Понятие и история геоэкологии
Определение 1
Геоэкология – это одна из молодых междисциплинарных наук экологического направления, изучающая наиболее глобальные в территориальном плане закономерности функционирования экосистем и биосферы в целом, природного и антропогенного характера.
Она сформировалась в период так называемого второго расширения предмета экологии , т.е. около начала второй половины прошлого века. Формирование геоэкологии определялось синтезом классической экологии, географии и охраны природы, впоследствии концепция последней в качестве самостоятельной научной дисциплины становилась все менее популярной, и к концу прошлого века почти исчезла, слившись с экологией. На современном этапе география и экология приобретают важную прикладную способность прогнозировать трансформацию природы на поверхности Земли (в основном в результате человеческой деятельности), предлагать решения, смягчающие отрицательное влияние человека на природу.
Однако увлечение прикладными аспектами экологии зачастую идет в ущерб теоретическим исследованиям и приводит к изменению самого предмета экологии в сторону его сближения с науками о Земле. В результате, биоэкология, первоначально составлявшая всю экологию в целом, сейчас начинает восприниматься лишь как одна, и далеко не главная, отрасль экологической науки.
Замечание 1
В процессе развития геоэкологии ее предмет претерпел заметные изменения. В частности, если в конце 70-х годов геоэкология считалась в основном учением о естественном энергетическом и вещественном бюджете ландшафта, а методологией этого направления было детальное количественное и качественное изучение круговоротов веществ, то в 80-х годах содержание этой науки значительно расширилось.
В число центральных понятий геоэкологии входит термин "природная среда", под которой понимается комплекс геооболочек Земли, существующий в состоянии относительного термодинамического равновесия. В структуру данного комплекса входит ближнее космическое пространство, земная атмосфера, Мировой океан, внутренняя гидросфера, криосфера и деятельный слой литосферы.
В наши дни геоэкология является комплексной наукой, которая исследует преимущественно необратимые процессы и явления, происходящие под влиянием интенсивного антропогенного воздействия в природной среде и биосфере, возникающие в результате, кроме того, близкие и отдаленные во времени последствия антропогенного фактора .
Основное внимание при этом уделяется пространственно-временному аспекту экологических исследований.
Спектр задач геоэкологической науки включает:
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Курс лекций
Геология и геоэкология
Раздел 1. Основные понятия геоэкологии
Лекция 1. Основные понятия геоэкологии
Лекция 2. Геологическая среда. Состав и свойства геологической среды. Экосистемы и их особенности
Раздел 2. Техногенные изменения геологической среды
Лекция 1. Основные виды воздействия горного и геологического производства
Лекция 2. Техногенная миграция элементов. Физическое и химическое загрязнение
Лекция 3. Радиоактивное загрязнение геологической среды
Раздел 3. Нормирование качества геологической среды и методы изучения ее экологического состояния
Лекция 1. Нормирование качества окружающей и геологической среды
Лекция 2. Нормирование загрязняющих веществ в водных объектах
Лекция 3. Нормирование загрязняющих веществ в почве
Лекция 4. Методы изучения экологического состояния геологической среды: картирование и картографирование, полевые исследования
Раздел
В 1866 году немецкий биолог Эрнст Геккель ввел в науку термин экология (гр. oikos - дом, жилище, разные, воды - учение, наука), который, однако, получил всеобщее признание лишь к концу XX века. Э.Геккель назвал словом экология новый раздел биологии, изучающий совокупность всех взаимосвязей между живыми и неживыми компонентами природной среды, который по мере накопления знаний превратился в фундаментальную науку. Во второй половине XX столетия термин экология стал модным. Каждый исследователь и специалист, желающий быть современным, занимается экологией. Но экологические проблемы, которые интересуют биолога, отличаются от проблем, рассматриваемых физиком, инженером, экономистом, юристом или социологом. Каждый из них придает этому слову до такой степени различное значение, что неспециалисту становится трудно определить, что же это такое.
Если до некоторых пор механизмы саморегуляции биосферы компенсировали возмущающие антропогенные воздействия, то особенностью современного этапа развития планеты является то, что система производства и размах человеческой деятельности достигли масштабов, сопоставимых с масштабами природных явлений. По словам В.И. Вернадского «человечество стало геологической силой, сравнимой с силами самой природы». Действительно, подземные ядерные взрывы по мощности сравнимы со слабыми сейсмическими толчками. Аварии на АЭС в Гаррисберге (США, 1979), Чернобыль (Украина, 1986); утечки ядовитых веществ на химических заводах в Севезо (Италия, 1976), Бхопале (Индия, 1984), Череповце (Россия, 1987); потери при хранении и транспортировке вредных веществ и т.п.- все эти техногенные катастрофы вполне сопоставимы с крупными природными катаклизмами. Разрушительная деятельность человека породила конфликт между обществом и природой, создала проблемы, которые получили название экологических.
В последние два десятилетия изменился взгляд на экологию, как на сугубо естественную науку. Уже с начала века в экологии прослеживались два направления. Представители первого антропоцентрического - рассматривают человеческое сообщество как новое царство, наряду с царствами минералов, растений и животных. Представители другого - биоцентрического - включают Homo sapiens (человека разумного) с его деятельностью в сферу интересов общей экологии. Они считают, что человек - млекопитающее, подчиняющееся законам природы, и его развитие идет параллельно с развитием других организмов.
Людям не следует забывать о том, что, получив неограниченную власть над природой, они сами являются её скромной частицей. Основные законы природы не потеряли своей силы с ростом численности населения, с огромным увеличением масштабов потребления и невиданных ранее научно-техническим прогрессом, которые чрезвычайно расширил человеческие возможности воздействия на окружающую среду. Изменилось лишь относительное значение этих законов, усложнилась их зависимость от человека. Цивилизация по-прежнему продолжает зависеть от природы, и не только от энергетических и материальных ресурсов, но и от таких жизненно важных процессов, как, например, круговороты воды и воздуха.
Отметим, что до 1970 года на экологию смотрели, главным образом, как на один из разделов биологии. Хотя и сейчас экология уходит своими корнями в биологию, она вышла за ее рамки, переросла в новую интегрированную дисциплину, образующую мост между естественными, техническими и общественными науками, которая исследует общие закономерности, справедливые как для природы, так и для общества.
Геоэкология и экологическая геология . Последняя треть двадцатого века - время экологизации многих социальных, технических и естественных наук. Экологизация отчетливо проявилась и в геологии: здесь сформировалось новое направление - экологическая геология, изучающая верхние горизонты литосферы как одну из основных абиотических компонент экосистем высокого уровня организации (от биогеоценоза до экосферы).
По В.Т.Трофимову термин «экологическая геология» нельзя отождествлять с термином «геоэкология». Это принципиально разные понятия. В любой трактовке геоэкология - это комплексная наука, исследующая все абиотические оболочки (сферы) Земли, а по нашим представлениям - и биоту. Геоэкология включает в себя как минимум «экологическую геологию», как составную часть, связанную только с литосферой, «экологическую географию», «экологическое почвоведение», в перспективе в ее состав, вероятно, войдет и «биоэкология».
Экологическую геологию в более привычных геологу терминах можно определить так: экологическая геология - новое направление геологических наук, изучающее экологические функции литосферы, закономерности их формирования и пространственно-временного изменения под влиянием природных и антропогенных (техногенных) причин в связи с жизнью и деятельностью биоты и, прежде всего, человека. Подчеркнем - под влиянием природных и техногенных процессов, поскольку некоторые исследователи считают необходимым изучать воздействие и экологические последствия лишь техногенных причин. Это принципиальная ошибка. Масштабы и интенсивность природных геологических процессов, и экологические последствия их проявления существенно значимее: подавляющая часть крупномасштабных катастрофических событий на Земле связана именно с ними.
Объект исследования экологической геологии - традиционный для наук геологического цикла: теоретически - это литосфера со всеми ее экологически значимыми компонентами, в прикладном плане - ее приповерхностная часть, расположенная, в том числе и в зоне возможного техногенного воздействия. Она исследуется как многокомпонентная динамическая система, включающая породы, подземные воды, нефть и газы и влияющая на существование и развитие биоты. В том числе и человеческое сообщество. При таком определении объекта экологическая геология исследует систему «литосфера-биота», «техногенно измененная литосфера-биота», либо «литосфера - инженерное сооружение - биота», прямые и обратные связи между абиотическими и биотическими подсистемами, а, в конечном счете - чаще всего воздействие «неживого» на «живое», хотя если говорить шире, - взаимодействие литосферы и живого. В такой конструкции системы техногенные источники воздействия учитываются опосредованно через техногенные изменения литосферы.
Все эти названные системы с содержательной точки зрения, являются системами эколого-геологическими. Главное их отличие - наличие живого и неживого компонентов. Биота как живое живет и функционирует в литосфере или непосредственно на ее поверхности. Исходя из этого, можно ввести следующее понятие: эколого-геологическая система - определенный объем литосферы как геологический компонент природной среды с находящейся в ней биотой и включающей в себя три подсистемных блока - литосферный (абиотический), биоту (биотический) и источников воздействия техногенного и природного происхождения.
Техногенез - процесс изменения природных комплексов под воздействием производственной деятельности человека. Заключается в преобразовании биосферы, вызываемом совокупностью геохимических процессов, связанных с технической и технологической деятельностью людей по извлечению из окружающей среды, концентрации и перегруппировке целого ряда химического элементов, их минеральных и органических соединений.
В отличие от других геологических процессов, эндогенных и экзогенных, характер которых кардинальным образом не меняется в течение геологического времени, ТЕХНОГЕНЕЗ - новое, современное явление, не имеющее аналогий в геологической истории. Длительность техногенных процессов невелика и соответствует периоду развития цивилизаций, т.е. нескольким тысячелетиям. Но уже сейчас по общему объему земного вещества, вовлеченному в техногенную миграцию, мы можем поставить техногенез в ряд с великими революциями в истории Земли, такими как зарождение жизни или образование наземной растительности.
На Урале техногенез по временным и по пространственным параметрам - один из ведущих современных геологических процессов. Главные составляющие техногенеза на Урале - это индустриализация (развитие промышленных компонентов) и урбанизация (зарождение и рост городов).
ГЕОСИСТЕМА - природу Земли можно представить как иерархию геосистем. В этой иерархии Земля сама есть геосистема самого высокого уровня. В качестве подсистем она включает сложные системы второго глобального уровня или геосферы: литосферу, гидросферу, атмосферу, биосферу и др.
Все реальные геосистемы относятся к классу открытых систем. Источники вещества и энергии, питающие геосистемы, могут быть экзогенными и эндогенными.
ГЕОСИСТЕМЫ, в состав которых входят природные и технические компоненты, называются геотехническими. Как правило, геотехническая система(ГТС) есть результат взаимодействия природной геосистемы (ГС) и технической системы (ТС).
ГС + ТС = ГТС
Геотехнические системы в общем ряду геологических систем являются самыми молодыми образованьями. История промышленного освоения Урала может быть представлена как взаимодействие технических комплексов - городов, рудников, заводов - с Уральским горно-складчатым сооружением, сложной развивающейся геосистемой.
Главный результат этого взаимодействия - преобразование геосистем в динамичные геотехнические системы, объединяющие потоками вещества, энергии и информации природные и технические компоненты.
Этап соответствует длительности существования геосистем данного класса: эндогенных, экзогенных и техногенных, различающихся по составу энергетического баланса. При описании стадии техногенеза используется [феноменологическая] модель, включающая черты строения и характера развития, общие для всех изученных реальных геотехнических систем, образующихся при техногенезе месторождений.
Техногенез подразделяется на 2 этапа: первый - прогрессивный - характеризуется возрастанием внутренней энергии системы, ростом интенсивности и разнообразия геодинамических процессов, числа новообразованных минеральных фаз; второй - регрессивный - наступает после прекращения действия техногенных источников энергии и характеризуется последовательным затуханием геомеханических процессов, возрастанием доли ионного стока и роли биохимической миграции.
Прогрессивный подэтап включает три стадии:
Первая стадия - ведущая роль управляемых процессов разрушения, перемещения и дифференциации минерального вещества. По времени соответствует периоду строительства горнодобывающего предприятия. В техногенез вовлекаются грунты и горная масса (до вскрытия рудных залежей). Дренаж подземных вод незначителен, депрессионная воронка еще не сформировалась. Рудничные воды формируются за счет атмосферных и слабо минерализованых.
Вторая стадия - вскрытие рудных залежей - сопровождается образованием и накоплением искусственных рыхлых осадков (неопелитов), в значительных количествах содержащих сульфиды. Интенсивное окисление сульфидной пыли сопровождается образованием кислых вод. Зона аэрации расширяется при искусственном понижении уровня подземных вод, в техногенез вовлекаются большие объемы атмосферных, грунтовых и трещинных вод, ускоряются тепло,- влаго- и газообмен.
Третья стадия - самый низкий уровень «техногенной эрозии», максимальные размеры техногенной зоны аэрации, максимальные объемы водоотлива, разрушение горной породы, складированной в отвалах. Действуют техногенные источники энергии, освобождается энергия напряженных горных массивов, увеличивается количество нестабильных минеральных фаз. Неравновесность геотехнической системы возрастает. Достигается max амплитуды техногенного рельефа, формируются неустойчивые склоны.
Стационарное состояние ГТС поддерживается горнотехническими мероприятиями. В поверхностном горизонте зоны аэрации формируются кислые рассолы.
Состав вод ГТС зависит не от скорости окисления сульфидов, а от состава и количества накопленных в зоне аэрации водо-растворимых гидросульфатов. Рудничные воды формируются при смешении небольшого количества сильно концентрированных поверхностных рассолов с большими объемами относительно частых атмосферных и трещинных вод.
По контуру внешних отвалов происходит образование озер и заболачивание, связанные с явлением вторичного обводнения. Вторичное обводнение отвалов сопровождается перераспределением обломочного материала, формированием вторичной зональности и шлейфа пологих глинисто-алевритовых конусов выноса.
Регрессивный подэтап :
Четвертая стадия: в связи с прекращением действия техногенных источников энергии самопроизвольные геодинамические процессы играют ведущую роль. Они используют энергию, накопленную на предыдущем прогрессивном этапе. Осуществляется последовательность взаимосвязанных явлений:
1) Восстанавливается уровень подземных вод, заполняется карьерное озеро;
2) За счет растворения неосульфатов, накопленных в зоне аэрации, образуется большой дополнительный объем кислых растворов;
3) Подтопление бортов карьера, поднятие уровня грунтовых вод сопровождается обводнением бортов карьера и потерей их механической устойчивости;
4) Оползни, оплывины, обрушения приведут к заполнению карьерного озера осадками, уровень кислых вод поднимается, формируется центробежная система подземных (иногда и поверхностных) потоков.
В насыпных грунтах и отвалах наряду с перераспределением обломочного материала по крупности обломков развивается процесс генерации неопелитов . Понижается кислотность растворов.
Пятая (стационарная) стадия: характер геодинамических процессов, ионный и твердый сток, скорость склоновых процессов близки к начальным. ГТС возвращается в начальное состояние.
Как мне кажется, определяющее значение для понимания такой роли экологии играют работы В.И. Вернадского и его учение о ноосфере.
Ноосфера - букв. «мыслящая оболочка», сфера разума, высшая стадия развития биосферы, связанная с возникновением и развитием в ней человечества, когда разумная человеческая деятельность становится главным определяющим фактором развития (Вернадский В.И., 1944).
Геологическая среда, согласно определению Е.М. Сергеева - это «любые горные породы и почвы, слагающие верхнюю часть земной коры, которые рассматриваются как многокомпонентные системы, находящиеся под воздействием инженерно-хозяйственной деятельности человека, в результате чего происходит изменение природных геологических и возникновение новых антропогенных процессов, что в свою очередь, вызывает изменение инженерно-геологических условий определённой территории».
Состав и свойства геологической среды. Главнейшим компонентом геологической среды являются горные породы. Они слагают массивы, содержащие не только твёрдые минеральные и органические компоненты, но и газы, подземные воды, макро- и микроорганизмы. Состояние горных пород и фазовый состав воды могут отличаться как талыми и не мерзлыми, так и находиться в состоянии многолетней мерзлоты. Кроме того, в геологическую среду входят объекты, созданные в пределах литосферы человеком и рассматриваемые как антропогенные геологические образования - техногенные образования (шлаки, шламы, золы, дражные отвалы и т.д.). Состояние и закономерности развития геологической среды определяются взаимодействием всех компонентов.
Таким образом, геологическая среда представляет собой комплексную оболочку, включающую в себя горные породы, подземные воды, биоту, различные геофизические поля (гравитационное, сейсмическое, электромагнитное, геотемпературное и т.д.). Верхняя граница геологической среды - земная поверхность, через которую происходит энергообмен с атмосферой, гидросферой и биосферой, а также техносферой. Характер этого обмена обусловлен состоянием атмосферы, граничащей с поверхностью Земли (режим воды, климат и микроклимат), водными объектами, растительностью, элементами техносферы, рельефом, почвами и подпочвенным слоем пород. В совокупности эти элементы составляют то, что называется ландшафтом . Нижняя граница в естественных условиях, как правило, подошва зоны свободного водообмена подземных вод, в нарушенных - поверхность, ограничивающая глубину проникновения техногенных нарушений геологической среды.
Свойства геологической среды. Важнейшим свойством геологической среды является её изменчивость как всеобщее свойство материи (её изменчивость в пространстве и во времени), отражающее текущее её развитие (эволюцию). Изменение геологической среды во времени, фиксируемое как изменение её элементов, их отношений (структур) и свойств, есть геологический процесс развития Земли и причина нестационарности ряда физических полей.
Влияние атмосферы на геологическую среду можно разделить на прямое и косвенное. Под прямым влиянием следует понимать воздействие воздушных масс, контактирующих с земной поверхностью и вызывающих выветривание, дефляцию, вообще перемещение пород (например, при ураганах, тайфунах, смерчах и т.д.). Под косвенным влиянием следует понимать воздействие воздушных масс на гидросферу и биоту, изменяющие характер их взаимодействия с геологической средой (например, усиление волновой переработки берегов под воздействием ветра, изменение почв и подстилающих пород, в результате гибели леса, вызванной ветроповалом). Сюда же следует отнести и воздействия, вызванные транспортирующей ролью атмосферы: переносам тепла, осадков, загрязнений, усилением или ослаблением транспирации в зависимости от силы и направления ветров.
Косвенное влияние поверхностных вод осуществляется в первую очередь через их влияние на атмосферные процессы (нагревание и охлаждение воздушных масс, насыщение их водой и т.д.). В связи с техногенным воздействием следует сказать также и о переносе загрязнённых веществ водными массами. В качестве существенного комплексного процесса подобного рода можно привести факт отложения солей тяжёлых металлов на границах водных масс различной солёности. Косвенное воздействие может проявляться также и в чувствительности ГС к некоторым факторам, например, повышению сейсмичности в районах воздействия крупных водохранилищ.
Влияние биоконтура на ГС проявляется, прежде всего, в почвообразующем воздействии на материнскую породу. Ассимиляция из атмосферы СО 2 , N и других веществ, приводящих к образованию биогенных отложений, также оказывает влияние на состояние ГС, однако в более крупных масштабах. Все эти воздействия, связанные с энерго- и массообменом, являются прямыми. Косвенное воздействие биоты происходит через гидросферу и атмосферу. Здесь можно указать на роль растительности в охране малых рек умеренного пояса, в создании более мягкого микро- и макроклимата, в поддержании химического состава атмосферы.
Во всех перечисленных случаях можно выделить региональные и локальные воздействия атмо-, гидро- и биоконтуров на ГС. В качестве примера регионального воздействия можно привести образование пустынь, связанное со спецификой водной и атмосферной циркуляции, на западных побережьях Южной Америки и Южной Африки. Локальные воздействия обычно ограничены более мелкими неоднородностями внешних факторов, соответствующих ландшафту и экосистеме. Разнообразие локальных воздействий значительно выше и теоретически почти бесконечно.
Таким образом, при прогнозировании изменений геологической среды необходимо учитывать факторы атмо-, гидро- и биосферы. Существующая информация о состоянии атмо- и гидросферы достаточно обширна, подробна и собирается в режиме мониторинга. Важнейший вопрос заключается в том, чтобы отобрать те показатели, которые связаны с изменением ГС функциональной зависимостью. Очевидно также, что эти показатели будут различными в разных климатических и геологических условиях. При их сборе следует учитывать:
В классификационном ряду факторов окружающей среды, по А.Г. Воронову выделяются: 1) абиотические (климатические, эдафизические, орографические), 2) биотические (фитогенные, зоогенные, антропогенные) и 3) собственно антропогенные (техногенные) факторы. Особенно активно на окружающую среду влияют антропогенные факторы. Они могут загрязнять атмосферу, изменять ландшафт и рельеф, нарушать гидрологический режим, уничтожать почвы, отрицательно воздействовать на геоботанические условия и т.д.
Каждый фактор можно экологически исследовать отдельно, а могут совместно исследоваться и группы факторов. Так, среди факторов окружающей среды, влияющих на живые организмы, особую группу составляют к л и м а т и ч е с к и е или погодные условия. Приспособление живых особей к климатическим факторам изучается экологической биоклиматологией, рассматривающей, например, излучение в окружающей среде и адаптацию к этому излучению организмов, или воду и её влияние на организмы, давление, ветер и их взаимодействие на организмы и т.д.
Геологическая и окружающая среды могут нарушаться под воздействием различных факторов. Из природных наиболее разрушительными являются землетрясения, наводнения, ураганные бури, мощные грозовые (электрические) разряды, падение на Землю крупных метеоритов и др. Из техногенных факторов весьма разрушительны и экологически опасны крупные катастрофические события - ядерные взрывы, массовые взрывы при сооружении крупных строительных и добычных объектов, взрывы и пожары при несчастных случаях, связанных с разрушением экологически опасных ядерных, химических, газовых и других объектов (взрыв на Чернобыльской АЭС, заражение фенолом питьевых вод в г.Уфе, взрыв газопровода, пожар и железнодорожное крушение с человеческими жертвами в Башкирии и др.).
Изменения геологической и окружающей сред под воздействием горнодобывающей и геологоразведочной деятельности человека нередко характеризуются необратимыми преобразованиями природной среды. Эти преобразования могут выразиться в формировании искусственных отложений горных пород, проседании ландшафта окружающей земной поверхности, изменении режима подземных вод и в других негативных явлениях, соизмеримых по объемам и масштабам с естественными геологическими процессами - эрозией, размывом и сносом почв и грунтов вследствие изменения базиса эрозии, карстообразованием и др.
При добыче полезных ископаемых и г/р работах выделяются три вида техногенного воздействия на природную (геол.) среду:
Пунктуационные,
Линейные,
Площадные.
Пунктуационные виды техногенного воздействия могут быть вызваны применением технических средств и сооружений разведочных и горнодобычных комплексов, ограниченных по площади распространения (опытные карьеры, котлованы, отдельные разведочные и добычные шахты и шурфы и т.д.). Пунктуационные виды техногенного воздействия обычно ведут к изменению, каких либо отдельных компонентов геологической и окружающей среды.
К линейным видам техногенного воздействия относятся разведочные и горно-добычные сооружения, имеющие линейно-полосовую конфигурацию размещения (разведочные траншеи, канавы, протяженные штольни и штреки, подъездные пути, трубопроводы, газо - магистрали и др.).
Площадные виды техногенного воздействия имеют место при эксплуатации крупных комплексных и горнодобычных сооружений, что вызывает необходимость выполнения ареальных бульдозерных и экскаваторных расчисток, площадной раскорчевки лесных угодий под строительство, осушения значительных участков, прилегающих к опытно-эксплуатационным и промышленным карьерам и т.д.
Линейные и площадные техногенные воздействия могут привести к комбинированному изменению многих компонентов геологической и окружающей среды. Научное обоснованное предвидение отрицательных последствий необходимо для рационального природопользования.
Кроме того, по А.В. Седову, воздействия на окружающую и геологическую среду могут быть прямыми и косвенными .
К прямым изменениям относятся те, которые происходят непосредственно в пределах геологической или окружающей среды, а косвенно - те, которые происходят в зоне влияния данной среды, подвергающейся техногенному воздействию.
Прямые изменения выражаются, например, в нарушении поверхности территории, что напрямую зависит от параметров объектов разведки или добычи (месторождения, рудной зоны, рудного тела); это приводит к появлению отвалов пустых пород, терриконов, котлованов и др. сооружений или хранилищ отходов производства. Прямые изменения могут выражаться также в загрязнении водоемов, вызванным непосредственным сливом ГСМ и др. загрязняющих веществ, буровым шламам, материалом отстойников и др.
К косвенным изменениям природной среды относятся загрязнение почв и подземных вод, активизация и возникновение локальных геодинамических процессов в зоне влияния разведочных, горнодобычных и перерабатывающих промышленных комплексов или непосредственно на сопредельных элементах геологической и окружающей среды. Значительный ущерб причиняет сдвижение грунтов и, как следствие, образование мульд проседания и провалов поверхности в стороне от мест непосредственного размещения разведочных и горнодобычных объектов (пример метро г. Екатеринбурга). Нарушение гидро гео логического режима вследствие проходки подземных разведочных выработок, карьеров, добычи п. и. может привести к существенному изменению режима поверхностного стока вод, заполнению ими карьеров и образованию антропогенных озер.
Функционирование геологоразведочного и горного производства приводит к многим нарушениям элементов биосферы . Сокращается растительный покров, наносится эстетический ущерб окружающей среде. Увеличивается поступление воды в русла потоков, происходит переуглубление русел, увеличивается эрозия берегов, уменьшается питание грунтовых вод.
Лекция 2 . Техногенная миграция элементов. Физи ческое и химическое загрязнение
К проявлениям техногенеза можно отнести: а) переход химических элементов, их соединений и групп в подвижную форму, б) миграцию элементов, в) осаждение химических элементов и соединений [на геохимических барьерах] и г) образование в связи с этим аномальных концентраций элементов и соединений.
Переход в подвижную форму у разных по химическим свойствам соединений осуществляется различно: газы регулярно поступают в атмосферу из глубинных уровней земной коры (радон и гелий) или высвобождаются из пород и почв, где они были сорбированы, под влиянием повышения температуры; водные растворы перемещаются в литосфере под действием гравитационных сил и перепада давления, а растворенные в них соединения - также и под влиянием диффузии.
Миграция элементов. Все процессы техногенной миграции можно четко разделить на две большие группы: в основе своей унаследованные от биосферы , хотя и претерпевшие изменения; чуждые биосфере , не имевшие в ней сколько-нибудь существенного развития и даже вообще не существовавшие ранее в биосфере и находящиеся в существенном противоречии с природными условиями.
Техногенная миграция параллелизуется с крупными группами техногенных воздействий. Таких крупных групп обособляется две:
1) Типы воздействия, связанные преимущественно с изъятием вещества.
2) Типы воздействия, связанные преимущественно с поступлением - привносом веществ в природную среду в процессе производства.
Как же идет эта миграция? В коренных породах существует определенная специализация . Для элементов здесь характерны, например: для свинца - месторождения в соответствующих рудных районах; ртути - крупные ртутоносные зоны такие, как горно-алтайские, кадмия - рудные районы с интенсивной Zn -колчеданной минерализацией, например Урал. Это первое звено в цепи миграции.
Водная миграция «свободная» - осуществляется в водах циркулирующих на континентах в реках и внутренних водоёмах. Главное значение имеет поверхностный и подземный стоки. Вокруг рудников и горнорудных предприятий рудничные воды минерализованы относительно сильно: в Мончегорском районе степень их минерализации изменяется в пределах от 0,6 до 3,8 г/л, особенно высокие концентрации характерны для никеля.
Миграция в атмосфере . Природная: поступление в атмосферу с парами воды очень мелких частиц аэрозолей самого разного состава, поступающих из литосферы газов - углеводородов, гелия, радона, СО 2 и др. Основная масса тяжелых металлов, участвующих в атмосферной миграции, содержится в аэрозолях, кроме Hg, As, Se, Sb, и мигрирует в виде паров. Установлено, что 80-90% тяжелых металлов, содержащихся в аэрозолях, связано с частицами размера около 1 микрона. Время пребывания таких частиц в атмосфере приблизительно пять суток, а наиболее мелкие частицы выпадают на землю через три недели. Аэрозоли наиболее обогащены (относительно) кадмием, а также Pb и Sn.
Техногенная атмосферная миграция . Главным источником техногенного загрязнения атмосферы являются предприятия металлургической и обрабатывающей промышленности, урбанизированные зоны и наземные испытания ядерных зарядов. Поступление тяжелых металлов в окружающую среду через атмосферу происходит интенсивно. В составе аэрозолей городского района в среднем на тяжелые металлы приходится 10% массы. Расстояния, на которых фиксируются следы пылевой техногенной миграции, составляют десятки километров.
Ещё одна форма миграции металлов в атмосфере - со снегом. В городе в снеговой воде общая минерализация увеличивается в 500 раз, рН достигает 9, содержание химических элементов: S - 1500 раз, Ca - в 600, хрома - в 60, ртути - в 10 раз.
Физическое и химическое загрязнение :
Загрязнение природной среды. Появление в природной среде новых компонентов, вызванное деятельностью человека или какими-либо грандиозными природными явлениями (например, вулканической деятельностью), характеризуют термином загрязненность . В общем виде загрязненность - это наличие в окружающей среде вредных веществ, нарушающих функционирование экологических систем или их отдельных элементов и снижающих качество среды с точки зрения проживания человека или ведения им хозяйственной деятельности. Этим термином характеризуются все тела, вещества, явления, процессы, которые в данном месте, но не в то время и не в том количестве, какое естественно для природы, появляются в окружающей среде и могут выводить ее системы из состояния равновесия.
Экологическое действие загрязняющих агентов может проявляться по-разному, оно может затрагивать либо отдельные организмы (проявляться на организменном уровне, либо популяции, биоценозы, экосистемы и даже биосферу в целом).
На организменном уровне может происходить нарушение отдельных физиологических функций организмов, изменение их поведения, снижение темпов роста и развития, снижение устойчивости к воздействиям иных неблагоприятных факторов внешней среды.
На уровне популяций загрязнение может вызывать изменение их численности и биомассы, рождаемости, смертности, изменения структуры, годовых циклов миграций и ряда других функциональных свойств.
На биоценотическом уровне загрязнение сказывается на структуре и функциях сообществ. Одни и те же загрязняющие вещества по-разному влияют на разные компоненты сообществ. Соответственно меняются количественные соотношения в биоценозе, вплоть до полного исчезновения одних форм и появления других. Изменяется пространственная структура сообществ, цепи разложения (детритные) начинают преобладать над пастбищными, отмирание - над продукцией. В конечном счете происходит деградация экосистем, ухудшение их как элементов среды человека, снижение положительной роли в формировании биосферы, обесценение в хозяйственном отношении.
Различают природное и антропогенное загрязнения . Природное загрязнение возникает в результате естественных причин - извержения вулканов, землетрясений, катастрофических наводнений и пожаров. Антропогенное загрязнение - результат деятельности человека.
В настоящее время общая мощность источников антропогенного загрязнения во многих случаях превосходит мощность естественных. Так, природные источники окиси азота выбрасывают 30 млн. т азота в год, а антропогенные - 35-50 млн. т; двуокиси серы, соответственно, около 30 млн. т и более 150 млн. т. В результате деятельности человека свинца выпадает в биосферу почти в 10 раз больше, чем в процессе природных загрязнений.
Загрязняющие вещества, возникающие в результате деятельности человека и их влияние на среду очень разнообразны. К ним относятся: соединения углерода, серы, азота, тяжелые металлы, различные органические вещества, искусственно созданные материалы, радиоактивные элементы и многое другое. экосистема техногенный миграция экологический
Так, по оценкам экспертов, в океан ежегодно попадает около 10 млн. т нефти. Нефть на воде образует тонкую пленку, препятствующую газообмену между водой и воздухом. Оседая на дно, нефть попадает в донные отложения, где нарушает естественные процессы жизнедеятельности донных животных и микроорганизмов. Кроме нефти, значительно возрос выброс в океан бытовых и промышленных сточных вод, содержащих, в частности, такие опасные загрязнители, как свинец, ртуть, мышьяк, обладающие сильным токсичным действием. Фоновые концентрации таких веществ во многих местах уже превышены в десятки раз.
Химическое загрязнение окружающей среды . Последствия химического загрязнения окружающей среды для человека могут быть различными, в зависимости от природы, концентраций и времени действия. Реакция на загрязнения зависит от возраста, пола, состояния здоровья. Наиболее уязвимы дети, пожилые и больные люди. При систематическом поступлении в организм токсичных веществ могут наступать хронические отравления, признаками которых являются: нейропсихические отклонения, утомление, сонливость или бессонница, апатия, ослабление внимания, забывчивость, колебания настроения и др. Сходные признаки наблюдаются и при радиоактивном загрязнении среды, превышающем нормы. Высокотоксичные соединения часто приводят к хроническим заболеваниям различных органов и нервной системы.
Фактически сегодня отсутствуют надежные способы для испытания 9000 синтетических веществ, производимых в настоящее время (к тому же число их ежегодно увеличивается на 500-1000). В США, например, по данным Национального института профессиональной безопасности и здоровья, каждый четвертый рабочий, т.е. почти 22 млн. человек, может подвергаться действию токсичных веществ: ртути, свинца, пестицидов, асбеста, хрома, мышьяка, хлороформа и др. Не составляют исключения и служащие, которые подвергаются действию вредных веществ в воздухе, так же как и семьи рабочих, контактирующих с этими веществами через рабочую одежду. Воздействуя на организм, вредные вещества вызывают острые и хронические заболевания: острые возникают после однократного воздействия и могут приводить к смертельному исходу, хронические развиваются в результате систематического воздействия доз, не приводящих к острому отравлению. Хронические заболевания часто вызывают соединения свинца, марганца, пары ртути и др. Некоторые вещества, например, синильная кислота или цианистый калий, вызывают только острые отравления.
Ионизирующее излучение состоит из рентгеновских лучей, - лучей и космических лучей. Эти виды лучей обладают энергией, достаточной для превращения ионов в атомы с высвобождением электронов. Воздействием этих ионов и обусловлены изменения в клетках организма. Распад ядер р/а элементов также порождает ионизирующее излучение, состоящее из -, - и - лучей. Наиболее опасно -излучение, т.к. оно проходит даже через несколько сантиметров свинцовой защиты.
Люди подвергаются действию ионизирующих излучений при рентгене, р/а распаде элементов и из космоса. Доза облучения чаще всего измеряется в бэрах (1бэр эквивалентен по биологическому воздействию дозе в 1 рентген).
Если исключить воздействие источников, созданных человеком, то уровень излучения будет соответствовать естественному радиационному фону. Естественный фон в США равен 100-150 миллибэр в год. Средняя доза, получаемая при рентгене, оценивается в 90 мбэр в год.
Около половины всех излучений поступает от природных источников. 1/3 здесь составляют космические лучи, 1/3- природные радиоактивные элементы в почвах и горных породах, 1/3 - р/а элементы (К 40 и др.) в организме человека. Некоторые стройматериалы (гранит, фосфогипс) также могут быть источником излучения.
Важную роль во многих странах играет атомная энергетика. В наиболее распространенных атомных электростанциях на тепловых нейтронах через реактор, в котором находятся тепловыделяющие элементы (ТВЭЛ) с обогащенным ураном (концентрация 235 U повышена до 2-4,4%, остальное - 238 U), протекает теплоноситель, обычно вода. В результате распада атомов 235 U под действием тепловых нейтронов в ТВЭЛах происходит выделение энергии, и температура протекающей воды повышается. Далее эта вода поступает в парогенератор, там возникает пар, который действует на турбину, связанную с ротором синхронного генератора, где генерируется электрическая энергия, направляющаяся по линиям электропередачи к потребителям (как и в случае ТЭС). Пар охлаждается в конденсаторе теплообменника с помощью воды и снова поступает в парогенератор.
...Геологическая среда как верхняя часть литосферы - многокомпонентной динамичной системы. Обострение экологической ситуации в Республике Беларусь. Характеристика геологической среды Гомельской области, экологическая оценка техногенной нагрузки на нее.
курсовая работа , добавлен 15.07.2013
Основные понятия и определения. Нормирование качества воздуха. Нормирование качества воды. Нормирование качества почвы. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в продуктах питания. Классы опасности химических соединений.
реферат , добавлен 07.02.2004
Особенности взаимосвязи живых организмов друг с другом со средой обитания. Понятие и виды экосистем, их значение в природе и жизни человека. Оценка экологического состояния Челябинской области. Методика ознакомления старших дошкольников с экосистемами.
реферат , добавлен 22.05.2013
Механические нарушения ландшафта и загрязнение элементов окружающей среды как виды воздействия геолого-разведочных работ. Влияние проведения открытой добычи полезных ископаемых на экологию. Схема взаимодействия карьера и шахты с окружающей средой.
презентация , добавлен 17.10.2016
Масштабы негативного воздействия человека и промышленности на природную среду. Техногенная ситуация в России. Оценка качества природной среды. Санитарно-гигиенические нормативы качества. Нормативы предельно допустимого уровня радиационного воздействия.
реферат , добавлен 09.11.2010
Основные виды и масштабы негативного воздействия человека и промышленности на природную среду. Техногенная ситуация в России. Оценка качества природной среды: санитарно-гигиенические нормативы, предельные концентрации вредных веществ и уровня радиации.
реферат , добавлен 25.10.2011
Географическое положение и ландшафтная характеристика территории. Оценка состояния компонентов окружающей среды: воздушной среды, водных ресурсов, геологической среды, подземных вод, почв. Оценка воздействия на атмосферный воздух. Санитарно-защитная зона.
дипломная работа , добавлен 07.09.2010
Предельно допустимые нормы нагрузки на природную среду. Нормирование воздействий на растительный и животный мир. Информативная биогеохимическая оценка состояния растительных экосистем. Характеристика ботанических критериев нарушенности экосистем.
реферат , добавлен 10.12.2010
Показатели, характеризующие уровень антропогенного воздействия на окружающую природную среду. Критерии качества окружающей среды. Требования к питьевой воде. Предельно допустимые концентрации химических веществ в почве. Индексы загрязнения атмосферы.
презентация , добавлен 12.08.2015
Зоны чрезвычайной экологической ситуации и экологического бедствия. Экологическая сукцессия, понятие о климаксных системах. Биотические экологические факторы, методы изучения экосистем. Нормирование ЭМП и ионизирующих излучений, экологический контроль.
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Федеральное агентство по образованию
Новокузнецкий институт (филиал)
Федерального государственного бюджетного образовательного
учреждения высшего профессионального образования
«Кемеровский государственный университет»
Факультет информационных технологий
Кафедра экологии и естествознания
КУРСОВАЯ РАБОТА
на тему: «Геоэкология как наука. Основные понятия определения и история её развитий»
Выполнил:
студент 2 курса
группы ГЭ- 09
Авезов Х.С.
Проверил:
Новокузнецк 2012г
С одержание
Введение
1. История развития
1.1 Основные этапы
В истории становления и развития геоэкологии можно выделить 4 основных этапа:
1) этап накопления геоэкологических знаний и осмысления существующих концепций для возникновения геоэкологии как науки (с XXVII в. по 1939 г.);
2) классический этап развития экологического подхода в географии связанный с появлением ландшафтной экологии (с 1939 по 1960 гг.);
3) этап отраслевых и комплексных геоэкологических исследований, связанный с интеграцией географических и экологических знаний для решения актуальных глобальных и региональных экологических проблем;
4) этап обобщения геоэкологических знаний и развития методологии геоэкологии для реализации концепции устойчивого развития современной цивилизации. Более подробно об основных этапах развития геоэкологии можно узнать в работе В.Б. Поздеева (2005).
наука система геоэкология география биология
Отдельные геоэкологические взгляды существовали и до времени возникновения геоэкологии. Английский экономист Адам Смит в труде «О богатстве народов» (1776) говорил о том, что людей связывает в общество разделение труда. Природным ресурсам как источнику богатства он уделял немного внимания. Однако он признавал, что Земля чрезвычайно богата природными ресурсами. Эти положения были заложены в основу концепции неограниченности богатства биосферы.
Английский священник Томас Мальтус в книге «Эссе о принципах народонаселения» (1798), говорил о том, что население растет быстрее, чем производство продуктов питания. Это может привести в дальнейшем к экологическому кризису, связанному с дефицитом продовольствия. Это положение легло в основу концепции ограниченности ресурсов биосферы.
Немецкий ученый Юстас Либих в книге «Химия в приложении к земледелию и физиологии» (1840) обосновал теорию минерального питания растений и тем самым обосновал круговорот химических элементов.
Американский географ Джордж Перкинс Марш в книге «Человек и природа» (1864) говорил об увеличении экологических проблем. Он высказал мысль об ограничении негативной хозяйственной деятельности на окружающую природу.
В 1866 г. появилась экология как раздел биологической науки. Термин «экология» впервые ввел в науку немецкий зоолог Эрнст Геккель. Под термином «экология» он понимал «сумму знаний, относящихся к экономике природы».
Французский географ Элизе Реклю в книге «Земля и люди» (1876) развил эту идею. Он говорил о необходимости бережного отношения к природным силам и естественным ресурсам Земли.
В 1875 г. австрийский геолог Эдвард Зюсс впервые употребил термин «биосфера», включив в это понятие совокупность всех живых организмов планеты.
Александр Иванович Воейков в статье «Климат и народное хозяйство» (1891) писал, что неблагоприятные природные явления (засуха, суховеи, заморозки и др.) можно победить путем степного лесоразведения, водной мелиорации.
Василий Васильевич Докучаев- профессор Санкт-Петербургского университета разработал учение о почве как об естественно-историческом теле (1903). Почва играет огромную роль в жизни живых организмов и в тоже время почва является продуктом жизнедеятельности живых организмов.
В 1922 г. английский геолог Роберт Шерлок опубликовал книгу «Человек как геологический агент». В ней подробно рассмотрены антропогенные изменения в литосфере. Горные разработки представлены как антропогенная денудация, образование отвалов как антропогенная аккумуляция.
Владимир Иванович Вернадский внес фундаментальный вклад в такие вопросы как учение о глобальных биогеохимических циклах, о роли живого вещества в развитии биосферы, о деятельности человека как геологической силы. Основные положения изложены в работах «Биосфера» (1926) и «Ноосфера» (1944).
Академик Александр Евгеньевич Ферсман одним из первых начал говорить о проблеме геохимического воздействия на природное равновесие. Он является основоположником нового научного направления - геохимия техногенеза.
В 1968 г. итальянский промышленник Аурелио Печчи собрал группу ученых, которая изучала глобальные проблемы. Эта группа ученых получила название «Рим-ский клуб». С 1968 г. начали издаваться доклады «Римского клуба». Первое исследование для него было выполнено американскими учеными Деннисом и Донеллой Медоуз в 1972 г. под названием «Пределы роста». Авторы с помощью математического моделирования проанализировали сценарий глобального развития. Они пришли к выводу, что количественный рост численности населения, добычи природных ресурсов, развития производства, увеличение отходов производства и загрязнителей вступят в противоречие с ограниченными возможностями Земли. Поэтому человечество должно изменить стратегию своего существования.
Второй доклад «Человечество на перепутье» был подготовлен в 1975 г. М. Месеровичем (США) и Э. Пестелем (ФРГ). Авторы проанализировали региональные мировые проблемы пришли к заключению, что пассивное следование стихийному развитию ведет к гибели, поэтому мир больше не должен развиваться стихийно. Стихийное развитие мира ведет к постоянно расширяющейся пропасти, лежащей на основе современного кризиса: между человеком и природой, между богатыми и бедными. Избежать катастрофы можно только ликвидировав эти пропасти.
Третий доклад «Перестройка международного порядка» был подготовлен голландским экономистом Яном Тинбергеном с соавторами и показал возможность сочетания локальных и глобальных целей.
Четвертый доклад «Цели для глобального общества» был подготовлен философом Э. Ласло и освещал два фундаментальных вопроса: «в чем заключаются цели человечества?» и «согласны ли мы предпочесть материальному росту развитие духовных человеческих качеств?». Благодаря усилиям Римского клуба возросла осведомленность общественности о мировых проблемах. Клуб первым перешел от анализа и диагностики состояния нашей цивилизации к поиску и рекомендации средств и путей выхода из сложившихся кризисных ситуаций.
В 1987 г. госпожа премьер-министр Норвегии Гру Харлем Брутланд подготовила Генеральной Ассамблее ООН доклад «Наше общее будущее». В докладе был провозглашен стратегический курс на устойчивое развитие общества.
Важно отметить, что представители разных научных дисциплин рассматривают геоэкологию c различных позиций, как правило, противоречивых.
В 80-х годах ХХ века геологи предложили трактовать геоэкологию как новую область знаний, изучающую закономерные связи между живыми организмами, в том числе человеком, техногенными сооружениями и геологической средой (Козловский и др., 1989).
По мнению С.В. Клубова и Л.Л. Прозорова (1993), геоэкология -- это наука, изучающая законы взаимодействия литосферы и биосферы, с учётом специфики человека и его деятельности.
Подобной точки зрения придерживается М.М. Судо (1999): «…Геоэкология -- синтетическая наука, изучающая воздействие на геологическую среду природных геологических процессов и антропогенной (техногенной) деятельности».
Согласно академик В.И. Осипову (1993), геоэкология - это междисциплинарная наука об экологических проблемах геосфер, «триумвират» наук о Земле -- географии, геологии и геоэкологии.
Позднее синтез геологии и экологии было предложено называть экологической геологией. По Н.А. Ясаманову (2003) «экологическая геология -- это наука, изучающая законы взаимодействия литосферы и биосферы, выявляющая геологическую роль и геоэкологическую специфику всех внешних геосфер Земли, выясняющая экологическую роль мантии и земного ядра и учитывающая специфику геологической роли человека и его хозяйственную деятельность».
Иной точки зрения придерживаются географы и экологи.
По мнению В.С. Жекулина (1989), геоэкология -- это наука о территориальных экосистемах, так же, как география, является наукой междисциплинарной и несёт в себе элементы естественных и социально-экономических наук.
Н.Ф. Реймерс (1990) считает, что геоэкология -- это раздел экологии (по другим воззрениям -- географии), исследующий экосистемы (геосистемы) высоких иерархических уровней -- до биосферы включительно. Синонимы: ландшафтная экология, иногда биоценология.
В понимании Г.Н. Белозерского и др. (1994), геоэкология -- наука, изучающая необратимые процессы и явления в природной среде и биосфере, возникающие в результате интенсивного антропогенного воздействия, а также близкие и отдалённые во времени последствия этих воздействий. Такое определение геоэкологии позволяет считать её наукой географической; более того, она представляет собой один из самых современных разделов географического знания, являясь, по существу, интегральной его формой.
С точки зрения В.Т. Трофимова и др. (1994, 1995), геоэкология -- мета наука, объектом которой являются экосистемы (а не геосферы, как у В.И. Осипова). Несколько позже, в 1997 г., данные авторы определяют геоэкологию как междисциплинарную науку, изучающую состав, структуру, закономерности функционирования и эволюции естественных (природных) и антропогенно преобразованных экосистем высоких уровней организации. Наряду с этим подходам ими развиваются идеи экологической геологии.
По мнению А.Г. Емельянова (1995), геоэкология является научной дисциплиной о взаимодействии географических, экологических и социально-производственных территориальных систем.
Т.А. Акимова и В.В. Хаскин (1998) определяют геоэкологию как науку, изучающую взаимоотношения организмов и среды обитания с точки зрения их географической принадлежности. В неё входят: экология сред -- воздушной, наземной (суши), почвенной, пресноводной, морской, преобразованной человеком; экология природно-климатических зон -- тундры, тайги, степи, пустыни, гор, других зон и их более мелких подразделений -- ландшафтов (экология речных долин, морских берегов, болот, островов, коралловых рифов и т.п.). К геоэкологии относится также экологическое описание различных географических областей, регионов, стран, континентов. Совместной областью биоэкологии и геоэкологии является учение о биосфере -- биосферология -- главное содержание глобальной экологии.
Г.Н. Голубев (1999) определяет геоэкологию как междисциплинарное научное направление, изучающее экосферу как взаимосвязанную систему геосфер в процессе её интеграции с обществом.
По мнению В.В. Браткова и Н.И. Овдиенко, геоэкология -- направление на стыке географии и экологии, которое исследует естественное (природное) окружение человека не в его первозданном виде, а в том виде, в каком оно существует в настоящее время, то есть с учётом тех деформаций, которым подверглись все частные географические оболочки, а также биосфера и ландшафтная оболочка в результате хозяйственной деятельности человека. Изменённая человеком среда, в свою очередь, также накладывает ограничения на развитие человеческого общества как в аспекте среды жизни человека, так и с точки зрения ресурсов, используемых обществом.
2. Геоэкология
Геоэкология -- комплексная система наук об интеграции геосфер и общества, на стыке экологии и географии.
Геоэкология подразделяется на общую, прикладную и региональную.
Общая геоэкология изучает общеземные, глобальные процессы и явления. В ее состав входят экогеоморфология, экология недр, экология атмосферы, гидроэкология и др.
Процессы и явления, связанные с формированием и изменением геоэкосистем в определенных сферах хозяйственной деятельности изучает прикладная геоэкология(агроэкология, урбоэкология, лесохозяйственная, рекреационная, водохозяйственная экология и др.).
Региональная геоэкология изучает процессы и явления, происходящие на конкретных территориях, используемых в хозяйственной деятельности (геоэкология административно-территориальных образований, геоэкология природных зон, геоэкология гидрогеологических и речных бассейнов и др.).
Прикладные геоэкологические исследования выполняются для экологического обоснования хозяйственной деятельности при разработке инвестиционной документации (программы отраслевого и территориального развития, программы комплексного использования и охраны природных ресурсов, схемы инженерной защиты территории, схемы районных планировок), градостроительной документации (разработка генпланов населенных пунктов, проектов детальной планировки), проектной документации (разработка проектов и рабочей документации для строительства зданий и инженерных сооружений, проектов землепользования) и для организации экологического мониторинга.
2 . 1 Направления геоэкологии
Можно выделить, по меньшей мере два крупных направления в понимании термина «геоэкология», предмета, целей и задач этой науки:
1. Геоэкология рассматривается, как экология геологической среды. При таком подходе геоэкология изучает закономерные связи (прямые и обратные) геологической среды с другими составляющими природной среды -- атмосферой, гидросферой, биосферой, оценивает влияние хозяйственной деятельности человека во всех её многообразных проявлениях и рассматривается как наука на стыке геологии, геохимии, биологии и экологии.
2. Геоэкология трактуется как наука, изучающая взаимодействие географических, биологических (экологических) и социально-производственных систем. В этом случае геоэкология изучает экологические аспекты природопользования, вопросы взаимоотношений человека и природы, для неё характерно активное использование системной и синергетической парадигм, эволюционного подхода. Здесь геоэкология рассматривается как наука на стыке географии и экологии.
Существует и ряд других воззрений на геоэкологию. Так, можно выделить различные трактовки в зависимости от того, какую науку (географию или экологию) автор принимает за основу геоэкологии. Ряд авторов рассматривает геоэкологию как экологизированную географию, изучающую приспособление хозяйства к вмещающему ландшафту. Другие - частью экологии, в которой изучаются последствия взаимодействия биотических и абиотических компонентов.
Многие учёные считают геоэкологию результатом современного развития и синтеза целого ряда наук: географических, геологических, почвенных и других. Эти авторы выступают за широкое понимание геоэкологии как интегральной науки экологической направленности, изучающей закономерности функционирования антропогенно измененных экосистем высокого уровня организации.
2. 2 О сновные понятия
Три корня греческого происхождения связываются воедино в слове “геоэкология”: ГЕО/ЭКО/ЛОГ/ия. Корень слова можно рассматривать как иероглиф, обозначающий понятие. В середине находится корень, происходящий от греческого “ойкос”, т.е. “дом”.
Это дом для живых существ разных уровней: видов, их комбинаций, складывающихся в экосистемы, биомов как крупных пространственных биологических систем, и всей совокупности живого вещества Земли, составляющего биосферу.
В данном случае имеются в виду взаимоотношения и взаимосвязи как внутри “дома”, так и между “домом” и окружающим его миром. Отсюда основа геоэкологии: исследование Земли как системы, с особым интересом к глобальным (общемировым) вопросам, неизбежно находящимся в пересекающихся сферах как естественных, так и общественных наук.
Это “дом” и для человеческого общества с самого начала его возникновения. Однако в последнее время, в особенности в последние десятилетия, человечество превратилось в столь мощную, стихийную, общемировую силу, что оно не просто живет в своем доме, но и своими действиями преобразует его, вплоть до разрушения отдельных его компонентов. Важность понятий, стоящих за корнем “ойкос” и связанных с человечеством, в историческом масштабе времени экспоненциально возрастает. Антропогенные воздействия все в большей степени приобретают необратимый, и даже катастрофический характер. Слово “экология” стало преимущественно отражать комплекс взаимоотношений человека и природы. Другое значение этого слова, используемое еще с 1866 г. Э. Геккелем, обозначает раздел биологии, исследующий взаимозависимости между живыми существами и их окружением.
Корень “гео” в слове “геоэкология” восходит к греческой богине Земли Гее. Он традиционно охватывает науки о Земле, подчеркивая их единство и взаимозависимость. Корень “гео” ставит на первое место Землю в целом, подчеркивая необходимость понимания, прежде всего, общеземных, глобальных процессов, а затем уже, на этой базе, явлений более низкого иерархического уровня, относящихся к отдельным регионам и местностям, или же процессам.
В простейшем случае, корень “гео” как бы представляет неживую природу, в то время как корень “эко” обозначает ее живую часть. В этом смысле комбинация “геоэко” фактически отражает единство неживой и живой природы. Комбинация “геоэко” напоминает также о зависимости состояния нашего “дома”, то есть Земли, от деятельности человека.
Корень “логос” обозначает науку, или изучение чего-либо, и в естественных, и в общественных науках, и в таком смысле чрезвычайно широко употребляется.
Геоэкология имеет дело не с Землей в целом, а лишь с относительно тонкой поверхностной оболочкой, где пересекаются геосферы (атмосфера, гидросфера, литосфера и биосфера), и где живет и действует человек. Из имеющихся нескольких названий этой комплексной оболочки, термин экосфера наиболее точно отражает ее суть, и потому является наиболее подходящим, хотя пока не общепринятым.
Экосфера представляет собой всемирную область интеграции геосфер и общества. Экосфера есть объект геоэкологии. Геоэкология - это междисциплинарное научное направление, изучающее экосферу как взаимосвязанную систему геосфер в процессе ее интеграции с обществом. Геоэкология появилась, когда деятельность человека стала существенным фактором преобразования Земли. Она основывается на глобальном, общемировом подходе, но на этой основе не меньшее значение имеют проблемы регионального и локального характера. В рамках широкого понятия “геоэкология” находятся многие, весьма разнообразные, мульти дисциплинарные научные направления и практические проблемы. Неудивительно, что термин “гео-экология” не получил еще общепринятого определения. Потребуется еще некоторое, может быть, значительное время на то, чтобы геоэкология выкристаллизовалась как область научного познания.
В настоящее время складываются два междисциплинарных научных направления, переплетенных друг с другом и пока еще слабо дифференцированных. Это геоэкология и природопользование.
Природопользование это междисциплинарное научное направление, исследующее общие принципы использования обществом природных ресурсов и геоэкологических “услуг”. При этом в понятие экологических “услуг” входят разнообразные явления, такие как процессы поддержания устойчивости экологических и других природных систем, как механизмы естественной само очистки природных и природно-техногенных систем от загрязнения, как комплексная роль биологических систем в качестве источника возобновимых ресурсов, резервуара биологического разнообразия, механизма поддержания качества воды и воздуха, объекта наслаждения природой и пр. Геоэкология и природопользование тесно взаимосвязаны: без понимания процессов (как естественных, так и антропогенных) на глобальном уровне невозможно устойчивое использование при родных ресурсов, тогда как без понимания проблем использования ресурсов геоэкология оказывается недостаточной. Основное различие между геоэкологией и природопользованием в том, что первое в большей степени направлено на понимание сверхсложной системы, называемой экосфера, в то время как второе больше ориентировано на рациональное использование ее ресурсов.
Можно сказать, что геоэкология в большей степени основана на естественных науках о Земле, в то время как природопользование в такой же степени базируется на экономических науках, но в том и другом случае это междисциплинарные направления, относящиеся и к естественным, и к общественным наукам. Наряду с понятием “экосфера” существует еще несколько подобных понятий, употребляемых в литературе. Как правило, они плохо определены, и границы между ними нечетки. Это такие понятия как окружающая среда, природная среда, географическая оболочка, биосфера и др. Поскольку экосфера это общемировая область интеграции природы и общества, она отличается от понятия “географическая оболочка”, в котором на первое место ставится взаимосвязь и взаимодействие различных природных сфер, или геосфер (атмосферы, гидросферы, биосферы и литосферы).
Выражение “окружающая среда” употребляется чаще всех других подобных понятий. Оно возникло в русском языке для обозначения понятий, отражающих новые для науки междисциплинарные области знания, касающиеся взаимоотношений человека с окружающей его средой. Ему соответствуют: “environment” по-английски и по-французски, “umwelt” по-немецки, “medioambiente” по-испански, “ambiente” по-итальянски. Часто возникает необходимость образовать прилагательное от словосочетания “окружающая среда”. В русском языке термину “окружающая среда” и термину “экология” соответствует прилагательное “экологический”. Это создает определенную путаницу в понятиях. В английском языке ситуация проще: слову “environment” соответствует прилагательное “environmental”, отличающееся по смыслу от слова “ecological”, происходящего от “ecology”.
Как и экосфера, термин “окружающая среда” подчеркивает взаимоотношения общества с окружающей его природой. В отличие от экосферы, где основа - глобальная, а на ее базе возникают локальные задачи, экологические проблемы в понятии “окружающая среда” носят скорее локальный характер, а из них уже выстраиваются глобальные проблемы. Кроме того, в названии “окружающая среда” просвечивают интересы, ориентированные на человека. Часто даже говорят и пишут “окружающая человека среда”. Таким образом, понятие “окружающая среда” антропоцентрично, то есть оно ставит в центр нашего мира человека, забывая о том, что человек это часть природы. Термин “экосфера” более нейтрален или даже биоцентричен.
Если представить окружающую среду в виде двух основных компонентов, естественного и общественного, то термин “природная среда” относится к первому.
Иногда экосферу Земли представляют в виде трех основных компонентов: геосферы, техносферы и социосферы, отражающих, соответственно, природную, техногенную и общественную части единой системы Земля. Такое деление представляется несколько искусственным, механистичным.
Термин “геологическая среда”, чаще употребляемый в геологии, отражает интерес и вовлеченность этой науки в геоэкологические проблемы, особенно в проблемы взаимодействия верхних горизонтов литосферы и деятельности человека. Отсюда более корректный термин “экологическая геология”.
В литературе, в особенности публицистической и научно популярной, часто используется понятие “биосфера” в приложении ко всей совокупности природных явлений и процессов, взаимодействующих с обществом. Термин “биосфера” ближе всего соответствует понятию “природная среда”. Он получил широкое распространение благодаря В.И. Вернадскому, который, используя его, справедливо подчеркивал, таким образом, исключительную роль живого вещества в формировании и функционировании Земли как системы. Однако роль человека в этом термине в явном виде не определена. Кроме того, понятие “биосфера” часто обозначает также сферу живого вещества как одну из геосфер Земли, наряду с литосферой, атмосферой и гидросферой, а путаница в основных понятиях нежелательна. В этой книге, как и во многих других публикациях, слово “биосфера” обозначает одну из геосфер Земли.
2.3 Область исследования
1) Глобальные геосферные жизнеобеспечивающие циклы -- изучение роли геосферных оболочек Земли в глобальных циклах переноса углерода, азота и воды.
2) Глобальная геодинамика и ее влияние на состав, состояние и эволюцию биосферы. Экологические кризисы в истории Земли. Исторические реконструкции и прогноз современных изменений природы и климата.
3) Влияние геосферных оболочек на изменение климата и экологическое состояние, дегазацию, геофизические и геохимические поля, геоактивные зоны Земли.
4) Глобальный и региональные экологические кризисы.
5) Междисциплинарные аспекты стратегии выживания человечества и разработка научных основ регулирования качеством состояния окружающей среды.
6) Природная среда и ее изменения под влиянием урбанизации и хозяйственной, в том числе горнодобывающей, деятельности человека: химическое и радиоактивное загрязнение почв, пород, поверхностных и подземных вод, возникновение и развитие опасных техноприродных процессов, наведенные физические поля, деградация криолитозоны, сокращение ресурсов подземных вод.
7) Характеристика, оценка состояния и управление современными ландшафтами.
8) Разработка научных основ рационального использования и охраны водных, воздушных, земельных, рекреационных, минеральных и энергетических ресурсов Земли, санация и рекультивация земель, ресурсосбережение и утилизация отходов.
9) Геоэкологические аспекты биоразнообразия.
10) Геоэкологические аспекты природно-технических систем. Геоэкологический мониторинг и обеспечение экологической безопасности.
11) Динамика, механизм, факторы и закономерности развития опасных природных и техноприродных процессов, прогноз их развития, оценка опасности и риска, управление риском, превентивные мероприятия по снижению последствий катастрофических процессов, инженерная защита территорий, зданий и сооружений.
12) Геоэкологическое обоснование безопасного размещения, хранения и захоронения токсичных, радиоактивных и других отходов.
13) Геоэкологические аспекты устойчивого развития регионов.
14) Геоэкологическая оценка территорий: современные методы и методики геоэкологического картирования, моделирования, геоинформационные системы и технологии, базы данных; разработка научных основ государственной экологической экспертизы и контроля.
15) Теория, методы, технологии и технические (в том числе строительные) средства оценки состояния, защиты, восстановления и управления природно-техническими системами, включая агросистемы.
16) Специальные экологически и технически безопасные конструкции, сооружения, технологии строительства и режимы эксплуатации объектов и систем в области природопользования и охраны окружающей среды; экологически безопасное градостроительство.
17) Технические средства, технологии и сооружения для прогноза изменений окружающей среды и ее защиты, для локализации и ликвидации негативных природных и техногенных воздействий на окружающую среду.
18) Технические средства контроля и мониторинга состояния окружающей среды.
19) Технические методы и средства безопасной утилизации, хранения и захоронения промышленных, токсичных и радиоактивных отходов.
20) Теория и методы оценки экологической безопасности существующих и создаваемых технологий, конструкций и сооружений, используемых в процессе природопользования.
21) Методы и технические средства оперативного обнаружения, анализа причин и прогноза последствий чрезвычайных ситуаций, угрожающих экологической безопасности.
22) Разработка и совершенствование государственного нормирования и стандартов в природопользовании, в оценке состояния окружающей среды.
23) Разработка научно-методических основ и принципов экологического образования.
Заключение
Современные технологии в геоэкологических исследованиях, такие как математическое моделирование природных и природно-антропогенных систем, внедрение фрактального подхода к их изучению, автоматизированная компьютерная обработка данных дистанционного зондирования, аналитических исследований природных сред, создание ГИС и другие методологические достижения наук о Земле последних нескольких десятилетий существенно усовершенствовали возможности научно обоснованного природопользования.
Также наблюдается усиление интеграции наук о Земле именно тогда, когда необходимо решать проблемы управления окружающей средой в условиях чрезмерной антропогенной нагрузки на природу. И формирование такой широкой области знания как геоэкология весьма облегчает поиск решений в области управления различными подразделениями биосферы. Очевидно, большие перспективы имеют такие составляющие геоэкологии как урбогеоэкология, агрогеоэкология, горнопромышленная геоэкология, лесохозяйственная геоэкология, водохозяйственная геоэкология и др., а также более широкие - геоэкология аридных территорий, геоэкология Севера, геоэкология горных стран и др., и, наконец, планетарная геоэкология.
Итак, геоэкология:
Интегрирует данные многих, но в особенности геолого-географических дисциплин с целью более глубокого понимания законов функционирования природных и природно-антропогенных систем;
Новый уровень взаимопроникновения оформившихся ранее интегральных наук, исследующих геосистемы различных, но в особенности высоких рангов;
Будет касаться и проблем, связанных с серьезно затронутой человеческой деятельностью частью Космоса;
Это наука об организованности биосферы, вмещающей ее супергеосферы и околоземного Космоса, об их антропогенном изменении, способах управления для целей выживания и устойчивого развития цивилизации;
Наука о механизме и архитектуре окружающей среды, при необходимости использующая ретроспективы и прогнозирование.
Формирующаяся геоэкология во многом по другому начинает раскрывать известные ранее законы природы и подошла к открытию новых. Тем самым она оказывает мощное воздействие на развитие общества. Геоэкология будет одной из главных наук в следующем столетии.
С писок использованных источников
1. Акимов Т.А. Экология: учебник для вузов /Акимов Т.А., Хаскин В.В. - М.: Юнита, 1998. - 340 с.
2. Братков В.В. Геоэкология: Учеб.пособие / В.В. Братков, Н.И. Овдиенко. - М., 2005.- 313 с.
3. Голубев Г. Н. Геоэкология. Учебник для студентов высших учебных заведений. / Г.Н Голубев - М.: Изд-во ГЕОС, 1999. - 338 с.
4. Горшков С.П. Концептуальные основы геоэкологии: Учебное пособие. / С.П. Горшков - Смоленск: Изд-во Смоленского гуманитарного университета, 1998.
5. Кочуров Б. И. Геоэкология: экодиагностика и эколого-хозяйственный баланс территорий. / Б. И. Кочуров -- Смоленск: СГУ, 1999. -- 154 с.
Размещено на Allbest.ru
Рассмотрение глобальных и универсальных задач геоэкологии, ее системные особенности. Изучение истории становления и развития данной науки; ее современное состояние. Характеристика основных подходов к изучению проблем взаимодействия природы и человека.
реферат , добавлен 07.11.2011
Экосфера, как всемирная область интеграции геосфер и общества и объект изучения геоэкологии. Сходства геоэкологии и природопользования. Взаимозависимость экосферы и общества. Природные ресурсы и геоэкологические "услуги". Свойства геоэкологических систем.
реферат , добавлен 08.11.2013
История зарождения и этапы становления экологии как науки, оформление экологии в самостоятельную отрасль знаний, превращение экологии в комплексную науку. Возникновение новых направлений науки: биоценология, геоботаника, популяционная экология.
реферат , добавлен 06.06.2010
История и основные этапы становления земледелия в человеческом обществе, степень его развития на современном этапе. Труды ученых античного времени о земледелии. Формирование экологии как самостоятельной науки и ее значение, законодательное обоснование.
контрольная работа , добавлен 15.05.2010
История возникновения термина "устойчивое развитие". Принципы устойчивого развития. Реализация проектов по обеспечению устойчивого развития в различных сферах в некоторых городах мира. Городское планирование и развитие. Отходы потребления и производства.
курсовая работа , добавлен 28.05.2012
Исследование предыстории экологии как отдельной дисциплины. Ознакомление с основными этапами расширения экологической мысли. Рассмотрение роли "Истории животных" Аристотеля. Изучение влияния современной экологии на социальные и гуманитарные науки.
презентация , добавлен 19.04.2015
Предмет, задачи, методы исследования экологи. Структура современной экологии, ее связь с другими науками. Уровни организации живых систем. Взаимодействие природы и общества. Виды и методы экологических исследований. Основные экологические проблемы.
реферат , добавлен 10.09.2013
История развития экологии. Становление экологии как науки. Превращение экологии в комплексную науку, включающую в себя науки об охране природной и окружающей человека среды. Первые природоохранные акты на Руси. Биография Келлера Бориса Александровича.
реферат , добавлен 28.05.2012
Характеристика этапов развития экологии: первобытное общество и античные цивилизации, от Средневековья к Возрождению, век естествознания. Основные принципы экологии. Основные факторы внешней среды. Глобальная экология и опасность экологического кризиса.
курсовая работа , добавлен 19.07.2010
Зарождение и становление экологии как науки. Взгляды Ч. Дарвина на борьбу за существование. Оформление экологии в самостоятельную отрасль знаний. Свойства "живого вещества" согласно учению В.И. Вернадского. Превращение экологии в комплексную науку.
Экологией как составной частью биологической науки был сделан огромнейший вклад в общее развитие науки и озвучен фундаментальный вывод о наличии противоречия между природными объектами, природными системами и человеком.
Это противоречие заключается в том, что природные системы стремятся к увеличению сообществ, видов и более крупных таксономических единиц и способствуют поддержанию их на определенном уровне таксономического разнообразия. В то же время хозяйственная деятельность человека приводит к нарушениям существующего многообразия природы и способствует гибели определенных экосистем.
Длительные и оживленные дискуссии, протекавшие в 60-е и 70-е годы XX в., со всей очевидностью показали, что возникшее противоречие между человеком и остальной частью живой природы невозможно разрешить в рамках классической биологической науки. Эти дискуссии и возникшее широкое общественное движение за сохранность окружающей среды привели к тому, что представители небиологических научных дисциплин не только решили применять и использовать сам термин «экология», но и стали пользоваться в своих исследованиях разработанными экологическим направлением в биологии методологией и методами исследований. Таким образом, экология была введена в общий лексикон современной научной парадигмы для обозначения взаимоотношений человека с окружающей средой.
В настоящее время экология является комплексной наукой или системой наук, которая рассматривает как общие законы, так и закономерности функционирования экосистем различного иерархического уровня, а также положение человека в экосистемах, меры и степень воздействия человека на существующие экосистемы. В соответствии с этим появилось множество научных направлений естественного и гуманитарного профиля, которые получили собственный статус. Для того чтобы подчеркнуть сугубо биологическое направление в экологии, которое исторически относилось к биологии, его нередко стали именовать биоэкологией.
В отличие от биоэкологии комплекс наук, изучающих состояние окружающей среды, т. е. состояние географической оболочки и в определенной мере геологической среды, исследователи выделили из глобальной или всеобщей экологии в качестве новой науки, которую стали именовать геоэкологией.
В середине XX в. термином «геоэкология» стали пользоваться представители как географических и геологических, так и социологических циклов наук, и поэтому довольно быстро этот термин превратился в термин свободного пользования. Его стали использовать при исследованиях и решениях любых, даже юридической направленности, проблем природоохранной деятельности.
Исходя из многосторонности оценки экологической ситуации, исследователи к содержанию термина «геоэкология» подходят многофакторно, и взгляды даже сторонников одного и того же научного направления существенно различаются. Особенно это различие проявилось у геологов и географов. Начиная с 70-х годов XX в. у работников геологической службы все большее распространение приобретает термин «геоэкология», но в геологическом смысле. В практику геологоразведочных работ в качестве самостоятельной разновидности введены так называемые геолого-экологические исследования с непременным составлением специальных карт. У некоторых представителей геологического направления термин «геоэкология» употребляется в суммарном его значении: геология + экология. С. В. Клубов и Л. Л. Прозоров справедливо отмечают (1993), что «геологи, обладая соответствующим арсеналом технических средств и технологией, способны решать задачи, связанные с изучением не только недр, но и техногенных последствий». При этом определяется содержание вредных веществ в воздухе, в водных источниках и водоемах, выявление вредных аномалий в почвенном покрове и местах утилизации.
Но все-таки надо учитывать и то обстоятельство, что с достаточно давних пор географы в объект своих исследований включили экологию и эту новую интеграцию наук именуют геоэкологией. В объект исследований они не только включают природные и антропогенные ландшафты, но и отмечают, что конечной целью изучения является оптимизация природопользования. Как было показано в предыдущих главах, многие исследователи рассматривают геоэкологию как третье направление в географии наряду с физической и социально-экономической географиями, но иногда это направление даже предлагают именовать географией природопользования.
На основании многофакторности науки довольно быстро сложилось представление, что геоэкология является междисциплинарным направлением - своего рода метанаукой, в которой суммируются все существующие знания об экологическом состоянии . В дальнейшем оказалось, что представители данного направления предлагают в сферу деятельности геоэкологии присоединить и знания об антропогенно измененных высокоорганизованных системах. Однако в таком широком понимании геоэкология не только поглощает классическую экологию или биоэкологию, но и становится синонимом термина «биология окружающей среды», введенного известным американским экологом Ю. Одумом.
Сторонники другого направления рассматривают геоэкологию как междисциплинарное направление наук о Земле, в котором объединены все знания об экологических свойствах и проблемах геосфер. Следовательно, объектом и предметом исследования геоэкологии в этом понимании становится географическая оболочка, в которую включается и геологическая среда. Таким образом, геоэкология рассматривает экологические функции геосфер, т. е. становится экологией геосфер. В таком понимании геоэкология может подразделяться на экологию (метеоэкологию), экологию гидросферы, или гидроэкологию (экологию вод суши и экологию Мирового океана), экологию почв (педоэкологию), экологию литосферы (геологической среды).
Методологической основой геоэкологии являются системный анализ и многофакторный (синергетический) подход к изучению окружающей среды в тесной связи с изучением атмосферы, гидросферы, биосферы и техносферы. Функциональная единица изучения геоэкологии - геоэкологические системы. Таким образом, иерархические системы в геоэкологии выстраиваются в таком же порядке, как и в биоэкологии.
Весьма важными являются конечные выводы геоэкологических исследований, которые приводят к рациональному и щадящему подходу к окружающей среде и расширению медико-биологической . Это дает возможность при проведении соответствующего картирования определять места локализации тех или иных очагов заболеваний и коррелировать их с геоэкологическими условиями.
В более широком аспекте рассматривает геоэкологию В. И. Осипов (1993). По его мнению, объектом геоэкологии являются геосферные оболочки Земли, т.е. не только литосфера или геологическая среда, но и гидросфера, атмосфера и биосфера. В таком случае предметом геоэкологической науки является совокупность всех знаний о геосферах, включая изменения, происходящие под влиянием природных и техногенных факторов. Важнейшие задачи геоэкологии, по мнению Осипова, - анализ изменения геосфер под влиянием природных и техногенных факторов, рациональное использование водных, земельных, минеральных и энергетических ресурсов Земли, снижение ущерба, наносимого окружающей среде природными и природно-техногенными катастрофами, и обеспечение безопасного проживания людей.
В качестве основного объекта изучения экологической геологии выделяют геологическую среду. Под ней подразумевают верхнюю часть литосферы, взаимодействующую с биотой, влияющую на среду обитания человека, которая находится во взаимодействии с техногенными факторами. В геологическую среду включают геобиосферу (фитобиосферу и педосферу суши) и литобиосферу (т. е. верхнюю часть литосферы, где организмы формируют примитивные биоценозы и размножаются), а также подземную часть техносферы. Они дифференцируют экологическую геологию на два блока: изучение геологической среды как фактора воздействия на организмы; исследование геологической среды в аспекте выявления опасных геологических процессов и явлений, угрожающих жизни людей и инженерным объектам.
Несмотря на то что термин «геоэкология» утвердился среди наук географического профиля сравнительно недавно, он быстро стал термином свободного пользования. Им широко пользуются в географических, геологических, социальных и других науках при разработке проблем природоохранной деятельности. Именно из-за широты применения термин «геоэкология» до сих пор трактуется по-разному.
Таким образом, геоэкология является междисциплинарным направлением, суммирует все знания об экологических проблемах Земли и представляет собой сочетание биологических, геологических, почвенных и географических наук. Объектом такой метанауки являются все высокоорганизованные системы; к ним же относятся системы, созданные человеком, и ландшафтные системы, измененные человеком. В таком понимании геоэкология поглощает классическую экологию или биоэкологию и становится синонимом термина «биология окружающей среды».
Сторонники других представлений рассматривают геоэкологию как междисциплинарное направление наук о Земле, объединяющее все знания об экологических проблемах геосфер. В соответствии с этим геоэкология, или экология геосфер, может быть подразделена на экологию атмосферы (метеоэкологию), экологию гидросфер или гидроэкологию с соответствующим подразделением на экологию вод суши и экологию Мирового океана, экологию почв (педоэкологию), экологию литосферы или экологическую геологию.
Сторонники третьего направления под геоэкологией понимают науку, изучающую законы взаимодействия литосферы и биосферы. Объектом ее исследований является литосфера, традиционная для изучения геологии геосфера, а предметом - экологические функции и экологические свойства геологической среды. Для этого направления часто используют термин «экогеология», а чаще - «экологическая геология». Это направление экологической метанауки, в свою очередь, может подразделяться на динамическую экогеологию, экологическую геофизику, экологическую геохимию, экологическую геодинамику и т. д.
Под экологической геологией в настоящее время понимают научное направление в геологии, изучающее верхние горизонты литосферы. Предметом исследования являются экологические функции литосферы, а объектом исследования - традиционные для геологических наук геосферы Земли. Такое понимание термина необходимо дополнить еще одним существенным моментом. Экологическая геология должна изучать экологические функции не только литосферы, но и мантии и земного ядра, рассматривать геологическую роль и выделять экогеологические функции всех геосфер Земли, т. е. экологические свойства и экологические функции геологической среды в широком понимании этого термина, а также выявлять в экологическом аспекте взаимодействие геологической среды с биосферой. В таком случае в составе экологической геологии, кроме собственно экогеологии, изучающей экологические функции литосферы, должны находиться историческая геоэкология (научное направление, изучающее экологическое состояние среды в геологическом и историческом прошлом), экологическая геодинамика и экологическая геотектоника, экологическая гидрогеология, экологическая геохимия, экологическая геофизика, экологическая геокриология, экологическая инженерная геология.
Следовательно, в общем виде экологическая геология - это наука, изучающая законы взаимодействия литосферы и биосферы, выявляющая геологическую роль и геоэкологическую специфику всех внешних геосфер Земли, выясняющая экологическую роль мантии и земного ядра и учитывающая специфику геологической роли человека и его хозяйственную деятельность.
В связи с тем что экология является интегрирующей наукой множества естественнонаучных направлений, в настоящее время в ней используется огромное количество терминов и понятий, многие из которых требуют специального разъяснения и определения. Вполне естественно, что рассмотрение всех без исключения терминов просто немыслимо. Поэтому остановимся только на главных из них. Деятельность человека, как и всех остальных представителей животного мира, протекает на Земле в пределах определенного пространства, которое именуется окружающей средой. Под окружающей средой принято понимать систему взаимосвязанных природных или антропогенных объектов и явлений, в пределах которых протекает вся жизнедеятельность человека и животных. Взаимодействие природных объектов и явлений, с одной стороны, и органического мира, с другой, протекает через круговорот веществ. Для человечества окружающая среда включает природные, социальные и искусственно создаваемые, различные по назначению и масштабам природные объекты, прямо или косвенно воздействующие на жизнь и благосостояние людей. Факторы окружающей среды делятся на естественные (природные) и искусственные (антропогенные или техногенные).
Местообитание данного организма - это место, где он живет, или место, где его можно найти. Сообщество организмов или любая совокупность популяций, населяющих определенную территорию, называются биотопом (от греч. «био» - жизнь, «топос» - место). Это участок земной поверхности, характеризующийся однородностью геологического строения, микроклимата, водного режима, рельефа и почвенного покрова, занятый определенным биотическим сообществом. В общем виде биотоп - неорганический компонент биогеоценоза.
Биогеоценоз (от греч. «биос» - жизнь, «гея» - Земля, «койкос» - обитание) - однородный участок земной поверхности с определенным составом живых и косных компонентов, объединенных общим веществом и энергией в единый природный комплекс. Совокупность биогеоценозов составляет биосферу.
Составной частью биогеоценоза является биоценоз - совокупность животных, растений, грибов и микроорганизмов, совместно населяющих определенный участок суши или водоема. В англоязычных странах используется близкий термин - сообщество. Выделяют фитоценоз - совокупность растений и зооценоз - совокупность животных.
Экологическая ниша не только включает физическое пространство, занимаемое организмом, но и фиксирует функциональную роль организма в сообществе и его положение относительно градиентов внешних факторов - температуры, влажности, кислотности почвы и других условий существования организмов (Ю. Одум, 1986). Экологическая ниша организма - понятие многомерное и зависит не только от того, где и как живет организм, но и от того, что делает он в пространстве, т. е. как и каким образом преобразуется , как реагирует на те или иные физические или биологические аспекты среды и как организм изменяет среду обитания, а также от того, как он ограничен сферами влияния других видов.
Окружающую среду составляют геосферы Земли. Под ними понимаются более или менее концентрические слои, охватывающие всю Землю и обладающие присущими только им характерными физическими, структурными, физико-химическими, химическими и биологическими свойствами. Геосферы подразделяются на внешние и внутренние. К внешним относятся атмосфера и гидросфера, которая, в свою очередь, подразделяется на гидросферу суши, Мирового океана и подземную часть гидросферы, а также земную кору. К внутренним геосферам относятся мантия и ядро.
Земная кора, атмосфера и гидросфера входят в состав биосферы - сложной прерывистой оболочки Земли, являющейся средой обитания биоты - живого вещества планеты. Под биосферой австрийский геолог Э. Зюсс, впервые употребивший этот термин в 1875 г., понимал тонкую живую оболочку Земли. Это понятие в настоящее время равноценно современному понятию «биота». По-иному понимал биосферу В. И. Вернадский (1967): «Биосфера - это среда нашей жизни, это та «природа», которая нас окружает». Биосфера, по Вернадскому, включает не совокупность организмов, а составляет единое живое вещество планеты, находящееся в постоянном взаимодействии с абиотической средой и биокосными системами. Ученым очерчены границы биосферы. Верхняя граница проведена у озонового экрана, т.е. на высоте 17-25 км над Землей, а нижняя - внутри стратисферной части литосферы, т.е. до термической отметки 100 °С, которая располагается на глубине 8-10 км в зависимости от геотермического градиента. В таком случае в природе существуют и ископаемые, или былые биосферы. Следы древних биосфер, существовавших в геологическом прошлом, сохранились в виде окаменелостей животного и растительного мира, а также следов их жизнедеятельности. С термином «биосфера» тесно смыкается термин «экосфера», которым Ю. Одум (1971) определял сферу деятельности живых организмов и окружающую их среду. Таким образом, в определенной мере правы те ученые, которые считают, что биосфера и экосфера являются синонимами, и на этом основании предпочитают не пользоваться термином «экосфера».
Биосфера, в свою очередь, распадается на ряд частных экосистем. Этот термин был введен в экологию английским геоботаником А. Тенсли в 1935 г. Экосистемой называют любое сообщество живых организмов и его среду обитания, объединенные в единое функциональное целое. Размеры экосистем могут меняться в широких пределах - от стебля растения или ствола дерева до органических сообществ гигантских размеров. К глобальной экосистеме относится сама биосфера.
Важнейшим понятием в экосистеме считается биогеоценоз - единый взаимообусловленный природный комплекс, представляющий собой совокупность растений, животных и микроорганизмов с соответствующим участком земной поверхности - биотопом. Следовательно, биогеоценоз - это совокупность биотических и абиотических факторов, т. е. биоценоза и биотопа.
По сути понятия «экосистема» и «биогеоценоз» являются синонимами. Термином «экосистема» широко пользуются американские ученые, а «биогеоценоз» - европейские, в том числе и российские исследователи. Литосфера, гидросфера, атмосфера и биосфера с входящими в них биогеоценозами составляют природную среду или природные оболочки. Но кроме природных существует и расширяется искусственная или антропогенная (техногенная) оболочка. Техносфера - это созданная деятельностью человека среда обитания, являющаяся частью биосферы. К техносфере относятся все хозяйственные объекты - природно-технические, геотехнические, инженерно-геологические, технические системы и функционирующие в них технологические процессы. Хозяйственными объектами или хозяйственными системами являются промышленность, сельское хозяйство, строительная индустрия, жилищно-коммунальное хозяйство.
Под воздействием хозяйственной деятельности человека техносфера развивается и в результате разумных целенаправленных действий человека заставляет биосферу переходить в качественно новое состояние - ноосферу (от греч. «ноос» - разум, «сфера» - шар), или сферу разума. Понятие «ноосфера» было введено в науку французским математиком и философом Э. Леруа в 1927 г. и широко использовалось французским биологом П. Тейяром де Шарденом начиная с 1930 г. Особенно широко пользовался этим термином В. И. Вернадский, который первым глубоко обосновал переход биосферы в ноосферу. Ноосфера представлена Вернадским как особая оболочка Земли, к которой должно прийти разумное развитие человечества и в пределах которой проявляется позитивная хозяйственная деятельность человеческого общества. Ноосфера отражает духовную жизнь общества и, по мнению ряда ученых, представляет собой вторую составную часть (после техносферы) - социосферу. Социосфера, или антропосфера (от греч. «антропос» - человек, «сфера» - шар), - это сфера Земли и Ближнего Космоса, которая в наибольшей степени прямо или косвенно видоизменена деятельностью человека.
Пространство, в котором взаимопроникают и взаимодействуют литосфера, гидросфера и атмосфера, носит название географической оболочки. Ей присуща целостность, обусловленная непрерывным обменом веществом и энергией между ее составными частями. В пределах географической оболочки происходит круговорот вещества, создающий многократные повторения одних и тех же процессов и явлений, обусловливающий их высокую суммарную эффективность и обеспечивающий непрерывность развития. Эта оболочка является открытой системой, получающей поток энергии в виде солнечного излучения и частично за счет геофизических процессов, протекающих в недрах Земли. Она формируется не только в результате взаимодействия перечисленных выше геосфер, но и главным образом за счет деятельности организмов и под воздействием солнечной энергии.
В 80-е годы XX в. в геологическую науку было введено понятие «геологическая среда», которая, по мнению ряда ученых, представляет собой часть географической оболочки. Она соответствует самой верхней части земной коры и выступает как минеральная основа биосферы. Автор этого термина Е. М. Сергеев (1979) и его последователи под геологической средой понимают верхнюю часть литосферы, находящуюся под воздействием инженерно-хозяйственной деятельности человека, которая, в свою очередь, и определяет эту деятельность. Верхней границей геологической среды в таком понимании является поверхность рельефа, характерная для конкретной территории. Нижняя граница геологической среды зависит от глубины проникновения человека в толщу земной коры в ходе различных видов его деятельности. Единственная в мире сверхглубокая скважина имеет глубину 12 261 м, и эта отметка является рекордной. Как известно, многочисленные нефтеразведочные, нефте- и газодобывающие скважины имеют глубину 5-6 км.
Следуя представлениям Е. М. Сергеева, в геологическую среду необходимо включать почвы и верхние горизонты горных пород, в пределах которых происходит инженерно-геологическая деятельность человека. Таким образом, по мере расширения хозяйственных работ границы геологической среды будут изменяться.
Однако такое понимание геологической среды связано только с утилитарным направлением и основывается исключительно на инженерно-геологической деятельности человека. На наш взгляд, понятие «геологическая среда» должно рассматриваться в более широком плане: геологическая среда - это то пространство, где совершаются геологические процессы. Независимо от места своего возникновения (в глубоких недрах или на земной поверхности) эндогенные и экзогенные процессы, взаимодействующие между собой и с внешними геосферами, совершают в огромнейших масштабах разнообразные геологические преобразования. При определенных условиях в геологической среде возникает вся масса горных пород и минералов, существуют органические сообщества, действуют геологические силы, преобразующие лик Земли, возникают катастрофические, стихийные геологические явления.
Основными составляющими частями геологической среды являются:
горные породы, минералы и почвы, в том числе искусственные, созданные в результате хозяйственной деятельности человека;
эндогенные и экзогенные геологические процессы, действующие в определенных условиях геологической среды;
нижняя часть атмосферы;
гидросфера, в том числе подземная;
инженерно-геологические объемные тела и искусственные многокомпонентные динамические системы.
Следовательно, в отличие от прошлого в геологической среде не только действуют и формируются сугубо природные объекты и системы, но и в нее проникают вещества и объекты техносферы. Геологическую среду, в которой действуют геологические и инженерно-геологические процессы, характеризуют материальные объекты - компоненты геологической среды, а также энергетические составляющие, в число которых входят геофизические поля и геохимические аномалии, вместе образующие геопатогенные зоны.
Объектом изучения геоэкологии является географическая оболочка, включающая атмосферу, поверхностные суши, Мировой океан и почву. Предмет ее исследований связан с экологическими функциями атмосферы, гидросферы и педосферы. Если экологические функции в отношении почвы в настоящее время благодаря исследованиям почвоведов и главным образом Г. В. Добровольского и Е. Д. Никитина (1990) можно считать окончательно оформленными, то в отношении других геосфер они пока только очерчены. Под экологическими функциями следует понимать роль отдельных геосфер в жизни, сохранении и эволюции экосистем в целом.
Объектом исследования экологической геологии являются традиционные для геологического цикла наук внутренние геосферы Земли, т.е. литосфера, мантия и земное ядро, а также геологическая роль внешних геосфер - атмосферы и гидросферы. В то время как поверхность литосферы до глубин 12 км доступна для изучения прямыми геолого-экологическими методами, внутренние части литосферы, астеносфера, верхняя и нижняя мантии, а также внешнее и внутреннее ядро изучаются пока только в теоретическом плане - на основе интерпретации сейсмических, гравитационных, электротеллурических, электромагнитных и иных данных и на основе тех специфических наблюдений, с помощью которых выявляются действия глубинных процессов, определенным образом отражающихся на земной поверхности, в атмосфере и гидросфере.
Приведенное выше довольно широкое определение экологической геологии не должно казаться всеохватывающим. Оно укладывается в определенные рамки, обусловленные объектами исследований геологических наук, которые дополняются их экологической сущностью. Предметное поле экологической геологии формируется в плоскости пересечения биологии и геологии. Таким образом, предметом исследования экологической геологии являются экологические функции литосферы, мантии и земного ядра и геологическая роль внешних оболочек Земли, выраженная в форме геологических процессов. Причем геологическая роль внешних геосфер и их экологические функции рассматриваются под углом зрения их влияния как на биосферу в целом, так и на составляющие ее компоненты, т. е. на разные по структуре и объему экосистемы.
В то же время надо иметь в виду, что экологические функции атмосферы, гидросферы, географических ландшафтов и других над литосферных компонентов, равно как и географической среды в целом, должны глубоко изучаться экологической географией, которая продолжает именоваться геоэкологией, а почвы - экологическим почвоведением.
Как справедливо отмечают некоторые авторы, в частности В. Т. Трофимов (1995), весь узел противоречий и разночтений в геоэкологии связан с разграничением сфер влияния и объектов исследования геологии, географии и почвоведения. Оперируя понятиями «ландшафт» и «геологическая среда» с весьма расплывчатыми и неустоявшимися границами геологи и географы в объект своих исследований часто включают одни и те же геосферные оболочки или их части, в частности зону аэрации почвы, кору выветривания, поверхностные и подземные воды, рельеф. Справедливости ради надо отметить, что представители географической науки слабо используют термин «экологическая география», а оперируют определениями типа «экология воздушного бассейна», «геохимия ландшафта», «экология Мирового океана». И здесь объектами исследований выступает абиотическая составляющая глобальных экосистем, что позволяет считать их составными частями экологической географии. Кроме них к этому же направлению должна относиться и биогеография, занимающаяся экологическими проблемами возникновения и распределения экосистем на уровне ландшафтов.
В таком случае экологическая геология, экологическая география, как и экологическое почвоведение, выступают составными частями геоэкологии. Следовательно, геоэкология должна рассматриваться как междисциплинарная наука, ассимилирующая всю информацию об экосистемах Земли высокого уровня организации, включая человеческую популяцию, техносферу и ноосферу (В. Т. Трофимов и др., 1995).
Несмотря на то что термин «геоэкология» существует с 1939 г., его весьма неоднозначно используют науки географического и геологического направлений. В настоящее время геоэкология по сути стала экологией геосфер. В связи с этим предлагается оставить геоэкологию в качестве термина науки междисциплинарного направления, которая состоит из экологических научных направлений геологического, географического и почвоведческого циклов. Понятийная и терминологическая база геоэкологии геологической и географической направленности основывается на общеэкологических терминах. Таковыми, в частности, являются биогеоценоз, экосистема, биоценоз, фитоценоз, экологическая ниша, биосфера и экосфера. Однако кроме них геоэкология пользуется собственными терминами - географическая оболочка, геологическая среда, которые являются терминами высших систем в геоэкологической иерархии. Объектами изучения геоэкологии географической и геологической направленности являются все известные для геологии и географии направления и предметы, но с точки зрения их экологической роли.
Геоэкология изучает взаимоотношения организмов и среды обитания с точки зрения их географической принадлежности и влияния географических факторов. В нее входят: экология обитателей разных сред (наземной, почвенной, пресноводной, морской, преобразованной человеком); природно-климатических зон (тундры, тайги, степи, пустынь, тропических лесов и др.); ландшафтов (речных долин, морских берегов, болот, островов, гор, коралловых рифов и т.п.). К геоэкологии относится также экологическое описание различных географических областей, регионов, стран, континентов.[ ...]
Геоэкология. Учебник для студентов высших учебных заведений. - М.: Изд-во ГЕОС, 1999. - 338 с.[ ...]
Геоэкология и природопользование тесно взаимосвязаны: без понимания процессов (как естественных, так и антропогенных) на глобальном уровне невозможно устойчивое использование природных ресурсов, тогда как без понимания проблем использования ресурсов геоэкология оказывается недостаточной. Основное различие между геоэкологией и природопользованием в том, что первое в большей степени направлено на понимание сверхсложной системы, называемой экосфера, в то время как второе больше ориентировано на рациональное использование ее ресурсов. Можно сказать, что геоэкология в большей степени основана на естественных науках о Земле, в то время как природопользование в такой же степени базируется на экономических науках, но в том и другом случае это междисциплинарные направления, относящиеся и к естественным, и к общественным наукам.[ ...]
Геоэкология изучает биосферные оболочки Земли, в том числе подземную гидросферу, как компоненты окружающей среды, минеральную основу биосферы и происходящие в них изменения под влиянием природных и техногенных процессов.[ ...]
Геоэкология как междисциплинарное научное направление еще только формируется, и деятельность человечества, преобразующая экосферу, неизбежно потребует дальнейшего развития этого направления.[ ...]
ГЕОЭКОЛОГИЯ - практический раздел экологии, исследующий экосистемы иерархических уровней - от ландшафта до биосферы включительно; занимающийся изучением региональных и глобальных изменений компонентов природной среды, обусловленных техногенным воздействием; в конкретной практике объектом изучения- Г. являются экосистемы или их составные части: почвы, поверхностные и подземные воды, приземная атмосфера и горные породы.[ ...]
Геоэкология имеет дело не с Землей в целом, а лишь с относительно тонкой поверхностной оболочкой, где пересекаются геосферы (атмосфера, гидросфера, литосфера и биосфера), и где живет и действует человек. Из имеющихся нескольких названий этой комплексной оболочки, термин экосфера наиболее точно отражает ее суть, и потому является наиболее подходящим, хотя пока не общепринятым.[ ...]
Геоэкология (географическая, или ландшафтная, экология) - раздел экологии, основанный на приложении экологических закономерностей к географическим процессам, применительно к экосистемам высоких уровней иерархии. Предметом изучения геоэкологии являются крупные экосистемы - биогеоценозы, биосфера.[ ...]
Геоэкология - наука о взаимодействии географических, биологических и социально-производственных систем. Особое внимание г. обращает на антропогенные процессы экологической дестабилизации и опустошения земель, разработку рекомендаций по рациональному природопользованию и охране природы.[ ...]
Геоэкология - наука о пространственно-временных закономерностях взаимодействия сообществ с окружающей природной средой.[ ...]
В геоэкологии мы можем наблюдать все приведенные выше типы поведения природно-общественных систем.[ ...]
Часто геоэкологию рассматривают как некую рецептивную дисциплину, дающую научное обоснование и рекомендации для приспособления хозяйства к природным условиям. В этом случае предметом геоэкологии можно считать проблему макроорганизации биосферы, вопросы иерархического соподчинения ее макросистем в связи с необходимостью научно обоснованного использования естественных ресурсов и охраны природы (Горшков, 1992).[ ...]
Основы геоэкологии: Учебник/Под ред. В.Г. Морачевского. СПБУ, 1994.352 с. Охрана окружающей среды: Учебник/А.М. Владимиров, Ю.И. Ляхин, А.Т. Матвеев, В.Г. Орлов.[ ...]
Термин “геоэкология” стал утверждаться особенно быстро по этим причинам и отчасти благодаря усилиям ученого-энциклопедиста Н.Ф.Реймерса. Он предложил классическую экологию называть биоэкологией, дабы отличать ее от социальной экологии и геоэкологии.[ ...]
Осипов В.И. Геоэкология - междисциплинарная наука об экологических проблемах геосфер. Геоэкология, 1993, N 1, с. 4-18.[ ...]
Инженерная геоэкология - одна из наук экологического цикла, которая изучает и оценивает взаимодействия сооружений и окружающей среды. Каждое возводимое сооружение - наземное, подземное или надземное в период строительства и эксплуатации нарушает природное равновесие геологической среды, образуется новая экосистема, которая положительно или отрицательно влияет на окружающую среду.[ ...]
Гаврилов В.П. Геоэкология - новая отрасль геологоэкологических знаний//Материалы НТС ОАО “Газпром” “Основные направления создания системы производственного экологического мониторинга РАО “Газпром”, ее разработка и опытно-промышленное внедрение”.- Саратов, июль 1998 г. /ИРЦ Газпром. - 1998. - С. 167-175.[ ...]
С точки зрения геоэкологии под потреблением понимается использование обществом ресурсов экосферы: а) физических ресурсов (минеральное сырье, продукты функционирования биосферы, вода, воздух и пр.), б) “услуг” ее систем жизнеобеспечения (поглощение и переработка отходов), в) “услуг” по обеспечению основных механизмов биосферы (глобальные биогеохимические циклы). Потребление направлено на удовлетворение материальных и, косвенно, некоторых духовных потребностей. Другие употребляемые понятия для обозначения степени использования ресурсов и систем экосферы - богатство, или достаток, или уровень жизни.[ ...]
Особую значимость в геоэкологии имеет раздел, предметом изучения которого являются нефтегазовые недра и последствия, вызываемые их освоением.[ ...]
Большая часть проблем геоэкологии так или иначе связана с педосферой. Химические изменения атмосферы и вытекающие отсюда последствия зависят от участия почвы в глобальных биогеохимических циклах вещества. Состояние океанов, окраинных и внутренних морей и, в особенности, прибрежных зон в сильной степени определяется выносом наносов, растворенных и взвешенных химических веществ со стоком с материков. А в формировании стока всех этих веществ, равно как и собственно жидкого стока, почвенный покров и его состояние играют очень большую роль.[ ...]
Н.М.Фролов считает, что геоэкология - одна из частей экологии, которая изучает последствия взаимодействия живого с окружающей средой, а по объему она делится на экологию географической оболочки и экологию недр Земли .[ ...]
Однако лучше было бы сказать: геоэкология - это наука о природной среде в связи с ее антропогенными изменениями.[ ...]
Первым ученым, употребившим слово "геоэкология" был немецкий географ К.Троль, а в России - написавший об этом в 1970 г. В.Б.Сочава. Наш соотечественник объяснил появление нового термина желанием К.Троля отразить экологическую направленность ландшафтоведения. В.Б.Сочава подчеркивал: типология лесов, пастбищных и других сельскохозяйственных угодий значительно выиграла бы, если бы строилась на ландшафтно-экологической основе. Таким образом, широко используемый ныне природоведами термин изначально был чисто географическим.[ ...]
Но есть и второе. Читаем на с. 60, что геоэкология "является междисциплинарной геологической наукой, нацеленной на решение экологических проблем разного уровня и масштаба, проявляющихся в литосфере или в процессах, обусловленных взаимодействием литосферы с глубинными сферами Земли, в частности с астеносферой".[ ...]
Совместной областью биоэкологии и геоэкологии является учение о биосфере - биосферология.[ ...]
Таким образом, во всех определениях геоэкологии основная мысль заключается в акцентировании на тесной взаимосвязи хозяйственной деятельности человека и недр Земли и необходимости изучения последствий антропогенного воздействия на геологическую среду.[ ...]
Цель курса - дать целостное представление о геоэкологии как интеграции двух наук - географии и экологии, изучающей пространственно-временные особенности взаимодействия общества и природы, и показать географическую картину проявления экологических проблем и ситуаций на территории России и стран СНГ. Кроме того, важным является показать, что экологическая оценка и картографирование - это информационная основа для устойчивого экологически безопасного развития.[ ...]
В.М.Шестаков видит естественно-научное содержание геоэкологии в изучении процессов в природно-технической системе “геосферы - биосфера" при хозяйственной деятельности человека. Геолого-географические подходы, по его мнению, есть главные в геоэкологии. Это представление хорошо увязывается с большинством ранее приведенных.[ ...]
Представляемая читателю книга коллектива лаборатории геоэкологии Красноярского НИИ геологии и минерального сырья подводит итоги многолетних исследований экологических проблем Центральной Сибири. Она посвящена оценке экологического аспекта устойчивого развития региона, который, как известно, наряду с социально-экономическим, обеспечивает равновесное сосуществование человека и природы.[ ...]
Для оценки состояния окружающей среды сотрудниками кафедры геоэкологии и природопользования Санкт-Петербургского университета проведены биоиндикационные исследования. На территории Мончегорска в 2002 г. заложена мониторинговая сеть из 40 участков, приблизительно одинаковых по площади. Границы проведены по улицам и проспектам. Вдоль главной улицы - пр. Металлургов - заложено 15 эталонных площадей (ЭП). На каждом участке сделано описание по плану: характеристика застройки, интенсивность движения, ширина дорог, покрытие дорог, наличие скверов, приусадебных участков, тип зеленых насаждений, характеристика древесной, кустарниковой растительности и травяно-кустарничкового яруса. При наличии сосны обыкновенной (Pinus sylvestris) определены возраст и класс хлороза хвои, состояние сосны, высота отторгнутой корки. Отбор проб почвы проведен на глубине 0-10 см по методу конверта в соответствии с ГОСТ 17.4.4.02-84. На территории города отобраны пробы корки и хвои сосны обыкновенной, черники (Vaccinium myrtillus), брусники (Vaccinium vitis-idaea) и грибов (подосиновик Leccinum auranticum и подберезовик L. scabrum). При оценке состояния хвои применялась следующая шкала: 6 баллов - 100 %, здоровая хвоя, 5 баллов - поражение хлорозом кончиков хвои, 4 балла - пожелтевшие концы и некротические точки, 3 балла - нити хлороза по всей длине хвои, 2 балла - поражена почти вся поверхность, 1 балл - некроз.[ ...]
Попробуем понять, можно ли использовать столь необычную трактовку "геоэкологии". Речь идет о взаимодействии литосферы с системой верхняя литосфера - гидросфера - нижняя атмосфера. Мы видим, что литосфера (1-й объект) своей верхней частью образует и нижний этаж биосферы. Следовательно, часть 2-го объекта одновременно есть и доля 1-го. Получается парадокс, как если бы было необходимо изучить взаимодействие всадника и коня, но при этом вместо них был бы кентавр. Это комментарий к первому определению "геоэкологии" упомянутыми авторами.[ ...]
Вместе с тем, нельзя не отметить и взаимное обогащение идеями в области геоэкологии российской и немецкой школ ландшафтоведения. Так в 1967 г. в Германской Демократической Республике была опубликована книга Э.Неефа “Теоретические основы ландшафтоведения” (на русском языке вышла в свет в 1974 г.). Эта работа, а также исследования в области экологии ландшафта (геоэкологии) К.Троля и культуры ландшафта Г.Рихтера весьма четко определили задачи и подходы к исследованию природных комплексов и их антропогенных модификаций. Тем самым, отечественное антропогенное ландшафтоведение получило дополнительный импульс для развития благодаря познанию опыта и теоретических разработок немецких ученых.[ ...]
Учебник составлен в соответствии с типовой вузовской программой дисциплины “Геоэкология”. Изложены основы геоэкологии - междисциплинарного научного направления, изучающего экосферу как взаимосвязанную систему геосфер в процессе ее интеграции с обществом. Рассмотрены природные и социально-экономические факторы экосферы, проблемы глобальных изменений, геоэкологические проблемы атмосферы, гидросферы, пе-досферы, литосферы, биосферы. Даны геоэкологические аспекты природно-техногенных систем. В свете проблемы выживания человечества рассматриваются взаимосвязанные глобальные проблемы кризисного характера (геоэкологическая, демографическая, водная, энергетическая, продовольственная, минеральноресурсная).[ ...]
В коллективной монографии "Основы геоэкологии" (1994) читаем: "Геоэкология - наука, изучающая необратимые процессы и явления в природной среде и биосфере, возникающие в результате интенсивного антропогенного воздействия, а также близкие и отдаленные во времени последствия этих воздействий". Судя по всему, здесь речь идет о природе вообще и живой природе (биосфера в понимании Э.Зюсса) - в частности. Таким образом, геоэкология понимается как наука об антропогенных изменениях в живой и неживой природе.[ ...]
Отличительная особенность геоэкологического взгляда на ПТС заключается в том, что главным объектом геоэкологии является исследование взаимосвязей между собственно технической системой и пронизывающей ее природой, в то время как анализ экологических процессов на предприятии (транспортной системе, населенном пункте, сельскохозяйственном поле и пр.) относится к инженерии, агрономии, архитектуре и другим прикладным областям знания. Объектом геоэкологии может быть взаимодействие нефтепроводов и окружающей среды в Аравийской пустыне или Сибирской заболоченной лесотундре на вечной мерзлоте, тогда как вопросы функционирования механизмов и инженерных систем в этих специфических природных условиях относятся к категории инженерной экологии. Однако четкую границу между инженерной экологией и геоэкологией природно-техно генных систем провести затруднительно.[ ...]
В связи с резким ухудшением экологической ситуации в мире особую важность приобрело решение проблем геоэкологии - науки овзаимодействии техносферы, литосферы, биосферы и биоты (рис. 1). Важнейшим элементом этого взаимодействия является биологический фактор, определяющий состояние биоты и составляющий предмет биогеоэкологии. Ниже в рамках биоэкологии будут рассмотрены математические модели состояния биологических популяций в условиях загрязнения окружающей среды при добыче нефти и газа.[ ...]
В наиболее законченном и систематизированном виде этот подход отразился в публикации В.И.Осипова. Под геоэкологией он понимает науку, изучающую геосферные оболочки Земли как компоненты окружающей среды под влиянием природных и техногенных факторов . При этом он отмечает, что специалистов интересует роль геологической среды в развитии биосферы, т.е. экологические аспекты геологической среды.[ ...]
Это же отмечено, хотя и с оговоркой в словаре-справочнике Н.Ф.Реймерса (1990) "Природопользование", где читаем: "Геоэкология - раздел экологии (по другим воззрениям - географии), исследующий экосистемы (геосистемы) высоких иерархических уровней - до биосферы включительно" (с. 95). Очень важно в цитате то, что изучение геосистем, в особенности регионального и глобального уровня, есть прерогатива геоэкологии. Это означает, что две крупные ветви современного естествознания - география и геология могут претендовать на роль базовых геоэкологических дисциплин, так как первая занимается геосистемами земной поверхности - территориальными и ак-вальными, а вторая - геосистемами литосферы.[ ...]
Но было же первое с включением в объект изучения всей биосферы. И оно при всей его одиозности явно вытягивает геоэкологию на междисциплинарный уровень. Говоря кратко, по С.В.Клубову и JI.JI.Прозорову, геоэкология изучает взаимодействие литосферы и биосферы для решения экологических проблем, связанных либо с использованием первой, (т.е. земной тверди - С.Г.), либо - с взаимодействием литосферы с более глубокими недрами. Поэтому основной объект геоэкологических исследований - это даже не вся литосфера, а лишь часть ее - геологическя среда, каковой может быть "каждая территория на Земле, представленная сложной совокупностью горных пород и создающая геологические условия жизни растительного и животного мира (в том числе человека), с ее рельефом, процессами и явлениями, возникающими и меняющимися во взаимодействии с атмосферой, гидросферой, биосферой и внутренними сферами Земли, а также под воздействием антропогенных (техногенных) процессов" (с. 83-84).[ ...]
Четвертое положение о геосферах расширяет нашу трактовку и с ним необходимо согласиться. За широкое понимание термина "геоэкология" выступают В.Т.Трофимов, Д.Г.Зилинг, Т.И.Аверкина. Они рассматривают ее как интегральную науку экологической направленности, изучающую закономерности функционирования антропогенно измененных экосистем высоких уровней организации. Нацеленность геоэкологии на исследование достаточно крупных геосистем, так или иначе связанных с деятельностью человека, являет собой несомненное ядро данной науки, что и подчеркнуто соавторами.[ ...]
В этой части мы рассмотрим основные геоэкологические проблемы отдельных геосфер Земли. Но поскольку все крупные проблемы геоэкологии выходят далеко за рамки одной геосферы, распределение материала по геосферам в значительной степени вызвано удобством изложения.[ ...]
Подземный мониторинг строже называют геоэкологическим М (ГЭМ). Первым ученым, употребившим слово «геоэкология», был немецкий географ К. Троль, который хотел таким термином отразить экологическую направленность ландшафтоведения. Благодаря усилием энциклопедиста Н.П. Реймерса классическую экологию стали часто называть биоэкологией, дабы отличать ее от социальной и геоэкологии.[ ...]
Так, к сожалению, приходится оценить главные выводы интересной и весьма информативной книги С.В.Клубова, JI.JI.Прозорова (1993). Авторы пишут, что "геоэкология - это наука, изучающая законы взаимодействия литосферы и биосферы, с учетом специфики человека и его деятельности (с. 60). Определение таково, что необходимо сообщить: биосфера трактуется ими по В.И.Вернадскому, т.е. как область, охваченная активной жизнью, к которой относятся нижняя атмосфера, вся гидросфера и верхняя литосфера.[ ...]
Самостоятельно развиваются такие области географии, как ботаническая и зоологическая география. Сформировался специфический раздел экологии жопот ия географическая, которую иначе называют геоэкологией или ландшафтной экологией.[ ...]
Другой позитивный момент заключается в усилении интеграции наук о Земле именно тогда, когда необходимо решать проблемы управления окружающей средой в условиях чрезмерной антропогенной нагрузки на природу. И формирование такой широкой области знания как геоэкология весьма облегчает поиск решений в области управления различными подразделениями биосферы. Очевидно, большие перспективы имеют такие составляющие геоэкологии как урбогеоэкология, агрогеоэкология, горнопромышленная геоэкология, лесохозяйственная геоэкология, водохозяйственная геоэкология и др., а также более широкие - геоэкология аридных территорий, геоэкология Севера, геоэкология горных стран и др., и, наконец, планетарная геоэкология.[ ...]
В связи с вышесказанным автором предложен метод исследования и оптимизации сульфатцеллюлозных технологий, в которых имеет место перераспределение загрязняющих агентов между жидкой, твердой и газовой фазами. Разработанный подход достаточно универсален и может быть рекомендован для широкого применения в геоэкологии с целью оптимизации технологических циклов различных производств.[ ...]
Без учета вышеобоснованного принципа в названии наук возникают противоречия в их содержании. Один из соискателей ученой степени кандидата геолого-минералогических наук предложил «геоэкологический метод» картографирования, с помощью которого создаются «эколого-геологические карты». Больше того, ученая специальность 250036 «Геоэкология», согласно названию, должна относиться к биологии, а не к геологии.[ ...]
В вузах на естественных и гуманитарных факультетах читаются различные экологические дисциплины, ведется подготовка студентов по специальности «геоэкология». В школах в учебные планы включены курсы экологической направленности («Основы экологии», «Экология России», «Экология города» и др.). Все это и послужило основной причиной написания данного экологического словаря-справочника.[ ...]
КАЧЕСТВО ЖЙЗНИ - 1) совокупность природных и социальных условий, обеспечивающих (или не обеспечивающих) комплекс здоровья человека. т. е. соответствие среды жизни потребностям людей, интегрально отражаемое средней продолжительностью жизни, мерой здоровья и уровнем заболеваемости (физической и психической), стандартизованными для данной группы населения; 2) соответствие среды жизни социально-психологическим установкам личности. В социальном смысле понятие выражает такие стороны, как степень социальной и духовной свободы, политические отношения, характер собственности, особенности экономики, идеологии, отношение индивидуума к труду и т. д. Систематизирующим фактором К. ж. является здоровье (индивидуальное, общественное, семейное, профессиональное), которое определяется шестью, основными составляющими: заболеваемость и связанная с ней продолжительность жизни (смертность), потребление (с ним связаны геоэкология и гигиена производства), риск как социально-биологическое явление, потомство (семья), медико-санитарное состояние здравоохранение) и, наконец, информационное обеспечение человека (печать, радио, телевидение, общение). Потребление и здравоохранение - это социально-экономические индикаторы.[ ...]
Рыночные принципы управления природоохранной деятельностью представляют собой внедрение механизмов, основанных на распределении прав (квот) на загрязнение, компенсационных платежей между природо- и недропользователями и являются по своей сущности экономическими методами, но достаточно органично связанными с административноправовыми. Как показал опыт многих индустриальных стран, платить за загрязнение и восстановление окружающей среды должен природопользователь - виновник нарушения природного равновесия. Схема может быть примерно такой: государство устанавливает только пределы допустимой техногенной нагрузки на конкретные территории и регионы в соответствии с их способностью к самовосстановлению и саморегуляции, т.е. оценивает величину их природного ресурса, и таким образом определяет экологические квоты («квоты на загрязнение»). Далее эти квоты продаются как ценные бумаги на биржевом и внебиржевом рынках. В странах с развитой рыночной экономикой для этой цели существует целая сеть специальных экологических бирж и банков.
