Введение. Экология как наука и область человеческой деятельности. Предмет, цели, задачи науки «Экология»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙСТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ И ГЕОЭКОЛОГИИ

ЭКОЛОГИЯ

Учебное пособие

Под редакцией

кандидата технических наук Е. В. Шубиной

Москва 2008

Учебное пособие

по теоретическим основам науки «Экология» ч.1

и

экологический практикум ч.2

Составители:

профессор, к.т.н Шубина Е.В., доцент, к.т.н. Саклаков И.Ю.,доцент к.т.н. Потапов П.А., ассистент Рахнов О.Е.

Научный редактор:

профессор, к.т.н. Шубина Е.В.

Отпечатано в типографии МГСУ.

Все права принадлежат коллективу авторов.

При копировании материала или какой либо его части ссылка на источник обязательна.

Содержание

ч.1

Введение. Экология как наука и область человеческой деятельности. Предмет, цели, задачи науки «Экология».

1. Основные понятия науки «Зкология».

1.1. Экологические факторы.

1.2. Экосистема.

1.3. Основные законы «организм-среда обитания».

1.4. Биосфера.

2. Некоторые вопросы прикладной экологии.

2.1. Основные загрязнения биосферы и её защита.

2.2. Солнечная энергия и ресурсосберегающие технологии.

2.3. Экологическая безопасность строительных материалов.

3. Аспекты эколого-экономического регулирования управлением качества

окружающей среды.

3.1. Экологический менеджмент и стандарты ИСО 14000.

3.2. Современное состояние экоуправления в России.

3.3. Экологические риски как оценка экологической безопасности окружа-

ющей среды. Экологическое страхование.

ч.2

Экологический практикум по основным теоретическим разделам учебного пособия.

Раздел 1. Организация экосистем.

Практическая работа №1 Трофические уровни, цепи и зависимости в них.

Практическая работа №2 Миграции в экологических системах.

Раздел 2. Защита атмосферы.

Практическая работа № 1 Расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника (котельной).

Практическая работа № 2 Определение максимальных концентраций вредных выбросов в приземном слое атмосферы от одиночного источника (котельной).

Практическая работа №3 Расчет загрязнения атмосферного воздуха автотранспортом при проектировании вновь строящихся подземных и надземных автостоянок и определение приземных концентраций вредных выбросов.

Раздел 3. Солнечная энергия и ресурсосбережение.

Практическая работа №1 Расчет средней за час плотности солнечного излучения на поверхность земли.

Практическая работа №2 Расчет показателей коллектора солнечной энергии.

Раздел 4. Эколого-экономический механизм управлением качества окружающей среды.

Практическая работа №1 Расчет платы за загрязнение окружающей среды .

Практическая работа № 2 Расчет предотвращённого эколого-экономического ущерба за загрязнение окружающей среды.

Практическая работа № 3 Страхование экологического риска.

Введение. Экология как наука и область человеческой деятельности. Предмет, цели, задачи науки «Экология».

Учебное пособие представляет собой интерес для студентов (дипломников) инженерно- строительных и архитектурных специальностей, а также инженерно-технических работников, занимающихся решением практических природоохранных задач при строительстве.

Пособие представлено в двух частях: теоретические аспекты науки «Экология» и решение экологических задач.

Первая часть Учебного пособия ещё раз напоминает, что появление в биосфере человека коренным образом изменило темпы и содержание природных процессов, породив ряд противоречий, составивших современный экологический кризис.

В дуализме человека как биологического вида и одновременно социального существа заключается основной конфликт современного человечества с окружающей средой.

Преодоление этого кризиса возможно только на основе кардинального углубления знаний относительно происходящих в биосфере процессов и развития на основе этих знаний концепции устойчивого развития человечества.

Поэтому человечество, составляющее неотъемлемую часть биосферы, может установить гармоничные взаимоотношения с природой и, тем самым, сохранить себя как биологический вид только на основе глубокого знания законов формирования, функционирования и взаимодействия биологических систем. Поэтому для понимания и успешного разрешения накапливающихся экологических проблем необходим "биоцентрический" подход, основанный на понимании сущности природных процессов. Термин "экология" образован из двух греческих слов: "oikos", что означает дом, жилище, и "logos" - учение, слово и дословно переводится как наука о доме. Впервые этот термин использовал Эрнст Геккель в 1866 году, определив экологию как "познание экономики природы, одновременное исследование всех взаимоотношений с органическими и неорганическими компонентами среды".

В настоящее времяэкология - это комплекс наук, изучающих взаимоотношения живых организмов между собой и с окружающей их средой.

Современная экология представляется следующими направлениями.

Биоэкологияизучает живой компонент системы «организм - среда». Разделяется на две части – общую биоэкологию, исследующую общие закономерности экологических процессов, протекающих в биологических системах различного уровня, и частную биоэкологию, предметом изучения которой являются экологические явления, наблюдающиеся в жизни какой-либо отдельной группы организмов (например, экология птиц и рыб, экология насекомых и экология растений и т.д.). Общая биоэкология подразделяется на аутэкологию (или экологию особей), демэкологию (или популяционную экологию) и синэкологию (экологию биотических систем: биоценозов, экосистем…)

Самостоятельными направлениями общей биоэкологии являются эволюционная экология (исследует экологические аспекты эволюционного процесса) и палеоэкология (изучает экологические процессы и явления предшествующих геологических эпох), геоботаника, исследующая наземные растительные сообщества.

К биоэкологическим дисциплинам в настоящее относят гидробиологию или водную экологию, почвенную экологию и экологию паразитов. Каждая из этих наук имеет свой особый предмет изучения – организмы, обитающие в одной из основных сред жизни (вода, почва, тело другого организма.)

Геоэкология – это наука, исследующая структуру среды, в которой существуют и с элементами которой контактируют организмы. При геоэкологических исследованиях основное внимание уделяется не организмам и образуемым ими системам, а изменением в структуре среды, как географического объекта. Основные направления геоэкологии на современном этапе:

· ландшафтная экология (основной предмет которой - антропогенные изменения структуры ландшафтов)

· биосферология, изучающую структурно-функциональную организацию биосферы.

· геохимическая экология – наука, исследующая влияние экологических факторов на геохимические процессы.

Социоэкология – наука, изучающая взаимоотношения в системе «общество – природа». Одной из основных задач этого направления является разработка научных основ рационального природопользования, минимизация негативного воздействия. Другой задачей социоэкологии является создание и сохранение среды, благоприятной для развития человеческого общества.

Предметом социоэкологии являются все без исключения аспекты взаимодействия человека, его групп и общественных систем с окружающей средой. Внутри социоэкологии существует несколько самостоятельных направлений:

· Экология человека – наука о взаимодействии индивидуального человека с окружающей средой. Ветвями этого направления можно считать: медицинскую экологию, изучающую влияние среды на здоровье человека, видеоэкологию – науку о влиянии на человека степени внешней привлекательности окружающей его среды и др.

· Урбоэкология или экология городской среды изучает взаимодействия в системе «общество-природа» на уровне населенного пункта (города). Одним из направлений является санитарно-гигиеническая экология, предмет которой - исследование процессов формирования условий среды в человеческих поселениях.

· Социальная экология – наука, рассматривающая взаимодействия со средой отдельных социальных образований и общества в целом. Сюда в качестве отдельных дисциплин входят: демографическая экология (наука о взаимном влиянии демографических и экологических процессов) и этническая экология, исследующая специфику взаимоотношений со средой отдельных этносов.

· Политическая экология – наука, изучающая влияние на окружающую среду государственной деятельности, административной структуры государственного аппарата.

Техноэкология – исследует процессы в системе «производство - окружающая среда». В техноэкологии выделился ряд дисциплин, изучающих воздействие на окружающую среду одного из широко распространенных видов производства. Например, промышленная экология изучает влияние промышленного производства, градостроительная экология изучает воздействия строительной деятельности, агроэкология или сельскохозяйственная экология изучает воздействие, оказываемое на среду сельскохозяйственной деятельности.

Особая область техноэкологии – это военная экология. Задачей которой является оценка и учет побочных экологических эффектов, сопутствующих применению различных видов вооружения.

Существуют также направления техноэкологии, изучающие отдельные виды техногенного воздействия – химическая экология, исследующая главным образом влияние на организмы изменения химического состава среды; физическая экология, посвященная проблемам физического загрязнения; радиационная экология или радиоэкология, предметом которой является радиационное загрязнение среды.

Специфический предмет исследования, принципиально отличный от большинства других экологических дисциплин, имеет техническая экология. Главными предметами изучения являются:

· Биоповреждение - процесс разрушения материалов и изделий, происходящий в результате жизнедеятельности различных организмов (бактерий, грибов, термитов и многих других). Дисциплина, изучающая данные явления называется гилобиология.

· Биопомехи – различные затруднения в производственной деятельности, причиной которых являются живые организмы.

Инженерная экология – это наука о регулировании качества среды инженерными методами и о целенаправленном создании новых компонентов биосферы, с заданными свойствами. Подрзделяется на: инженерно-мелиоративную экологию,биомелиоративную экологию, конструкционную экологию.

Предметом космоэкологии являются любые экологические процессы, протекающие за пределами земной биосферы.

Космическая экология исследует экологические проблемы, существования человека, других земных организмов и искусственных экосистем в космических аппаратах. В ближайшем будущем область космической экологии вероятно дополниться направлением, исследующим возможность создания условий для обитания земных организмов на других космических телах. В отличие от этого экология космоса – это наука, исследующая негативные экологические эффекты, сопровождающие освоение человеком внеземного пространства. В настоящее время актуальным уже стал вопрос об антропогенном загрязнении околоземного пространства и изучение воздействия этого загрязнения на условия жизни на Земле.

Основные понятия науки «Экология».