Экологические основы природопользования

УДК 504.062(075)
ББК 20.18я723
Х19
Р е ц е н з е н т ы :
доктор технических наук, профессор кафедры «Экология и промышленная
безопасность» МГТУ им. Н. Э. Баумана Г. П. Павлихин;
заместитель заведующего кафедрой проблем безопасного развития
современных энергетических технологий факультета проблем физики
и энергетики Московского физико-технического института,
зав. лабораторией ИБРАЭ РАН, доктор физико-математических
наук, профессор П. С. Кондратенко;
зав. лабораторией научных основ социально-гигиенического мониторинга
и оценки экспозиции вредных факторов ГУ НИИ экологии
человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН,
кандидат медицинских наук Т. А. Шашина
Хандогина Е. К., Герасимова Н. А., Хандогина А. В.
Х19
Экологические
основы
природопользования:
учебное
пособие / Е. К. Хандогина, Н. А. Герасимова, А. В. Хандогина; под
общ. ред. Е. К. Хандогиной. — М. : ФОРУМ : ИНФРА-М, 2007. —
160 с.: ил. — (Профессиональное образование).
ISBN 978-5-91134-136-7 (ФОРУМ)
ISBN 978-5-16-003059-3 (ИНФРА-М)
Учебное пособие содержит систематизированный материал по курсу
«Экологические основы природопользования». Читателю предоставляется
возможность с помощью изложенного материала получить и углубить знания по ключевым разделам курса, изучить проблемы рационального природопользования и обращения с отходами, способы управления окружающей
средой, а также дополнительно ознакомиться с вопросами многообразия
окружающей среды и влияния различных факторов на здоровье населения.
Методические указания, приведенные в пособии, помогут структурировать и облегчить учебный процесс.
Книга рассчитана не только на преподавателей и студентов учреждений среднего профессионального образования (колледжей), но и на широкий круг читателей — тех, кто интересуется проблемами природопользования.
УДК 504.062(075)
ББК 20.18я723
ISBN 978-5-91134-136-7 (ФОРУМ)
ISBN 978-5-16-003059-3 (ИНФРА-М)
© Хандогина Е. К., 2007
© Герасимова Н. А., 2007
© Хандогина А. В., 2007
© Издательство «ФОРУМ», 2007

Введение
Говоря об экологии, на бытовом уровне чаще всего подразумевают влияние окружающей среды на человека. При этом считается, что изменения в природе в результате деятельности человека, а точнее — работы предприятий, промышленной добычи
полезных ископаемых, энергетики, сельского хозяйства и т. д.,
непременно носят вредный характер.
В разговорах часто употребляются выражения «хорошая экология» и «плохая экология». «Хорошая» — имеется в виду, что
условия благоприятны для человека и способствуют укреплению
его здоровья. «Плохая» — значит, концентрация вредных примесей в воздухе, воде, почве или, например, радиационный фон
высоки, и это может привести к отрицательным последствиям
для здоровья человека. Так же обстоит дело и с «экологически
чистыми» продуктами или предметами потребления. Обычно
под этим подразумевают отсутствие искусственных или синтетических добавок, их «натуральное» происхождение.
Итак, что же такое экология? Существует несколько определений. Термин «экология» (от греч. oikos — дом, жилище, место
пребывания и logos — слово, учение) впервые был предложен в
1866 г. немецким биологом-дарвинистом, профессором Йенского университета Эрнстом Геккелем. Геккель трактовал экологию
как часть биологической науки, направленной на исследование
биосферы в целом. В современном понимании экология — это
наука о разных аспектах взаимодействия организмов между собой и с окружающей средой. В настоящее время это определение часто дополняют еще тем, что экология включает в себя изу

Введение
чение круговорота веществ и энергии, способствующего жизни на нашей планете.
В
последнее
десятилетие
возникла
еще одна интерпретация экологии — как
науки о совместном развитии человека,
сообществ людей в целом и окружающей
среды (включающей все остальные организмы), изучающей биотические механизмы регуляции и стабилизации окружающей среды, механизмы, обеспечивающие
устойчивость жизни. Таким образом, цель
экологии — это поиск путей обеспечения
нормальных условий для человечества в
настоящем и будущем.
Ряд ученых полагает, что экология — это не самостоятельная
область науки, а межотраслевая дисциплина, предметом которой
является взаимодействие составляющих окружающей среды. По
мнению других, экология — это особый научный подход.
Однажды на научной конференции, посвященной экологическим
вопросам, участники решили дать самое исчерпывающее и точное
определение экологии. После бурных дебатов была принята формулировка одного из ученых: «Экология — это наука, которой занимаюсь я, мои соседи по аудитории, мои коллеги в лаборатории».
Любое развитие предполагает изменения. И в общем смысле
никогда нельзя заранее сказать — хорошие они или плохие. Условия, губительные для одних живых организмов и систем, могут оказаться наиболее благоприятными для других. Не изменился бы климат на Земле — не вымерли бы динозавры, человек
как биологический вид мог не появиться.
Когда-то на нашей планете создались условия для зарождения жизни — подходящая температура, действие космических
излучений, возможность реализации сначала простых, а затем
все более сложных химических реакций. В результате вместо
безжизненного мертвого пространства стала развиваться Жизнь.
Но продукты жизнедеятельности сами по себе стали менять окружающий мир, а эти изменения, в свою очередь, — влиять на
их эволюцию.
Академик В. И. Вернадский писал, что «...ни один живой организм в свободном состоянии на Земле не находится. Все эти
организмы неразрывно и непрерывно связаны — прежде всего,

Введение
5
п и т а н и е м и д ы х а н и е м — с окружающей их материальноэнергетической средой. Вне ее в природных условиях они существовать не могут».
На Земле все находится в равновесии. Изменение каждой характеристики этого равновесия ведет к изменению всех остальных — эта чуткая и хрупкая система устремится к новому равновесному состоянию, отличающемуся от предыдущего.
Вот показательный пример. В позапрошлом веке рост промышленности привел к тому, что на закопченных деревьях бабочки, отличающиеся светлой окраской крыльев, стали особенно заметны для птиц, и преимущество получили бабочки с темными крыльями. Через некоторое время на заводские трубы
поставили
дымоуловители,
и
число
«светлокрылых»
бабочек
вновь возросло. Бессмысленно рассуждать о том, хорош или
плох для бабочек фабричный дым — для одних это обстоятельство неблагоприятно, для других оно, на первый взгляд, не имеет значения, а по большому счету создало преимущество за счет
исчезновения «собратьев»-конкурентов. Нельзя также сказать,
какие их них лучше — разным условиям соответствует свое состояние равновесия.
Существование живых систем осуществляется в ситуации
конкурентной борьбы, о которой говорил еще Ч. Дарвин, создатель теории естественного отбора. Человечество, как часть ж и -
в о г о в е щ е с т в а, неразрывно связано с материально-энергетическими процессами определенной геологической оболочки
земли — с ее б и о с ф е р о й. Оно не может физически быть от
нее независимым ни на одну минуту.
Представление о биосфере как «области жизни» было изложено биологом Ж. Б. Ламарком в начале ХIХ в., а термин в
науку ввел геолог Э. Зюсс в 1875 г. В нашем столетии биосфера
получает совершенно новое понимание. По мнению В. И. Вернадского, она выявляется как п л а н е т н о е явление к о с м и -
ч е с к о г о х а р а к т е р а.
Человек включился в экологические системы относительно
недавно — всего около трех с половиной миллионов лет назад.
В эпоху первобытных людей, занимавшихся охотой и собиранием съедобных растений, их воздействие на природу (а н т р о п о -
г е н н о е
в о з д е й с т в и е) было минимальным, а механизмы
взаимодействия практически не отличались от таковых для других биологических видов. По мере изменения уровня организа

Введение
ции человеческого сообщества, формирования животноводства и
земледелия воздействие на природу в результате его деятельности многократно возросло.
При выпасе скота пастбища вытаптываются, изменяется растительность. Дикие травоядные животные вытесняются со своих
территорий. В изменении природных ландшафтов особенно велика роль земледелия. Распахиваются огромные площади, вырубаются леса. Мероприятия, необходимые для достижения высокой урожайности, создание ирригационных систем влияют на
изменение климата.
Промышленная революция не только воздействовала на общественные отношения, но и коренным образом изменила уровень нагрузки на окружающую среду — как за счет увеличения
количества потребляемых ресурсов, так и из-за ее загрязнения.
К сожалению, осознание этих проблем приходило с существенным запаздыванием. Общей чертой, характерной для развития
новых технологий в те годы, было недостаточное внимание к вопросам э к о л о г и ч е с к о й б е з о п а с н о с т и.
Показательным примером является ситуация на загрязненных после Чернобыльской аварии территориях. Дозовые нагрузки в отдаленный период оказались не столь высоки, чтобы привести к поражению и гибели животных и растений. С другой
стороны, отсутствие людей (уменьшение антропогенной нагрузки) привело к росту численности животных на отчужденных территориях.
За прогресс надо платить. У человечества есть выбор. Можно
отказаться от благ цивилизации, как к тому призывают энтузиасты «зеленого» движения. Но при теперешней численности населения Земли, увеличившейся во много раз по сравнению даже не
с первобытными временами, а, например, со средневековьем, это едва ли
будет
возможно.
Сжигание
в
печах
значительного количества твердого топлива — дров (срубленных, заметим, в
лесах), которое необходимо для обогрева
помещений
в
наши
суровые
зимы, нанесет природе больший вред,
чем работа, например, атомных станций — даже с учетом проблемы утилизации отходов. Что выбрать — голод,

Введение
7
После Чернобыльской аварии из заповедника Аскания-Нова в зону отчуждения
привезли лошадей Пржевальского. Прошло несколько лет, и животные не только
прижились — их поголовье существенно увеличилось
(http://www.pripyat.com/ru/photo_gallery/photo)
уносящий жизни, или применение химических удобрений, гербицидов и пестицидов для повышения урожая? А может быть,
предпочесть производство продуктов с использованием методов
генной инженерии (генетически модифицированных)?
С одной стороны, безудержный рост потребления, культивируемый в наиболее развитых странах (так называемый «золотой
миллиард»), стимулирует экономический рост, развитие производства, создание рабочих мест и другие социальные блага.
С другой же стороны, он приводит к истощению ресурсов. Потребление должно быть рациональным, ограничиваться в разумных рамках.
Как тут не вспомнить диалог Лиса и Маленького Принца из
сказки Экзюпери:
— А на твоей планете есть охотники?
— Нет.
— Как интересно! А куры есть?
— Нет.
— Нет в мире совершенства! — вздохнул Лис.
Примерно так обстоит дело и с последствиями развития науки и техники.

Введение
На рубеже ХVIII и XIX вв. Т. Мальтус выдвинул теорию, согласно которой население Земли увеличивается в геометрической прогрессии, а прирост ресурсов — в арифметической. Таким образом, неизбежен момент, когда ресурсов нашей планеты
уже не будет хватать для того, чтобы обеспечить нормальную
жизнедеятельность населения.
Законодательство определяет п р и р о д н ы е р е с у р с ы как
«компоненты природной среды, природные объекты и природно-антропогенные объекты, которые используются или могут
быть использованы при осуществлении хозяйственной и иной
деятельности в качестве источников энергии, продуктов производства и предметов потребления и имеют потребительскую
ценность». Природные ресурсы могут быть и с ч е р п а е м ы м и
и н е и с ч е р п а е м ы м и (рис. 1). Исчерпаемые ресурсы подразделяются на в о з о б н о в л я е м ы е и н е в о з о б н о в л я е м ы е, в
зависимости от того, насколько скорость их восстановления соотносится со скоростью расходования. Если скорость исчезновения возобновляемых ресурсов превысит возможности их восстановления (разные для каждого вида), это приведет к их истощению и даже полному исчезновению. Неисчерпаемые источники
подразделяют на водные, климатические и космические. Однако
и они могут страдать в результате нерационального использова

Введение
9
Рис. 1. Классификация природных ресурсов
ния: загрязнения вод Мирового океана, атмосферного воздуха
больших городов, приводящего к уменьшению потока солнечных лучей и изменению климата.
Эксплуатацию природных ресурсов, воздействие человека на
природу в процессе ее хозяйственного использования называют
п р и р о д о п о л ь з о в а н и е м. Забота о сохранении природных
ресурсов и окружающей среды диктует необходимость р а ц и о -
н а л ь н о г о п р и р о д о п о л ь з о в а н и я — системы деятельности, призванной обеспечить экономную эксплуатацию природных ресурсов и условий и наиболее эффективный режим их воспроизводства с учетом перспективных интересов развивающегося
хозяйства и сохранения здоровья людей.
Рациональное природопользование подразумевает формирование у людей э к о л о г и ч е с к о г о с о з н а н и я — системы отношения человека к его связям с внешним миром, к возможностям и последствиям изменения этих связей в интересах человека
или человечества. Экологическое сознание требует понимания
отдельными людьми и всем обществом прямой связи человека с
природой, необходимости соблюдения законов биосферы, сохранения естественной среды обитания организмов, зависимости
здоровья и благополучия людей от устойчивого состояния окружающей среды и сообществ организмов и использования всего
этого при своей практической деятельности.
Известный ученый Н. В. Тимофеев-Ресовский (о котором
многие знают из романа Даниила Гранина «Зубр») писал: «...био

Введение
сфера Земли — это гигантская живая фабрика, преобразующая
энергию и вещество на поверхности нашей планеты — формирует и равновесный состав атмосферы, и состав растворов в природных водах, а через атмосферу — энергетику нашей планеты.
Она же влияет на климат. Вспомним огромную роль в круговороте влаги на земном шаре испарения воды растительностью, растительным покровом Земли. Следовательно, биосфера Земли
формирует все окружение человека. И небрежное отношение к
ней, подрыв ее правильной работы будет означать не только подрыв пищевых ресурсов людей и целого ряда нужного людям промышленного сырья, но и подрыв газового и водного окружения
людей. В конечном счете, люди без биосферы или с плохо работающей биосферой не смогут вообще существовать на Земле»1.
Проблемы, возникающие по мере развития научно-технического прогресса, нередко теряют свою актуальность, а им на
смену приходят новые, связанные с изменившимися условиями.
Известна история о том, как в XIX в. посчитали, что в будущем
улицы Лондона окажутся погребенными под конским навозом.
Прошло время, наступил XX в., появились автомобили, и об
этих расчетах можно говорить лишь как о курьезе. Однако автомобилизация сама по себе создала новую проблему — в современных городах до 85 % загрязнения приходится на долю выхлопных газов. Пробки еще больше способствуют росту их концентрации, а скорость передвижения в мегаполисах уже давно
не поддается прогнозированию. Казалось бы, впереди тупик,
транспортный коллапс. Однако можно предположить, что стремительное развитие в XXI в. интернет-технологий сделает не1 Цит. по: Лосев К. С. и др. 2005.