Экология. Предмет экологии

1.

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
Екатерина Илдусовна
Панькова
ассистент каф. «Охрана
окружающей среды»
[email protected]
Экология

2. 1.предмет экологии 1.1. Предмет экологии, ее структура, задачи экологии

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
1.ПРЕДМЕТ ЭКОЛОГИИ
1.1. Предмет экологии, ее структура, задачи экологии
В 1866 немецкий биолог Эрнст Геккель ввёл в науку термин
экология (oikos – дом, жилище, logos – учение, наука), т.е. учение о
доме.
Экология изучает совокупность всех взаимосвязей между
живыми и неживыми компонентами природной среды.
Предмет экологии – совокупность или структура связей между
организмами и средой.
Главный
объект
изучения
экологии
–
экосистемы,
представляющие
собой
единые
природные
комплексы,
образованные живыми организмами и средой обитания.

3. 1.предмет экологии 1.2. Структура экологии

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
1.ПРЕДМЕТ ЭКОЛОГИИ
1.2. Структура экологии
Общие закономерности взаимодействия любых живых существ,
включая и человека как биологическое существо, изучает наука –
общая экология, в состав которой входят следующие разделы:
аутэкология – исследующая индивидуальные связи отдельного
организма (особи) с окружающей средой;
популяционная
экология (демэкология) – изучающая
структуру и динамику популяций отдельных видов
синэкология (биоценология) – изучающая взаимоотношения
популяций, сообществ и экосистем.
Экологию разделяют
прикладную:
на
2
части
–
теоретическую
и

4. 1.ПРЕДМЕТ ЭКОЛОГИИ 1.3. Основные задачи экологии

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
1.ПРЕДМЕТ ЭКОЛОГИИ
1.3. Основные задачи экологии
Исследование закономерностей организации жизни в природных системах, в
том числе при антропогенном воздействии на эти системы.
Создание научной основы рациональной эксплуатации биологических
ресурсов, прогнозирование изменения природы в результате деятельности
человека, управление процессами, протекающими в биосфере.
Регуляция численности популяций.
Восстановление нарушенных природных систем и сохранение эталонных
участков биосферы.
Формирование биосферного мышления и экологического сознания у людей,
выработка норм экологической этики и морали.
Оптимизация экономических, социальных и иных решений для обеспечения
экологически безопасного устойчивого развития общества и государства.

5. 1.ПРЕДМЕТ ЭКОЛОГИИ 1.3. Основные задачи экологии

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
1.ПРЕДМЕТ ЭКОЛОГИИ
1.3. Основные задачи экологии
Исследование закономерностей организации жизни в природных системах, в
том числе при антропогенном воздействии на эти системы.
Создание научной основы рациональной эксплуатации биологических
ресурсов, прогнозирование изменения природы в результате деятельности
человека, управление процессами, протекающими в биосфере.
Регуляция численности популяций.
Восстановление нарушенных природных систем и сохранение эталонных
участков биосферы.
Формирование биосферного мышления и экологического сознания у людей,
выработка норм экологической этики и морали.
Оптимизация экономических, социальных и иных решений для обеспечения
экологически безопасного устойчивого развития общества и государства.

6. 1.ПРЕДМЕТ ЭКОЛОГИИ 1.4. Основные понятия экологии

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
1.ПРЕДМЕТ ЭКОЛОГИИ
1.4. Основные понятия экологии
Вид – совокупность особей, обладающих общими морфофизиологическими
признаками, занимающих свою область обитания, способных в природных условиях
скрещиваться друг с другом.
Популяция – совокупность особей одного вида, объединённых общими условиями
существования.
Биоценоз – совокупность популяций, которая функционирует в определённом
пространстве абиотической среды – биотопе. Биоценоз и биотоп функционируют как
единое целое или экосистема.
Экосистема – совокупность совместно обитающих разных видов организмов и
условий их существования, находящихся в закономерной связи друг с другом. Примером
экосистемы могут быть лес, луг, озеро.
Биогеоценоз – это совокупность на известном протяжении земной поверхности
однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, растительности, животного
мира, и мира микроорганизмов), имеющая свою особую специфику взаимодействия этих
компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией между собой и другими
явлениями природы.

7. 1.ПРЕДМЕТ ЭКОЛОГИИ 1.4. Основные понятия экологии

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
1.ПРЕДМЕТ ЭКОЛОГИИ
1.4. Основные понятия экологии
Понятие экосистема и биогеоценоз не синонимы!
Экосистема – это капля воды с микроорганизмами, лес, горшок,
биологические очистные сооружения, космический корабль, но при этом
биогеоценозом они не являются. Экосистема может включать несколько
биогеоценозов. Т. о. понятие «экосистема» шире, чем биогеоценоз, т.е. любой
биогеоценоз является экосистемой, но не любая экосистема может считаться
биогеоценозом, причем биогеоценозы – это сугубо наземные образования,
имеющие свои четкие границы.
Биосфера – (bios – жизнь, spharia – шар) – это сумма экосистем, включающая
все живые организмы, взаимосвязанные с физической средой Земли. Оболочка
Земли, в которой развивается жизнь разнообразных организмов, населяющих
поверхность суши, почву, нижние слои атмосферы, гидросферу. В своей основе
биосфера представляет собой результат взаимодействия живой и неживой
материи.

8. 1.ПРЕДМЕТ ЭКОЛОГИИ 1.5. Признаки популяции

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
1.ПРЕДМЕТ ЭКОЛОГИИ
1.5. Признаки популяции
плотность – количество особей
или биомассы на единицу площади;
рождаемость – способность
популяции
к
увеличению
численности;
смертность – гибель особей в
популяции
возрастной состав популяции
– соотношение разных возрастных
групп.

9. 2.Учение о биосфере

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
2.УЧЕНИЕ О БИОСФЕРЕ
Правильно понять, найти рациональное решение проблемы взаимодействия
системы «общество – техника – природа» помогает учение о биосфере,
принадлежащее русскому ученому Владимиру Ивановичу Вернадскому.
Биосфера – наружная оболочка Земли, область распространения жизни, которая
включает все живые организмы и все элементы неживой природы, образующие среду
обитания живых организмов.
Биосфера по Вернадскому представляет собой сложную природную систему и
включает:
«живое вещество», т.е. множество живых организмов.
«биогенное вещество», т.е. органоминеральные или органические продукты,
созданные живым веществом (каменный уголь, торф, подстилка, гумус - верхний
плодородный слой почвы).
«биокосное вещество», созданное живыми организмами вместе с неживой
природой (вода, атмосфера, осадочные породы).
«косное вещество», образованное без участия живых организмов (магматические
горные породы).

10. 2.Учение о биосфере 2.2 Строение биосферы

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
2.УЧЕНИЕ О БИОСФЕРЕ
2.2 Строение биосферы
нижнюю часть атмосферы;
всю гидросферу – океаны, моря, поверхностные воды суши;
верхнюю часть литосферы.
Верхней границей биосферы является озоновый слой (20-30 км от земной
поверхности), а её нижняя граница не опускается в литосферу ниже 2-3 км – к
биосфере относятся верхние горизонты литосферы, подвергающиеся ныне (или
подвергавшиеся в прошлом) воздействию живых организмов.
Основу жизни на Земле составляет процесс фотосинтеза, осуществляемый
наземными растениями, пресноводными водорослями и морским фитопланктоном.
Кислород атмосферы Земли является результатом фотосинтеза.
В настоящее время на Земле насчитывается 1265500 видов организмов (1 млн. видов
животных и 265500 видов растений).
Питание, дыхание и размножение организмов и связанные с ними процессы создания,
накопления и распада органического вещества обеспечивают постоянный
круговорот вещества и энергии.

11. 2.Учение о биосфере 2.3 Ноосфера

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
2.УЧЕНИЕ О БИОСФЕРЕ
2.3 Ноосфера
Современные философские концепции сводятся к тому, что процесс
взаимодействия общества и биосферы должен быть управляем, с тем, чтобы
неизбежный НТП не привёл к деградации биосферы как среды обитания
общества.
Ноосфера – оболочка Земли, включающая общество с промышленностью,
языком, хозяйственной деятельностью, религией и всеми иными атрибутами.
Основателем учения о ноосфере в ее современном понимании был
В.И. Вернадский.
Закон ноосферы Вернадского имеет следующую формулировку:
Биосфера неизбежно превратится в ноосферу, т.е. в сферу, где разум человека
будет играть доминирующую роль в развитии системы человек – природа.

12. 3.КЛАССИФИКАЦИЯ И СВОЙСТВА ЭКОСИСТЕМЫ 3.1 Состав и структура экосистем

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
3.КЛАССИФИКАЦИЯ И СВОЙСТВА ЭКОСИСТЕМЫ
3.1 Состав и структура экосистем
Экосистема – это совокупность всех живых организмов, проживающих на
общей территории вместе с окружающей их неживой средой.
Состав экосистемы представлен двумя группами компонентов:
абиотическими – компоненты неживой природы (экотоп);
биотическими – компоненты живой природы (биоценоз).
Биоценоз – совокупность представителей растительного (фитоценоз),
животного (зооценоз) мира и мира микроорганизмов (микробиоценоз).
Экотоп включает две главные составляющие: климат во всех его
многообразных проявлениях и геологическую среду – почвы-грунты или
эдафотоп. Все компоненты данной системы находятся в постоянном и сложном
взаимодействии.

13. 3.КЛАССИФИКАЦИЯ И СВОЙСТВА ЭКОСИСТЕМЫ 3.2 Трофическая цепь

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
3.КЛАССИФИКАЦИЯ И СВОЙСТВА ЭКОСИСТЕМЫ
3.2 Трофическая цепь
Трофическая цепь (то же, что пищевая цепь, цепь питания) – последовательный ряд
видов животных и микроорганизмов, в котором каждый предыдущий служит источником
пищи для последующего.
С точки зрения трофической структуры выделяют следующие организмы:
автотрофы (иначе продуценты) – организмы, которые способны синтезировать
органические вещества из неорганических в процессе фотосинтеза;
гетеротрофы – организмы, которые не могут строить собственное вещество из
минеральных компонентов, а вынуждены использовать то, что создано автотрофами,
поедая их.
Среди гетеротрофов выделяют:
консументы первого порядка (фитофаги, травоядные, растительноядные) – поедают
растительную пищу;
консументы второго порядка (зоофаги, хищники) – поедают животную пищу;
редуценты (сапрофиты, деструкторы) – разлагают отмершую органику до
неорганических веществ.
ягель – олень - волк (экосистема тундры);
экосистема)
трава - корова - человек (антропогенная

14. 3.КЛАССИФИКАЦИЯ И СВОЙСТВА ЭКОСИСТЕМЫ 3.3 Экологические пирамиды

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
3.КЛАССИФИКАЦИЯ И СВОЙСТВА ЭКОСИСТЕМЫ
3.3 Экологические пирамиды
пирамида чисел, отражающая численность организмов на каждом уровне (пирамида
Элтона);
пирамида биомассы, характеризующая массу живого вещества;
пирамида энергии, имеющая универсальный характер, показывающая изменение
первичной продукции (или энергии) на последовательных трофических уровнях.
Пиpамида пеpедачи энеpгии по пищевой цепи
Упрощенная схема пирамиды Элтона

15. 3.КЛАССИФИКАЦИЯ И СВОЙСТВА ЭКОСИСТЕМЫ 3.4 Виды экосистем

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
3.КЛАССИФИКАЦИЯ И СВОЙСТВА ЭКОСИСТЕМЫ
3.4 Виды экосистем
Экосистемы по характеру происхождения:
природные (болото, луг);
искусственные (пашня, сад, космический корабль).
Экосистемы по размерам:
микроэкосистемы (например, ствол упавшего дерева или поляна в лесу);
мезоэкосистемы (лесной массив или степной колок);
макроэкосистемы (тайга, море);
экосистемы глобального уровня (планеты Земля).

16. 4.Динамические процессы в экосистемах 4.1 Подвижность экосистемы

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
4.ДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ЭКОСИСТЕМАХ
4.1 Подвижность экосистемы
Подвижно-стабильное состояние биогеоценозов (экосистем) во времени и
пространстве представляет собой результат двух процессов:гомеостаза и
сукцессии.
В основе лежит известный физико-химический принцип
(закон) Ле Шателье (1884) – изменение внешних условий
(температуры, давления) физико-химической равновесной
системы вызывает в ней реакции, противодействующие
производимому изменению.
Важнейшим свойством биогеоценоза
(экосистемы) является его устойчивость,
сбалансированность происходящих в нем
процессов обмена веществом и энергией
между всеми компонентами, вследствие чего
биогеоценозу свойственно состояние так
называемого подвижного равновесия, или
гомеостаза (от греч. гомео - тот же,
подобный, стазис - состояние).

17. 4.Динамические процессы в экосистемах 4.2 Сукцессия

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
4.ДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ЭКОСИСТЕМАХ
4.2 Сукцессия
Последовательная смена биоценозов, преемственно возникающих на одной и
той же территории в результате влияния природных факторов (в том числе
внутренних противоречий развития самих биоценозов) или воздействия человека,
называется сукцессией (от лат. сукцессио - последование, следую).
Данная смена происходит в силу действия экологического принципа (закона)
сукцессионного
замещения.
Природные
биотические
сообщества
последовательно формируют закономерный ряд экосистем, ведущий к наиболее
устойчивому в данных условиях состоянию климакса. Сукцессия - постепенный
процесс изменения структуры и состава биоценоза.

18. 4.Динамические процессы в экосистемах 4.3 Климакс

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
4.ДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ЭКОСИСТЕМАХ
4.3 Климакс
Экологическая сукцессия происходит в определенный отрезок времени, в
который изменяется видовая структура сообщества и абиотическая среда его
существования вплоть до кульминации его развития — возникновения
стабилизированной системы. Такую стабилизированную экосистему называют
климаксом.
В зависимости от первоначального состояния субстрата, различают:
первичная сукцессия – формирование сообществ начинается на
первоначально свободном субстрате;
вторичная сукцессия – это последовательная смена одного сообщества,
существовавшего на данном субстрате, другим, более совершенным для данных
условий.

19. 4.Динамические процессы в экосистемах 4.3 Климакс

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
4.ДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ЭКОСИСТЕМАХ
4.3 Климакс
В качестве примера первичной сукцессии
обычно приводят зарастание еловым лесом новых
территорий на севере нашей страны.
Ельник – это последняя климаксная стадия
развития экосистемы в климатических условиях
Севера, т. е. уже коренной биоценоз. Вначале же
здесь
развиваются
березняки,
ольховники,
осинники, под пологом которых растут ели.
Постепенно они перерастают березу и вытесняют
ее, захватывая пространство

20. 5.Экологические факторы окружающей среды

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
5.ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Экологический фактор – это любой элемент окружающей среды, способный оказывать прямое
или косвенное воздействие на живой организм хотя бы на одном из этапов его индивидуального
развития, или любое условие среды, на которое организм отвечает приспособительными реакциями.
Окружающая среда – это фактически набор воздействующих на организм экологических
факторов.
Классификация экологических факторов по природе:
абиотические (абиогенные) – факторы неживой, или косной природы;
биотические (биогенные) – факторы живой природы.
Классификация экологических факторов по происхождению:
природные;
антропогенные.
Факторы неживой природы (абиотические):
физические (космические, климатические, орографические, почвенные);
химические (компоненты воздуха, воды, кислотность и иные химические свойства почвы,
примеси промышленного происхождения).
К биотическим факторам относятся:
зоогенные (влияние животных);
фитогенные (влияние растений);
микробогенные (влияние микроорганизмов).

21. 5.абиотические факторы окружающей среды

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
5.АБИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Космические факторы
Биосфера попадает под влияние следующих космических факторов:
солнечная активность;
космическая пыль, метеоритное вещество, остатки астероидов;
сближение с кометами и другими космическими телами;
вещества и волны, возникающие в результате вспышек сверхновых звезд
Факторы наземной среды
температура;
вода (количество осадков, влажность воздуха) – растения по отношению к влажности
(гигрофиты – наземные растения, живущие в очень влажных почвах и в условиях
повышенной влажности;
движение воздушных масс (ветер);
давление атмосферы;
химические факторы воздушной среды (состав атмосферного воздуха);
пожары.

22. 5.абиотические факторы окружающей среды

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
5.АБИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Факторы водной среды
температурная стратификация – изменение температуры воды по глубине водного, объекта;
прозрачность воды определяет проникновение в ее толщу солнечного света и световой режим, а следовательно,
и накопление биомассы (продукция), которое возможно лишь в пределах так называемой эвфотической, т. е. в
освещенной толще воды, где процессы фотосинтеза преобладают над процессами дыхания;
соленость (содержание в воде растворенных карбонатов, сульфатов, хлоридов);
растворенные газы (кислород и углекислый газ), от которых зависят фотосинтез и дыхание водообитающих
организмов;
кислотность среды (значение рН);
течения и волнения в реках, морях, океанах.
Факторы почвенного покрова
Важнейшим свойством почвы является ее плодородие, т. е. способность обеспечивать органическое и
минеральное питание растений. Плодородие зависит от физических и химических свойств почвы, которые в
совокупности представляют собой эдафогенные (от греч. эдафос - почва), или эдафические, факторы.
Эдафические факторы делятся на:
химические — реакция почвы, солевой режим почвы, элементарный химический состав почвы, обменная
способность и состав обменных катионов;
физические — водный, воздушный и тепловой режимы, плотность и мощность почвы, ее гранулометрический
состав, структура и др.;
биологические — растительные и животные организмы, населяющие почву.

23. 6.биотические факторы окружающей среды

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
6.БИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Биотические факторы – это совокупность влияний жизнедеятельности одних
организмов на другие.
Взаимодействия
между
живимыми
организмами
(преимущественно
животными)
классифицируют с точки зрения их взаимных реакции:
гомотипические – взаимодействия между особями и группами особей одного и того же вида;
гетеротипические – взаимодействия между представителями разных видов.
Гетеротипические взаимодействия:
хищничество – непосредственное поедание одних видов другими (птицы едят насекомых);
паразитизм – организм-паразит постоянно обитает на поверхности или внутри тела другого
животного или растения и живет за счет его питательных веществ (вши, гельминты);
форезия (опыление) – перенос одними видами других (например, семян растений птицами и
млекопитающими);
комменсализм (сотрапезничество) – одни организмы питаются остатками пищи или
выделениями других (гиены едят падаль после львов);
синойкия (сожительство) – использование одними животными мест обитания (нор, гнезд)
других животных;
нейтрализм – взаимонезависимость разных видов, обитающих на общей территории.
конкуренция – стремление двух видов (или индивидуумов одного вида) обладать одним и тем
же ресурсом.

24. 6.биотические факторы окружающей среды

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
6.БИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Антропогенные экологические факторы
Вся история научно-технического прогресса, представляет собой совокупность преобразования
человеком в своих целях природных экологических факторов и создания новых, ранее в природе не
существовавших.
Выплавка металлов из руд и производство оборудования невозможны без создания высоких
температур, давлений, мощных электромагнитных полей. Получение и сохранение высоких урожаев
сельскохозяйственных культур требует производства удобрений и средств химической защиты
растений от вредителей и возбудителей заболеваний. Современное здравоохранение немыслимо без
средств хемо- и физиотерапии. Эти примеры можно умножить.
Примеры антропогенных экологических факторов:
отходы;
выбросы и сбросы загрязняющих веществ;
пестициды;
электромагнитные поля.

25. 6.ОБЩИе закономерности взаимодействия организмов и экологических факторов

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
6.ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
ОРГАНИЗМОВ И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ
Закон ограничивающего (лимитирующего) фактора или
закон минимума Либиха: один из фундаментальных законов в
экологии, гласящий, что наиболее значим для организма тот
фактор, который более всего отклоняется от оптимального его
значения. Поэтому во время прогнозирования экологических
условий или выполнение экспертиз очень важно определить
слабое звено в жизни организмов.
Закон В. Шелфорда, или так называемый закон
толерантности: любой живой организм имеет определенные,
эволюционно унаследованные верхний и нижний пределы
устойчивости (толерантности) к любому экологическому
фактору
Толерантность – выносливость вида по отношению к
колебаниям какого-либо экологического фактора.
Диапазон между экологическим минимумом и максимумом
фактора составляет предел толерантности.
Толерантные организмы — это организмы, устойчивые к
неблагоприятным изменениям среды.

26. 6.ОБЩИе закономерности взаимодействия организмов и экологических факторов

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
6.ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
ОРГАНИЗМОВ И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ
Адаптация – развитие любого признака, который способствует выживанию вида и
его размножению. Адаптации могут быть морфологическими, физиологическими или
поведенческими.
Морфологические адаптации включают изменения формы или строения
организма. Пример такой адаптации – твердый панцирь черепах, обеспечивающий
защиту от хищных животных.
Физиологические адаптации связаны с химическими процессами в организме. Так,
запах цветка может служить для привлечения насекомых и тем самым способствовать
опылению растения.
Поведенческая адаптация связана с определенным аспектом жизнедеятельности
животного. Типичный пример – зимний сон у медведя.
Большинство адаптаций представляет собой сочетание перечисленных типов.

27. 7.Природные ресурсы

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
7.ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ
Природными ресурсами называются элементы природы, которые являются средствами
существования человеческого общества и используются им в процессе хозяйственной деятельности.
К ним относятся: энергия Солнца и ветра, почвы (земельные ресурсы), растения, животные,
минеральное сырьё, вода и др.
Природные ресурсы
Исчерпаемые
Возобновимые
(мир живых организмов)
Относительно вовзобновимые
(почва, торф, древесина)
Невозобновимые
(ископаемое сырье и энергоносители)
Неисчерпаемые
(энергия солнечного излучения)

28. 7.Природные ресурсы

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
7.ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ
Исчерпаемые природные ресурсы – ресурсы, сокращающиеся по мере их
использования. Большинство видов природных ресурсов относится к исчерпаемым
природным ресурсам.
Возобновимые природные ресурсы – природные ресурсы, скорость восстановления
которых сравнима со скоростью их расходования. К возобновляемым природным ресурсам
относятся ресурсы биосферы, гидросферы, земельные ресурсы.
Невозобновимые природные ресурсы – ресурсы, не восстанавливающиеся
самостоятельно и не восстановимые искусственно. К невозобновляемым ресурсам
относятся главным образом полезные ископаемые. Процесс рудообразования и
формирования горных пород идет непрерывно, но его скорость настолько меньше скорости
извлечения полезных ископаемых из земных недр, что практически этим процессом можно
пренебречь.
Неисчерпаемые природные ресурсы - ресурсы, уменьшение которых неощутимо
даже в процессе очень длительного использования: энергия солнечного излучения, ветра,
морских приливов, климатические ресурсы и др.

29. 7.Природные ресурсы основные ВИДЫ

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
7.ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ
ОСНОВНЫЕ ВИДЫ
Минеральные ресурсы – совокупность запасов разнообразных полезных ископаемых, пригодных для
использования в различных отраслях хозяйства как в современных условиях, так и в перспективе (рудные и
нерудные ископаемые, сюда же относятся природные растворы солей в воде озёр, морей и подземных источников,
которые содержат минералы в повышенных концентрациях).
Земельные ресурсы - земная поверхность, пригодная для проживания человека и для любых видов
хозяйственной деятельности. Земельные ресурсы характеризуются величиной территории и ее качеством: рельефом,
почвенным покровом и комплексом других природных условий.
Почва - особое природное образование, возникшее в результате преобразования поверхностных слоев
литосферы под совместным воздействием воды, воздуха, климатических факторов и живых организмов. Важнейшее
её свойство - плодородие, т.е. способность обеспечивать рост и развитие растению. Ценность почвы не
ограничивается её значением для сельскохозяйственного производства. Она является важнейшим звеном всех
подземных биоценозов и биосферы Земли в целом.
Сельским хозяйством освоено около 30% площади суши. Практически все пригодные для сельского хозяйства
земли уже освоены. Следовательно, площадь пашни на душу населения будет уменьшаться, отсюда возникает
необходимость улучшения качества земель, повышения степени рациональности при её использовании.
Топливно-энергетические ресурсы - запасы топлива и энергии в природе, которые при современном уровне
техники могут быть практически использованы человеком для производства материальных благ.
К топливно-энергетическим ресурсам относятся:
различные виды топлива: каменный и бурый уголь, нефть, горючие газы, горючие сланцы, торф, дрова;
энергия падающей воды рек, морских приливов, ветра;
солнечная и атомная энергия.

30. 8.АНТРОПОГЕННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ. Загрязнение окружающей среды

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
8.АНТРОПОГЕННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ.
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Основные виды вмешательства человека в экологические процессы:
упрощение экосистемы и разрыв биологических циклов;
концентрация рассеянной энергии в виде теплового загрязнения;
рост числа ядовитых отходов от химических производств;
введение в экосистему новых видов;
появление генетических изменений в организмах растений и животных.
Анализ экологических последствий антропогенных воздействий позволяет
разделить все их виды на:
положительные – воспроизводство природных ресурсов, восстановление запасов
подземных вод, полезащитное лесоразведение, рекультивацию земель на месте разработок
полезных ископаем;
отрицательные – вырубка леса на больших площадях, истощение запасов пресных
подземных вод, засоление и опустынивание земель, резкое сокращение численности и
исчезновение видов животных и растений.

31. 8.АНТРОПОГЕННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ. Загрязнение окружающей среды

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
8.АНТРОПОГЕННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ.
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
По объектам загрязнения различают:
загрязнение поверхностных и подземных вод;
загрязнение атмосферного воздуха;
загрязнение почв;
загрязнение околоземного космического пространства.
По источникам загрязнения различают:
антропогенное загрязнение (от промышленных предприятий, теплоэнергетики, транспорта);
природное загрязнение (пыльные бури, вулканический пепел, селевые потоки).
По видам загрязнений:
химическое;
физическое;
биологическое.
По своим масштабам и распространению загрязнение может быть:
локальным (местным);
региональным;
глобальным.

32. 8.АНТРОПОГЕННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ. Загрязнение окружающей среды

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
8.АНТРОПОГЕННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ.
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Виды и характер загрязнения окружающей среды
Промышленные загрязнения могут быть:
механическими,
химическими,
физическими,
биологическими.
К механическим загрязнениям относятся:
запыление атмосферы,
твердые частицы,
разнообразные предметы в воде и почве.
Химическими загрязнениями являются всевозможные газообразные, жидкие и твердые химические
соединения и элементы, попадающие в атмосферу и гидросферу и вступающие во взаимодействие с окружающей
средой.
К физическим загрязнениям относят все энергетические загрязнения:
тепловые выбросы;
механическую энергию, включая вибрацию, шум, ультразвук;
все виды излучений и полей.
Биологические загрязнения вызваны видами организмов, появившихся при участии человека и наносящих
вред ему самому или живой природе.

33. 8.Экологичемкий Мониторинг

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
8.ЭКОЛОГИЧЕМКИЙ МОНИТОРИНГ
Мониторингом называют систему повторных наблюдений одного или более элементов
окружающей природной среды в пространстве и во времени с определёнными целями и в
соответствии с заранее подготовленной программой.
Мониторинг включает следующие основные направления деятельности:
Наблюдения за факторами, воздействующими на окружающую природную среду, и за
состоянием среды;
Оценку фактического состояния природной среды;
Прогноз состояния природной среды. И оценку этого состояния.
Таким образом, мониторинг – это многоцелевая информационная система наблюдений,
анализа, диагноза и прогноза состояния природной среды, не включающая управлением качеством
окружающей среды, но дающая необходимую информацию для такого управления.
Задачи экологического мониторинга
научно-техническое обеспечение наблюдения, оценки прогноза состояния окружающей среды;
наблюдения за источниками поступления загрязняющих веществ и уровнем загрязнения окружающей среды;
выявление источников и факторов загрязнения и оценки степени их воздействия на окружающую среду;
оценка фактического состояния окружающей среды;
прогноз изменения состояния окружающей среды и пути улучшения ситуации.

34. 8.Экологичемкий Мониторинг

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
8.ЭКОЛОГИЧЕМКИЙ МОНИТОРИНГ
Классификация мониторинга:
по масштабам наблюдения – глобальный (ГСМОС – глобальная система мониторинга
окружающей среды), национальный, региональный, локальный, детальный (в переделах одного
предприятия);
по объектам наблюдения – атмосферного воздуха, подземных и поверхностных водных
объектов, геологической среды (почвы и грунты), биологический мониторинг, мониторинг
снежного покрова, мониторинг радиационного фона;
по уровню загрязнения объектов наблюдения – фоновый (базовый) и импактный
(ориентирован на источник загрязнения);
по факторам и источникам загрязнения – инградиентный (физические воздействия – шум,
вибрация и т.п.) и ингредиентный (отдельного загрязняющего вещества.);
по методам наблюдения (контактные и дистанционные методы).
Оценка фактического состояния окружающей среды
комплексные оценки санитарного состояния природных объектов по совокупности измеряемых
показателей;
индексы загрязнений.
Общий принцип расчета индексов загрязнений следующий: вначале определяется степень отклонения
концентрации каждого загрязняющего вещества от его ПДК, а затем полученные величины объединяются в
суммарный показатель, который учитывает воздействие нескольких веществ.

35. 8.Экологичемкий Мониторинг

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
8.ЭКОЛОГИЧЕМКИЙ МОНИТОРИНГ
Единая государственная система экологического мониторинга
В настоящее время создается Единая государственная система экологического
мониторинга (ЕГСЭМ), назначение которой – выдача объективной комплексной
информации о состоянии окружающей природной среды.
ЕГСЭМ включает мониторинги:
источников антропогенного воздействия на окружающую среду;
загрязнения абиотической компоненты окружающей природной среды;
загрязнения биотической компоненты природной среды.
В рамках ЕГСЭМ предусмотрено создание экологических информационных служб.
Для управления качеством окружающей природной среды важно не только владеть
информацией о ее состоянии, но и определять ущербы от антропогенных воздействий,
экономическую
эффективность,
природоохранных
мероприятий,
владеть
экономическими механизмами охраны окружающей природной среды.

36. 9.санитарно-гигиеническое нормирование

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
9.САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ
Нормирование качества окружающей природной среды – это деятельность по
установлению нормативов предельно допустимых воздействий человека на природу.
Гигиенические нормативы – наиболее разработанная система норм, правил и
регламентов для оценки качества окружающей природной среды – установлены и
утверждены нормативы ПДК для многих веществ.
Предельно допустимые концентрации (ПДК) – это такие концентрации вредных
веществ, которые практически не оказывают влияния на здоровье человека и не
вызывают неблагоприятных последствий у его потомства.

37. 9.санитарно-гигиеническое нормирование

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
9.САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ
Нормирование загрязняющих веществ в воздухе
ПДК в воздухе рабочей зоны (ПДКр.з) – концентрация, которая при работе не более 41 часа в
неделю в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний у работающих и их детей;
ПДК в атмосферном воздухе (ПДКа.в) – предельная концентрация, которая на протяжении всей
жизни человека не должна оказывать на него вредного влияния, включая отдаленные последствия
на окружающую среду в целом.
Необходимость такого раздельного нормирования определяется тем, что на предприятии в течение
рабочего дня работают практически здоровые люди, а в населенных пунктах круглосуточно
находятся не только взрослые, но и дети, пожилые и больные люди, беременные и кормящие
женщины и др. Поэтому ПДКр.з > ПДКа.в. Например, для диоксида серы (SO2) ПДКрз = 10 мг/м3,
а ПДКа.в = 0,5 мг/м3. Для метилмеркаптана эти показатели соответственно равны 0,8 и 9*10-6
мг/м3.
При проектировании или строительстве предприятий в районах, где воздух уже загрязнен, необходимо
выбросы предприятий нормировать с учетом присутствующих примесей, т. е. фоновой
концентрации.

38. 9.санитарно-гигиеническое нормирование

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
9.САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ
Нормирование загрязняющих веществ в водных объектах
Требования потребителей к качеству воды зависят от целей использования. Выделяют три вида
водопользования:
Хозяйственно-питьевое – использование водных объектов или их участков в качестве источника хозяйственнопитьевого водоснабжения, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности;
Культурно-бытовое – использование водных объектов для купания, занятий спортом и отдыха. К этому виду
водопользования относятся и участки водных объектов, находящиеся в черте населенных мест, независимо от их
использования;
Рыбо-хозяйственное – использование для разведения и выращивания рыб, других водных животных и
растений.
Поскольку требования к качеству воды зависят от вида водопользования, необходимо определять этот вид для
каждого водного объекта или его участков.
Различают следующие виды ПДК водных объектов:
ПДК по общесанитарному признаку вредности – определяет влияние загрязняющего вещества на
естественные процессы самоочищения, в основном биохимическое окисление органических веществ, что часто
приводит к ухудшению общего санитарного состояния водоема;
ПДК по органолептическому признаку вредности – определяет влияние загрязняющего вещества на
органолептические свойства воды (мутность, запах, привкус, температуру);
ПДК по токсикологическому признаку вредности – определяет возможность токсического действия при
непосредственном контакте или попадании в организм.

39. 9.санитарно-гигиеническое нормирование

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
9.САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ
Нормирование загрязняющих веществ в почве
Загрязняющие вещества нормируются:
в пахотном слое почвы сельскохозяйственных угодий;
в почве территорий предприятий;
в почвах жилых районов в местах хранения бытовых отходов.
Допустимая концентрация вещества в почвенном слое (ПДКп) устанавливается с
учетом его фоновой концентрации, стойкости и токсичности.
В почвах нормируется в основном содержание пестицидов.
При отсутствии ПДК могут устанавливаться временно допустимые концентрации
(ВДКп).
Нормирование физических воздействий
Кроме ПДК предусмотрено нормирование предельно допустимых уровней (ПДУ)
шума, магнитных полей, радиационного воздействия.

40. 9.санитарно-гигиеническое нормирование

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
9.САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ
Регламентация выбросов загрязнений в окружающую среду
Допустимый выброс или сброс – это максимальное количество загрязняющих веществ, которое в
единицу времени разрешается выбрасывать данному конкретному предприятию в атмосферу или
сбрасывать в водоем, не вызывая при этом превышения в них предельно допустимых концентраций
загрязняющих веществ и неблагоприятных экологических последствий.
Выделяют следующие нормативы:
ПДС – предельно допустимый сброс (для сбросов загрязняющих веществ в водные объекты);
ПДВ – предельно допустимый выброс (для выбросов загрязняющих веществ в атмосферу);
ПНООЛР – проект нормативов образования отходов и лимитов на их размещение (для отходов).
Если ПДС и ПДВ по объективным причинам не могут быть достигнуты, вводится поэтапное
снижение выброса вредных веществ и устанавливаются временно согласованные сбросы (ВСС)
временно согласованные выбросы (ВСВ).

41. 9.санитарно-гигиеническое нормирование

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
9.САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ
Санитарно-защитные зоны
Вокруг предприятий, их отдельных зданий и сооружений с технологическими процессами,
являющимися источниками воздействия на среду обитания и здоровье человека, необходимо создавать
санитарно-защитные зоны, т.е. выделять территории, отделяющие их от остальной застройки.
Территория СЗЗ предназначена для:
обеспечения снижения уровня воздействия до требуемых гигиенических нормативов по всем
факторам воздействия за ее пределами;
создания санитарно-защитного и эстетического барьера между территорией предприятия
(группы предприятий) и охраняемой территорией;
организации дополнительных озелененных площадей, обеспечивающих экранирование,
ассимиляцию, фильтрацию загрязнителей атмосферного воздуха и повышение комфортности
микроклимата.
Границей санитарно-защитные зоны является линия, ограничивающая территорию, за пределами
которой нормируемые факторы воздействия не превышают установленные гигиенические нормативы.

42. 9.санитарно-гигиеническое нормирование

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
9.САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ
Границей санитарно-защитные зоны является линия, ограничивающая территорию, за пределами
которой нормируемые факторы воздействия не превышают установленные гигиенические нормативы.
В составе проекта организации СЗЗ определяются проектные границы санитарнозащитной зоны с учетом расчетных зон сверхнормативного воздействия по таким факторам
как:
загрязнение атмосферного воздуха;
акустический режим (шумовое загрязнение);
уровень вибрации;
загрязнение почвенного покрова, подземных и поверхностных вод и т.п.
В России ширина санитарно-защитной зоны устанавливается из такого расчёта, чтобы выбросы
от промышленных предприятий, достигающие за её пределами районов жилой застройки, не
превышали установленных предельно-допустимых концентраций. В зависимости от степени
вредности выделяемых в атмосферу промышленных выбросов, совершенства технологических
процессов, наличия очистных сооружений все промышленные предприятия подразделяют на 5
классов с шириной санитарно-защитной зоны для предприятий 1-го класса 1000 м, 2-го - 500 м, 3-го 300 м, 4-го; 100 м, 5-го - 50 м.

43. 10.Экономика природопользования

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
10.ЭКОНОМИКА ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
Экономические механизмы природопользования
Учет и социальноэкономическая оценка
природных ресурсов
Лицензирование и
лимитирование
природопользования
Планирование и
финансирование
программ и
мероприятий по
охране о
воспроизводству
природных ресурсов и
защите окружающей
среды
Экономическое
стимулирование
охраны окружающей
среды
Платежи за
пользование
природными
ресурсами и
загрязнение
окружающей среды
Возмещение вреда от
нарушения
природоохранного
законодательства
Экологическое
страхование
Экономические механизмы природопользования

44. 10.Экономика природопользования

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
10.ЭКОНОМИКА ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
Плата за природные ресурсы
Земельные ресурсы
Водные ресурсы
Недра
Лесные ресурсы
Биоресурсы
Земельный налог
Плата за пользование
водными объектами
Плата за право
пользования недрами
Плата за пользование
лесным фондом
Плата за пользование
объектами животного
мира
Штрафы и иски за
нарушение водного
законодательства
Отчисления на
воспроизводство
минерально-сырьевой
базы
Арендная плата
Нормативная цена
земли
Компенсационные
платежи
Штрафы и иски за
нарушение
земельного
законодательства
Арендная плата
Штрафы и иски за
нарушение лесного
законодательства

45. 10.Экономика природопользования

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
10.ЭКОНОМИКА ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
Плата за загрязнение окружающей среды:
возмещает затраты на компенсацию воздействия выбросов и сбросов загрязняющих веществ;
стимулирует снижение или поддержание уровня выбросов и сбросов в пределах нормативов;
возмещает затраты на проектирование и строительство природоохранных объектов.
Плата за загрязнение взимается с природопользователей, оказывающих следующие виды
воздействия на окружающую природную среду:
выброс в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных и передвижных источников;
сброс загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты, а также любое подземное
размещение загрязняющих веществ;
размещение отходов.
Порядок предусматривает следующие базовые нормативы платы:
за выбросы, сбросы, размещение отходов и иные вредные воздействия в пределах допустимых
нормативов;
за выбросы, сбросы, размещение отходов, иные вредные воздействия в пределах установленных лимитов
– пятикратное увеличение;
за выбросы, сбросы, размещение отходов, иные вредные воздействия сверх установленных лимитов –
двадцатипятикратное увеличение.
Кроем того, плату за загрязнение рассчитывают исходя из:
базовых нормативов (определяются по видам загрязняющих веществ или вредных воздействий);
дифференцированных нормативов (устанавливаются на основе базовых, но с поправкой на
экологическую ситуацию в регионах).

46. 11.Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
11.МЕЖДУНАРОДНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО В ОБЛАСТИ ОХРАНЫ
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Международное сотрудничество государств с целью охраны среды обитания человека,
растительного и животного мира организовано под эгидой ООН.
Принципы международного сотрудничества
Впервые основные принципы международного экологического сотрудничества были обобщены в Декларации Стокгольмской
конференции ООН (1972). В современном понимании они изложены в Декларации конференции ООН в Рио-де-Жанейро (1992). Эти
принципы включают, в частности, следующие идеи:
люди имеют право на здоровую и плодотворную жизнь в гармонии с Природой;
развитие на благо нынешнего поколения не должно осуществляться во вред интересам развития будущих поколений и во вред
ОС;
государства имеют суверенное право разрабатывать свои собственные ресурсы, но без ущерба ОС за пределами их границ;
искоренение нищеты и неравенства в уровне жизни в различных частях мира необходимо для обеспечения устойчивого роста и
удовлетворения потребностей большинства населения;
государства сотрудничают в целях сохранения, защиты и восстановления целостности экосистем Земли;
государства развивают и поощряют информированность и участие населения путем предоставления широкого доступа к
экологической информации;
государства принимают эффективные национальные законы по ОС;
экологическая политика не должна использоваться для неоправданного ограничения международной торговли;
в принципе тот, кто загрязняет ОС, должен нести и финансовую ответственность за это загрязнение;
государства уведомляют друг друга о стихийных бедствиях или деятельности, которые могут иметь вредные трансграничные
последствия;
война неизбежно оказывает разрушительное воздействие на процесс устойчивого развития. Мир, развитие и охрана ОС
взаимозависимы и неразделимы.

47. 11.Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
11.МЕЖДУНАРОДНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО В ОБЛАСТИ ОХРАНЫ
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Специализированные международные организации в сфере
охраны окружающей среды:
Аббревиатура
ЮНЭП
ЮНЕСКО
ФАО
ВОЗ
ВМО
МОТ
МАГАТЭ
МСОП
WWF
МЮО
РК
МЭС
Greenpeace
Русское название
Программа ООН по окружающей среде
Программа ООН по вопросам образования, науки и культуры
Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН
Всемирная организация здравоохранения
Всемирная метеорологическая организация
Международная организация труда
Международное агентство по атомной энергии
Международный союз по охране природы
Всемирный фонд охраны дикой природы
Международная юридическая организация
Римский клуб
Международный экологический суд
ГРИНПИС

48. 11.Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
11.МЕЖДУНАРОДНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО В ОБЛАСТИ ОХРАНЫ
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Концепция устойчивого развития
Термин «sustainable development», переведенный с английского как
«устойчивое развитие1, впервые был применен в 1980 г. в докладе «Всемирная
стратегия охраны природы», подготовленном Международным союзом охраны
природы и природных ресурсов. На Конференции ООН в Рио-де-Жанейро теория
устойчивого развития составила концептуальную основу принятых решений.
Понятие «устойчивое развитие» в широком смысле – процесс,
соответствующий
новому
типу
функционирования
цивилизации,
с
экономическими, социальными, экологическими, культурными параметрами,
радикально отличными от сложившихся исторически, т. е. ставится задача
оптимизации управления не только природно-ресурсным потенциалом, но и всей
совокупностью природно-социокультурного богатства.
Устойчивое развитие — это такое развитие общества, при котором все
воздействия на ОС остаются в пределах хозяйственной емкости биосферы, так
что не разрушается природная основа для воспроизводства жизни.

49.

Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
Екатерина Илдусовна
Панькова
ассистент каф. «Охрана
окружающей среды»
[email protected]
Экология