Понятие экологии как науки. Предмет, цели и задачи экологии. Направления развития современной экологии.

Ответы ГАК экологи

 

Современные проблемы ядерной безопасности. Ядерноэкологические проблемы ядерной энергетики. Чернобыльская авария и её последствия дляОС и населения России (НРБ-99). Классы нормативов облучения.

Современные теоретические представления о пределах радиационной безопасности. Нормы радиац-й безопасности, принятые в России (НРБ – 99). Классы нормативов облучения.

Круговорот веществ и распределение энергии в экосистеме. Закон Линденмана. Биологическая продуктивность экосистем. Правила пирамид.

Живое вещество биосферы.

Живое вещество существует в виде огромного мн-ва живых организмов, наделённых опред-ми призн-ми и имеющие разнооб-ные формы и размеры. Среди живых организмов вст-ся и мельчайшие микроорг-мы, вирусы и крупные многоклеточные существа. Их размеры колеб-ся от микрограммов до десятков метров. Н-р, среди наземных растений самыми крупными явл-ся эвкалипты, отдельные экземп-ры достигают 150метров. Некоторые вод-ли достигают в длину 200 и более метров. В морской среде обитают самые крупные киты – синие. Длина тела состоит около 30 метров, при этом их масса достигает 150тонн, это соответ-т массе 25 слонов.

Население б-ры так же многообразно по видовому и морфологич-му составу. В целом в б-ре проживает около 2 млн видов, на растения прих-ся 500000видов, на жив-х 1,5млн видов.

Видовой состав орг-го мира суше богаче, чем водной среды. Число видов сухопутных животных составляет 93%, а водных примерно 7%. А у растений сухопутных 92% и водных 8%.

Это обус-но различием условий обитания, их нестабильностью на суше. По оценкам учёных масса живого в-ва составляет 2,4*1012 тонн. Известно, что масса живого в-ва континентов прим-нов 800 раз превыш-т массу живого в-ва М О. на пов-ти континентов масса растений преоб-т над массой животных и состав-т 99,2% и 0,8%. В МО это соотношение обратное, более 90% биомассы прих-ся на долю животных, а остальные 10% на долю растений.

В целом можно отметить, что масса живого в-ва пренеб-но мала по срав-ию с массами геолог-х оболочек земли, н-р, масса атм-ры превы-т массу живого в-ва в 2150 раз, масса гид-ры превышает в 602500раз, а масса земной коры превыш-т массу живого в-ва в 1670000 раз. Если всё живое в-во равномерным слоем расположить по земной повер-ти, то получится слой толщиной в неск-ко см. если сопоставить земной шар с равном-ми раз-ми;-uj в-ва с яблоком, то окажется, что толщина яблочной кожуры в нес-ко раз больше, чем тол-на слоя живого в-ва. Важной особ-ю живого в-ва яв-ся высокая скорость его обновления, которая в среднем составляет 8 лет. Это позв-т утвер-ть, что в последние 100-200млн лет сущест-я б-ры в ней каждые 15 млн лет произ-сь к-во биомассы равное массе земной коры.

Свойства живого в-ва.

1.способность быстро занимать всё свободное прост-во. Это cd-во Вернадский назвал всюдностью жизни. Это cв-во дало основание Вернад-му сделать вывод о том, что для опред-х геологических периодов кол-во живого в-ва было примерно рост-м. сущест-т неск-ко ф-ров, обуславл-х данное cв-во:

А. интенсивное размножение. Вернадский установил общее правило: скорость размножения организ-в обратно пропорциональна их размерам, т.е. чем мельче организм, тем выше скорость его размножения. Отсюда, высокая ск-ть размн-я харак-на для бактерий, у некоторых из них сменяется за сутки 60-65 поколений. Наиболее долгое разм-ние х-но для крупных многоклет-х животных и растений. На основе ск-ти размн-ия Вернадский вычислил время заселения повер-ти земного шара разнооб-ми видами организмов при отсутствии факторов, сдер-х потенц-ные воз-ти разм-ния. (при отсутс-ии врагов, конкурентов, при достатке пищи и др.). н-р, он рассчитал, что холерный эмбрион может заселить землю за 30часов. Для инфузории от 31 до 67 суток. Время заселения цветковыми растениями более 11 лет, птицы 15 лет, крысы – 8лет, а для слонов более 1000лет.

Б. способность организмов инт-но увеличивать повер-ть своего тела или обр-ся организмами сообществ. (это cв-во по Рейменсу: давление жизни). Н-р, площадь листьев растений, произр-х на 1га сост-т8*10га и более, аналогичное явление х-но и для корневых систем.

2.движение не только пассивное, но и активное. (т.е. возм-ть активного перемещения в пространстве). Орг-мы могут перемещ-ся не только под действием гравитац-х сил, премещ-ся потоками воды, воздуха, но исами способны перемещ-ся в направлениях, против указанных потоков и сил.

3.устойчивость при жизни и быстрое разложение после смерти. Благодаря саморегуляции, в основе кот-й лежат гомеостатич-е механизмы, живые орг-мы способны поддерживать постоянный химический состав и условия внутренней среды, т.е. обеспечивать гомеостаз органов, несмотря на значительное изменение внешней среды. После смерти эта способность утрачивается, а органические остатки очень быстро разлагаются, при чём как органические, так и др. в-ва, включённые в биологические круговороты.

4.высокая приспособительная способность – адаптивность к различным условиям. Исключение разнообразия форм. Благодаря этому свойству живые организмы не только освоили природные среды обитания, но и встреч-ся в крайне неблагоприятных по физико-химическим параметрам условиях. Н-р, некоторые организмы переносят температуры близкие к абсолютным (0-270С). Есть организмы как одноклеточные, так и многоклеточные, которые могут жить при +120С, а некоторые до +250С.

Встречаются бактерии в ледовых панцирях в водах атомных реакторов, ряд организмов живут в безкислородной среде и тд.

5.феноменально высокая скорость протекания реакций. Скорость осуществления биохимических процессов в живых орг-х на несколько пор-в больше, чем в костном веществе. Док-вом этому яв-ся примеры: 1) гусеницы некоторых насекомых за сутки потребляют в 100-200раз превосх-ие по массе их организмы количество пищи; 2) дождевые черви за 150-200лет перерабатывают слой почвы толщиной в 1м. по представлению Вернадского прак-ки все осадочные породы, слой которого составляет 3км, на 95-99% переработаны живыми организмами.

6.высокая скорость обновления.

В среднем для всей б-ры скорость обновления живых организмов составляет 8лет. Причём для суши она равна 14 годам, а для МО, где обитает большое количество организмов с коротким жизненным циклом она составляет 33дня. В рез-те высокой скорости обновления общая масса живого в-ва, прошед-го через б-he за весь период её существования в 12 раз превышает массу планеты. Из всего этого количества только небольшая часть этого в-ва законсервировано в виде органических остатков, т.е. по выражению Вернадского ушла в геологию. Остальное в-во участвует в разнообразных круговоротах.

7.высокая энергонасыщенность, т.е концентрация в живом в-ве огромных запасов энергии. В-й сравнивал по насыщенности живое в-во с лавой, образ-ся при извержении вулкана.

В-й в своих работах выдел-т 9 ф-ций живого в-ва:

1.газовая. он писал, что все газы атмосферы созд-ся и изменяются биогенным путём.

2.кислородная – это образование свободного О2 живыми организмами.

3.окислительная – это окисление соединений, бедных О2, т.е. живые орг-мы обеспечивают биохимические р-ции при участии О2, в результате которого образуются соединения, содержащие О2.

4.кальциевая – это выделение организмами кальция в виде чистых солей.

5.восстановительная – это создание живыми организмами в первую очередь сероводорода и сульфидов металла.

6.концентрационная – это скопление живыми организмами элементов, рассеянных в ОС.

7.ф-ция раз-ния органических соединений, в рез-те которой выделяется вода, угл-й газ, азот и др.

8.ф-ция восстановительного разложения, результатом которого яв-ся образование воды, аммиака, водорода, О2 и т.д.

9.ф-ция метаболизма и дыхания, которая заключается в поглощении О2 и воды и в выделении СО2 и ряда минеральных соединений с их последующей миграцией в ОС.

Позднее В-кий оставил 5 основных ф-ций живого в-ва:

1.газовая ф-ция.

2.концентрационная.

3.биохимическая.

4.окислитель-восстановительная.

5.биогеохимическая деятельность человека.

В современном предс-ии, выделенные учёными 10 ф-ций живого в-ва:

1.газовая ф-ция. Это выделение различных газов в процессе жизнедеятельности организмов, н-р, в процессе дыхания человек, растение, животное выделяет СО2, а в процессе фотосинтеза растения выделяют О2, некоторые бактерии в процессе метаболизма способны выделять аммиак, азот, сероводород, сернистый газ, газообразные углеводороды (метан, этан, пропан, бутан), оксиды азота и т.д. с газовой ф-цией связано изменение соотношение газов в атмосфере, в частности баланс СО2 и О2. В истории б-ры выдел-ся 2 переменных момента, которые связаны с изменением содержания О2.

Первый переломный момент наступил примерно 1млрд 200млн лет назад, когда концент-я О2 в атмосфере достигла 1% от современного уровня. Этот момент был назван 1-й точкой Пастера. С этим периодом было связано появление аэробных организмов, которые используют О2 в процессах метаболита для окисления в-тв с целью извлечения из них энергии для дыхания. Появ-ся процесс дыхания, который вкл-т стадию дыхания.

2-й переломный момент (2-я точка Пастера) наступил когда концентрация О2 достигла примерно 10% от современного уровня. Благодаря повышению концентрации О2 в атм-ре начал накап-ся азон, т.е стал формироваться озоновый экран, озона стало достаточно для защиты организмов от жёстких солнечных излучений, бл-ря чему живые существа вышли на сушу. До этого защитным барьером для организмов была вода.

2.энергетическая, которая сходна с биохимической ф-цией в понимании Верн-го. Она прояв-ся в связывании и запасе солнечной энергии в органическом в-ве, с послед-м рассеиванием энергии при потреб-ии и минерализации органического в-ва, данная ф-ция прояв-ся в питании, дыхании, размножении и в др. процессах жизнедеят-ти организмов. Осн-й источ-к энергии в б-ре – это солнечный свет, который использ-ся орган-ми, содер-ми хлорофилл в процессе фотосинтеза. Часть орган-в для осущес-я процессов орг-х в-тв могут использовать энергию, выдел-ся при окислении химических соединений, содержащих атомы с переменной валентностью. (нитрифицирующие серобактерии).

3.концентрационная – это захват из ОС и накап-ся в организмах разл-х хим-х элементов. В первую очередь накапл-ся биофильные элементы: углерод, водород, кисл-д, азот, фосфор, железо и т.д.).

Выдел-ся след-ие химические эл-ты:

А. основные биогенные элементы: азон, О2, Н2, СО2.

Б.макроэл-ты: от 0,01 до 0,1% от всей массы химических элементов: калий, натрий, кальций, марганец, железо, сера, фосфор, кремний.

В. Микроэл-ты – от 0,001 до 0,01%.медь, хром, фтор, йод.

Г. Ультроэлементы, меньше 0,001%: золото, серебро, платина, уран, торий, никель и д.р.

В ходе биогеохимических циклов атомы многих химических элементов многократно проходили через живое в-во. Причём у разных химических элементов сроки прохождения разные. Н-р, весь О2 атмос-ры проходит через живое в-во за 2000 лет. Вся вода б-ры за 2млн лет. Различные орг-мы накапливают различное к-во тех или иных химических элементов, н-р, железоб-рии накапливают много железа, моллюски, кишечнополостные накапливают кальций, хвощи, диатомовые водоросли накапливают кремний, губки, водоросли накапливают йод, асцидии накапливают ванадий. В новозеландии обнаружен кустарник, который накапливает никель.

Содержание углерода в растениях в 200раз, а азота в 30 раз прев-т конц-ции в земной коре. Содержание магния в бактериях может быть в миллионы раз больше, чем в ОС. Рез-том концен-й ф-ции яв-ся образование залежей, горючих полезных ископаемых, известняков, руд и т.д.

4.окислительно-восстановительная – это окисление и восстановление различных веществ с помощью живых организмов.

5.диструктивная – разрушение живыми организмами и прод-ми их жизнедеят-ти как остатков орг-х вещ-тв, так и костных веществ. Особую роль в этих процессах играют редуценты. (бактерии и низшие грибы).

6.транспортная – это перенос в-ва и энергии в рез-те активной формы движения организмов, н-р, при миграции живое вещ-во и энергия переносится на большие расстояния.

7.средообразующая. т.е. преоб-ние живыми организмами физико-химических параметров среды обитания. Эта ф-ция яв-ся рез-том многих др. ф-ций живого в-ва. Она имеет различное проявление. В наземных экосистемах обычно эдификаторами (средообр-ми орган-ми) выступают растения. Орг-мы создают определённый микроклимат, определённый температурный режим, опред-й режим увлажнения почв, условия питания грунтовых вод, очищ-т воздух от ряда загрязнений.

8.рассеивающая. т.е. живые орг-мы рассеивают живое в-во в ОС. Эта ф-ция противоположна концентрационой. Она прояв-ся через трофич-ую и транспортную деят-ть организмов. Н-р, вместе с экскрементами; при смене покровов.

9.информационная. накопление живыми организмами различной информации в послед-х структурах, с её погл-й перед-й другим положениям.

10.биогеохимическая деят-ть человека – это преоб-ние в-тв б-ры в результате практической деятельности людей.

 

Кол-во изъятого в-ва

Кир = ---------------------------------------

Запас вещ-ва

Кол-во использ-х земель

Киз = --------------------------------------------

Общая площадь земель

Кол-во прив-го в-ва

Кив = --------------------------------------------

Фоновое содер-ние в-ва

Большое значение имеет определение норм нагрузки на природные системы, т.е. величины антропогенного воздействия не приводящего к нарушению наиболее важных социально-экономических ф-ций и механизмов самовосстановления этих компонентов. Предельно допустимой нагрузкой считается та нагрузка, выше которой разрушается структура природной системы и нарушается её ф-ции. Величины нагрузок и характер антропогенных воздействий на ландшафт и экосистему тесно связано с видами природопользования. Н-р, глубокое и разностороннее воздействие на природные системы оказывает горнообразующая промышленность. В мире ежегодно добыв-ся около 300 млрд тонн горных пород, что ведёт к образованию разрушенных выемок, н-р, открытых карьеров, технологических просадок, а так же форм техногенной аккумуляции, в том числе терриконов, отвалов пустой породы, насыпей. По оценкам учёных на каждые 1000т добытых горных пород разр-ся 30м2.

Мощным фактором воздействия на природную среду выступает энергетика, так же большой вклад вносит и перераб-щая пром-ть. В РФ промыш-е об-ты потр-т около 30% добываемой из водоёмов воды, сбрасывает более 50% объёма промышленных сточных вод, объкты энергетики в соотв-вии с пром-ми предприятиями спос-т пост-нию в ат-ру примерно 60% от всех загрязняющих веществ. Основными загрязнителями яв-ся предпр-я энерг-ки, предп-я чёрной и цветной металлургии, нефтехимические предприятия и произ-ва строит-х материалов.

Строительное воздействие на ланд-ты сопровож-ся физическим показатем и засыпкой отрицательных форм микро- и мезорельефа.

Строит-ное воз-вие прояв-ся в промыве грунта, в строит-ве плотин, в полном разрушении почвенного покрова.

В настоящее время в развитых странах застроин-ми террит-ми занята различная площадь. Например, в Нидерландах на эту территорию приходится около 31% от всей площади страны. В Германии и Франции более 13%, в Австрии и США более 11%, в нашей стране более 6,5%.

Водохоз-ная деят-тьна природные системы прояв-ся в формировании новых ранее отсут-х водных объектов: каналов, водохранилищ, выпрямленных русел рк, заборе воды, в изменении гидрологического и гидрохимического режима водоёма, в изменении ландшафтгой структуры примен-х к водоис-м территорий.

Влияние с.х, на природные системы состоит в изъятии биомассы растений, в отчуждении питательных веществ в месте с собранным урожаем, при внесении в почву различных химических сооружений в виде удобрений и ядохимикатов, перераспределении в-тв, которые проис-т при вспашке или мелиорации, в изменении фитоценозов, в уплотнении почвы, при использовании с.х-ной тяжёлой техники и т.д. В целом с-кое х-во выступает как наиболее мощный фактор напряжения естественных экосистем, т.к. с.х-ные угодия занимают примерно 35% от всей территории суши.

Лесохозяйственное воздействие разделяется на эксплот-ные, связанные с изъятием биомассы на подгот-ное воз-вие и на возд-вие,связанное с мероприятием по уходу за лесом: создание просек и т.д. неибольший вред лесному сооб-ву наносит сплошные вырубки, т.к. они изменяют струк-ру и видовой состав фитоценоза, св-ва почвы, уровня и режима грунтовых вод, поверх-го стока, микроклимата и экосистемы в целом.

Рекреац-ное возд-вие выраж-ся в уплотнении почвеного покрова, в деградации растительности, в проведении различных мероприятий по усилению пейз-й род-ти природных объектов. Н-р, вдоль водоёмов высаживают плакучую иву и д.р.

Для определения рекреационной нагрузки чаще всего используют показатели, хар-щие к-во отходов приходящие на единицу площади рекреационного объекта за опред-й промежуток времени.

Рассмотренные виды антропогенного воздействия не редко сочет-ся и даже наклад-ся друг на друга в пределах одной природной системы. Н-р, в урбанизованных ландшафтах совм-ся строит-ные, пром-ные, рекреационные, с.х-ные и др. нагрузки. В территориальном аспекте отдельные виды воздействий или их сочетание изучается на 3 уровнях разм-ти:

1. на элементарном уровне, подраз-т либо какое то предп-тие, либо животноводч-й комплекс и др.

2. на локальном уровне, который предус-т сочетание предп-й с городскими и сельскими…, транспортные магистрали, многоотраслевые с.х-ные предприятия.

3. региональный, который включает территориальную группу населённых пунктов, промыш-ные или с.х-ные регионы, так-же крупные транспортные системы, многоотраслевые.х-ные объекты, занимающие большую площадь. Наиб-й интерес в ПП-нии вызывает изучение локальных и региональных воздействий.

Одним из основных методов изучения антропогенной нагрузки яв-ся картографический метод. Его использование предполагает выбор репрезентативных показателей воздействия на природу. Обним из таких показателей яв-ся плотность населения. Это интегральный показатель, который чаще всего используется для х-ки антроп-й наг-ки на прир-ные сис-мы рег-го уровня. Изменения с плотностью населения сог-ся уровень хозяйственной освоен-ти территоории, интенсивность хоз-й деят-ти, рост потребления природных, земельных, рекреационных, водных ресурсов, рост автомобильного парка, кол-ва коммунально бытовых отходов, отходов производств, загрязнения ОС и т.д. Для оценки антропогенной нагрузки на с.х, ланд-ты исп-ся показ-ль распах-ти территорий, а вряде случаев в качестве допол-го показ-ля здесь использ-ся и плотность населения.

Для сравнительной оценки нагрузки локального характера, связанных с воздействием пром-ти, урбанизации лбычно используют плотность выбросов загряз-х веществ в ат-ру, которое расчитывается на единицу площади территории, где происходит оседание загряз-х веществ. Вспом-ное знач-е в этом случае имеет плотность город-го населения.

Для каждого из названных показателей принята шкала из 8 ступеней. В соответствии с этой шкалой выделенные лан-ты мезореч-ны России по каждому показателю в отдельности. За тем по их сочетанию сводятся в группы, которые в свою очередь по шкале об-й плотности населения объед-ся в 9 укреплённых регионов. Полученная оценочная классификация положена в основу содержания ряда карт антропогеной наргузки крупных регионов РФ.

 

Водные ресурсы.

Вода – это уникальное по своим физическим и химическим свойствам вещ-во, наиб-шая плотность воды в 1г/см3 достигается при температуре t=3, 98С. При тем-ре 0С, вода из жидкого состояния переходит в твёрдое, объём увеличивается, а плотность уменьшается, при таянии наоборот. Тем-ра кипения составляет 100с. Т.о вода в природе существует в 3 состояниях: ж, т, г. Вода входитв состав всех геосфер Земли, кроме того вода – неот-мая часть живых ор-мов.

Различают воду атмосферную, повер-ю, подземную. В атм-ре вода встр-ся в газообр-м состоянии, в капельно-жидком состоянии, образуя облака и различные осадки.

В жидком состоянии В образует гидросферу: моря, океаны, реки, озёра и др. так же часть В находится в твёрдом состоянии, в высокогорьях, на полюсах, в зимний период покрывает значительные пл-ди суши и водоёмов.

В литосфере вода вст-ся в разл-х состояниях: плёночном, связанном, запол-т капилляы или большие полости, трещины, поры, в парообраз-м сост-ии входит в состав почв-го воздуха.

Г-ра объед-т МО: различные поверх-ные водоёмы суши, полярные льды, горные лед-ки, подземные воды, почвенную и атмосферную влагу. Масса г-ры около 1,4х1018 т. Водные рес-сы слагаются из статистических (вековых) и возобн-х. наиб-шие запасы повер-х вод сконц-ны в МО. (96,5%). Пл-дь МО 70,8% от пл-ди повер-ти земли. Вода в МО солёная и водные ресурсы яв-ся неисчерпаемыми.

МО яв-ся коллектором вод суши, ежегодно принимая около 39 млн. км3 воды. Сравн-но большие запасы повер-х вод соср-ны в ледниках, озёрах и реках. В част-ти на долю ледников прих-ся 1,6% от запасов воды в г-ре.

Лед-ки яв-ся важным аккумулятором воды. Они расп-ны в приполярных рай-х, так же на островах (Гренландия) и в горах. Воды ледников пресные. Наиб-шее прак-кое значение повер-х вод имеет речной сток. По объёму речного стока Россия занимает 2 место в мире после Бразилии. Реки яв-ся основой водного фонда. Их воды исп-ся для питьевых и технических нужд, для судоходства и др.

Подземные воды суши по-своему объёму в гидросфере занимают 3 место (около 9,5 млн км3), однако в активный водообмен вовлекается их небольшая часть. Подземные воды по своему хим, составу пресные и минер-е. исп-ся для питьевых и хозяйственных нужд. (г. Орёл). Выдел-ся минер-ные, лечебные, исп-ся в лечебных, санитарно-куротных, промыш-х целей.

Выд-ся теплоэнерг-кие подземные воды, имеющие тем-ру от 35 до 200С. Эти воды исп-ся для теплоснабжения, для получения электроэн-ии.

Подземные воды содержат ценные комп-ты. (йод, бром, соли калия).

Важной особ-тью воды яв-ся её подвижность. Ежегодно в круговороте участвует более 1млн км3 воды, при чём обратно на пов-ть МОв выпад-т около 90% воды, а остальные 10% вып-т на сушу. Природные вод имеют разную ск-ть обновления. Она х-ся таким показателем как активность водообмена.

Активность водообмена – это скорость водообновления водных ресурсов г-ры, которая выр-ся числом лет или суток, необ-х для полного возобновления водных ресурсов.

Активность водооб-на МО составляет 3 тыс, лет, подземных вод около 5 тыс летв том числе вод активного водообмена 300 лет, полярных ледников около 8 тыс лет, речных вод 11-14дней, атмос-й влаги 8-10 дней. Высокая акт-ть водообмена атмосферной влаги обеспечивает нормальное функционирование разнооб-х экосистем Земли и физиол-кие потр-ти человека.

Б) Вода в природе играет иск-ную роль. В жидком сост-ии её тем-ра наиб-лее благоприятна для жизненных процессов, поэтому для огромной массы живых существ вода яв-ся средой обитания. Вола в водоёмах замерзает сверху, создавая возможность жизни под водой.

Вода обладает высокой удельной теплоёмкостью, что способ-т аккумуляции огромного к-ва тепла, а так же способст-т медл-му охлаждению и медленному нагреванию. Обитающие в воде орг-мы защищены от рез-х перепадов температур.

В атм-ре вода оказ-т смяг-щее возд-вие на погодно-клим-кие условия. В постоянно перем-ся в сферах Земли: парооб-я вода перен-ся возд-ми массами на большие расстояния. В МО проис-т перенос воды в виде течений. Благодаря этому проис-т планет-й теплообмен, водообмен, мессообмен. Известна роль воды как мощного геол-кого ф-ра. Размывание и разр-ние горных пород, эррозия почв, проис-т перенос и отложение веществ, связанных с водой. Больш-во орг-х веществ б-ры яв-ся прод-ми фот-за. Ист-ком водорода для этих целей яв-ся молекулы воды. В проц-се ф-за выд-ся О2, необ-й для дыхания больш-му обитателей планеты.

В необ-ма для биохим-х и физиолог-х процессов, проис-х в орг-ме.

Г-ра яв-ся ест-ным фильтратором-аккумулятором вещ-тв, пост-х в ОС. В жизнеобеспечении человека вода играет огромную роль: исп-ся для питья, хозяйст-х нужд, как ср-во перед-ния, в кач-ве сырья, для получения пром-х и с/х произ-тв, как рекреационный ресурс. В наст-щее время вода яв-ся драгоценным сырьём, заменить которую невозможно. Причём запасы и дост-ть водных ресурсов опред-т размещение водных произ-тв, а проблема водосн-ния станов-ся одной из важных в развитии челов-го общества.

В) Пресные воды составляют ничтожную долю от общих запасов воды в природе (около 39 млн тонн)пресные воды, доступные для использования содержатся в реках, озёрах и подземных водах. На их долю прих-ся около 25% запасов пресных вод. Основная часть около 75% полярные льды и ледники.

Ресурсы пресной воды распространены неравномерно. В этой связи возникают проб-мы недост-ка водных ресурсов и особ-нно пресной воды.

РФ в целом богата ресурсами пресной воды. На одного жителя в 20 в прих-ся 28,5 тыс км3 в год. Например водообеспечение центрального чернозёмного региона сост-т 125 тыс м3 воды на 1м2 территории, в Волговятском рай-не всего 576,5 м3. надост-но обесп-ны водой такие рег-ны: Ростовская, Липецкая, Воронежская, Астраханская, Калмыкия и др, территории. В связи с большими антр-ми нагрузками наиб –ее снижение годового стока крупных рек на европейскй территории России. На 10% ежегодно снижается сток вод Волги, а для Дона, Кубани, Терека 25-40% годового стока.

Так же прод-ся интенс-ные процессы деградации малых рек России, ос-но в лесостепной и степной зонах, в индуст-х районах и вблизи крупных пром-х центров.

В кач-ве ист-ка водос-ния использ-ся и подз-ные воды. В России для произ-го технического питьевого и хозяйственного водоснабжения и орошения земли разв-но более 3200 месторож-й подземных вод, однако исп-ся около 33%. Как показ-т стат-ка осн-ная масса подз-х вод(75%) исп-ся для хоз-го, питьевого зн-нияна произ-но-техн-кие цели исп-ся 21% и ост-ся 4% исп-ся для орошения земель и пастбищ.

Одной из главных проблем использования прир-х рес-сов яв-ся их истощение. Главными прич-ми кот-х яв-ся:

· Отбор поверх-х и подз-х вод.

· Урбаанизация

· Разр-ка мест-й полез-х ископаемых.

· Энергетика и т.д.

По мере развития расх-ся всё большее кол-во воды. Человек нес-ков векв назад потреблял менее 10 л в сутки. В … гос-ве до 70 л в сути. Совр-й житель США около 700 л в сутки, когда как во многих развив-ся странах эта цифра не прев-т 30 л в сутки. В настоящее времы рост потребления пресной воды населением опред-ся в 0,5 – 2% в год. Счит-ся что уровень потребления воды х-т уровень тех-го и культ-го развития об-ва. На питьё пригот-ние пищи человек тратит не более 10% потр-й воды, а в среднем бытовое потребление в развитых странах сост-х 220-320 л в сутки. Потр-ние воды 1-м город-м жителем южных районов России составляет в доме без канализации 75 л в сутки, а с канал-й 120 л. С водонаг-ми 185, со всеми удобс-ми 275л.

Для городов европейской России норма питьевого потребления и на с/х нужды дома без ванны – 125-160, а с ванной и нагрев-м 160-230.

В начале 21 столетия общий водоотбор достиг 12-24 тыс км3. среди отраслей экономики нашей стр-ны 1 место занимает сел-кое х-во, для получения 1 т пшеницы необ-мо 1,5 тыс тонн воды. 2 место – пром-ть. Поьтреб-ть предп-й в воде зависит от вида получаемой продции, от прин-той тех-гии, от сист-мы водосн-ния, от клим-х условий. Н-р, для получ-ния 1 т угля затр-ся 2 т воды, 1 т стали 15 – 20 т воды, 1 т целлюлозы 400 – 500 т воды. 3 место коммунальнобытовое х-во. Большое кол-во воды затр-ся на разб-ние, обеззараж-ние стоков от пром-го стр-ва, насел-х пунктов, транс-х путей.

Всё разнообр-зие обр-ся сточных вод подр-ся по след-м видам:

1. технологические сточные воды, которые возн-т в проц-х пром-ной мойки, а так же при исп-нии воды в кач-ве технол-го раств-ля или теплоносителя.

2. хозяй-но-бытовые обр-ся в жилищно-бытовом секторе, а так же в сфере общест-го питания и санитарно – гигиен-го обсл-ния на предп-х.

3. поверх-ные воды, которые форм-ся за счёт дождей и талых снеговых, а так же воды для мокрой уборки террит-й с искусс-м покрытием.

Общий объём сточных вод, сброшенных в поверх-ные воды сост-т 50-60 км3 за год.

Потери пресной воды увел-ся с ростом потреб-й на душу населения. Н-р, в России потери прес-й воды из водонес-х технологий 30-35%.

Так же большие потери воды при строит-м осушении территории. В некот-х случаях недостача пресной воды может быть связана со строит-м каналов (Волга –Урал, Волга – Чуграй), стр-во каскадоводох-щ; орошение и обводнение пастбищ, орошение полей. (Аральское море), осушение болот. Потеря и истощение водных ресурсов во многом связаны с недост-ми знаниями прир-х условий, н-р, гидролог-х, метеор-х, клим-х и др, а так же с недост-м уровнем развития экосистем.

Н-р, при создании водохращ не всегда учитывается фильтр-ция воды, рост испарения воды и масш-бы возмож-го наводн-ия при таянии на водохр-х.

Ухудшение кач-ва повер-х вод связ-но с попад-м в них разнообр-х загр-х в-тв, в том числе прод-в деят-ти чел-ка.

Ест-ные изменения пресной воды связано с соприкосновениес с водой и переносом раз-х в-тв; при навод-нии, цунами, землятресении, извер-нии вулканов и др, природных процессов.

Издавна МО испол-ся людьми для судоходства и для рыбного промысла.

В 20в взаимод-вие человека и океана начало сущест-но изменяться. Р-сы океана стали исп-ся стремительнее, ухуд-ся к-во морской воды, наносится серьёзный вид биоресурсам, увел-ся омас-ть для здоровья людей. Сущ-т огромное к-во ист-ков загр-ния океана, среди кот-х можно выд-ть наземные ист-ки, атмосф-ные и морские.

Основные причины загрязнения вод морей и океанов яв-ся:

1. сброс пром-х и хозно-бытовых сточных вод в море или реки, которые впадают в океаны.

2. поступление с суши стоков, содер-х в-ва, прим-мые в с/х и лесном х-ве.

3. захоронение на морском дне загряз-х в-тв (химикаты).

4. разнообразные утечки с морского тран-та.

5. аварийные выбросы и сбросы с судов и из трубопроводов.

6. добыча полезных ископ-х на морском дне.

7. выпадение загряз-х веществ с осад-ми из атмосферы.

Ежегодно в МО поступает огромное к-во взвешенных частиц. В нём пост-но обн-ся новые загр-щие в-ва антроп-го проис-я, нефти 88%, охлорир-й углеводороды 100%. Особ-но опасны для морских экосистем хлор органич-е соединения, ДДТ, обл-щие токсичным и канцерог-м действием.

Являясь коллектором различных соединений МО получает огромное к-во растворённых в-тв и взвешенных частиц. Большая часть из них имеет антропогенное проис-ние. Н-р, доля антропогенного свинца сос-т 92% от объёмов загр-я МО, доля антроп-й нефти 88%, а доля хлор-х углевод-в 100%.

Приб-ные зоны МО подв-ны процессу эфтрификации и микробиолог-му загрязнению. Особ-ную опас-ть предс-т загр-ние нефтью и нефтепр-ми. По росчётам учёных нач-ная с 1945г с морских судов еж-но сливается в МО более 2,5млн м3 нефтепрод-в. Изв-но, что 1т нефти спос-на обр-ть на водной пов-ти мономол-ную плёнку на пл-ди до 12км2. Еж-но в МО поступает около 6 млн тонн нефти и нефтепр-в. Основные заг-ли – это морской тран-т, речной сток, сливы с город-х приб-х территорий (на долю этих ист-в прих-ся свыше 2/3 нефтяных загрязнений). Являясь чрез-но опасным токсич-м соед-м нефть отр-но влияет на все группы морских обитателей. Кроме того, находясь на пов-ти воды, нефт-ая плёнка преп-т испарению влаги, газообмену, проникновению солнеч-го света в водную среду, нарушает процесс теплооб-на на гр-це воды и атм-ры, затр-т перем-ние повер-го слоя. Так же для обитателей морской среды опасно соединение тяжёлых металлов: свинец, ртуть, цинк, кадмий и т.д. Они способны на капл-ся в больших к-вах в орг-мах гидроб-тах. Н-р, балтийская треска может аккумулир-ть такое к-во ртути, что при пост-м употреб-ии рыбы в пищу чел-к может получить смертельную дозу в-ва.

В МО пост-т с речным стоком около 100 млн тонн загр-х в-тв. Так же осущ-ся захор-ние токс-х хим-ких соед-й и радиак-х отходов. Н-р, в 30-х гг. 20в, в Балтийском море в цементных контей-х было захоронено 7 тыс тонн мышьяка. Такое к-во мышьяка вполне дост-но для отравления всего населения планеты. В посл-ее время наруш-ся гермет-ть контей-в и проис-т утечка отравы. До 1985 г проис-л сброс жидких радиационных отходов. Ант-ное возд-вие яв-ся главной причиной гибели морских животных. В 90-х гг в Белом море набл-сь массовая гибель морских звёзд по прич-не хим-го загр=ния вод Белого моря. До недавнего времени была распространена точка зрения о неог-х возмож-х МО перер-ть прод-ты жизн-ти чел-ка. Было устан-но в последствии, что эффект самоочищения харак-н для погр-х слоёв океана, занимающих 2-3% от всего объёма океана, остальная масса морской воды дост-но пассивна в перер-ке антроп-х загр-й. В наст-щее время разр-ны разл-ые док-ты, закон-ные акты, а так же многими гос-вами разр-ны и реал-ны эколог-кие прог-мы, направ-ные на снижение объёмов плановых и аварийных сбросов загряз-х в-тв в МО. Разработаны нормативы, опред-щи безопасную концен-ию загр-х в-тв в водной среде.

Д) Степень и характер загр-ния природны вод опред-т по показ-м загр-ния, среди которых разл-т физические пок-ли, н-р, плотность, запах, кислотность; химич-кие пок-ли:раст-ный О2, биох-кая потр-ть в О2, содер-ние орг-х в-тв в водной среде, химические потр-ти в О2 к-во аммонийного, нитратного азота и т.д, бакт-кие показатели (наличие потогенных микроорг-в), гидроб-кие пок-ли (соотн-ние орг-мов: сопробных и олигосопробных). С помощью гидроб-в опр-т зараж-ть воды бактер-ми, н-р, кишечной палочкой, опр-т налиие в воде микроор-в, живущих за счёт различных в воде нефтепр-в, как индикаторы кач-ва воды (дафни, ряска). Для опред-ния степени загрязнения воды исп-ся такой количеств-й показатель, как ПДК – мак-но кол-во загр-го в-ва в ед-це объёма, которое при ежедневном возд-вии в течение неогр-го времени не выз-т каких-либо изменений в орг-ме и не вызывает и не вызывает неблагопр-х изменений у потомства. ПДК уст-ся законод-но для каждого токс-го в-ва, причём особ-но строгие ПДК предъяв-ся к воде, предн-й для питьевых целей. Требования к кач-ву вод, сод-ся в утвер-х нормативах, норм-в ПДК в-тв в воде, в стан-х к-ва воды, излож-х в ГОСТах, в технических условиях, в техтребованиях, в СанПиНах. Н-р, существует ГОСТ «вода питьевая». Гигиенические требования и контроль за качеством.

В наст-щее время в питьевой воде регл-ся около 1700 различных веществ. Технически их все опред-ть нереально, поэтому разр-ны перечень приоритетных компонентов, опред-х в первую, вторую, третью и последующую очередь. Н-р, в обязательном пор-ке опред-ся пок-ли жёсткости воды, опред-ся сод-ние железа, содер-ние нитратов, нитритов, сульфатов, фосфатов, соединений меди, свинца, хрома и т.д. аналитич-кие методы опред-я каждого компонента уст-ся ГОСТами. Для оценки степенизагрязнения водоёмов, разм-хся у пунктов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назн-ния прим-ся прямое измерение конц-ции загр-й, н-р, солей тяжёллых металлов, нитратов, нитритов и т.д. Содержание орг-х вещ-тв в водоёмах опр-ся по кач-ву О2, необ-го для дых-ния орг-мов и для окис-х процессов, поэт-у сущес-т м-д опред-ия загр-ния воды по хим-ки потреб-муО2. обычно опр-ся к-во О2, поглощ-ное опред-м объёмом воды за 5 суток при т-ре +18, +20С.

При бактер-м анализе опр-ся к-во бактерий в 1см2 при выращивании колоний на питательных средах в лабораториях.

Е) рациональное использ-ние и охрана водных ресурсов яв-ся составной частью охраны ОПС и предс-т собой комплекс технол-х, биохимических, эконом-х, админист-х, правовых, просветит-х и др, мер, напр-х на рацион-ное использ-ние, сохран-ие, пред-ние истощения и восст-ния водных ресурсов.

Основные пр-пы рацион-го исп-ния водных ресурсов:

· проффилактка, т.е. пред-ние негатив-х послед-й возм-го истощения и загр-ния вод.

· Компл-ть водоох-х мер – конкр-ные меры по ОВР дол-ны быть составной частью об-го комп-са прир-х меропр-й.

· Повсемест-ть и территориальная дифферен-ть охранных мер.

· Ориен-ть на специф-кие условия, на источ-ки и пр-ны загр-ния.

· Научная обосн-ть и налиие дейст-го конт-ля за эффект-тью водоох-х меропр-й.

Земельные ресурсы.