Экологические основы природопользования

Проблемы природопользования сегодня касаются каждого из нас, поскольку от состояния природных условий и ресурсов зависит наше благосостояние и здоровье. Ситуация с природопользованием критическая как в мире, так и в нашей стране.

Термин «природопользование» был предложен Ю.Н. Куражковским в 1958 г. В англоязычном варианте этот термин звучит как «nature management» - менеджмент природы. По мнению Реймерса Н.Ф., «природопользование - это совокупность всех форм природно-ресурсного потенциала и мер по его сохранению». Природопользование понимают как

1) извлечение и переработку природных ресурсов, их возобновление или воспроизводство:

2) использование и охрану природных условий среды жизни;

3) сохранение и воспроизводство, рациональное изменение экологического равновесия природных систем биосферы.

В Африке и в Азии стремительно наступают пустыни, Европа медленно, но верно превращается в «лысеющий» континент, многие реки мира - в сточные канавы. Объяснений такой экологической ситуации немало. Главная причина - нерациональное природопользование. Несовершенство технологических процессов приводит к тому, что из огромного количества природных ресурсов, изымаемых для целей производства, в конечный продукт превращается лишь 1,5 - 2%. Основная, же его масса переходит в производственные и бытовые отходы. Развитие сельского хозяйства, транспорта, рост городов также часто создают отрицательные экологиче­ские последствия для человека. Среди них. выделяют три основных вида:

1) ресурсно-хозяйственные (истощение природных ресурсов);

2) природно-ландшафтные (сокращение многообразия видов, деградация природных ландшафтов);

3) антропо-экологические (ухудшение здоровья человека).

Огромное значение в организации рационального природопользования имеет изучение проблем природопользования на глобальном, региональном и локальном уровнях, а также оценка качества окружающей среды кон­кретных территорий, в экосистемах различного ранга. Система наблюде­ний, оценки и прогноза, позволяющая выявить изменения состояния окружающей среды под влиянием антропогенной деятельности, получила название «мониторинг». Мониторинг - это специальная информационная система наблюдения и анализа состояния природной среды, которая в первую очередь осуществляет контроль за загрязнением и эффектами, вызываемыми ими в биосфере.

Мониторинг осуществляет наблюдения за источниками и факторами антропогенных воздействий – химическими, физическими (излучение, механические воздействия), биологическими и эффектами, вызываемыми этими воздействиями в окружающей среде, реакцией биологических систем на эти воздействия. Наблюдения могут осуществляться по физическим, химическим и биологическим показателям. На основе этих наблюдений дается оценка состояния природной среды и делается прогноз.

В настоящее время выделяют глобальный биосферный, региональный, геосистемный и локальный биоэкологический или санитарно-гигиенический мониторинга. Глобальный мониторинг осуществляет слежение за процессами и явлениями в биосфере Земли. Так называемый базовый мониторинг включает наблюдения за общебиосферными явлениями; в основном без наложения на них антропогенных региональных влияний.

Региональный мониторинг осуществляет слежение за процессами и явлениями в пределах какого-то региона, отличающимися по природному характеру и антропогенным воздействиям от базового фона, характерного для всей биосферы.

Глобальный мониторинг имеет несколько подсистем:

- физического мониторинга; осуществляющего регистрацию разнообразных выбросов в среду хозяйственного использования территорий, степень урбанизации, состояние лесов, почв и др.

- химического мониторинга; включающего оценку геохимического воздействия человека на природу, миграция химических соединений антропогенного происхождения;

- биологический мониторинг; осуществляет слежение за биологическими объектами (видовой состав, состояние видов, биоиндикация};

Глобальный экологический мониторинг представляет собой комплекс­ную систему, включающую несколько подсистем. Он имеет особое значе­ние при оценке состояния биосферы в широких масштабах. Глобальный мониторинг связан с мониторингами разных подсистем, таких как локаль­ный и региональный, химический и физический, биологический, включаю­щий сельскохозяйственный и лесной мониторинг.

Важным направлением мониторинговых исследований является оценка качества окружающей среды. Существуют научные критерии оценок качества окружающей среды - к ним относятся стандарты качества. Эколо­гические стандарты устанавливают предельно допустимые нормы антропо­генного воздействия на окружающую среду, превышение которых угрожает здоровью человека, пагубно для растительности и животных. Такие нормы устанавливаются в виде предельно допустимых уровней (ПДК, ПДВ, ПДУ).

При оценке воздействия производства на природную и окружающую среду учитывают следующие аспекты: технологические: архитектурно-планировочные; инженерно-организационные; экономические; правовые.

Требования, связанные с охраной природы, сохранением качества ок­ружающей среды, отражены в государственных законах, указах, норматив­ных актах, стандартах и ГОСТах. Например, технологические аспекты оценок воздействия производства на окружающую среду предполагают оценку влияния, связанного с использованием сырья, источниками энергии, сокращения выбросов и другого воздействия, связанного с технологиче­ским режимом предприятия.

Оценка воздействий производства на природную и окружающую чело­века среду включает так называемый «трехмерный» подход к событиям, явлениям, ресурсам и объектам, исходящий из признания равной важности экологической, социальной и экономической составляющих. Состоит из экологической оценки с учетом динамики воздействия, определения соци­ального значения событий, явлений, ресурсов и объектов, их экономической оценки и интегрируется в некую системную общность определенной важности для жизни и развития общества.

Меры улучшения качества окружающей среды включают:

- технологические мероприятия, разработку современных техноло­гий, обеспечивающих комплексное использование сырья и утилизацию отходов;

- санитарно-технические мероприятия способствуют очистке про­мышленных выбросов с помощью различных конструкций очистных сооружений;

- архитектурно-планировочные мероприятия включают рацио­нальное размещение предприятий и жилых районов, озеленение населенных мест;

- инженерно-организационные мероприятия предполагают умень­шение, например, стоянок у светофоров, снижение интенсивности движения транспорта на перегруженных автомагистралях;

- к правовым мероприятиям относится установление и соблюдение законодательных актов по поддержанию качества атмосферы, водоемов, почвы и т.д.

- экономические меры связаны, в первую очередь, с вложением денежных средств в развитие новых технологий, обеспечивающих энерго- и ресурсосбережение, снижение выбросов вредных веществ в окружающую среду.

По мнению большинства ученых, у человечества есть еще 40 лет для возвращения природной среды в положение нормального функционирова­ния. Из современного глобального экологического кризиса есть две главные траектории выхода в будущее: техносферная и ноосферная. Техносфера – это часть биосферы, преобразованная людьми с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия социально-экономическим потребностям человечества. Наступление техносферы на биосферу приводит к сильному истощению последней и сопровождается беспрецедентным разрушением окружающей среды в последние годы.

Переход человечества на ноосферный путь развития вызван необходи­мостью обеспечения развития и выживания человечества. Ноосфера - это сфера разума («ноос» в переводе с греческого - разум). Появление этого термина связывают с именами двух ученых. Один из них - Пьер Тейяр де Шарден, французский философ и антрополог. Он полагал, что в истории рода человеческого неизбежно наступит время, когда сотрутся все различия между людьми - расовые, религиозные, идеологические, когда человечество сольется с природой. Это будет конец эволюционного процесса. Он завер­шится превращением биосферы - сферы жизни в ноосферу, т.е. сферу Духа. Употребляя этот же термин, В.И. Вернадский имел в виду нечто иное. Он писал о том, что человечество постепенно становится основной геологиче­ской силой нашей планеты и, следовательно, на определенном этапе своей истории ему придется принять на себя ответственность за будущее развитие и биосферы, и человеческого общества.

Ноосферное развитие в свете современных представлений базируется на понимании того, что: 1) человечество является фактором, определяющим перестройку биосферы; 2) без сохранения природы Земли невозможно продолжение рода человеческого; 3) необходимо выработать общепланетарную стратегию, которую будет поддерживать все человечество;

Реальным шагом на пути ноосферного развития стала Концепция ус­тойчивого развития. Под устойчивым развитием понимается такое развитие, которое удовлетворяет потребности настоящего времени, но не ставит под угрозу способность будущих поколений удовлетворять свои потребности.

Конференция в Рио-де-Жанейро в 1992 г. приняла «Повестку дня на 21 век». Многие участники конференции оценили ее как первую попытку разработать основной Закон планеты Земля для будущего столетия.

«Всемирная стратегия охраны природы на ближайшие годы» разработана Международным союзом охраны природы природных ресурсов (МСОП) при участии ООН (Программа по окружающей среде) и Всемир­ным фондом охраны природы.

Все аспекты природопользования имеют правовую основу и определе­ны соответствующими законами, как международными, так и государствен­ными. К ним относятся, например, «Закон об охране окружающей среды», «Закон об охране животного и растительного мира» и многие другие.

Научно-техническое направление природопользования включает сле­дующие направления:

1. Безотходные или малоотходные технологии. Это направление может в значительной степени сократить попадание в биосферу загряз­няющих веществ за счет использования отходов и побочных про­дуктов, а также возвращения отходов в первоначальное производ­ство.

2. Ресурсный цикл использования природных ресурсов включает вы­явление, подготовку к эксплуатации природных ресурсов, извлече­ние их из природной среды, переработку и возвращение в природу.

3. Совершенствование очистки выбросов и сточных вод.

4. Биологические технологические процессы.

Природные ресурсы являются неотъемлемой частью окружающей сре­ды. Принадлежа одновременно природной и социально-экономической сфере, природные ресурсы являются связующим звеном между ними, определяя их тесное взаимодействие, которое осуществляется в процессе природопользования. Природные ресурсы подразделяются на исчерпаемые и практически неисчерпаемые, возобновимые и невозобновимые. К неисчерпаемым ресурсам относят космические (солнечная радиация), энергию ветра и воды. Исчерпаемые ресурсы условно делятся на возобновимые (почвы, растительность, животный мир) и невозобновимые, к которым относятся полезные ископаемые.

В результате длительного многовекового процесса извлечения мине­ральных ресурсов из земельных недр в горнодобывающей промышленности накопилось немало проблем, связанных с природопользованием в этой сфере. Основными являются: истощение минеральных ресурсов путем изъятия, потерь, некомплексное «использования ресурсов; образование огромных масс отходов, загрязняющих окружающую среду; нарушение поверхностных слоев литосферы.

Гораздо большее значение имеет влияние человека на возобновимые ресурсы. К этой группе относятся все формы живого и биокосного вещест­ва: почвы, растительность, животный мир, микроорганизмы и т.д. Харак­терной чертой возобновимых ресурсов является их способность к самовос­производству, временные масштабы которого сопоставимы с темпами их изъятия из биосферы в результате эксплуатации и других форм деятельно­сти человека. Совокупность возобновимых ресурсов - не что иное, как глобальная экосистема Земли. Для того чтобы эксплуатация биологических ресурсов была разумной, необходимо представлять себе механизмы влияния различных сторон деятельности человека на природные системы и на этой основе переходить к управлению экосистемами с целью поддержания их устойчивости и продуктивности. Нарушение этих механизмов приводит к экологическим катастрофам и экологическим кризисам на Земле.

Экологическая катастрофа понимается как природная аномалия (дли­тельная засуха, массовый мор скота и т.п.), нередко возникающая на основе прямого или косвенного воздействия человеческой деятельности на при­родные процессы и ведущая к остро неблагоприятным экономическим последствиям или массовой гибели населения определенного региона; Также под экологической катастрофой понимают аварии технического устройства (атомной электростанции, танкера и т.д.), приводящие к остро неблагоприятным изменениям в среде и, как правило, массовой гибели живых организмов и экономическому ущербу. ( Н. Реймерс, 1990).

Наиболее значимой экологической катастрофой прошлого столетия можно считать аварию на Чернобыльской АЭС 1986 г. В результате этой аварии миллионы кюри радиоактивных веществ были выброшены в окру­жающую среду. На территории зоны оказалось 640 населенных пунктов с населением более 230 тыс. Только в 1988 году ликвидация последствий аварии обошлась государству в 8 млрд. рублей. Эта сумма не учитывала ущерб, нанесенный природе, здоровью людей и будущих поколений.

Каракумский канал, обеспечивающий водой многие населенные пункты и промышленные предприятия, называют «государственным преступлением» и причиной гибели Арала. Результатом строительства канала стало нарушение экологического баланса территории, повлекшее за собой несоизмеримо большие беды, чем доход и прибыль от водоснабжения населенных мест. Сегодня этот район - зона экологического бедствия. Участились северные ветры, климат стал более прохладным, замедлился рост хлопка. Особую опасность представляют для человека заболевания, связанные со смывом в реки химических веществ, обильно применяемых в сельском хозяйстве, с повышением солености воды.

Уровень Аральского моря в 1911 - 1962 г.г. находился на абсолютной отметке 53 м, площадь зеркала воды - 66 тыс. кв. км и минерализация воды - 10 - 11 г/л. Море имело большое транспортное, рыбохозяйственное, климатическое значение. Оно получало за счет стока Сырдарьи и Амударьи ежегодно около 56 куб. км воды. К 1987 г. уровень воды в Арале снизился до отметки 40,5 м, а площадь зеркала - до 40 тыс. кв. км, минерализация воды превысила 20 г/л. Сегодня свыше двух миллионов гектаров дна Аральского моря представляют песчано-солончаковую пустыню. Поверх­ность моря сократилась вдвое, а в 1983 г. в нем последний раз ловили рыбу.

Интенсивная мелиорация из построенных каналов и водохранилищ на всем протяжении двух рек, питающих Арал, привела не только к сокраще­нию стока, но и к усилению засоленности воды. Вода этих рек использова­лась на протяжении многих лет для орошения хлопковых полей. При этом не учитывался режим уровня грунтовых вод. В результате таких мелиора­тивных мероприятий происходил смыв через грунтовые воды в реки минеральных веществ, а также всевозможных средств защиты (инсектици­дов, пестицидов, дефолиантов и др.).

Ежегодно на испарение расходуется около половины миллиарда кубо­метров воды. Поэтому в атмосферу поднимается более 70 млн. тонн соляной и песчаной пыли. Соль оседает на сотни километров от дна бывшего моря.

Экологическая революция понимается как ответная реакция человече­ства на кризисное состояние системы «человек - биосфера». Это понятие, обычно охватывает все стороны хозяйства и приводит к изменению взгля­дов людей на природу, ее эксплуатацию. В прежние эпохи экологические революции происходили в течение длительного времени. Современная глобальная экологическая революция не может занимать длительный период, если ока не произойдет в течение полувека, то в противном случае может наступить глобальная экологическая катастрофа.

Первая экологическая революция была реакцией на нехватку естест­венных продуктов природы при выходе человечества го фазы чисто биоло­гического существования. Она ознаменовалась активным воздействием людей на природу путем выжигания растительности и организации массо­вых охот. Вторая революция произошла как следствие промысла крупных животных и истощение ресурсов собирательства, что привело к развитию примитивного орошаемого земледелия и скотоводства. Третья революция была следствием ограниченности ресурсов орошаемого земледелия и привела к широкому переходу к богарному (неполивному) земледелию. Сведение лесов и общее истощение ресурсов растительного мира, как и вообще традиционных ресурсов того времени, привело к промышленной революции, переросшей в научно – техническую революцию текущего времени.

Специфической чертой современной экологической революции можно считать осознание того факта, что от принципа безудержного преобразова­ния природы и неограниченной ее эксплуатации следует перейти к эконо­мии природных ресурсов и весьма осторожному изменению природной среды жизни. Важной особенностью служит также постепенное осознание того, что от одностороннего изменения природного цикла системы «человек - биосфера» необходимо переходить к двусторонней адаптации (коэволюции) с центром внимания к рациональному преобразованию человеческого общества, его приспособлению к объективной природной среде и к развитию общественного производства с учетом ограничений этого производства.

Экологический кризис понимается как напряженное состояние взаимоотношений между человечеством и природой, характеризующихся, несоответствием развития производительных сил и производственных отношений в человеческом обществе ресурсно-экологическим возможно­стям биосферы. Экологический кризис характеризуется усилением воздей­ствия человека на природу и увеличением влияния измененной людьми природы на общественное развитие.

Современный кризис угрозы недопустимого глобального загрязнения биосферы называют «кризисом редуцентов», так как редуценты не успева­ют очищать биосферу от антропогенных продуктов или потенциально не способны это сделать в сапу не природного характера выбрасываемых синтетических веществ. Почти одновременно с этим кризисом выступают два других экологических напряжения: термодинамическое (тепловое) и. снижение надежности экологических систем. Связаны они с экологически­ми ограничениями производства энергии в нижней тропосфере (снижение энергетической эффективности природопользования) и нарушением при­родного экологического равновесия.

Эти экологические кризисы ближайшего будущего будут разрешены на основе энергетической и эколого-плановой экологических революций. Первая будет заключаться в максимальной экономии энергии и переходе к ее источникам, почти не добавляющим тепло в приземный слой тропосферы (прежде всего солнечным), вторая - в регулируемой коэволюции в системе «общество - природа».

Одного рационального природопользования для решения сохранения природной среды недостаточно. Поэтому кроме рационального природопользования необходимы специальные меры по сохранению флоры и фауны.

МСОП было положено начало в становлении летописи исчезающих видов. В 1948 г. была создана Комиссия по выживанию, одной из важнейших задач которой стела подготовка списков наиболее «угрожаемых» видов, а также определение путей их сохранения.

По предложению английского биолога П. Скотта списки видов, находящихся под угрозой исчезновения, получили название «Красная книга». В 1978 г. впервые вышла Красная книга СССР, в которой было зарегистрировано 598 видов животных и растений. Этот документ содержит сведения для разработки мероприятий по сохранению и рациональному использованию таких видов. Среди сохраненных видов, например, розовая чайка и белощекая казарка.

«Красная книга» РСФСР, изданная в 80-х годах, содержала информа­цию о 533 видах растений и 247 видах животных. Охрана биологических видов осуществляется путем запрета сбора красивоцветущих представите­лей семейства орхидных (венерин башмачок, любка двулистная), семейства лилейных (рябчик). Во многих регионах запрещен сбор многих лекарствен­ных трав, таких как валериана лекарственная, цмин песчаный. Запрещена охота на такие редкие виды, как лебеди, журавли, стрепет. Из млекопитаю­щих под охраной уссурийский тигр, выхухоль. Среди растений, произра­стающих в Воронежской области, в список «краснокнижников» попали брандушка разноцветная, рябчик русский, ковыль перистый, иссоп меловой, пион тонколистный, прострел луговой, водяной орех, сосна меловая и др. В список животных вошли байбак европейский, выхухоль русский, перевязка, черный аист, дрофа, стрепет, степной орел и др.

Причинами ослабления или даже уничтожения популяций могут быть чрезмерная добыча, разрушение местообитаний, загрязнение среды. Охрана вида, стоящего на вершине экологической пирамиды, перерастает в охрану всей экосистемы, в которой он обитает. Охрана популяций отдельных видов часто бывает малоэффективной. Для них используются такие формы, как разведение видов под контролем человека (зубры, бобры), создание генных банков. Животных разводят в зоопарках, растения - в ботанических садах. Существуют специальные центры размножения редких видов.

Особо охраняемые территории рассматриваются как механизм поддер­жания экологического равновесия в экосистемах. Главным типом особо охраняемых территорий являются заповедники. В России их число достига­ет 100. В лесостепной зоне заповедник «Галичья Гора», расположенный в долине р. Дон, Воронежский государственный заповедник. Хоперский заповедник.

Создание заповедников направлено на обеспечение охраны флоры, фауны и экосистем. У каждого заповедника есть свои особенности и объекты охраны. Воронежский заповедник создан для охраны бобров, Хоперский - для охраны выхухоли. В небольшом заповеднике «Шульган-Таш» в Башкортостане охраняется башкирская бортевая пчела, а в Ильменском государственном заповеднике — минералы.

Кроме сохранения природных местообитаний, естественных экосистем, в заповедниках ведется работа по выработке мер, помогающих поддержи­вать стабильность популяций и экосистем за пределами заповедников.

Заповедники служат очагами восстановления плотности популяций редких и исчезающих видов растений и животных. Так, в Воронежском заповеднике размножили бобров, в Хоперском - выхухоль, а потом вывози­ли их в другие регионы.

Ведущее значение в охране естественных экосистем принадлежит био­сферным заповедникам. Они равномерно распределены по всему миру, и каждый представляет какой-нибудь ландшафт. Их создают там, где природа еще не утратила своих первозданных черт. В мире насчитывается около 300 биосферных заповедников, в их числе Центрально-черноземный.

Задачи национальных парков отличаются от задач заповедников. В на­циональных парках основное внимание уделяется созданию условий для организованного отдыха людей на лоне хорошо сохранившейся природы. В парках могут быть территории, закрытые для посещений. В России насчи­тывается 29 национальных парков.

Отдельные территории, отдельные представители флоры превращены в маленькие заповедники – памятники природы. На территории Воронежской области к памятникам природы относят черноолъховые топи, карстовые источники, пещеры. Полезащитные: полосы у г. Эртиля, приусадебные парки с Горожанки, Кольцовский и Петровский скверы в г. Воронеже. «Морозовская роща» в Хреновском бору, клюквенное болото вблизи Веневитинского кордона входят в реестр памятников природы.

Заказники организуются на определенный срок для восстановления по­головья промысловых животных или популяций лекарственных растений. Восстанавливаемые виды запрещается использовать, но другая хозяйствен­ная деятельность допускается. В Воронежской области действуют охотни­чьи заказники (Новоусманский, Песковский, Чертовицкий и др.) В 1981 был создан государственный областной видовой заказник «Гарус» на террито­рии Подгоренского района для охраны и. воспроизводства косули, зайца-русака и серой куропатки.

Рациональное природопользование любой естественной экосистемы, лесной или болотной, нацелено на реализацию принципа «охраняй, исполь­зуя, и, используя, охраняй». Однако полностью сохранить биологическое разнообразие даже путем рационального использования невозможно. Площадь особо охраняемых территорий на территории России в 20-30 раз меньше, чем в развитых странах. В ближайшие годы площадь заповедных территорий может возрасти до 4-5%. Но чтобы сохранить флору и фауну России, требуется как минимум в 10-15 раз больше. Каждый биологический вид - бесценное творение природы, и его сохранение, по большому счету, самое доходное дело. И кроме этого, человек не может строить свое благо­получие за счет других организмов.