и вдоль транспортных магистралей, полезащитные лесные полосы, противоэррозионные леса, леса зеленых зон вокруг городов, населенных пунктов и промышленных предприятий. На их долю приходится, свыше 20 % площади лесного фонда. С ростом урбанизации и требований к качеству окружающей среды, происходит увеличение удельного веса лесов первой группы в первую очередь за счет проведения крупномасштабных работ по облесению берегов рек, водохранилищ и каналов, а также созданию защитных лесных полос в степной и лесостепной зоне. Так как основными функциями лесов первой группы являются защитные и социальные, то лесоэксплуатация в них резко ограничена. Проводятся санитарные и лесовосстановительные рубки. Ко второй группе относятся леса густонаселенных районов с высокоразвитой промышленностью и транспортом. На их долю приходится 7 % площади лесного фонда. Большая часть этих лесов (свыше 2/3) расположена в европейско-уральской зоне. В прошлом они подвергались усиленной эксплуатации. Поэтому для них установлены определенные пределы лесопользования и вырубки. Высокая плотность населения этих районов предъявляет повышенные требования к защитным и социальным функциям леса. К третьей группе относятся леса - служащие основным источником получения древесины для нужд народного хозяйства. Они занимают свыше 70 % площади лесного фонда. Расположены в наиболее лесистых регионах (Урал, Восточная и Западная Сибирь, Дальний Восток). Лесной фонд состоит из лесных площадей, покрытых и непокрытых лесом. По­следние предназначены для выращивания леса. В состав лесного фонда входят также дороги, болота, овраги и другие площади, не используемые в лесном хозяйстве. Более подробно следует проанализировать структуру покрытой лесом площади. В качестве группировочных признаков используется степень спелости (молодняки, приспевающие, спелые и перестойные леса) и группа пород (хвойные, твердолиственные и мягколиственные насаждения). В качестве обобщающих показателей наличия и состояния лесов предлагается использовать следующее: 1. Лесистость территории - это отношение площади, покрытой лесом, ко всей площади региона, выражается в %. 2.Обеспеченность лесами - это отношение площади, покрытой лесом, к численности населения региона, выражается в га или %. З. Общий запас лесонасаждений в регионе по группам пород, выражается в м3 древесины. Обобщающими показателями, характеризующими динамику лесных ресурсов, являются следующие: 1. Отношение площади восстановленного леса к площади вырубленного и погибшего, выражается в %. 2. Общий прирост леса в среднем за год всего и по группам пород, выражается в тыс.м3. 3. Отношение вырубленного и погибшего леса к покрытой лесом площади региона на начало года, выражается в %. Ежегодно в результате рубок главного пользования в среднем по России выбывает 1 % площади хвойных и 2 % лиственных насаждений. Изъятие этих массивов должно сопровождаться своевременным возобновлением. Это мероприятия по посадке леса, содействию естественному возобновлению, уходу за молодняком, созданию и расширению лесопитомников. Характер лесовосстановительных работ зависит не только от природно-климатических условий, но и применяемого способа рубки леса. Основная масса древесины заготавливается с применением сплошных рубок. Но этот способ эффективен только в одновозрастных спелых и перестойных лесах. В разновозрастных сплошная рубка приводит к нерациональному использованию лесного фонда, так как наряду со спелым древостоем вырубается среднеспелый и приспевающий. Рациональное использование лесного фонда связано с реконструкцией лесона­саждений путем введения в них хозяйственно-ценных пород, а также проведением рубок ухода, что повышает лесопродуктивность в 2-3 раза. Эти мероприятия более эффективны в многолесных районах. Они способствуют улучшению состояния окружающей среды. В целом, современное состояние растительного мира края следует оценивать как близкое к критическому. Перечисленные проблемы требуют принятия и реализации дополнительных природоохранных мер. Контрольные вопросы: 1. Состав и значение лесных ресурсов в системе природопользования. 2. Показатели состояния и охраны лесных ресурсов. 3. Пути рационального использования и охраны лесных ресурсов. 4. Перечислите основные функции леса. 5. На какие основные группы делится лесной фонд? 6.Какие показатели характеризуют наличие и состояние лесов в регионе? 7.В чём заключаются защитные функции лесополос? 8.Охарактеризуйте состояние лесных ресурсов в Краснодарском крае. Тема 7. Ресурсы недр и их значение в природопользовании. Минеральные ресурсы Минеральными ресурсами принято называть полезные ископаемые, извлечённые из недр. Полезные ископаемые – это природные минеральные вещества в земной коре, которые при данном состоянии развития техники могут быть с достаточным экономическим эффектом извлечены и использованы в народном хозяйстве в естественном виде или после предварительной переработки (Н.А. Быховер, 1984). Современное хозяйство использует около 200 видов минерального сырья. В зависимости от физических или химических свойств добываемого сырья, от отрасли экономики, где оно находит применение, от особенностей возникновения в земной коре известные полезные ископаемые подразделяются на группы. Полезные ископаемые на основе технологии их использования: Топливно-энергетическое сырье (нефть, уголь, газ, уран), черные, легирующие и тугоплавкие металлы (руды железа, марганца, Хрома, никеля, кобальта, вольфрама и др.), цветные металлы (руды алюминия, меди, свинца, цинка, ртути и др.), благородные металлы (золото, серебро, платиноиды), химическое и агрономическое сырье (калийные соли, фосфориты, апатиты и др.), техническое сырье (алмазы, асбест, графит др.), флюсы и огнеупоры, цементное сырье. Каждый вид топливного сырья обладает определенной теплопроводностью. Например, при сгорании 1 т. каменного угля выделяется 27,91х103 МДж энергии, бурого угля - 13,96х103, 1 т нефти – 41,87х103, 1 тыс. куб.м., газа – 38,84х103 МДж. Для сравнения различных видов топлива, а также для общих топливно-энергетических расчетов пользуются следующими единицами: а) тонна условного топлива в угольном эквиваленте (сокращенно – т.у.т. в уг. экв), ее теплота сгорания аналогична теплоте сгорания 1 т антрацита (7 млн. ккал, или 27,91х103 МДж); б) тонна условного топлива в нефтяном эквиваленте (т.у.т. в неф. экв), имеющая теплоту сгорания 1 т. нефти (10 млн. ккал, или 41,87х103 МДж). Самым значительным объемом топливного сырья обладают Евразия и Северная Америка, где сосредоточено около 87% общего потенциала, а на материки южного полушария приходится всего 13%. Важной характеристикой топливно-энергетического потенциала является его структура, т. е. участие отдельных видов топлива. Доля наиболее эффективных видов топлива – нефти и газа – достаточна высока в общем потенциале и составляет в доказанных запасах 30%. Нефть. Ископаемая нефть – наиболее важный и экономически эффективный вид топливного сырья, отличающийся не только высокой калорийностью и теплопроводностью, но и низким содержанием загрязняющих соединений. Нефть легко транспортируется, а в процессе переработки даёт широкий ассортимент продуктов, находящих разнообразное применение в хозяйстве. Мировые энергетические потребности на 32% удовлетворяются за счет нефти (1990). В ряде отраслей экономики (например, в транспорте) нефть и нефтепродукты незаменимы. Уникальные свойства и высокая ценность нефти способствовали прогрессивному росту ее добычи на протяжении последних десятилетий. Постепенное истощение давно известных и интенсивно эксплуатировавшихся месторождений стимулировало не менее интенсивный поиск новых продуктивных залежей этого сырья на суше и на море. Ресурсы нефти подразделяются на категории в зависимости от степени разведанности и экономической целесообразности добычи: а) доказанные извлекаемые запасы – установленные и подтверждённые бурением объемы сырья, которые можно добыть существующими техническими средствами с учетом экономической рентабельности добычи; б) разведанные запасы, установленные бурением и технически извлекаемые, но по соображениям экономической конъюнктуры их добыча нецелесообразна; в) дополнительные предполагаемые ресурсы, не извлекаемые современными техническими средствами; г) ресурсы природных аналогов нефти – тяжелая нефть, горючие сланцы, битуминозные песчаники. Исследования последних лет установили, что перспективны нефть и газ не только на мелководных шельфовых зонах морей и океанов. Обнаружены месторождения углеводородного сырья на глубинах более 600, и даже 900 м, т. е. на материковом склоне и на расстояниях в сотни и тысячи километров от побережий. В 80-х годах, например, выявлены обширные перспективные области в заливе Кампече, севернее полуострова Юкатан в Карибском море. Но самым перспективным районом будущей нефтедобычи специалисты считают акваторию Южно-Китайского моря, шельф Вьетнама, Кампучии, Индонезии. В настоящее время на морские месторождения приходится 25% общемировой добычи нефти. Природный газ. Общие запасы природного газа, по оценкам МИРЭК составляют примерно 271 трлн. куб. м.,из них разведанные на 1995 г. запасы – 139,4 трлн. куб. м.За весь период добычи газа извлечено из недр около 30 трлн. куб. м. и ежегодный объем добычи в конце 80-х годов достиг 1,9 трлн. куб. м. Таким образом, кратность общих извлекаемых запасов газа составляет – свыше 130 лет. Мировые резервы газа продолжают увеличиваться благодаря усиленной разведке на шельфе Мирового океана и в глубинных слоях земной коры. В зарубежных странах самой значительной является концентрация газа в странах Ближнего и Среднего Востока, где выявлено более 31 трлн. куб. м. этого сырья. Особенно велики ресурсы в Иране, Саудовской Аравии, на акватории Персидского залива. В США найдено 5,7 трлн. куб. м., в Северо-Африканской нефтегазоносной провинции (Алжир, Ливия, Нигерия) – 8,9 трлн. куб. м., около 3,6 трлн. куб. м. – в Венесуэле. В Европе, в Североморской газонефтяной провинции сконцентрировано более 5,5 трлн. куб. м. газа. Уникальны месторождения Западной Сибири (Россия по ресурсам газообразного топлива занимает первое место в мире). В отличие от нефти,газовый потенциал увеличивается быстрее добычи (примерно в два раза), кроме того, до сих пор более половины площади шельфа еще не исследовано в отношении газоносности, а на подводные газопромыслы уже приходится 15% общемировой добычи газа. Даже на суше изучены лишь 30% перспективных на это сырье тектонических структур. Угли. Общие ресурсы ископаемых углей в недрах планеты огромны; по материалам МИРЕК (XIII) (1986 г.) они достигают 14810 млрд. т. Доказанные извлекаемые с учетом развития горнодобывающей техники и рентабельности по экономическим соображениям для разработки запасы углей оцениваются в 1239 млрд. т., из которых 808 млрд. т. приходится на каменные угли, 431 млрд. т. – на бурые угли. При сохранении объема ежегодной добычи (около 3 млрд. т. каменного и 1 млрд. т. бурого угля) извлекаемых запасов может хватить на 218 лет. Угленосные бассейны размещены неравномерно по территории земного шара; их основная часть приурочена к территории четырех стран: бывшего СССР, США, Китая. На их долю приходится более 80% общих и свыше 90% извлекаемых ресурсов каменных углей. Крупными запасами обладают также Польша, Германия, Австралия, Великобритания и ряд других стран. Уран. Ресурсы современной топливной базы для ядерной энергетики определяются стоимостью добычи урана при затратах, не превышающих 80 долларов за 1 кг урана. В настоящее время извлекаемые ресурсы урана по этой цене в зарубежных странах оцениваются в 1,6 млн. т., а мировые геологические ресурсы (по разным источникам) – от 5 до 20 млн. т. Свыше 28% ресурсов ядерного сырья приходится на США и Канаду, 23% - на Австралию, 14% - на ЮАР, 7% - на Бразилию. В остальных странах запасы урана незначительны. Ресурсы тория (при затратах до 75 долларов/кг) оцениваются примерно в 630 тыс. т., из которых почти половина находится в Индии, а остальная часть – в Австралии, Бразилии, Малайзии и США. К важнейшим металлическим рудам относятся руды железа марганца, меди, алюминия, свинца и цинка, олова, вольфрама и др. Железные руды – общие мировые запасы по различным оценкам варьируются от 400 млрд. т. (World Resources, 1990) до 800 млрд. т. (В.И. Смирнов, 1986), из которых разведанные запасы составляют 230 млрд. т. Мировая добыча достигла 916 млн. т. (1988), но предполагают, что к 2000 г. она удвоится. Кратность запасов к добыче равна 224. Самый распространенный элемент земной коры – железо (после алюминия), но крупные промышленные концентрации встречаются редко: на полуострове Лабрадор (Канада), около оз. Верхнего (США и Канада), в штате Минас-Жерайс (Бразилия), В Западной Австралии, в КМА (Россия) и в Кривом Роге (Украина), в штатах Бихар и Орисса (Индия) и др. Марганцевые руды широко используются для производства стали. Общие запасы марганцевых руд оцениваются в 4,9 млрд. т.; они связаны преимущественно с горными породами докембрийского возраста. Наиболее крупными ресурсами располагают ЮАР, Украина, Габон, Австралия, Бразилия. Современная добыча достигает 22 млн. т. Огромные запасы марганцевых руд сконцентрированы в железомарганцевых конкрециях, с содержанием марганца до 25-30%, Fe – 10-20%, устилающих на обширных пространствах дно Мирового океана. Их количество, приближенным расчетам, превышает 2,5х10’т., что в сотни раз больше общих запасов этого сырья на суше. Опытная добыча ведется в США, Германии и Японии. Руды цветных металлов находят широкое применение в разнообразных отраслях промышленности – электронике, радио- и электропромышленности, космической и атомной технике, ракета- и самолетостроении и многих других. Их мировая добыча и потребление за последние 25 лет возросли в несколько раз. Общие запасы бокситов (сырье для производства алюминия) составляют 232 млрд. т., а извлекаемые – 28 млрд. т. Наиболее крупные и качественные залежи сосредоточены в Гвинее, Австралии, Камеруне, Бразилии, Индии, Ямайке. Руды тропиков возникли в палеогене и имеют осадочное происхождение. Всего разработка бокситов ведется в 22 странах мира (в основном в тропиках) и достигла в 1986 г. 97 млн. т. Медь добывается очень давно (с конца IV тысячелетия до н. э.), имеет широкое применение, но ее руды отличаются крайне низкой концентрацией.Жилы с содержанием меди 2-3% считаются богатыми, и разрабатываются руды даже при содержании Cu до 0,5%. Общие запасы медных руд, по разным оценкам, варьируют от 570 до 1625 млн. т., а разведанные извлекаемые - 590 млн. т. Добыча превосходит 8,4 млн. т. в год (1986). Основная часть запасов принадлежит США (90 млн. т.), Чили (120 млн. т.), странам СНГ (54 млн. т.), Австралии, Замбии, Заиру, Перу. Предполагают, что к 2005г. из недр будет извлечено около 275 млн. т., т.е. около 70%, современного медно-рудного потенциала. Свинец и цинк используются с VI-VII тысячелетия до н.э. В зарубежных странах общие запасы свинцовых руд оцениваются в 125 млн. т, а цинковых – 95 млн. т. В 1986 г. добыча этих руд поднялась до 3,4 млн. т. свинца и 7,0 млн. т. цинка. Обычно свинец и цинк встречаются в рудах совместно с другими элементами (золотом, медью, серебром), образуя полиметаллические руды; реже встречаются самостоятельные месторождения. Наиболее крупными запасами свинцово-цинковых руд обладают США, Канада и Австралия; остальные материки и страны существенно уступают в этом отношении. Олово известно с начала бронзового века; его содержание в земной коре крайне незначительно – руды с концентрацией Sn в 1% считаются богатыми. Общие мировые ресурсы оцениваются в 7,4-6,8 млн. т., а извлекаемые – в 4,2 млн. т; добыча достигает 200 тыс. т. Основная часть оловосодержащих руд возникла в мезозойскую и альпийскую эпохи. Наиболее крупные месторождения находятся в Бразилии (650 тыс. т.), в Боливии (140 тыс. т.; здесь открыта уникальная жила, протяженностью в 2 км), в оловянно-вольфрамовой провинции Юго-Восточной Азии (Малайзия, Индонезия, Китай), вмещающей свыше половины общих и разведанных запасов олова зарубежных стран. Олово – дефицитный материал и спрос на него растет. По прогнозам к 2000 г. известные запасы иссякнут, и в обработку поступят хвосты обогатительных фабрик. Вольфрам, так же как и олово, в сочетании с которым он часто встречается, образует очень низкие концентрации. Руды с содержанием Wo 1% считаются богатыми. Преобладающая часть разведанных запасов находится в 5 странах – Южной Корее, Канаде, США, Турции и Австралии. В основном руды Wo образовались в мезозойскую и альпийскую эпохи. По прогнозам общие запасы вольфрама будут исчерпаны уже к 2000 г., и надежд на новые крупные приращения этого сырья мало. Благородные металлы – золото, серебро, платина и металлы ее группы. Золото – первый металл, известный человеку; золотые изделия начали получать еще 4-5 тыс. лет до н. э. В настоящее время в сейфах банков накоплено около 40 тыс. тонн золота. К концу XX в. всего будет добыто 110 тыс. т, хотя ежегодно добывается 800-1200 т. Au. Золотоносные руды образовались в ранние эпохи: например, в архейскую – золоторудные месторождения зеленокаменных поясов Канады, Индии, Австралии, в протерозойскую – уникальные золотоносные конгломераты Витватерсанда (ЮАР) с запасами 25 тыс. т. (75% мировой добычи). Тема 8.Сохранение биоразнообразия в природопользовании. 2. Устойчивое использование его компонентов важно для обеспечения потребности людей в продуктах питания, лекарственных препаратах, эстетических услугах. 3. Правильный выбор экономической политики в вопросе справедливого и равноправного получения выгод. Приоритетное направление в биоразнообразии России, сохранение генофонда фауны и флоры отражено в законах «Об особых природных территориях» 1995 г., «О животном мире». Редкие и исчезающие виды животных и растений занесены в Красную книгу. В первое издание Красной книги в 1885 г. занесено 247 видов. К методам экономического стимулирования относятся мероприятия в виде дотаций, специальных субсидий на интенсивное ведение сельского хозяйства, препятствующие расширению аграрных площадей, борьбы против браконьерства, охоты, уничтожению редких видов и т.д. Направление в области рекреации, создание национальных парков, заповедников, зоопарков, памятников природы, дендрологических парков и ботанических садов, лечебно-оздоровительных курортов и домов отдыха. К 1995 г. в России насчитывалось 30 национальных парков, общей площадью 6,4 млн. га. Крупнейшим национальным парком является «Югыд-Ва» в республике Коми, площадью 1927 тыс.га. Тема 9.Основные принципы и научные основы рационального природопользования. Рациональное природопользование - это сознательное регулирование природо-хозяйственных связей на экономической основе с учетом экологической безопасности.Оно базируется на всестороннем учете и оценке природных ресурсов, их регулировании и использовании в хозяйственном механизме. Понятие рационального природопользования включает три основных элемента -эффективность использования природных ресурсов, их охрану и воспроизводство природных ресурсов. Основы природопользования в теоретическом плане нашли отражение в работах ряда исследований, где высказываются важные положения о том, какие тяжелые последствия ожидаются для общества в результате хищнического использования природы, как необходимо управлять обменом веществ между природой и обществом в интересах существующих и будущих поколений людей. Первым и непременным условием взаимодействия общества и природы является их единство, которое определяется законами природы и выражается всеобщими принципами природопользования. Содержание и результат этого взаимодействия зависят от экономических законов, формулирующих закономерности и принципы природопользования в конкретных условиях развития общества. В соответствии с суще­ствующей системой экономических законов в области природопользования проявляются две важнейшие закономерности: это максимизация общественной полезности природных ресурсов и их расширенное воспроизводство. Полезность ресурсов тесно связана с общественно необходимыми затратами труда и общественной потребностью в природных ресурсах. Чем выше уровень удовлетворения потребностей в ресурсах, тем выше общественная полезность природопользования. Удовлетворение потребностей сопряжено с затратами человеческого труда и зависит от их эффективности. Величина этих затрат должна быть нормативной. Сопоставление нормативных затрат с фактическим уровнем показывает степень их эффективности. Таким образом, общественную полезность природопользования необходимо рассматривать с точки зрения эффективности воспроизводства природ­ных ресурсов при удовлетворении общественных потребностей. Природопользование в любой отрасли базируется на ряде общих принципов. К ним относится принцип системного подхода который предусматривает комплексную всестороннюю оценку воздействия производства на среду и её ответных реакций. С позиции системного подхода ни один природный ресурс не может использоваться или охраняться независимо друг от друга. Так например, повышение плодородия почв за счёт орошения с помощью оросительных систем может привести к истощению водных ресурсов, которое необходимо предвидеть и предупредить. Принцип оптимизации природопользования заключается в принятии наиболее целесообразных решений в использовании природных ресурсов и природных систем на основе одновременного экологического и экономического подхода, прогноза развития различных отраслей и географических регионов. В соответствии с этим принципом целесообразным являются открытые карьерные способы разработки полезных ископаемых, которые имеют ряд преимуществ перед шахтной добычей по степени максимального использования сырья, но приводят к утрате плодородных почв. Оптимальным при этом является сочетание открытых разработок с рекультивацией земель и восстановлением их плодородия. Принцип опережения темпов заготовки и добычи сырья темпами выхода полезной продукции основан на снижении количества образующихся отходов в процессе производства, т. е. на более полном использовании одного и того же количества исходного сырья. Он предполагает прирост продукции не за счёт вовлечения в использование новых масс природных ресурсов, а за счёт более полного их использования путём ресурсосбережения и совершенствования технологических процессов. Принцип гармонизации отношений природы и производства решается на создании и эксплуатации природно-технических, геотехнических или эколого-экономических систем, представляющих собой совокупность какого-либо производства и взаимодействующих с ним элементов природной среды, и обеспечивающих, с одной стороны, высокие производственные показатели, а с другой - поддержание в зоне своего влияния благоприятной экологической обстановки, максимально возможное сохранение и воспроизводство естественных ресурсов. В таких системах предусматривается прогнозирование нежелательных и опасных ситуаций, а также реализация мер по их предотвращению. Принцип комплексного использования природных ресурсов и концентрации производства заключается в том, что на базе имеющихся в данном экономическом районе сырье­вых и энергетических ресурсов создаются территориально-про­изводственные комплексы, которые позволяют более полно использовать указанные ресурсы и тем самым снизить вредную нагрузку на окружающую среду. Такие территориально-производственные комплексы имеют специализацию, сконцентрированы на определённой территории, обладают единой произ­водственной и социальной инфраструктурой (коммуникациями, потоками вещества и энергии, системой здравоохранения, сферой культуры) и совместными усилиями обеспечивают охрану окружающей среды. Примером может служить Канско-Ачинский теплоэнергетический комплекс (КАТЭК), базирующийся на крупных залежах углей. Такие территориально-производственные комплексы создают предпосылки для развития ком­плексных энерго- и ресурсосберегающих производств, для максимально возможной утилизации отходов и использования вторичных продуктов. Естественно, комплексы также оказывают вредное влияние на окружающую среду, но за счёт комплексного использования её ресурсов на основе концентрации производства, оптимизации природопользования, а также гармонизации взаимодействия техники с окружающей средой это воздействие существенно снижается. Природопользования называется рациональным, когда не нарушаются принципы взаимодействия природы и общества: - принцип оптимального соответствия общества и природной среды (взаимодействие должно быть действительно взаимным, обмен веществом и энергией в процессе производства должен быть действительно эквивалентным, а использование вещества и энергии человеком должно быть оптимально циклическим, непрерывным, безотходным, аналогичным процессам природы); - поддержание целостности биосферы, естественного ее равновесия (целостность биосферы должна рассматриваться как важнейший природный ресурс человечества, поддержание целостности – центральной задачей природопользования. Для этого проблема использования ресурсов должна рассматриваться с учетом значений меры природных компонентов для сохранения равновесия, значения меры должны быть рассчитаны и оптимально соблюдены); - принцип компенсации соответственно значениям меры производимых у природы изъятий; Закономерности рационального природопользования реализуются с помощью таких частных принципов, как научность, оптимальность, комплексность, региональность и платность. Принцип научности предполагает, что природопользование должно основываться на глубоком познании объективных законов развития природы и общества, на новейших достижениях науки и техники. Принцип оптимальности предусматривает обеспечение наиболее эффективного природопользования, выбор наилучшего варианта воспроизводства природных ресурсов, оп­тимального решения хозяйственных задач с учетом интересов экологии. Принцип комплексности основан на рациональном использовании и глубокой переработке исходного природного сырья, внедрении малоотходных и безотходных технологий. Принцип региональности предполагает, что природопользование осуществляется на определенной территории с учетом ее природных и экономических условий, перспектив развития. Принцип платности означает возмездное использование ресурсов природы, стимулирование высокоэффективного природопользования. Сформулированные принципы являются актуальными. Многие негативные последствия хозяйственной деятельности человека, обнаруживаемые в различных регионах страны, являются следствием несоблюдения этих принципов. Как объяснить неконтролируемое движение автотранспорта по пустыне и тундре, что ведет к их разрушению и потере хозяйственного значения; уничтожение в некоторых районах лесов без учета их значения для сельского хозяйства; проектирование водохранилищ на равнинах в зонах интенсивного сельского хозяйства и т.д. Контрольные вопросы: 1.Приведите примеры реализации на практике основных принципов рационального природопользования в условиях рыночной экономики. 2.Перечислите основные принципы рационального природопользования и охарактеризуйте каждый из них. Тема 10 Глобальные последствия изменения климата Какими будут последствия в мировом масштабе? Ученые считают что: • Климат станет более влажным. А распространение осадков будет неравномерным. Где влажность повышена, количество осадков увеличится, а где недостаточно влаги, периоды засухи увеличатся. • Уровень моря повысится. Маленькие острова и прибрежные зоны будут затоплены. • Среда обитания растений и животных может измениться гораздо быстрее, чем растения или животные приспособятся. Поэтому существует угроза вымирания около 30-40% видов животных и растений. • Изменится соотношение видов в природных биоценозах. А переход от одного вида к другому сопровождается большим выделением углерода. • Произойдет уменьшение толщины и площади льдов. Площадь снежного покрова уже снизилась на 10%. • Предгорным районам и горным грозят лавины и затопления. Будет наблюдаться значительное снижение запасов пресной воды, а также снизится уровень горных рек. • Сельское хозяйство в районах с умеренным климатом повысит свою урожайность, а в остальных районах следует говорить об обратном эффекте. • Снижение уровня осадков. Это приведет к дефициту питьевой воды. Изменение климата Земли окажет существенное влияние и на здоровье человека. Может повыситься количество сердечно-сосудистых и других заболеваний. • Снижение производства продуктов может привести к голоду, особенно, малообеспеченных слоев населения. • Проблема глобального изменения климата, конечно же, затронет и политический вопрос. Возможно усиление конфликтов за право обладания источниками пресной воды. В настоящее время мы уже можем наблюдать некоторые последствия изменения климата. Как будет дальше меняться климат на нашей планете? Прогнозы развития глобальных изменений климата Специалисты считают, что может существовать несколько сценариев развития глобальных изменений. 1. Глобальные изменения, а именно повышение температуры, не будет резким. На Земле есть подвижная атмосфера, тепловая энергия за счет движения воздушных масс распределяется по всей планете. Мировой океан накапливает больше тепла, чем атмосфера. На такой большой планете с ее сложной системой изменения не могут происходить слишком быстро. Для существенных изменений понадобятся тысячелетия. 2. Быстрое глобальное потепление. Такой сценарий рассматривается гораздо чаще. Температура увеличилась за последнее столетие на полградуса, количество углекислого газа возросло на 20%, а метана -на 100%. Продолжится таяние Арктических и Антарктических льдов. Существенно выше станет уровень вод в океанах и морях. Возрастет количество катаклизмов на планете. Количество осадков на Земле будет распределяться неравномерно, что увеличит площади, страдающие от засухи. 3. В некоторых частях Земли потепление сменится на кратковременное похолодание. Такой сценарий ученые просчитали, опираясь на то, что теплое течение Гольфстрим стало на 30% медленнее и может полностью остановиться, если температура поднимется на пару градусов. Это может отразиться сильным похолоданием в Северной Европе, а так же в Нидерландах, Бельгии, Скандинавии и в северных районах европейской части России. Но это возможно только на короткий промежуток времени, а потом потепление вернется в Европу. И все будет развиваться по 2 сценарию. 4. На смену глобальному потеплению придет глобальное похолодание. Такое возможно при остановке не только Гольфстрима, но и других океанических течений. Это чревато наступлением нового ледникового периода. 5. Самый жуткий сценарий - это парниковая катастрофа. Увеличение в атмосфере углекислого газа будет способствовать увеличению температуры. Это приведет к тому, что углекислый газ из мирового океана начнет переходить в атмосферу. Будут разлагаться карбонатные осадочные породы с еще большим выделением углекислого газа, что повлечет еще большее повышение температуры и разложение карбонатных пород в более глубоких слоях. Ледники будут быстро таять, при этом снижая альбедо Земли. Повысится количество метана, и температура будет расти, что приведет к катастрофе. Повышение температуры на земле на 50 градусов приведет к гибели человеческой цивилизации, а на 150 градусов - вызовет гибель всех живых организмов. Глобальное изменение климата Земли, как мы видим, может представлять собой опасность для всего человечества. Поэтому необходимо уделять большое внимание этому вопросу. Необходимо изучать, как мы можем снизить влияние человека на эти глобальные процессы. Деятельность человека, влияющая на глобальные изменения климата: • Сжигание топлива. • Применение аэрозолей. • Тяжелая промышленность. • Сельское хозяйство и животноводство. Обработка почвы и растений инсектицидами и удобрениями. • Вырубка лесов. • Свалки мусора. • Перенаселенность. Ученые, исходя из своих исследований, сделали вывод, что при влиянии на климат естественных причин температура на земле была бы ниже. Именно человеческое влияние способствует повышению температуры, что приводит к глобальным изменениям климата. Рассмотрев причины изменения климата, перейдем к последствиям таких процессов. Существуют ли положительные стороны глобального потепления. Ищем плюсы в изменившемся климате Учитывая, насколько прогресс продвинулся вперед, увеличение температурных показателей можно использовать для увеличения урожайности культурных растений. При этом создавая им благоприятные условия. Но это будет возможно только в поясах с умеренным климатом. К плюсам парникового эффекта можно отнести увеличение продуктивности естественных лесных биогеоценозов. Изменение климата в России Глобальное изменение климата в России не сможет не затронуть все регионы страны. Оно отразится как положительно, так и отрицательно. Зона проживания передвинется ближе к северу. Расходы на отопление значительно снизятся, и упростится транспортировка грузов вдоль арктического побережья на крупных реках. В северных районах таянье снега в районах, где была многолетняя мерзлота, может привести к серьезному повреждению коммуникаций и строений. Начнется миграция населения. Уже за последние годы значительно повысилось количество таких явлений, как засуха, штормовой ветер, жара, наводнения, сильный холод. Сказать конкретно, как повлияет потепление на разные отрасли, нет возможности. Суть изменения климата должна изучаться всесторонне. Немаловажно снизить влияние деятельности человека на нашу планету. Об этом далее. Как избежать катастрофы? Как мы видели ранее, последствия изменения мирового климата могут быть просто катастрофическими. Человечество уже сейчас должно понимать, что мы в силах остановить приближающуюся катастрофу. Что необходимо сделать для спасения нашей планеты: • Сократить выбросы в атмосферу. • Широко использовать экологические технологии. • Увеличивать количество зеленых насаждений. • Использовать энергосберегающие устройства и приборы. • Научиться использовать более рационально те источники энергии, которые способны возобновляться. • Рациональное использование энергоресурсов. • Перерабатывать отходы. • Привлекать внимание общественности к проблеме глобального потепления. Нельзя допустить, чтобы глобальное изменение климата вышло из-под контроля. Большое мировое сообщество на конференции ООН, посвященной изменению климата, приняло Рамочную конвенцию ООН (1992) и Киотский протокол (1999). Как жаль, что свое благосостояние некоторые страны ставят выше решения вопросов глобального изменения климата. 12 простых способов уменьшить собственный вклад в парниковый эффект. Если вы не верите в пророчества о глобальном потеплении или до конца не убеждены в значимости вклада человечества в изменение климата, то  может быть для вас станет аргументом то, что применение этих простых способов как минимум положительно скажется на вашем материальном положении, не говоря уже о чувстве собственной значимости, которое возникает, когда ты занят действительно большим и полезным делом. Плюс ко всему, чистый воздух еще никому не повредил. Мы уже выяснили, что в загрязнение окружающей среды и парниковый эффект огромный вклад вносит промышленность в лице заводов, фабрик и т.д., но этот вклад меркнет по сравнению с тем, что идет от нас, жителей планеты Земля. Ведь, в конце концов, именно ради нас и стараются все эти предприятия, чтобы обеспечить нашу потребительскую способность. Будь мы более сдержанными в своих желаниях, да и просто разумнее относились бы к ресурсам, ни о каком глобальном потеплении сейчас речи бы не было. Итак, вот простые способы, выполнение которых не нанесет вреда вашему благосостоянию, а сделает вас более экономными и заодно поможет климату взять себя в руки. 1). Получите как можно больше информации о глобальном потеплении: осведомленность - залог успеха. Нельзя бороться, не зная своего «врага» в лицо. Определите для себя насколько важна для вас проблема изменения климата. Верите вы в нее или нет? Если да, то самостоятельно определите, что является тому причиной. И примите собственно решение. 2). Выключайте телевизор, свет и другие электроприборы, когда не используете их. Это кажется естественным, но у огромного количества людей свет дома горит круглосуточно. Единственное, что потребуется от вас - это хорошая память и лишние несколько секунд на выполнение простых операций. Но тем самым вы неплохо уменьшите расход электроэнергии, и затраты топлива (а следовательно, количество вредных выбросов и парниковых газов). 3). По максимуму используйте естественное освещение. 4).Замените свои старые лампочки на флуоресцентные, энергосберегающие, они потребляют в 5 раз меньше энергии, сохраняя уровень освещения, и, кроме того, служат раз в 10 дольше. 5). По возможности используйте естественные способы вентиляции помещения взамен кондиционерам. Проверьте тепловую изоляцию помещения, сохраняйте нужную температуру естественным способом. 6). Экономьте воду, устраните неисправности, вызывающие ее утечку, не оставляйте кран включенным без необходимости. Очищение сточных вод и их дальнейшее распределение требует больших энергетических затрат. 7). Старайтесь приобретать бытовую технику класса  А  (по показателю энергоэффективности),  удовлетворяющую стандарту Energy Star. Все крупнейшие компании мира стараются получить это одобрение. 8). Повторное использование. Не используйте одноразовую посуду и упаковки. Они, как правило, делаются из бумаги или пластика. Таким образом, сократите вырубку лесов и потребление нефти. Ходите в магазин с собственным пакетом. 9). Утилизация. Хорошая идея – сортировать  мусор и то, что пригодно – сдавать на переработку. Переплавка алюминиевой банки требует гораздо меньше  энергии,  чем изготовление новой. 10). Отключите скринсейвер на своем компьютере, пусть вместо него через 5 минут будет просто черный экран. Используйте отключение дисплея и ждущий режим после длительного (более 20 минут) простоя. 11). Попытайтесь вести бухгалтерию и переписку on-line. Тем самым вы сократите выбросы, возникающие во время почтовых перевозок, и спасете несколько деревьев. 12). Ну и конечно больше ходите пешком, или ездите на велосипеде. Не стоит садиться за руль, чтобы проехать 500 метров. Антропогенные воздействия на озон Что такое атмосферный озон? Озон в переводе с греческого означает «пахнущий». Такое название этому газу дал в 1840 г. швейцарский химик Шонбейн. А спустя 25 лет известный французский химик Сорэ доказал, что озон состоит из трех атомов кислорода (03). Причем в чистом виде во всех своих ипостасях озон представляет угрозу — легко взрывается. Но в чистом виде он существует недолго, так как весьма неустойчив, является очень сильным окислителем. С 1881 г. начали различать тропосферный озон, который расположен от поверхности Земли до 12— 17 км, и стратосферный озон (до 50 км). В этом же году появилось подтверждение, что именно озон является причиной голубого цвета неба. «Озон... всегда находился в ничтожных количествах в газовой среде биосферы. Но эти ничтожные количества создают благоприятные условия для развития жизни на нашей планете. Без них она не могла бы существовать». Эти слова принадлежат В.И. Вернадскому. В атмосфере этот газ образует озо-носферу — важнейшую часть атмосферы, которая влияет на климат и защищает все живое на Земле от УФ-излучения диапазона Б. В этом слое озон находится в очень разреженном состоянии. Теоретически, если весь озон «сжать» до плотности воды и разместить по поверхности Земли, то он образовал бы пленку всего лишь 2—4 мм толщиной, причем максимум оказался бы у полюсов. Высотное же размещение озона таково, что максимум концентрации приходится на высоту 18—36 км. Большая часть озона, следовательно, располагается в стратосфере. Что касается тропосферы, то здесь озона меньше и его количество в большей мере подвержено изменениям как сезонным, так и вызванным загрязнением. Тропосферный озон. Тропосферный озон относят к парниковым газам. Он образуется в результате электрических и грозовых разрядов. Ученые подсчитали, что ежегодно в атмосфере в целом наблюдается около 16 млн. грозовых разрядов. Каждую минуту в различных регионах мира на той или иной высоте в среднем возникает до 100 молний. За год грозовые разряды образуют миллионы килограммов озона. И вот этот озон имеет парниковое действие в два раза большее, чем углекислый газ. Эти газы «работают» в разных областях поглощаемого ими спектра. Максимальная поглощающая способность озона проявляется в области длины волны 10 мкм. Именно здесь происходит особенно интенсивное длинноволновое (инфракрасное) излучение Земли. Тропосферный озон может образовываться и в результате фотохимических реакций, идущих там, где солнечная радиация воздействует на антропогенные примеси (прежде всего на окись азота и углеводороды, содержащиеся в выхлопах автомобилей). Озон становится главным компонентом фотохимического смога. Впервые этот смог появился в Лос-Анджелесе в 30-е гг. Здесь на узкой прибрежной равнине, омываемой водами Тихого океана с запада, замкнутой с севера, юга и востока предгорьями и горами, в теплое время года, в особенности в жаркие дни, образуется смог. Возникло даже понятие — смог лос-анджелесского типа. В отличие от лондонских смогов, где главный действующий компонент — сернистый газ, здесь нет сплошного тумана, и он возникает в атмосфере при более низких концентрациях загрязнителей. Но в лос-анджелесском смоге «рождается» озон, который в значительных количествах очень токсичен. Так, в Токио в июне 1979 г. было госпитализировано около 6 тыс. человек, которые оказались жертвами этого смога. Поступление озона в тропосферу в результате техногенеза значительно, и если не будет принято решительных мер, то тропосферный озон напомнит о себе, участвуя в глобальном потеплении планеты и влияя на все живое в результате фотохимического смога. Стратосферный озон. Если снижение концентрации тропосферного озона — благо, то стратосферного озона — экологическая катастрофа. Почему? Несмотря на малое содержание стратосферного озона, его роль в сохранения биологической жизни Земли исключительно велика. Как уже отмечалось, молекулы озона поглощают жесткое ультрафиолетовое излучение Солнца, которое разрушает органические молекулы. Это относится и в молекулам ДНК, отвечающим за передачу наследственных признаков. Озонный слой, словно щит, не только оберегает живое вещество от прямого разрушения, но и обеспечивает ход эволюции. Однако в последнее время происходит снижение концентрации стратосферного озона. Разрушение озона происходит в реакциях: О + 03 - 02 + Ог (1) 03 + hv - О + Оа (2) Фотолиз озона в реакции (2) происходит в результате ультрафиолетового излучения Солнца. Реакция (1) в «чистом виде» идет медленно, но ускоряется во много раз при наличии таких катализаторов в атмосфере, как NO, ОН, С1, Вг, F. Поэтому увеличение их концентрации приводит к разрушению озонового слоя. Источниками хлора в атмосфере могут быть вулканические извержения, высыхающие капли морской воды. Но антропогенное загрязнение хлором сейчас намного больше естественного. В результате человеческой деятельности в атмосферу стали поступать такие вещества, как, например, метилхлорид, четыреххлористый углерод, хлорфтор метана, более широко известные как фреоны, и некоторые другие вещества, содержащие атомы галогенов, С точки зрения последствий для озоносферы эти вещества обладают одним общим свойством: они химически инертны и устойчивы в нижней атмосфере, не разлагаются солнечным светом в тропосфере, не окисляются, не вымываются осадками. Распространяясь в атмосфере, они проникают через слой тропопаузы в стратосферу. И здесь под действием жесткого излучения происходит разложение молекул, высвобождаются свободные атомы хлора и других галогенов. Откуда появляются в атмосфере фреоны и NO? Ответ на этот вопрос вы найдете, познакомившись со схемами 5 и 6. Итак, существенное разрушение озонового слоя происходит вследствие указанных в схемах 5 и 6 причин. На рисунке 27 показано воздействие фреонов на содержание озона в стратосфере. Образуются так называемые озоновые дыры — места, где происходит значительное утончение слоя озона и поэтому уменьшается защитный эффект поглощения УФ-излучения. На рисунке 28 показано развитие озоновой дыры в стратосфере над Антарктидой по материалам, полученным с американского спутника «Нимбус-7». Сиреневый и фиолетовый цвета — это область дыры. Максимальной дыра была в 1987 г. Две карты показывают распределение общего содержания озона над частью северного полушария Земли. На первой карте отчетливо видна «мини-дыра» над Москвой. По данным ВОЗ, снижение уровня содержания озона в атмосфере существенно повысит количество онкологических заболеваний, развитие катаракты я др., подавит фотосинтез растений и т.д. Решение проблемы. Решение ее связано с международным сотрудничеством. В 1975 г. Всемирная метеорологическая организация (ВМО) впервые выступила с заявлением о воздействии на слой озона результатов деятельности человека и о вероятных геофизических последствиях этого. А уже в 1977 г. по инициативе ЮНЕП (Программа ООН по окружающей среде) в Вашингтоне было созвано специальное совещание экспертов по озону. Был выработан и принят «Мировой план действий по озоновому слою», который сейчас реализуется в рамках международного сотрудничества. В Вене в марте 1985 г. подписана конвенция по охране озонового слоя. А в 1987 г. в Монреале было принято международное соглашение по уменьшению и дальнейшему отказу от производства веществ, разрушающих озоновый слой. В настоящее время во всех развитых странах, а также в Китае и Индии принимаются меры по предотвращению и смягчению последствий озонового истощения. Используемая литература 1. Качурин Л.Г. Физические основы воздействия на атмосферные процессы. Ленинград, Гидрометеоиздат, 1973г. – 366с. 2. Винокурова Н.Ф., Трушин В.В. Глобальная экология. М. Просвещение, 1998г – 270 с. Тема 2 . Изменение состава атмосферы под воздействием антропогенной деятельности. Циркуляция атмосферы оказывает влияние на местные климатические условия, а через них — на режим рек, почвенно-растительный покров и на процессы рельефообразования. Однако процессы происходящие в атмосфере претерпевают определенные изменения связанные с нарушением естественного химизма атмосферы. Загрязнением окружающей среды называется поступление или возникновение в ней новых, обычно не характерных для нее физических, химических, биологических или информационных агентов, приводящее к отрицательным последствиям. Загрязнение природной среды может возникнуть как в результате воздействия природных, естественных факторов, так и в результате хозяйственной деятельности человека. Естественные загрязнения возникают в результате природных катастроф (извержения вулканов, землетрясения, селевые потоки, бури, ураганы, которые возникают без вмешательства человека). Примерами антропогенных загрязнений являются аварии и катастрофы на промышленных объектах, с выбросом радиоактивных, химических и биологических веществ. Однако не менее значительными и опасными являются загрязнения, связанные с обычной хозяйственной деятельностью, работой предприятий, транспорта, строительством городов, урбанизацией тер­риторий и т. д. В зависимости от свойств, влияния на окружаю­щую среду загрязнения делят на следующие группы: физические, химические, физико-химические и биологические. Таким образом, загрязнения — это тела, вещества, явления, процессы, которые в данном месте, но не в то время и не в том количестве, какое естественно для природы, появляются в окружающей среде и могут выводить ее системы из состояния равновесия. К загрязняющим веществам относятся: соединения углерода, серы, азота, тяжелые металлы, различные органические вещества, искусственно созданные материалы, радиоактивные элементы и многое другое. Химическое загрязнение — проявляется в изменении химических свойств среды, когда содержание какого-то химического элемента или вещества превышает средние многолетние колебания. Особенно опасны выбросы промышленных предприятий, содержащие двуокись среды и продукты ее превращений, окислы азота и продукты их превращений, что ведет к выпадению кислотных дождей; значительных размеров достигают выбросы в окружающую среду серы, тяжелых металлов, особенно ртути; летучей золы с частицами недогоревшего топлива, оксидов азота, фтористых соединений, продуктов неполного сгорания топлива. По экспертным оценкам, преобладаю­щее влияние на химическое загрязнение окружающей среды оказывает автотранспорт, самыми опасными среди выбросов которого являются соединения свинца, в частности, тетраэтилсвинец, угарный газ, углеводороды. Среди более чем 7000 химических соединений, загрязняющих окружающую среду в результате дея­тельности человека, различают общетоксические, аллергенные, эмбриогонадотропные, мутагенные и канцерогенные вещества. Среди них выделяют как наиболее опасные семь групп веществ; двуокись азота в воз­духе, бензол в воздухе, пестициды в воде, нитраты в воде, диоксины в пищевых продуктах и в почве, по-лихлорированные дифенилы в пищевых продуктах, соляная кислота в почве. Количество вредных веществ и их соединений постоянно растет. Отходы производства в окружающей среде отравляют воздух, воду, почву, продукты питания. Тонкая пленка нефти от потерь при транспортировке, аварий и сбросов, содержащих нефтепродукты, покрывает водные поверхности и вызывает гибель планктона, загрязняет биогеоценозы, нарушает газообмен между атмосферой и гидросферой. Биологическое загрязнение окружающей среды подразделяется на биотическое (биогенное) и микробиологическое (микробное). Кроме того, все загрязнения в зависимости от масштаба можно разделить на глобальные, региональные и локальные. Глобальные загрязнения называют также фоново-биосферными. Они обнаруживаются в любой точке планеты, зачастую на значительном расстоянии от источников. Чаще всего эти загрязнения являются антропогенными и связаны с глобальным влиянием человечества как экологического фактора. Региональное загрязнение — это привнесение в среду или возникновение в ней новых, обычно не характерных для нее физических, химических, биологических и информационных агентов или превышение естественного среднемноголетнего уровня концентрации перечисленных агентов в среде, обнаруживаемое в пределах значительных пространств, но не охватывающее всю планету. Локальным называют загрязнение небольшого региона, как правило, вокруг населенного пункта, промышленного предприятия, автотранспортного предприятия, шахты и т. д. В результате вывода в околоземное и космическое пространство объектов со случайными орбитами и общего засорения этого пространства космическими объектами возникает загрязнение космоса. Наблюдались случаи разрушения ядерных реакторов, находящихся на орбитах, что приводит к радиоактивному загрязнению космоса. Различают радиационное и радиоактивное загрязнение окружающей среды. Радиационное возникает в результате действия ионизирующего излучения, а радиоактивное — в результате превышения естественного уровня содержания радиоактивных веществ в окружающей среде. Радиационное и радиоактивное загрязнение вызывает превышение естественного радиационного фона Земли, к которому все живые организмы адаптированы в ходе эволюции. Радиоактивное и радиационное загрязнения строго нормируются. Превышение нормативов могут вызвать серьезные изменения в окружающей среде и в организме человека. В эпоху научно-технического прогресса появляются новые виды загрязнений, в частности, электромагнитное. Этот вид загрязнения, возникающий в результате действия линий электропередач, радио, телевидения, работы определенного типа промышленных установок, вызывает изменения клеточных меморан и действует на молекулярном уровне, вызывая измене­ния деятельности живых организмов в целом. Наибольшее значение для различных экосистем имеют три газа, входящих в состав атмосферы: кислород, углекислый газ и азот. Эти газы участвуют в основных биогеохимических циклах. Негативные изменения атмосферы Земли связаны главным образом с изменением концентрации второстепенных компонентов атмосферного воздуха. Существует два главных источника загрязнения атмосферы: естественный и антропогенный. К основным антропогенным источникам загрязнения атмосферы относятся предприятия топливно-энергетического комплекса, транспорт, различные машиностроительные предприятия. По данным ученых, ежегодно в мире в результате деятельности человека в атмосферу поступает млрд т оксидов углерода, оксидов серы, оксидов азота, хлорфторуглеродов (фреонов), органические соединения свинца, углеводороды. Помимо газообразных загрязняющих веществ, в атмосферу поступает большое количество твердых частиц. Это пыль, копоть и сажа. Большую опасность таит загрязнение природной среды тяжелыми металлами. Свинец, кадмий, ртуть, медь, никель, цинк, хром, ванадий стали практически постоянными компонентами воздуха промышленных центров. Особенно остро стоит проблема загрязнения воздуха свинцом. Под загрязнением атмосферного воздуха следует понимать любое изменение его состава и свойств, которое оказывает негативное воздействие на здоровье человека и животных состояние растений и экосистем. Естественное загрязнение воздуха вызвано природными процессами (вулканическая деятельность, выветривание горных пород, ветровая эрозия, массовое цветение растений, дым от лесных и степных пожаров). Антропогенное загрязнение связано с выбросом различных загрязняющих веществ в процессе деятельности человека. В зависимости от масштабов распространения выделяют различные типы загрязнения атмосферы: местное, региональное и глобальное. По агрегатному состоянию выбросы вредных веществ в атмосферу классифицируются на: 1. Газообразные (диоксид серы, оксиды азота, оксид углерода, углеводороды). 2. Жидкие (кислоты, щелочи, растворы солей). 3. Твердые (канцерогенные вещества, свинец и его соединения, органическая и неорганическая пыль, сажа, смолистые вещества). Главные загрязнители (поллютанты) атмосферного воздуха, диоксид серы (SО2), оксиды азота (NOx), оксид углерода (СО) и твердые частицы, формальдегид, фтористый водород, соединения свинца, аммиак, фенолы, бензолы, сероуглерод. Наиболее опасное загрязнение атмосферы – радиоактивное. Еще одной формой загрязнения является локальное избыточное поступление тепла от антропогенных источников. Признаком теплового загрязнения атмосферы служат так называемые термические зоны например «остров тепла» в городах, потепление водоемов. 2. Основные источники загрязнения атмосферы. 1) Теплоэнергетика (тепловые и атомные электростанции, промышленные и городские котельные); 2) Предприятия черной и цветной металлургии. 3) Предприятия нефтедобычи и нефтехимии. 4) Автотранспорт. 5) Производство стройматериалов. Экологические последствия загрязнения атмосферы Загрязнение атмосферного воздуха воздействует на здоровье человека и на окружающую природную среду различными способами - от прямой и немедленной угрозы до медленного и постепенного разрушения различных систем жизнеобеспечения организма. Во многих случаях загрязнения воздушной среды нарушает структурные компоненты экосистемы до такой степени, что регуляторные процессы не в состоянии вернуть их первоначальное состояние и в результате механизм гомеостаза не срабатывает. Тяжелые последствия в организме живых существ вызывает и смесь дыма, тумана и пыли – смог. Различают два типа смога: зимний смог и летний смог. Антропогенные выбросы загрязняющих веществ в больших концентрациях и в течение длительного времени наносят большой вред не только человеку, но и отрицательно влияют на животных, состояние растений и экосистем в целом. Экологические последствия глобального загрязнения атмосферы. К важнейшим экологическим последствиям глобального загрязнения атмосферы относятся: 1. возможное потепление климата; 2. нарушение озонового слоя; 3. выпадение кислотных дождей. . ПОНЯТИЕ И СУЩНОСТЬ ПАРНИКОВОГО ЭФФЕКТА Парниковый эффект - это задержка атмосферой Земли теплового излучения планеты. В масштабах Земного шара: солнечная энергия, проходя через атмосферу нагревает поверхность Земли, но излучаемая Землей тепловая энергии не может улетучиться обратно в космос, так как атмосфера Земли задерживает ее, действуя наподобие полиэтилена в парнике: она пропускает короткие световые волны от Солнца к Земле и задерживает длинные тепловые (или инфракрасные) волны, излучаемые поверхностью Земли. Возникает эффект парника. Парниковый эффект возникает из-за наличия в атмосфере Земли газов, которые обладают способностью задерживать длинные волны. Они получили название «парниковых» или «тепличных» газов. Парниковые газы присутствовали в атмосфере в небольших количествах (около 0,1%) с момента ее образования. Какие газы называют «парниковыми»? К наиболее известным и распространенным парниковым газам относятся водяной пар (Н2О), углекислый газ (CO2), метан (СН4) и веселящий газ или закись азота (N2O). Это парниковые газы прямого действия. Большая часть их образуются в процессе сжигания органического топлива. Кроме того, есть еще две группы парниковых газов прямого действия, это галоуглероды и гексафторид серы (SF6). Их выбросы в атмосферу связанны с современными технологиями и промышленными процессами (электроника и холодильное оборудование). Их количество в атмосфере совсем ничтожно, но они их влияние на парниковый эффект (т.н. потенциал глобального потепления/ПГП), в десятки тысяч раз сильнее, чем CO2. Водяной пар -- основной парниковый газ, ответственный более, чем за 60% естественного парникового эффекта. Антропогенное увеличение его концентрации в атмосфере пока не отмечалось. Однако увеличение температуры Земли, вызванное другими факторами, усиливает испарение воды океана, что, может привести к росту концентрации водяного пара в атмосфере и - к усилению парникового эффекта. Влажность атмосферного воздуха определяется его насыщенностью водяными парами. Наиболее богаты влагой нижние слои атмосферы (1,5 - 2,0 км), где концентрируется примерно 50 % влаги. Количество водяного пара в воздухе зависит от его температуры: чем выше температура, тем больше влаги содержит воздух. Однако при любой конкретной температуре воздуха существует определенный предел его насыщения парами воды, который является максимальным. Обычно насыщение воздуха парами воды не достигает максимума, и разность между максимальным и текущим насыщением носит название дефицита влажности, или недостатка насыщения. Дефицит влажности — важнейший экологический параметр, поскольку он характеризует сразу две величины: температуру и влажность. Чем выше дефицит влажности, тем суше и теплее, и наоборот. Известно, что повышение дефицита влажности в определенные отрезки вегетационного периода способствует интенсивному плодоношению растений, а у насекомых приводит к усиленному раз­множению вплоть до так называемых демографических “вспышек”. На анализе динамики дефицита влажнос­ти основаны многие способы прогнозирования различных явлений среди живых организмов. Углекислый газ - наиболее известный из парниковых газов. Естественными источниками СО2 являются вулканические выбросы, жизнедеятельность организмов. Антропогенными источниками являются сжигание органического топлива (включая лесные пожары), а также целый ряд промышленных процессов (например, производство цемента, стекла). Углекислый газ, по мнению большинства исследователей, несет основную ответственность за глобальное потепление, вызванное «парниковым эффектом». Концентрация CO2 за два века индустриализации выросла более, чем на 30% и коррелируется с изменением среднемировой температуры. Метан - второй по значимости парниковый газ. Выделяется из-за утечки на разработке месторождений каменного угля и природного газа, из трубопроводов, при горении биомассы, на свалках (как составная часть биогаза), а также в сельском хозяйстве (скотоводство, рисоводство) и т.п. Животноводство, применение удобрений, сжигание угля и другие источники дают около 250 миллионов тонн метана в год Количество метана в атмосфере невелико, но его парниковый эффект или потенциал глобального потепления (ПГП) в 21 раз сильнее, чем у СO2. Закись азота -третий по значимости парниковый газ: его воздействие в 310 раз сильнее, чем у СO2,, но содержится в атмосфере он в очень небольших количествах. В атмосферу попадает в результате жизнедеятельности растений и животных, а также при производстве и применении минеральных удобрений, работе предприятий химической промышленности. Галоуглероды (гидрофторуглероды и перфторуглероды) - газы, созданные для замены озоноразрушающих веществ. Используются в основном в холодильном оборудовании. Имеют исключительно высокие коэффициенты влияния на парниковый эффект: в 140-11700 раз выше, чем у СО2.Их эмиссии (выделение в окружающую среду) невелики, но быстро возрастают. Гексафторид серы - его поступление в атмосферу связано с электроникой и производством изоляционных материалов. Пока оно невелико, но объем постоянно возрастает. Потенциал глобального потепления равен 23900 ед. Одним из инструментов атмосферы, влияющих на экологию Земли является ветер. Причина возникновения ветра — неодинаковый нагрев земной поверхности, связанный с перепадами давления. Ветровой поток направлен в сторону меньшего давления, т.е. туда, где воздух более прогрет. Сила вращения Земли воздействует на циркуляцию воздушных масс. В приземном слое воздуха их движение оказывает влияние на все метеорологические элементы климата: режим температуры, влажности, испарения с повер­хности Земли и транспирацию растений. Ветер — важнейший фактор переноса и распределения приме­сей в атмосферном воздухе. Наблюдаются длительные периоды (циклы) преобладающей атмосферной цирку­ляции продолжительностью в несколько десятков лет. Эти циклы меридианальной, широтной циркуляции периодически сменяются с востока на запад, с севера на юг, а также в противоположных направлениях. С типами атмосферной циркуляции иногда связывают периоды одновременной активности многих видов животных, например, периоды вспышек массового размножения насекомых. Скорость и направление движения воздушных масс могут изменяться в зависимости от рельефа, времени суток и других факторов. Вертикальное дви­жение масс воздуха — сложный природный процесс, который может характеризоваться температурной стратификацией — изменением температуры воздуха с высотой. Давление атмосферы. Нормальным считается давление 1кПа, соответствующее 750,1 мм рт.ст. В пределах земного шара существуют постоянно области низкого и высокого давления, причем в одних и тех же точках наблюдаются сезонные и суточные колебания давления. Различают также морской и континентальный типы динамики давления. Эти процессы и явления связаны с различными атмосферными процессами, и прежде всего с процессами, происходящими в нижнем слое атмосферы — тропосфере. В тропосфере находится около 9/10 всей массы воздуха. Под влиянием солнечного тепла, поступающего на земную поверхность, и силы земного притяжения в тропосфере образуются облака, дождь, снег, ветер. Воздух в тропосфере перемещается в горизонтальном и вертикальном направлениях. Сильно нагретый воздух вблизи экватора расширяется, ста­новится легче и поднимается вверх. Происходит восходящее движение воз­духа. По этой причине у поверхности Земли вблизи экватора образуется по­яс низкого атмосферного давления. У полюсов из-за низких температур воздух охлаждается, становится более тяжёлым и опускается вниз. Проис­ходит нисходящее движение воздуха. По этой причине у поверхности Зем­ли вблизи полюсов давление высокое. В верхней тропосфере, наоборот, над экватором, где преобладают восходящие потоки воздуха, давление высокое, а над полюсами — низкое. Воздух всё время движется из области повышенного давления в область пониженного давления. Поэтому поднявшийся над экватором воздух расте­кается к полюсам. Но вследствие вращения Земли вокруг своей оси движу­щийся воздух не доходит до полюсов. Охлаждаясь, он становится тяжелее и опускается примерно у 30е северной и южной широт, образуя в обоих полушариях области высокого давления. Большие объёмы воздуха тропосферы, обладающие однородными свой­ствами, называются воздушными массами. Свойства воздушных масс зависят от тех территорий, над которы­ми они сформировались. Перемещаясь, воздушные массы долго сохраняют свои свойства, а встречаясь, взаимодействуют между собой. Перемещение воздушных масс и их взаимодействие определяют погоду в тех местах, ку­да эти воздушные массы приходят. Взаимодействие различных воздушных масс приводит к образованию в тропосфере движущихся атмосферных вих­рей — циклонов и антициклонов. Кислотные дожди. Сера — это важный биофильный элемент. В животных тканях она находится в составе белков и аминокислот, а в растительных — в составе эфирных масел. Основным природным источником серы служат вулканы, с выбросами которых в атмосферу поступают диоксид серы, сероводород и элементная сера общим количеством 4 - 16 млн.т (в пересчете на диоксид серы). Кроме того, сероводород является продуктом жизнедеятельности бактерий-хемосинтетиков, обитающих на суше и в океане. В виде сульфат-иона сера содержится в природных водах, средняя его концентрация состав­ляет 2,65 мг SO4/1 г Н20. В составе многих минералов (уголь, нефть, железные, медные и другие руды) неор­ганическая сера встречается в земной коре. В атмосфере соединения серы претерпевают целый ряд превращений (см рисунок ниже). Сероводород последо­вательно, в ряд ступеней, окисляется до диоксида серы, который, в свою очередь, тоже окисляется до серного ангидрида в результате фотохимического и радикального механизмов его взаимодействия с ком­понентами атмосферы, причем эти процессы существенно ускоряются в присутствии оксидов азота или углеводородов, а также оксидов железа, алюми­ния, хрома и других металлов. Атмосферная влага тоже способствует окислению диоксида в триоксид: в дождливую или туманную погоду время существова­ния атмосферного диоксида серы не превышает 50 - 60 мин. Триоксид серы легко взаимодействует с частицами атмосферной влаги и образует растворы серной кислоты. Реагируя с аммиаком или ионами металлов, присутствующими в атмосферной влаге, серная кислота частично переходит в соответствующие сульфаты. В основном это сульфаты аммония, натрия, кальция. Образование сульфатов происходит и в процессе окисления на поверхности твердых частиц, взвешенных в воздухе. Образовавшиеся сульфаты сохраняются в ат­мосфере не более 5 дней. Значительная часть соединений серы оседает на землю с атмосферными осадками. Таким образом, из атмосферы сера снова попадает в гидросферу и в почву. Дождевая вода всегда имеет более кислую реакцию, чем поверхностные воды, ее рН составляет 5,6. В естественном цикле подобным путем обеспечивается необходимое подкисление почвы и почвенных раство­ров, позволяющее трансформировать минеральные питательные вещества в доступную для растений рас­творимую форму. Однако уже к 1976 г. 65% всех поступлений серы в атмосферу имело антропогенное происхождение, из них 95% приходилось на диоксид серы. Таким обра­зом, поступление серы из природных источников было превышено более чем в два раза. Сернистый ангидрид в промышленности образуется при сжигании угля и нефти и при обжиге сульфидных руд меди, никеля, свинца, цинка. Соединения серы содержатся и в вы­бросах автотранспорта. В первые моменты после выброса диоксида серы в атмосфере практически отсутствуют частицы серной кислоты и сульфатов. Со временем доля SO2 в воздухе уменьшается, одновременно растет доля серы в виде серной кислоты и сульфатов. Количество серной кислоты в атмосфере достигает максимума спустя 10 часов после выброса, а сульфатов — через 30 - 40 часов. В северном полушарии выбросы SO2 оцениваются в 136 млн.т в год, в южном — 10 млн.т в год. Повышение содержания диоксида и триоксида серы в атмосфере привело к появлению кислотных дождей (рН около 4). Кислотный дождь — одна из наиболее тяжелых форм загрязнения окружающей среды. Максимальный от­рицательный эффект кислотные дожди и газовые выбросы наносят атмосфере, а через нее — флоре и фауне. Этим же путем загрязняются водоемы. Под воздействием кислотных дождей закисляются почвы, что приводит к нарушению ионообменных процессов и буферных свойств почвы. Помимо этого в закисленной почве облегчается переход металлов из почвы в раство­ренную форму, доступную для растений, таким образом растения могут с почвенными растворами получать токсичные для них и большинства живых организмов металлы — цинк, железо, марганец, алюминий. Этим же путем интенсифицируется процесс выделения в почве сероводорода, токсичного для растений и микро­организмов. Состав верхних слоев атмосферы Исследование спектров сияний и свечения ночного неба, исследование с помощью ракет помогли установить, что к высоте 100 км процентное содержимое основных газов атмосферного воздуха не изменяется. На высотах более 100 км происходит значительное изменение состава воздух. Кислород и азот частично находятся в атомарном состоянии (при чем кислород - в большей степени). В атмосфере присутствуют ионы натрия, кальция, магния, гелия. Выше 1000 км атмосфера складывается в основном из гелия и водорода, при чем преобладает атомарный водород. В атмосферу постоянно вторгаются разные атомы из космоса. В свою очередь из атмосферы в мировое пространство выскальзывают легкие газы (процесс диссипации). Результаты наблюдений с помощью ракет и спутников показали, что водород, который выскальзывает в космос через внешнюю границу атмосферы, образует вокруг Земли так называемую геокорону. По мере удаления от Земли плотность геокороны уменьшается и на расстоянии 3000 км целиком переходит в межпланетное пространство. Верхние слои атмосферы, которые отдалены от земной поверхности на сотни и тысячи километров, в последнее время изучаются все более интенсивно и успешно, в особенности с помощью геофизических ракет и спутников. В этих слоях при поглощении ультрафиолетового и корпускулярного солнечного излучения происходят фотохимические реакции разложения газовых молекул на электрически заряженные атомы. Поэтому указанные слои сильно ионизированы и имеют очень большую электропроводность. В них наблюдаются такие явления, как полярные сияния и постоянное свечение воздуха, который создает так называемый ночной свет неба; в них происходят также сложные микрофизические процессы, связанные с космическим излучением. Методы изучения всех этих процессов своеобразные; сами их исследования мало связаны с изучением атмосферы возле земной поверхности и в нижних слоях, но тесно связаны с изучением земного магнетизма. Поэтому с недавних пор принято выделять учение о физических (и химических) процессах в высших слоях атмосферы в особую научную дисциплину, которая получила название аэрономии. Литература 1.Региональная экономика/Под ред. Т.Г. Морозовой. – М.: Банки и биржи, 1998.-472 с. 2. Реймерс Н.Ф. Охрана природы и окружающей человека среды. Словарь-справочник. – М.: Просвещение, 1992. -320 с. 3. Гирусов И.В. и др. Экология и экономика природопользования. Учебник для вузов.- М.: Закон и право, 1998.- 455 с. 4. Глухов В.В. Лисочкина Т.В., Некрасова Т.П. Экономические основы экологии.- СПб.: Специальная литература, 1997.-303с. 5. Аникеев В.А., Копп И.З., Скалкин Ф.В. Технологические аспекты охраны окружающей среды. – Л.: Гидрометиздат, 1982.-254 с. 6. Природопользование: Учебник/Под ред. Э.А. Арустамова. – М.: Издательский Дом «Дашков и К», 1999.-252 с. 7. Чепурных Н.В., Новоселов А.Л. Экономика и экология: развитие, катастрофы.-М.: Наука, 1996.-271 с. 8. Основы эколого-географической экспертизы / Под ред. К.Н. Дьяконова, Т.В. Звонковой – М.: Изд-во МГУ, 1992. – 240 с. 9. Эффективность природоохранных мероприятий /Под ред. Т.С. Хачатурова, К.В.Папенова. – М.: Изд-во МГУ, 1990. -244с.