Экология как научная основа природопользования

36.

Люди живут за счет природы, обеспечивая свое благополучие и развитие общества. В использовании и преобразовании природы современное обш;есгво руководствуется научными знаниями. На их основе работают заводы и фабрики, горнодобывающая и строительная промышленность, энергетические предприятия, сельское хозяйство и системы связи. Как же служит человечеству экологическая наука? Почему экология считается сейчас важнейшей областью знания, способной указать новые пути сохранения и развития человеческой цивилизации?

В центре внимания экологии — живая природа. А ведь именно она обеспечивает и пищевые ресурсы людей, и регуляцию условий жизни в биосфере. Что станет с человечеством, если живая природа Земли будет сильно разрушена в результате мощного наступления техники, как это уже происходит в настоящее время? Как предвидеть последствия разных форм человеческой деятельности, при которых сильно изменяется природная среда? Как выгоднее, разумнее вести хозяйство, чтобы не навредить будущим поколениям?

В своей практической деятельности человек всегда был вынужден считаться с законами живой природы, особенно в сельском хозяйстве, лесоводстве и промыслах. Сначала это происходило стихийно, на основе опыта, проб и ошибок. С развитием научной экологии стало ясно, что именно она является основой, на которой возможно не стихийное, а сознательное, грамотное хозяйствование людей на Земле. Ведь экология — наука о связях, на которых основывается устойчивость всех форм жизни.

Практическая значимость экологии проявляется в каждом ее разделе, любом положении, от глобальных законов до частных зависимостей.

Так, когда были оценены масштабы биологической продукции на планете, стало ясным, что наступило время соотносить деятельность и потребности людей с возможностями биосферы. Понимание того, как устроены и поддерживают себя природные экосистемы, позволяет повышать устойчивость агроценозов, культурных ландшафтов, городской среды. Человеческая цивилизация не может уже развиваться, не считаясь с законами устойчивости природы. Главный из них — поддержание и усиление интенсивности круговорота веществ. Современные технологии промышленности и сельского хозяйства таковы, что не могут не нарушать природную среду. Стремительно ухудшаются и условия жизни людей. Поэтому встает вопрос об изменении методов использования при- Роды и ее ресурсов.

Основной принцип экологически грамотного хозяйствования — действовать не против природы, а в соответствии с ее законами. Любое экологическое знание можно превратить в полезную и выгодную людям технологию.

Например, если мы знаем, что по цепям питания передаются и ядохимикаты, которые попадают из загрязненной среды сначала в растения, а затем в животных, то на основе этого может быть разработана и технология очистки почв или водоемов. Сейчас испытывается метод очистки почв, при котором на загрязненных тяжелыми металлами участках выращивают специально подобранные растения с высоким коэффициентом усвоения этих соединений, а затем превращают их в золу, очищая почвы. Еще эффективнее может быть использование для этих целей животных-сапрофагов, питающихся загрязненными растительными остатками.

Популяционная экология раскрывает возможности управления численностью видов. Это важно и для получения нужной биологической продукции, и для предупреждения размножения вредителей, и для борьбы со многими возбудителями болезней.

Знание экологии сообществ позволяет не только поддерживать природные биоценозы, но и управлять производительностью полей, пастбищ и садов. Зная законы самовосстановления и саморазвития сообществ, можно ускорить залечивание ран, нанесенных природе сведением лесов или добычей полезных ископаемых.

Экология становится наукой, необходимой во всех сферах деятельности человека. Она обладает огромным практическим потенциалом. Люди еще не научились полностью использовать уже накопленные экологические знания.

Трудности заключаются в том, что необходимо знать не только общие принципы, управляющие жизнью организмов, популяций, сообществ, экосистем и биосферы в целом. Ведь важнейшая черта жизни не только ее упорядоченность, но и огромное биологическое разнообразие. Каждый объект жизни уникален, поэтому нужно знать также отличительные особенности любой природной системы, на которую распространяется влияние человека.

Экологическое образование не кончается, а только начинается с познания основ общей экологии. Далее требуются развитие профессиональных знаний и экологическая специализация в любой отрасли деятельности.

Экология — многогранная и универсальная наука, затрагивающая все формы взаимоотношений человека с природой. Само человечество, как часть живой природы, также подчиняется многим экологическим зависимостям. Они составляют предмет особой области знания — социальной экологии.

Примеры и дополнительная информация

1. В настоящее время стала очевидной огромная роль болот в поддержании стабильности климата Земли. До недавнего времени болота старались осушать и мелиорировать в целях преобразования природы. Сейчас подсчитано, что болотистые районы являются одними из главных поставщиков в атмосферу газа метана. Его вырабатывают бактерии, содержащиеся в бескислородных нижних слоях 14 болот. Метан относится к так называемым «парниковым» газам, которые задерживают часть теплового излучения Земли в космическое пространство. Если содержание метана в атмосфере резко упадет, климат Земли похолодает вплоть до наступления нового ледникового периода. Болота Западной Сибири вносят особо ощутимый вклад в регуляцию парниковых газов в атмосфере всей Земли. Проекты осушения этих болот оказались антиэкологичными. Они подорвали бы биосферное равновесие.

2. Некоторые сложные органические соединения важны для ряда областей промышленности, хотя нужны в очень небольших количествах. Например, некоторые ферменты, вызывающие свечение белков. Для их синтетического получения необходимо разрабатывать сложные и дорогие химические технологии, загрязняющие среду. Эти же соединения легко получать в готовом виде из светящихся животных. Если освоить, например, разведение жуков- светляков, производство обойдется в тысячи раз дешевле и безопаснее для природы.

3. В природе продукты жизнедеятельности одних организмов перерабатываются другими вплоть до полного разложения на простые соединения, вновь вовлекаемые в круговорот. Этот же принцип необходимо использовать и в организации промышленности. Производство построено экологически грамотно, если отходы одних предприятий являются сырьем для других и из них снова создается нужная человеку продукция.

Например, тепловые электростанции и другие предприятия, сжигающие уголь, выбрасывают в атмосферу большое количество сернистых соединений. Сера — ценное сырье для промышленности. Улавливание ее из промышленных выбросов и дальнейшая переработка частично заменяют дорогостоящую добычу из земных недр. При этом не происходит загрязнения атмосферы.

4. Для борьбы с почвенными личинками жуков, которые в степной полосе наносят сильный вред всходам зерновых, на полях используют большое количество ядохимикатов. Яды убивают не только вредителей, но и полезных обитателей почвы, и в конце концов по цепям питания попадают к людям. Ростовскими учеными разработан экологически чистый метод борьбы с этими вредителями. Установлено, что личинок привлекает даже слабый запах особого вещества — лизина, выделяемого прорастающими семенами. Для отвлечения вредителей от растений в почву вносят рядами специальные приманки, содержащие лизин из отходов пищевого производства. Личинки активно собираются возле них с расстояния в несколько метров. За время их передвижения, занимающего несколько дней, растения подрастают и вредители становятся им не страшны.

5. Сплошные рубки леса проводят без учета экологических связей. Для восстановления после такой рубки еловых лесов требуется не менее 100 лет, а лесов из кедровой сосны на Дальнем Востоке — более 200. Самое прибыльное ведение лесного хозяйства — выборочная рубка деревьев, при которой не нарушается все лесное сообщество. Такой лес можно использовать непрерывно, он самовосстанавливается. Выборочная рубка освобождает соседние деревья от конкуренции и усиливает их рост. Создается также пространственная мозаика лесного биоценоза, которая, по экологическим законам, способствует устойчивости экосистемы. Экологические принципы лесного хозяйства были разработаны еще в начале века крупнейшим учены м - л ее о в од о м Г. Ф. Морозовым. Они во многом нарушались в связи с применением мощной лесоповальной техники, позволяющей быстро вырубать леса на больших площадях. Так как сведение лесов и в нашей стране, и во всем мире принимает угрожающий характер, вновь возвращаются к пропаганде старых, экологически оправданных методов ведения лесного хозяйства.

37. Для того, чтобы ответственно и эффективно на всех уровнях, начиная с государственного, обеспечивать в стране политику по сбережению природных ресурсов и природной среды, необходимо разработать и строго контролировать исполнение соответствующих мер. Меры следует рассматривать с правовых, организационных и технологических позиций.

Правовые меры. Федеральным законом «Об охране окружающей среды» в России определена единая государственная экологическая политика и основные принципы охраны окружающей среды. Действуют экологические нормативы и стандарты. Законодательно введены платежи за природопользование и загрязнение среды, разрабатываются принудительные меры правового обеспечения экономного использования и восстановления природных ресурсов, пресечения экологических правонарушений и преступлений, привлечения к ответственности виновных в экологических правонарушениях. Упорядочена система санкций к виновным в экологических правонарушениях.

За нарушение законодательства в области охраны окружающей среды, в зависимости от тяжести причиненного природе вреда, устанавливается имущественная, дисциплинарная, административная или уголовная ответственность. Определены виды и размеры финансирования деятельности по предупреждению и ликвидации экологических нарушений, компенсации ущерба населению. Созданы страховые фонды охраны окружающей среды.

Начал осуществляться переход на международные экологические стандарты, касающиеся как качества окружающей среды, так и ресурсосбережения. Часть этих стандартов более жесткие, чем российские. На международном уровне отношения в области охраны природы и рационального использования природных ресурсов регулируются договорами Российской Федерации и реальным осуществлением международного сотрудничества.

Организационные меры. Полномочными органами власти осуществляется государственное управление охраной окружающей среды. Устанавливаются меры неукоснительного исполнения природоохранных законов, ведется борьба с коррупцией при выдаче лицензий на разработку месторождений полезных ископаемых, леса, вод и др. Внедряются меры по воспроизводству и рациональному использованию природных ресурсов.

Ведутся государственный мониторинг окружающей среды и государственный контроль ее состояния.

Организованно проведение государственных экологических экспертиз проектов на вновь создаваемые хозяйственные объекты. Экспертизе на экологическую безопасность подвергается хозяйственная деятельность уже действующих объектов.

На отраслевом уровне вводятся в эксплуатацию природоохранные объекты, природоохранные оборудование и технологии на предприятиях. Эти меры обеспечивают повышение экологической безопасности отрасли, способствуют дальнейшему снижению выбросов (сбросов) загрязняющих веществ в природную среду, сокращению объемов образования производственных отходов, улучшению экологической обстановки в регионах, уменьшению потребления природных ресурсов.

В стране введена система непрерывного экологического образования, имеющая целю формирования у работников и у населения экологической культуры. Экологическая культура предусматривает прежде всего сознательное бережливое отношение к природе и ее ресурсам. Образовательный процесс, согласно этой системе, начинается с дошкольного и общего образования и проходит на всех стадиях обучения.

Технологические меры. К эффективным технологическим мерам ресурсосбережения относятся такие, которые ориентированы на снижение потребности в сырье и материалах. К ним относятся: комплексное использование ресурсов, внедрение энергосберегающих и материалосберегающих технологий, новые конструктивные не материалоемкие решения.

Суть комплексного использования сырьевых ресурсов состоит в разумном, экономически обоснованном использовании всех компонентов сырья, а не только профилирующих. Практически все сырьевые ресурсы содержат в себе не только основной компонент, на который ведутся разработки. Сырье имеет достаточное количество сопутствующих компонентов. Например, большое количество серебра, висмута, платины, золота получают попутно при комплексной переработке различных руд, чаще всего медных. При добыче и переработке руд черных и цветных металлов на поверхность поднимают большое количество породы, которую используют в качестве строительного материала для дорожных покрытий, стеновых блоков взамен специально добываемых для этих целей минеральных ресурсов. Или многие глиноземные заводы перерабатывают нефелин сразу на целый ряд полезных продуктов — глинозем, соду, поташ и цемент.

На железнодорожном транспорте экономия природных ресурсов является одним из главных источников снижения себестоимости перевозок.

В последнее время активно идет внедрение энергосберегающих технологий. Технологии, при применении которых затраты энергии на производство продукции оказываются минимально возможными, называют энергосберегающими. Для энергоресурсов (нефти, газа, угля и др.) крайне важно полное полезное использование их возможностей как источников энергии. В качестве примеров рационального использования тепловой энергии можно назвать использование тепла горячих отходящих газов печей по выплавке стали. Оно идет на обогрев рабочих камер этих же печей. Такая система газооборотных циклов очень эффективна, тепловая энергия практически не рассеивается, а полезно используется.

Помимо энергосберегающих, внедряются материалосберегающие технологии. Технологии, при применении которых затраты сырьевых ресурсов, материалов, полуфабрикатов на производство единицы готовой продукции оказываются минимально возможными, называют материалосберегающими. В качестве примера материалосберегающей технологии можно назвать применение бессточных систем замкнутого водоснабжения, построенных на сбережении воды за счет ее рециркуляции. В таких системах отработавшая на охлаждении оборудования вода сама охлаждается в специальных установках, а пар конденсируется и снова поступает в работу.

Цикл оказывается замкнутым, требующим только частичного пополнения водой из систем водоснабжения. Системы замкнутого водосбережения широко применяются на ТЭЦ, в машиностроительной промышленности, на ремонтных предприятиях железнодорожного транспорта. Водоочистка в замкнутых процессах включает в себя извлечение дорогостоящих и дефицитных металлов из отработавших вод.

Примером ресурсосбережения на железнодорожном транспорте является применение на тепловозах электронных систем впрыска топлива с точным его дозированием на разных режимах работы двигателя. Кроме экономии топлива (до 9 %), достигается повышение мощности двигателя на 10—12 %, сокращение выбросов в атмосферу загрязняющих веществ.

Примером внедрения безотходных или малоотходных технологий в области обработки металлов может служить получение деталей сразу точных размеров при отливке их в кокили (специальные формы) или получение их в кокилях из пресс-порошков по специальным технологиям. Новые технологии во многом заменяют традиционные, при которых достижение точных размеров достигается обработкой деталей на металлорежущих станках (токарных, фрезерных, сверлильных, шлифовальных и др.). Последние связаны с очень большими отходами металла.

Эффективной мерой сбережения является выпуск конструкционных материалов со свойствами, позволяющими снизить их расход. Новые высокопрочные стали, композиционные материалы на различных основах, отличающиеся новым набором полезных свойств (например, большой твердостью или прочностью, стойкостью против коррозии, способностью сохранять свои свойства при высоких температурах и другими), позволяют значительно уменьшить размеры изделий, сохранив при этом их первоначальные характеристики.

Новые магнитные сплавы, сверхпроводники, обмоточная проводниковая медь сверхвысокой очистки обеспечивают резкое снижение массы и габаритов электрических машин, т.е. в итоге дают большую экономию дефицитного природного сырья.

В области электроники и техники полупроводников постоянно идет процесс миниатюризации. Сейчас на кремниевых или германиевых микроплатах площадью 1 мм располагают вычислительные системы, которые еще полвека назад занимали большие объемы. Резко снижаются размеры электронных приборов и устройств. Так, размеры компьютеров за 50 лет сократились от устройств, занимающих машинные залы, до карманной записной книжки. Достигнутое сокращение потребности в материалах позволяет резко снизить объемы добычи природных ресурсов и, что также крайне важно, объемы отходов при производстве.

Дата добавления: 2014-11-06