Лекция 2. Теоретические и методологические основы охраны природы и рационального использования ее ресурсов

Основные понятия курса

К основным понятиям курса относятся: географическая оболочка (ГО), географическая среда, окружающая среда, природопользование, охрана природы, природные условия, природные ресурсы.

Географическая оболочка – это область непосредственного соприкосно-вения, всестороннего и глубокого взаимодействия и сопряженного развития приповерхностных сфер Земли. Она характеризуется наличием органической жизни. ГО состоит из тропосферы, гидросферы, земной коры и биосферы, отличается сложностью своего состава. В ее пределах вещество находится в трех агрегатных состояниях, тесно взаимодействуют все природные компоненты, процессы происходят под воздействием космических и земных источников энергии.

Среда – это то, что окружает организм. Географическая среда – это природа Земли, включенная на данном историческом этапе в сферу человеческой деятельности и составляющая необходимое условие существования и развития общества (Н.Ф.Реймерс). По мнению других ученых, географическая среда – это лишь среда географической оболочки.

Природная среда – это совокупность природных и незначительно измененных деятельностью человека абиотических и биотических естественных факторов, влияющих на человека (это среда, окружающая человека, природная, вне зависимости от непосредственных контактов с человеком). Природная среда может рассматриваться по отношению к животным, растениям.

Природная среда, рассматриваемая по отношению к человеку, называется окружающей средой, т.е. это среда обитания и производственной деятельности человечества.

Окружающая среда выполняет следующие функции:

1. Ресурсовоспроизводящие – способность природных систем воспроиз-водить природные ресурсы, использованные человеческим обществом. Сохранение этой функции по отношению к возобновимым ресурсам обеспечивает их неисчерпаемость. Нарушение этой функции превращает неисчерпаемые ресурсы в исчерпаемые.

2. Средовоспроизводящие – способность природных систем сохранять в определенном интервале значений параметры окружающей среды, существенные для человечества или ресурсовоспроизводства. Экологическая проблема связана с сохранением этой функции.

3. Природоохранные – сохранение механизмов регулирования связей между природными компонентами, сохранение структуры природных комплексов. Это необходимое условие средовоспроизводства.

4. Медико-географические, санитарно-гигиенические, эстетико-психологические функции, характеризующие пригодность, безопасность, привлекательность среды для жизни и деятельности человека. Эти функции исследованы слабо.

Природные ресурсы – это природные объекты и явления, используемые для прямого и непрямого потребления, способствующие созданию материальных богатств, воспроизводству трудовых ресурсов, поддержанию условий существования человечества и повышающие качество жизни (качество жизни – соответствие среды жизни человека его потребностям) (Р.Ф.Реймерс). Природные ресурсы используются в качестве средств труда (земля, вода для орошения, водные пути), источников энергии (гидроэнергия, атомное топливо, запасы горючих ископаемых и т.д.); сырья и материалов (полезные ископаемые, леса), в качестве предметов потребления (питьевая вода, дикорастущие растения, грибы и т.д.), рекреации (места отдыха в природе, ее оздоровительное значение), банка генетического фонда (выведение новых сортов и пород) или источников информации об окружающем мире (заповедники – эталоны природы, биоиндикаторы и др.)

Природные условия – это тела и силы природы, существенные для жизни и хозяйственной деятельности общества, но непосредственно не участвующие в материальной, производственной и непроизводственной деятельности людей (Н.Ф.Реймерс). Четкой грани между понятиями природные условия и природные ресурсы нельзя провести. Один и тот же природный компонент выступает в качестве природных условий и в то же время является природным ресурсом.

Природопользование – это совокупность всех форм эксплуатации природно-ресурсного потенциала и мер по его сохранению. Природопользование рассматривает использование природных ресурсов; совокупность воздействий человечества в целом на географическую оболочку, охрану природы.

Понятие природопользование подразумевает наличие объекта и субъекта пользования. В качестве объекта выступают географическая оболочка, биосфера, геосистемы, ландшафты. Они рассматриваются как природные условия, вместилища или продуценты природных ресурсов, приемники и редуценты отходов хозяйственно-бытовой деятельности. Субъектом пользования являются человечество, государство, предприятия, отдельные лица.

В понятие «охраны» природы в разные времена вкладывался различный смысл. Почти до середины 20 века было распространено мнение, что основной целью охраны природы является охрана растительного и животного мира (в основном путем создания заповедников). Поэтому данная отрасль знаний считалась биологической. Во второй половине 20 века стало очевидным многоаспектность проблемы охраны природы.

Охрана природы – это совокупность международных, государственных, региональных и локальных, административно-хозяйственных, технологических и других мероприятий, направленных на сохранение, рациональное использование и воспроизводство природы Земли и ближайшего к ней космического пространства (Н.Ф.Реймерс).

Различают следующие формы охраны окружающей среды. Народная охрана зародилась в первобытнообщинном строе и существует в слаборазвитых странах. Государственная форма охраны окружающей среды возникла в период рабовладельческого строя. В настоящее время—это основная форма охраны природы в большинстве государств. Общественная форма образована в 20 веке в эпоху капитализма как важное дополнение к государственной. Международная охрана окружающей среды возникла в 20 веке и ставит своей целью сохранение природных ресурсов на территории нескольких государств или регионов. Эта форма охраны реализуется межгосударственными соглашениями и находится под контролем государств.

При рассмотрении проблемы охраны природы выделяется несколько аспектов. Философский аспект охраны природы заключается в выяснении противоречий между природой и обществом и возможностей их преодоления. Социальный аспект проявляется в различном подходе к использованию природных ресурсов и охране в государствах с различным социальным строем.

Экономический аспект охраны природы заключается в экономической оценке использования природных ресурсов, определении ущерба, нанесенного их истощением и загрязнением окружающей среды, выявлении эффективности природоохранных мероприятий. С экономикой природопользования тесно связан технологический аспект. Технологический аспект – это разработка экологически безвредных технологий, способов очистки биосферы от загрязнения, методов утилизации отходов.

Медико-гигиенический аспект проблемы охраны природы заключается в выяснении воздействия различных загрязняющих веществ на биосферу и организм человека, установлении предельно допустимых концентраций вредных примесей в воде, воздухе, почве.

Естественнонаучный аспект заключается в выработке научных основ рационального природопользования и преобразования природы, а также управления процессами природопользования.

Воспитательный аспект охраны природы заключается в необходимости воспитания людей в духе бережного отношения к природе.

Ни одна отдельно взятая наука не в состоянии решить все задачи охраны природы. Изучением природы занимается как отраслевая физическая география (геология, почвоведение, гидрология, климатология, геоботаника), так и комплексная физическая география (ландшафтоведение и др.). Большой вклад в решении вопросов охраны природы вносят экология, геоэкология и другие науки.

Основные геоэкологические законы, правила и принципы

Рациональное использование природных ресурсов базируется на законах, правилах и принципах.

Закон внутреннего динамического равновесия – вещество, энергия, информация и динамические качества отдельных природных систем и их иерархии взаимосвязаны настолько, что любое изменение одного из этих показателей вызывает сопутствующие изменения других (Н.Ф.Реймерс). Эти изменения направлены на возврат системы в исходное равновесное состояние. К показателям природной системы относятся вещество, энергия, информация и динамические качества. Информация – это энергетически слабое воздействие, воспринимаемое организмом как закодированное сообщение об изменении факторов среды или о влиянии других организмов. Динамические качества – способность природных систем изменяться и сохранять структурно-функциональные характеристики во времени (к динамическим качествам относятся надежность, замкнутость, устойчивость и др.) Как только изменяется один показатель, изменяются и другие. Из этого закона вытекают следующие следствия:

1. Любое изменение среды приводит к развитию природных цепных реакций. Эти реакции направлены на нейтрализацию произведенного изменения или формирования новых природных систем.

2. Слабое воздействие или изменение одного из показателей может вызвать сильные отклонения в других и во всей системе.

3. Производимые в крупных экосистемах перемены относительно необратимы.

4. Любое местное преобразование природы вызывает в биосфере в целом и ее крупных подразделениях ответные реакции. Ответные реакции биосферы направлены на сохранение эколого-ресурсного потенциала. Для сохранения потенциала необходимы дополнительные энергетические вложения.

Закон оптимальности – с наибольшей эффективностью любая система функционирует в некоторых пространственно-временных пределах (Н.Ф.Реймерс). Размер любой системы должен соответствовать ее функциям. Согласно закону, любая крупная система распадается на функциональные части (подсистемы) с различными размерами. Монотонная с виду экосистема может занимать огромные пространства, но повторение элементарных составляющих в ней редки (два дерева одного вида в тропическом лесу соседствуют как исключение). Созданные человеком огромные площади лесных и сельскохозяйственных культур приводят к однообразию систем и уменьшают их устойчивость. Выращивание на одной территории одних сельскохозяйственных культур истощает почву, влияет на микроклимат и т.д. Поэтому необходимо выявлять оптимальные размеры всех эксплуатируемых природных систем.

Закон развития природной системы за счет окружающей ее среды – это любая природная система может развиваться за счет использования материально-энергетических и информационных возможностей окружающей ее среды (Н.Ф.Реймерс). Закон имеет важное значение благодаря своим следствиям:

1. Абсолютно безотходное производство невозможно. Человек может рассчитывать на малоотходное производство, этапами развития технологии являются следующие: малая ресурсоемкость (экономность и незначительные выбросы – первый этап); создание цикличности производства (отходы одного производства – сырье другого – второй этап); организация разумного захоронения отходов.

2. Любая высокоорганизованная система, используя и видоизменяя среду жизни, представляет потенциальную угрозу для более низкоорганизованных систем. Воздействие человека на природную среду требует проведения природоохранных мероприятий.

3. Биосфера Земли развивается не только за счет ресурсов планеты, но и за счет космических систем (солнечной энергии). Поэтому при прогнозировании изменений природной среды необходимо учитывать космические воздействия.

Закон эволюционно-экологической необратимости – экосистема, потерявшая часть своих элементов или сменившаяся другой, не может вернуться к первоначальному своему существованию, если произошли эволюционные перемены в экологических элементах (Н.Ф.Реймерс). Так как вернуть экосистему в прежнее состояние нельзя, то надо рассматривать ее как новое природное образование.

Закон экологической корреляции – в экосистеме все виды живого и абиотические экологические компоненты функционально соответствуют друг другу (Н.Ф.Реймерс). Выпадение одной части системы ведет к исключению других частей с ней связанных и функциональному изменению целого. Например, накопление до определенного уровня загрязняющих веществ в атмосфере не сказывается на состоянии живых организмов, превышение этого уровня может привести к их гибели.

Правило интегрального ресурса – использующие один природный ресурс различные отрасли хозяйства неминуемо наносят ущерб друг другу тем сильнее, чем значительнее они изменяют этот ресурс или экосистему в целом (Н.Ф.Реймерс). В водном хозяйстве гидроэнергетика, транспорт, коммунальное хозяйство, орошаемое земледелие, рыбная промышленность связаны таким образом, что в большей степени страдает рыбная промышленность. Чем полнее гидроэнергетика использует воду, тем сложнее ведение других отраслей водного хозяйства.

Правило меры преобразования природных систем – в ходе эксплуатации природных систем нельзя переходить некоторые пределы, позволяющие системе сохранить свойство самоподдержания (самоорганизации и саморегуляции) (Н.Ф.Реймерс). Из правила следует ряд основных выводов:

1. Единица возобновимого ресурса создается в определенный промежуток времени.

2. Перешагнуть все фазы последовательного развития природной системы невозможно.

3. Преобразовательная деятельность не должна выводить природную систему из состояния равновесия.

4. Преобразование природы дает локальный или региональный выигрыш за счет ухудшения показателей в смежных областях или в биосфере в целом.

Правило одного процента – изменение энергетики природной системы в пределах 1% выводит природную систему из равновесного состояния. Все крупномасштабные явления (мощные циклоны, извержения вулканов и др.), как правило, имеют суммарную энергию, не превышающую одного процента от энергии солнечного излучения. Изменение энергетики природной системы в пределах 1% приводит к резким климатическим отклонениям, изменениям растительности, крупным лесным и степным пожарам и т.д. Однако многое зависит от состояния самой природной системы. Это делает правило одного процента вероятным.

Правило ускорения развития - чем стремительнее под воздействиемантропогенных причин изменяется среда обитания человека и условия ведения хозяйства, тем скорее происходят перемены в экономическом и техническом развитии общества. Например, длительность каждой последующей общественно-экономической формации короче предыдущей, но это ускорение охватывает не только общество, но и биосферу в целом.

Принцип комплексного использования природных ресурсов и концентрации производства заключается в создании территориально-производственных комплексов (ТПК) на базе имеющихся в данном районе природных ресурсов. Объективной основой создания ТПК является территориальное сочетание производственно-технологических процессов и стадий, развивающихся в соответствии с природными и экологическими условиями ТПК и его транспортно-экономическим положением. Так, в Восточном Казахстане и на Северном Кавказе свинец и цинк получают по одинаковой технологической схеме. Основной процесс представлен добычей, обогащением и металлургическим переделом исходного сырья, дополнен производством серной кислоты и других продуктов путем комплексного использования полиметаллических руд и утилизации промышленных отходов. Черная металлургия полного цикла представлена коксованием угля, производством аммиака, бензола, цемента и т.д. При совместном размещении производств достигается значительная экономия земель под промышленные застройки, удается сократить отвод земель примерно на 25-40% по сравнению с вариантом рассредоточенного размещения производств.

 

Классификация природных ресурсов

 

На различных этапах развития общества человек использовал различные виды ресурсов. В первобытнообщинном обществе потребности человека и его возможности освоения природных богатств были скромными и ограничивались охотой на диких животных, рыбной ловлей, собирательством. Затем возникло земледелие и скотоводство, в состав природных ресурсов были включены почвенный покров и растительность – кормовая база для скота. В лесах добывались древесина для производства жилищ и для получения дров, постепенно началось освоение полезных ископаемых (угля, руд, стройматериалов). Человек научился осваивать энергию ветра и воды. По мере развития производства расширялся объем осваиваемых естественных ресурсов, в хозяйственный оборот вовлекались и новые территории. Интенсивная освоенность природных ресурсов стала возрастать значительно в эпоху возникновения и развития капитализма. Увеличивался объем извлекаемого природного сырья, добывались новые виды полезных ископаемых. Естественные ресурсы подвергаются более глубокой и комплексной переработке. В ХХ веке ресурсопотребление охватывает практически всю сушу и все природные компоненты.

Тела и объекты природы выступают в качестве определенного ресурса в том случае, если в них возникает потребность. Но потребности появляются и расширяются по мере развития технических возможностей освоения природных богатств. Например, нефть была известна как горючее вещество еще за 600 лет до н.э., но в качестве топлива в промышленных масштабах ее начали разрабатывать лишь с 60-х годов ХIХ столетия. Именно с этих пор нефть превратилась в реально доступный для использования природный ресурс. Однако до второй половины ХХ в. нефть, залегающая в шельфовой зоне Мирового океана, не рассматривалась в качестве ресурса, т.к. состояние техники не позволяло добывать ее. Лишь в 1940-х годах впервые на водных акваториях нефть стала разрабатываться в промышленных масштабах и нефтяные залежи мелководных зон морей и океанов приобрели ресурсное значение.

По обеспечению общества в конкретный период развития природные ресурсы делят на реальные и потенциальные. Реальные ресурсы - это ресурсы, которые на данном этапе развития общества разведаны, их запасы количественно определены и активно используются обществом.

С развитием производства, науки реальные ресурсы меняются. Например, энергетические ресурсы существенно заменялись в процессе совершенствования той или иной отрасли человеческой деятельности. На первом этапе зарождения промышленных предприятий (мануфактуры) в качестве топлива широко использовали китовый жир. Активная добыча китов привела к сокращению их численности, что стало тормозить развитие мануфактуры. Возникла необходимость замены энергетического сырья. Топливом стал лес, что привело к резкому сокращению лесной растительности. Вырубка леса сделала этот ресурс неэкономичным, потом открыли уголь, затем газ, нефть. Темпы роста промышленности, возникновение новых энергоемких производств стимулирует поиск других энергоресурсов (использование энергии Солнца, ветра и т.д.).

К потенциальным ресурсам относятся те, которые на данном этапе развития общества разведаны, часто количественно определены, но не используются в настоящее время. Например, в каменном веке металл не был потенциальным природным ресурсом, т.к. человек не знал технологию его получения, а в век бронзы таким ресурсом была железная руда и т.д.

Потенциальные земельные ресурсы представлены на планете пустынными, горными, заболоченными, засоленными территориями, зоной вечной мерзлоты. В настоящее время люди не могут использовать эти земли в сельском хозяйстве из-за того, что нужны крупные капитальные вложения для устройства дренажа на заболоченных территориях, для промывки и укладки дрен на засоленных участках или нельзя обеспечить их водой (в пустынях) или не разработана технология освоения земель в зоне вечной мерзлоты.

Потенциальными природными ресурсами является энергия Солнца, морских приливов и отливов, ветра.

Н.Ф. Реймерс классифицирует природные ресурсы по следующим критериям: 1. по источникам и местоположению (энергетические, атмосферные газовые, водные, ресурсы литосферы, ресурсы растений продуцентов, ресурсы консументов, ресурсы редуцентов, климатические ресурсы, рекреационно-антропоэкологические – это природные условия жизни людей и ресурсы отдыха в природе; познавательно-информационные; ресурсы пространства (территориальных, водных и воздушных пространств) и времени; 2 по скорости исчерпания: исчерпаемые и неисчерпаемые; 3. по возможности самовосстановления и культивирования: возобновимые и невозобновимые; 4. по темпам экономического восполнения (за счет поиска новых источников и новых технологий изъятия): восполнимые и невосполнимые; 5. по возможности замены одних ресурсов другими (например, металл заменяют пластмассой или керамикой) и незаменимые (атмосферный кислород для дыхания).

Природные ресурсы различаются по происхождению. Природные ресурсы (объекты или явления природы) возникают в природных средах (в гидросфере, атмосфере и др.) и в пространстве образуют определенные сочетания. На этом основании они подразделяются на две группы: ресурсы природных компонентов и ресурсы природно-территориальных комплексов.

Каждый вид природного ресурса формируется в одном из компонентов ландшафтной оболочки. По принадлежности к компонентам выделяют ресурсы: минеральные, климатические, водные, земельные, почвенные, растительные, животного мира. Эта классификация широко употребляется в отечественной и зарубежной литературе. В этой классификации основное внимание уделяется закономерностям пространственного и временного формирования отдельных видов ресурсов, их количественным и качественным характеристикам, особенностям их режима, объемам естественного восполнения запасов.

Кроме ресурсов природных компонентов есть ресурсы природно-территориальных комплексов. Каждый ПТК обладает определенным набором разнообразных видов природных ресурсов. В зависимости от свойств ландшафта, сочетания видов ресурсов, их количественные и качественные характеристики меняются существенно. Часто возникают такие условия, когда один или несколько ресурсов определяют направление развития целого региона. На этом основании выделяются природно-ресурсные территориальные комплексы по наиболее предпочтительному виду хозяйственного освоения. Они делятся на: горнопромышленные, сельскохозяйственные, водохозяйст-венные, лесохозяйственные, селитебные, рекреационные и др.

Использование только одной классификации видов ресурсов по происхождению недостаточно, т.к. не отражает экономического значения ресурсов. Для отражения роли природных ресурсов в системе общественного производства, их экономической значимости применяется классификация ресурсов по видам хозяйственного использования ресурсов. 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 включают все виды природного сырья, используемые промышленностью. В связи с наличием разнообразных отраслей промышленности природные ресурсы дифференцируются на энергетические и неэнергетические. К энергетическим относятся разнообразные виды ресурсов, используемые в настоящее время для производства энергии:

1) горючие полезные ископаемые: нефть, уголь, газ, уран, битуминозные сланцы и др.;

2) гидроэнергоресурсы: энергия речных вод, энергия приливов и отливов;

3) источники биоконверсионной энергии: использование топливной древесины, производство биогаза из отходов сельского хозяйства;

4) ядерное сырье, используемое для получения атомной энергии;

Неэнергетические – это природные ресурсы, которые поставляют сырье для различных отраслей промышленности или участвуют в производстве по технологический необходимости. К этим ресурсам относятся:

1) полезные ископаемые, не относящиеся к группе каустобиолитов;

2) воды, используемые для промышленного водоснабжения;

3) земли, занятые промышленными объектами и объектами инфраструктуры;

4) лесные ресурсы, поставляющие сырье для лесохимии и строительной индустрии;

5) рыбные ресурсы относятся к данной подгруппе ресурсов условно, т.к. в настоящее время добыча рыбы и обработка улова приобрели промышленный характер.

Ресурсы сельскохозяйственного производства объединяют все виды ресурсов, участвующих в создании сельскохозяйственной продукции. К указанным ресурсам относятся следующие: 1) агроклиматические – ресурсы тепла и влаги, необходимые для произрастания культурных растений или выпаса скота; 2) почвенно-земельные - земля и ее верхний слой – почва – рассматриваются как природный ресурс и как средство производства в растениеводстве; 3) растительные кормовые ресурсы – ресурсы биоценозов, служащие кормовой базой выпасаемого скота; 4) водные ресурсы – вода, используемая в растениеводстве для орошения, и в животноводстве для водопоя и содержания скота.

Довольно часто выделяют природные ресурсы непроизводственной сферы или непосредственного потребления. Это прежде всего ресурсы, изымаемые из природной среды (охотничье-промысловые животные, дикорастущие лекарственные растения), а также рекреационные ресурсы, ресурсы заповедных территорий и др.

Природные ресурсы классифицируют по исчерпаемости на две группы: исчерпаемые и неисчерпаемые. Исчерпаемые ресурсы образуются в земной коре или ландшафтной сфере в течение длительного геологического времени. В то же время потребности в таких ресурсах со стороны производства значительно превышают объемы и скорость естественного восполнения, вследствие чего запасы их истощаются.

Исчерпаемые ресурсы на основе интенсивности и скорости естественного образования делятся на невозобновимые, относительно возобновимые, возобновимые.

Невозобновимые – это те природные ресурсы, которые не восстанавливаются или восстанавливаются медленнее по сравнению с использованием в определенные периоды. К невозобновимым ресурсам относятся почти все виды минеральных ресурсов, земельные ресурсы. Минеральные невозобновимые ресурсы – это нефть, уголь и другие полезные ископаемые. Возраст каменных углей насчитывает более 350 млн лет, т.е. полезные ископаемые образуются на протяжении геологического времени, а расходуются в историческое время. К невозобновимым относятся земельные ресурсы. Земельные ресурсы – это материальный базис, на котором происходит жизнедеятельность человеческого общества. Однажды нарушенные земли (например, карьерами) в своем естественном виде уже не восстанавливаются.

Возобновимые природные ресурсы – это ресурсы, которые при определенных естественных условиях по мере их использования могут постоянно восстанавливаться. К ним относятся растительный и животный мир, некоторые минеральные ресурсы (накапливающаяся в озерах соль, отложения торфа), а также отчасти почвы. Для их восстановления необходимо создавать определенные условия. Восстановление возобновимых ресурсов происходит с различной скоростью. Для образования 1 см гумусового слоя почвы требуется 300-600 лет, восстановления вырубленного леса десятки лет, популяции хищных животных – годы.

Многие природные ресурсы восстанавливаются очень медленно. Такие ресурсы относят к относительно возобновимым. Для их восстановления требуется несколько больше времени, чем продолжительность человеческой жизни. К относительно возобновимым ресурсам относят:

1. продуктивные пахотно-пригодные почвы;

2. леса с древостоями спелого возраста;

3. водные ресурсы в региональном аспекте.

Продуктивных пахотно-пригодных почв сравнительно немного (по разным оценкам их площадь не превышает 1,5 - 2,5 млн га). Они образуются очень медленно, например, на формирование 1 мм слоя черноземных почв требуется более 100 лет. Благодаря эрозии за год может быть разрушено несколько сантиметров пахотного слоя. Вследствие интенсивного антропогенного разрушения почв в последние десятилетия обоснованно отнесение почвенных ресурсов к относительно возобновимым.

Леса с древостоями спелого возраста (в наибольшей степени отвечающие лесопромышленным требованиям) интенсивно вырубаются. Для полного восстановления хвойных лесов необходимо 80 – 100 лет, для лиственных - 100 – 120 лет.

К относительно возобновимым ресурсам относятся водные ресурсы в региональном масштабе. Отдельные регионы испытывают недостаток воды, пригодной для употребления питьевых и хозяйственных нужд человека. Особенно сильно страдают от недостатка воды аридные и субаридные районы, где нерациональное водопотребление сопровождается быстрым истощением водозапасов.

Неисчерпаемые ресурсы – это ресурсы, которые практически не исчерпаемы. К ним отнесены космические и климатические, а также водные ресурсы Земли. Космические ресурсы – это солнечная радиация, энергия приливов и отливов и др. Климатические ресурсы – это запасы тепла и влаги, которыми располагает определенная местность. Водные ресурсы Земли обладают колоссальными объемами – 1,5 млрд км.

Методы исследований

К современным методам исследований окружающей среды относятся системный подход, моделирование, прогнозирование, мониторинг, ГИС.

Системный подход предполагает выделение блоков, элементов, системообразующих связей. Любая система состоит из элементов, связанных друг с другом определенными отношениями. Природно-территориальный комплекс представляет собой систему, состоящую из взаимосвязанных природных компонентов, связи между которыми могут быть прямыми и обратными. Рассматривая, например, состояние атмосферы с точки зрения системного подхода, отмечаем, что атмосфера состоит из газов, твердых и жидких частиц. Выделяем источники поступления газов и аэрозолей: природные и антропогенные. Подробно их рассматриваем, выявляем влияние этих источников на состояние атмосферы, последствия изменения состава атмосферного воздуха на окружающую среду: природные компоненты и здоровье человека.

Моделирование – это создание моделей, в той или иной степени подобных оригиналу. Моделирование имеет большое значение, что связано с тремя свойствами моделей:

1) модель изменяет размеры природных систем до удобной величины с помощью масштаба;

2) моделирование позволяет изучить динамику природных процессов, отличающихся малой или значительной скоростью протекания;

3) моделирование позволяет упростить сложные географические системы, выделить ограниченное число элементов и их связей.

Моделирование состоит из нескольких этапов. Первый этап моделирования – это качественный анализ. На его основе формируются задачи и выбирается вид модели. Модель должна соответствовать двум требованиям: отражать те особенности оригинала, которые выступают в качестве предмета познания и должна быть адекватна оригиналу. Второй этап моделирования – это математическая реализация логической структуры модели. С применением математических методов выводятся зависимости в модели. Третий этап моделирования предусматривает проверку соответствия модели оригиналу. Для этого проводится эмпирическая проверка – сравнение полученных данных с результатами наблюдений за оригиналом. Четвертый этап моделирования – изучение модели, экспериментирование с моделью. Основная цель этапа – выявление новых закономерностей и исследование возможностей оптимизации структуры и управление поведением моделируемой системой, а также пригодность модели для прогнозирования.

Прогнозирование (экологическое) – предсказание возможного поведения природных систем, определяемого естественными процессами и воздействием на них человечества. Главной целью прогноза является оценка предполагаемой реакции окружающей среды на воздействие человека, решение задач будущего рационального использования природных ресурсов в связи с ожидаемыми состояниями окружающей среды.

Прогнозы классифицируют по времени, по масштабам прогнозируемых явлений и по содержанию. По времени различают следующие виды прогнозов: сверхкратковременные (до одного года), краткосрочные (до 3 – 5 лет), среднесрочные (до 10 – 15 лет), долгосрочные (до нескольких десятков лет), сверхдолгосрочные (на тысячелетия и более).

По масштабам прогнозируемых явлений прогнозы делятся на четыре группы: глобальные, региональные, национальные (государственные), локальные.

При прогнозировании одновременно приходится учитывать три типа изменений:

1. целенаправленные изменения природной среды, которые сознательно производятся человеком;

2. нецеленаправленные изменения, происходящие благодаря взаимосвязям в природе;

3. естественные фоновые изменения, происходящие без участия человека.

Основными принципами ландшафтно-экологического прогнозирования являются:

1. комплексность прогноза, т.е. необходимость предвидения изменений природных компонентов или комплексов;

2. динамический подход к прогнозируемому объекту;

3. пространственно-временное единство прогноза, отражающее одновременность изменений систем во времени и пространстве;

4. качественно-количественный характер прогноза.

Понятие «мониторинг» в переводе с латинского monitor означает “тот, кто напоминает, предупреждает”. Мониторинг – это система наблюдений, оценки и прогноза состояния окружающей среды под воздействием антропогенных воздействий. Цель мониторинга: выявить изменения состояния окружающей среды под влиянием антропогенного воздействия.

Различают много видов мониторинга как по характеру загрязнения среды, так и по методам и целям наблюдения. В соответствии с тремя типами загрязнений различают глобальный, региональный, импактный.

Глобальный мониторинг предусматривает слежение за общемировыми процессами и явлениями в биосфере и осуществление прогноза возможных их изменений.

Региональный мониторинг охватывает отдельные регионы, в пределах которых процессы и явления отличаются по природному характеру или по антропогенным воздействиям от общего базового фона.

Импактный мониторинг предусматривает осуществление наблюдений в особо опасных зонах и местах, обычно непосредственно примыкающих к источникам загрязняющих веществ. Важное значение имеет так называемый базовый (или фоновый) мониторинг. Задача этого мониторинга – слежение за состоянием природных систем и природными процессами при отсутствии региональных антропогенных влияний. Для осуществления базового мониторинга используют удаленные от промышленных регионов территории, в т.ч. биосферные заповедники.

По методам ведения выделяются следующие виды мониторинга:

- биологический (с помощью биоиндикации);

- дистанционный (авиационный и космический);

- аналитический (химический и физико-химический анализ).

По объектам наблюдения выделяются:

1. Мониторинг отдельных компонентов (почвы, воды, воздуха);

2. Мониторинг биологический (флоры и фауны).

При мониторинге качественно и количественно характеризуется состояние воздуха, воды, почвенного покрова, растительности и животного мира, климатические изменения.

При организации мониторинга решаются задачи разного уровня. И.П.Герасимов предложил различать три ступени мониторинга:

На первой ступени главное внимание уделяется наблюдению за состоянием окружающей среды с точки зрения ее влияния на здоровье населения. На этой ступени используются такие показатели, как заболеваемость, смертность, рождаемость, продолжительность жизни и т.д. Эта ступень может опираться на систему наблюдательных постов и работу санитарно-гигиенических служб.

На второй ступени основным объектом наблюдений выступают природные, природно-технические геосистемы. Для этой ступени существе