 |
1. Экологические аспекты устойчивого развития урбоэкосистем
|
|
|
|
ТЕЗИСЫ
Дендроиндикация экологической обстановки (состояния) урбоэкосистем.
Рекреационная нагрузка на объекты урбоэкосистем: формы и интенсивность воздействия.
Методы определения параметров среды: пылезадерживающая способность, шумопоглощение, газопоглощение, освещенность, … …
Нормы озеленения на 1 чел. Как экологические нормы в урбоэкосистемах…
Расчет норм озеленения и требуемой площади зеленых насаждений по районам Нижнего Новгорода ….
.
1. Экологические аспекты устойчивого развития урбоэкосистем
Давайте зададим себе вопрос: почему мы изучаем экологию и, в частности, урбоэкологию как экологию урбанизированных систем и территорий?
Задание 1. Студенты предлагают свои ответы на поставленный вопрос. Варианты ответов записывают на доске или на экране монитора, или экране медиа проектора, через компьютер.
Причин «заняться» экологией у нас с вами, как, впрочем, и у всего населения Земли, достаточно много (предостаточно).
1. 1. Урбоэкосистемы – общие представления
По мнению одного из основоположников современной теоретической экологии Юджина Одума (Одум, 1975), «…человек интересовался экологией с практической точки зрения с самых ранних периодов своей истории». Даже в примитивном (на наш взгляд) обществе человек (каждый индивидуум) для того, чтобы выжить должен был иметь определенные сведения об окружающей среде, о силах природы, о растениях и животных, которые его окружали и могли быть использованы им для тех или иных целях в той или иной форме или же представляли собой угрозу для жизни и существования. Фактически (это следует из представлений ведущих специалистов), цивилизация возникла, когда человек научился использовать огонь (в самой простой форме) и другие средства, позволившие ему изменять по своей воле среду своего обитания. Это можно рассматривать как как овладение возможностью использовать энергетические ресурсы (в самом широком смысле этого слова). Масштаб такого воздействия на окружающую среду был весьма ограниченным (радиус распространения тепла от костра – несколько метров).
|
|
|
Сейчас эту форму использования сил природы («покорение огня») человек развил до уровня использования управляемой (в той или иной степени) ядерной и термоядерной энергии.
Энергетический потенциал современного общества принципиально возрос и расширился в контексте форм, средств и методов её использования. Способность просто греться на солнце трансформировалась в возможности применения солнечных батарей для получения электроэнергии [Примечание – добавить иллюстрации современных солнечных батарей для получения электроэнергии]. Человек научился использовать энергию ветра сначала для движения парусных судов, ветряных мельниц или насосов для поднятия воды, а сейчас для получения сравнительно чистой в экологическом плане энергии, преобразуемой в электрическую [Примечание – добавить иллюстрации современных ветряных генераторов электроэнергии].
Энергия текущей в реках воды для водяных мельниц и средств поднятия воды, таких как водяное колесо в древнем мире (Римская империя – водоподъемные колеса на территории Египта и один из первых в мире каскадов водяных мельниц на территории юга Современной Франции или водяные насосы в средневековой Голландии…) в настоящее время используется для выработки электроэнергии на гидроэлектростанциях колоссальной мощности (Красноярская ГЭС, Бурейская ГЭС, Чебоксарская ГЭС и др. ).
Задание 2. Приведите известные вам примеры взаимосвязи уровней энергетической вооруженности человека с масштабами изменений окружающей среды антропогенного характера. Запишите эти примеры в рабочем файле по данной теме. Составьте реестр таких примеров с указанием ссылок на их источники. Подготовьте презентацию иеё текстовое сопровождение на тему: «Энерговооруженность человека и проблемы экологии». Включите в презентацию и в текстовое сопровождение к ней (в реферат, доклад или эссе) вопросы, связанные с современными технологиями использования солнечной энергии (солнечная энергетика) или использования энергии ветра (ветровая энергетика). Приведите примеры первоначальных (архаичных) технологий применения энергии ветра, энергии водных потоков (гидроэнергетика) и солнечной энергии в хозяйственных и иных (Архимед) целях, подберите соответствующие иллюстрации, сравните их технологичность и эффективность с современными средствами преобразования энергии ветра и солнечной энергии.
|
|
|
Обучающиеся приводят и формулируют основные моменты известных им примеров масштабных изменений окружающей среды, возникших вследствие повышения энерговооруженности человека. Для детализации примеров и их иллюстрации целесообразно использовать доступные обучающимся ресурсы сети Интернет и опубликованные на данный момент факты. На этом этапе осуществляется индивидуальная работа обучающихся.
Предложенные каждым обучающимся индивидуальные примеры обсуждаются обучающимися в форме свободной дискуссии (работа обучающихся в команде). При этом выявляются их (примеров) сильные и слабые стороны, даются предложения по детализации, повышению информативности и усовершенствованию каждого из предложенных примеров (исторический период, географическое местоположение и адрес объекта, форма применяемой человеком энергии, в результате использования которой возникли изменения среды, перечень негативных последствий и т. п. ).
На следующем этапе работы обучающихся в команде по результатам дискуссии в форме круглого стола составляется реестр таких примеров с указанием ссылок на их источники. Текст реестра примеров вносится в портфолио и записывается в индивидуальном файле на рабочем месте каждого из обучающихся.
|
|
|
Все это (необходимость взаимодействия с окружающей средой) требовало от людей объективных знаний об окружающей их среде, о закономерностях её устройства, о законах, подчиняясь которым, существует то, что мы, люди, называем ПРИРОДОЙ или ОКРУЖАЮЩЕЙ НАС СРЕДОЙ.
И теперь, если человечество хочет сохранить свою цивилизацию, оно более, чем когда-либо нуждается в предельно объективных и достаточно полных знаниях об окружающей среде, поскольку основные «законы природы» действуют по-прежнему. Рост населения Земного шара и расширение его возможностей воздействия на среду лишь изменили их относительное влияние и усложнили зависимость человека от них.
Масштабы влияния человека на окружающую среду по своим последствиям сопоставимы с эффектом воздействия геологических факторов. Это создаваемые его руками реки (каналы) и озера – «моря» (водохранилища), уничтожение «морей» (Аральское море), осушение огромных площадей болот и уничтожение их экосистем, заболачивание территорий в зонах подтопления при строительстве водохранилищ, изменения ландшафтов (горы терриконов шахт и изменения горных массивов - плотина в урочище Медеу, котлованы карьерной добычи полезных ископаемых – Коунрадское (Балхашское) месторождение меди, Соколовско-Сарбайский угольный разрез), распашка целинных земель, создание новых лесных массивов и облесение степных территорий («Сталинский план преобразования природы – система государственных лесных полос) и мн. др. Далеко не всегда такие изменения в природе происходили без последствий для неё и оказывались безвредными для человека (трагедия Арала, Семипалатинский ядерный полигон).
Ежегодно из недр Земли извлекается около 100 млрд. т горных пород, при этом значительная их часть добывается открытым способом. В России, например, треть каменного угля и значительное количество железной руды добывается таким способом, и в перспективе объемы вскрышных работ еще более возрастут. Открытые разработки полезных ископаемых нарушают не только почвенный покров. Поскольку карьеры достигают значительной глубины (до 0, 8-1, 0 км), нарушаются и гидрогеологические условия, возникают так называемые " лунные ландшафты". Вы и сами можете предоставить немало подобных примеров.
|
|
|
Задание 3. Приведите известные вам примеры масштабного воздействия человека на окружающую среду: в Нижегородской области, в Российской Федерации, в других странах. Запишите эти примеры в рабочем файле по данной теме. Составьте реестр объектов и территорий с признаками нарушения окружающей среды. Ранжируйте список по степени нарушенности экологического равновесия.
Обучающиеся приводят и формулируют основные характеристики известных им примеров масштабных изменений окружающей среды, возникших под действием антропогенного фактора. Для детализации примеров целесообразно использовать доступные обучающимся ресурсы сети Интернет и опубликованные на данный момент факты. На этом этапе осуществляется индивидуальная работа обучающихся.
Предложенные каждым обучающимся индивидуальные примеры обсуждаются обучающимися в форме свободной дискуссии (работа обучающихся в команде). При этом выявляются их (примеров) сильные и слабые стороны, даются предложения по детализации, повышению информативности и усовершенствованию каждого из предложенных примеров (местоположение и адрес объекта, форма хозяйственной деятельности в результате которой возникли изменения среды, перечень негативных последствий, потенциал развития и возможности их локализации и т. п. ).
На следующем этапе работы обучающихся в команде по результатам дискуссии в форме круглого стола составляется реестр объектов и территорий с признаками нарушения окружающей среды, а также выполняется ранжирование объектов в этом списке. Текст реестра объектов вносится в портфолио и записывается в индивидуальном файле на рабочем месте каждого из обучающихся.
Ежегодно в атмосферу выбрасывается до 20 млрд. т углекислого газа техногенного происхождения. Зеленый покров планеты не в состоянии использовать это количество CO2 в процессе фотосинтеза, и за последние несколько десятилетий его содержание в атмосфере увеличилось на 12 %. При дальнейшем увеличении масштабов сжигания минерального топлива через 150-200 лет дальнейшее увеличение концентрации CO2 в воздухе может привести к так называемому эффекту парника, т. е. дополнительному разогреву земной поверхности на 3-5° в результате того, что углекислый газ влияет на поглощение длинноволнового излучения. Это может привести к резкому потеплению климата на Земле, таянию полярных льдов и повышению уровня мирового океана на 70 м. Правда, существует мнение и о том, что увеличивающаяся запыленность атмосферы сможет ''уравновесить" парниковый эффект за счет значительного помутнения верхних слоев тропосферы, что затруднит проникновение части длинноволнового излучения к поверхности Земли. (Реализация проекта «Леса Киото» в Нижегородской области).
|
|
|
Также следует помнить о том, что с повышением концентрации в воздушном слое углекислого газа неизбежно должна возрасти эффективность фотосинтеза и общая продуктивность растений. В России в атмосферу ежегодно поступает не менее 3 млрд. т. углекислого газа и более 50-60 млн. т других загрязняющих веществ. В воздухе более чем 60 городов (с общим населением, превышающим 40 млн. чел. ) содержание окислов азота, серы, углеводородов, пыли и других вредных для здоровья человека веществ превышает предельно допустимые нормы в несколько раз. Особо неблагоприятная ситуация в этом отношении сложилась в Ангарске, Норильске, Братске, Волгограде, Омске, Нижнем Новгороде, Челябинске, Кемерово, Нижнем Тагиле, Стерлитамаке и других городах.
При современном уровне развития техники и технологии полностью избежать поступления в атмосферу загрязняющих веществ практически невозможно. Поэтому состояние воздушного бассейна оценивается уровнем концентрации этих веществ, т. е. содержанием их в единице объема или массы. Соответственно этому разработаны специальные нормы – предельно допустимые концентрации (или, как их сокращённо обозначают – ПДК) в воздушном бассейне окиси углерода, соединений серы, окислов азота, углеводородов, соединений хлора, других загрязнений.
Все мы знаем о всемирном глобальном оледенении Земного шара и о том, что «…а потом лед растаял». Давайте зададимся вопросом, почему?
Задание 4. Используя доступные официальные ресурсы, укажите установленные нормативами ПДК в воздушном бассейне таких наиболее распространенных его загрязнителей, как: окиси углерода, соединения серы, окислы азота, углеводороды, соединения хлора, других загрязнений. Приведите известные вам примеры превышения фактического содержания примесей в атмосфере существующим ПДК: в Нижегородской области, в Российской Федерации, в других странах. Запишите эти примеры в рабочем файле по данной теме. Составьте реестр объектов и территорий (населенные пункты, промышленные районы и т. п. ) с признаками превышения ПДК. Ранжируйте список по степени нарушенности экологических требований.
Обучающиеся приводят установленные нормы ПДК (возможно, в виде таблицы) и формулируют основные характеристики известных им примеров превышения фактического содержания примесей в атмосфере существующим ПДК под действием антропогенного фактора: в Нижегородской области, в Российской Федерации, в других странах. Для детализации примеров целесообразно использовать доступные обучающимся ресурсы сети Интернет и опубликованные на данный момент факты. На этом этапе осуществляется индивидуальная работа обучающихся.
Предложенные каждым обучающимся индивидуальные примеры обсуждаются обучающимися в форме свободной дискуссии (работа обучающихся в команде). При этом выявляются их (примеров) сильные и слабые стороны, даются предложения по детализации, повышению информативности и усовершенствованию каждого из предложенных примеров (местоположение и адрес объекта, форма хозяйственной деятельности в результате которой возникли изменения среды, перечень негативных последствий, потенциал развития и возможности их локализации и т. п. ).
На следующем этапе работы обучающихся в команде по результатам дискуссии в форме круглого стола составляется реестр объектов и территорий с признаками превышения фактического содержания примесей в атмосфере существующим ПДК под действием антропогенного фактора: в Нижегородской области, в Российской Федерации, в других странах. Текст реестра объектов вносится в портфолио и записывается в индивидуальном файле на рабочем месте каждого из обучающихся.
По мнению еще одного из числа ведущих специалистов-экологов Арнольда Ньюмена (Ньюмен, 1989), повышенный интерес человека к экологии и его внимание к экологическим проблемам обусловлено, в первую очередь, ощутимыми проблемами (наконец-то человек ощутил их в полной мере) нарушения экологического равновесия на нашей планете. Эти нарушения накапливались постепенно и нередко незаметно (переход количества в качество). Они воспринимались человечеством как неизбежное следствие, казалось бы, необходимых и экономически оправданных хозяйственных акций или действий человека. Однако на современном этапе стало понятным, что уже в недалеком будущем экологические проблемы грозят нам катастрофой, по своим масштабам и глубине последствий сопоставимой с последствиями развязывания атомной войны. Это в буквальном смысле слова глобальные проблемы.
Объективным базисом возникновения и нарастания указанных проблем выступает то, что человек не может жить без всевозрастающего воздействия на окружающую его природную среду. Прогресс цивилизации, к сожалению, неразрывно связан с прогрессирующим антропогенным воздействием на природу Земли. Такое воздействие имеет объективные причины возникновения и преследует вполне конкретные цели: получение пищи, природного сырья (в широком смысле слова), энергетических ресурсов. Нельзя забывать, что пока еще многомиллионное население огромных территорий хронически голодает, и в ряде стран пока еще не удалось преодолеть «голодную смерть». Для этих стран неотложной задачей сегодняшнего дня выступает необходимость накормить, одеть, обеспечить работой, дать образование своему населению, а это миллионы человек. С этими задачами нельзя не считаться, но отсюда – варварская эксплуатация природных ресурсов. Отсюда – нарушение экологических законов, определяющих устойчивое функционирование всех элементов и составляющих частей биосферы, отсюда – перевод проблем сохранения биосферы в категорию второстепенных задач, не дающих сиюминутного и непосредственного экономического эффекта. Отсюда же и разрушительные воздействия на природу вследствие подсечной системы земледелия, вырубки лесов на топливо или в целях получения деловой древесины, под пастбища (Бразилия, Аргентина и др. страны Латинской Америки), перевыпас скота, несбалансированный экспорт ценной древесины и другого природного сырья. Как неизбежный финал перечисленных действий – исчезновение важнейших экологических формаций, способных при правильном потреблении их ресурсов и при разумной эксплуатации бесконечно долго кормить все увеличивающееся население планеты. Увы, уничтожение таких формаций происходит для удовлетворения потребностей текущего дня. Однако, жизнь человека на Земле не ограничена только сегодняшним днем, и в случае, если он будет продолжать безудержно и бездумно эксплуатировать природные ресурсы, у него ничего не останется на завтрашний день, не будет того, что есть сейчас. Ситуация еще более сложна, и проблемы отдельных стран могут стать проблемами всего человечества, могут привести к трагедии и даже гибели всей человеческой общности. Это обусловлено тем, что биосфера едина и не может существовать в виде отдельных независимых территориальных комплексов. Разрушение любого из этих комплексов приведет к неизбежности разрушения самой биосферы в целом, притом, что человек сам является её компонентом.
|
|
|
