Проблемы экологии и человек

                            Рациональное управление                                                                               

  природными ресурсами.

1. Цели и задачи  рационального управления природными  ресурсами. 

Ограниченность  ресурсов Земли становится в настоящее  время одной из наиболее актуальных проблем человеческой цивилизации. Поэтому одним из важнейших моментов современности можно считать решение задач по рациональному управлению природными ресурсами. Выполнение этого требует не только обширных и глубоких знаний закономерностей и механизмов функционирования экологических систем, но и целенаправленного формирования определённого нравственного фундамента общества, сознания людьми своего единства с Природой. Речь идёт о формировании такой стратегии развития человеческого общества, которая позволяет гармонично сочетать его потребности с возможностями сохранения нормального функционирования биосферы. Это означает не только широкое распространение производственных способов (технологий) сбережения энергии и ресурсов, но и изменение характера потребностей людей, их потребительских идеалов.

Для сознательного  и квалифицированного управления экономикой и природопользованием необходимо:

определить цели управления;

создать механизмы  реализации поставленных задач;

разработать программу  их достижения;

Энергетическим  источником накопления биомассы первичной  продукции (зелёных растений) на Земле является солнечное излучение. Для земледелия же пригодны лишь только около 10% поверхности суши, которые при современных условиях позволяют снять ограниченный урожай. Эффективность преобразования энергии существенно снижается при переходе от растений к животным, т.е. с повышением трофического уровня: чем дальше от первичного источника энергии (или первичного продуцента) находится данный вид, тем больше потери и тем меньше первичной энергии используется на продуцирование биологического вещества. В этом смысле одноклеточные водоросли представляют собой гораздо более эффективный преобразователь энергии, чем животные, отстоящие  от первичного источника на много ступеней. Для полноценного питания человеку требуются не только растительные, но и животные белки. Человечество уже приближается к пределу тех возможностей, которые могут быть обеспечены продукционными свойствами биосферы. Естественные ограничения затрагивают не только пищевые, но и иные природные ресурсы, удовлетворяющие потребности людей в тепле, жилище, одежде и т.д. Таким образом, рациональное природопользование – единственный выход из ситуации. Общая задача рационального управления состоит в нахождении наилучших (по определённым критериям) или оптимальных способов эксплуатации естественных и искусственных (например, сельскохозяйственных) экосистем. Решение задачи по созданию оптимальной системы управления природными ресурсами существенно осложняется наличием не одного, а множества критериев оптимизации. К ним относятся: получение максимального урожая, сокращение производственных затрат, сохранение природных ландшафтов, поддержание видового разнообразия сообществ, обеспечение чистоты окружающей среды, сохранение нормального функционирования экосистем и их комплексов и многое другое.

Разумный подход к использованию биологических  ресурсов состоит:

в поддержании  продуктивности популяции на максимально  высоком уровне;

сборе урожая, величина которого максимально близка к производимой популяцией продукции;

Такое регулирование  предполагает глубокое знание экологии эксплуатируемой популяции, выработку и соблюдение норм и правил её использования. Поддерживая благоприятные условия и подавляя отрицательные воздействия, человек может регулировать продуцирование биомассы, добиваясь его максимальной скорости.

Оптимальный урожай – это максимальный урожай, который  можно изъять из популяции без  нарушения её способности компенсировать путём размножения потерянную при  сборе урожая биомассу. У большинства  видов оптимальная величина урожая меняется в зависимости от погоды, местных факторов, болезней. Это порождает трудности и требует внимательного изучения и хорошего знания экологии популяции. Также требует применения методов системного анализа, позволяющего на моделях, без риска нарушения воспроизводства апробировать различные подходы к управлению промыслов.

2.Подходы к  управлению сельскохозяйственными  экосистемами.

Несмотря на то, что сельское хозяйство ориентируется  на использование культурных растений и домашних животных, управление этим видом деятельности (в частности применение удобрений, средств защиты растений, организация выпаса и откорма скота) и другие вопросы не так просты, как могут показаться.  В борьбе с сельскохозяйственными вредителями применяют наряду со специальными приёмами агротехники самые различные средства: химические препараты, убивающие вредителей, биологические средства (паразитов и хищников для вредителей), биологические препараты направленного действия (блокирующие системы размножения вредителей). Рациональная стратегия борьбы с вредителями, как правило, построена на использовании всех трёх способов. Задача эколога состоит в выборе их оптимального соотношения, а также наилучшего времени и места применения каждого из способов. Критериями оптимального управления является не только достижение максимального урожая, но и предотвращение загрязнения внешней среды, поддержание нормального функционирования  естественных сообществ. Хороший эффект в борьбе с сельскохозяйственными вредителями могут дать агротехнические приёмы. Например, густые посевы пшеницы неблагоприятны для расселения саранчи, которая в то же время почти полностью уничтожает редкие посевы. В густых посевах создаётся свой микроклимат: на поверхности почвы резко падают освещённость и температура, увеличивается влажность. Это препятствует размножению вредителя. Технология внесения удобрений для получения максимального урожая и длительного поддержания плодородия почвы также сложна и требует определённой экологической культуры. Оптимальное соотношение между органическими и минеральными удобрениями, их дозировка, сроки внесения, способ и место внесения, использование полива и рыхления почвы, учёт погодных условий – вот неполный перечень факторов, влияющих на эффективность применения удобрений. Множество примеров нерационального обращения с удобрениями говорит о необходимости тщательного и серьёзного выполнения  всех работ в этой отрасли сельского хозяйства. Общая стратегия аграрного производства связана с интенсивным ведением земледелия и животноводства, использованием оптимальных приёмов агротехники, поддержания плодородия почв, борьбы с вредителями. А также создание новой сельскохозяйственной  технологии и процессов, происходящих в них.                                                 

 ЭКОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА.      

1. Химические  загрязнения среды и здоровье человека.

В настоящее  время хозяйственная деятельность человека всё чаще становится основным источником загрязнения биосферы. В  природную среду во всё больших  количествах попадают газообразные, жидкие и твёрдые отходы производств. Различные химические вещества, находящиеся в отходах, попадая в почву, воздух или воду, переходят по экологическим звеньям из одной цепи в другую, попадая, в конце концов, в организм человека. На земном шаре невозможно найти место, где бы не присутствовали в той или  иной концентрации загрязняющие вещества. Даже во льдах Антарктиды, где нет никаких промышленных производств, а люди живут только на небольших научных станциях, учёные обнаружили различные токсичные (ядовитые) вещества современных производств. Они заносятся сюда  потоками атмосферы с других континентов. Вещества, загрязняющие природную среду, очень разнообразны. В зависимости от своей природы, концентрации, времени действия на организм человека они могут вызвать различные неблагоприятные последствия. Кратковременное воздействие небольших концентраций таких веществ может вызвать головокружение, тошноту, першение в горле, кашель. Попадание в организм человека больших концентраций токсических веществ может привести к потере сознания, острому отравлению и даже смерти. Примером подобного действия могут являться смоги, образующиеся в крупных городах в безветренную погоду, или аварийные выбросы токсичных веществ промышленными предприятиями  в атмосферу. Реакции организма на загрязнения зависят от индивидуальных особенностей человека: возраста, пола, состояния здоровья. Как правило, более уязвимы дети, пожилые и престарелые, больные люди. При систематическом или периодическом поступлении в организм сравнительно небольших количеств токсичных веществ происходит хроническое отравление. Признаками хронического отравления являются нарушение нормального поведения, привычек, а также нейропсихические отклонения: быстрое утомление или чувство постоянной усталости, сонливость, или, наоборот бессонница, апатия, ослабление внимания, рассеянность, забывчивость, сильные колебания настроения. При хроническом отравлении одни и те же вещества у разных людей могут вызвать различные поражения почек, кроветворных органов, нервной системы, печени. Медики устанавливают прямую связь между ростом числа людей, болеющих аллергией, бронхиальной астмой, раком, и ухудшением экологической обстановки в данном регионе. Достоверно установлено, что такие отходы производства, как хром, никель, бериллий, бензопирин, асбест, многие ядохимикаты, являются канцерогенами, то есть вызывают раковые заболевания. Ещё в прошлом веке рак у детей был почти неизвестен, а сейчас он встречается среди них всё чаще и чаще. В результате загрязнения появляются новые, неизвестные ранее болезни. Причины их бывает очень трудно установить.

2. Биологические  загрязнения и болезни человека.

Кроме химических загрязнителей, в природной среде  встречаются и биологические, вызывающие у человека различные заболевания. Это болезнетворные микроорганизмы, вирусы, гельминты, простейшие. Они могут находиться в атмосфере, воде, почве, в теле других живых организмов, в том числе и в самом человеке. Наиболее опасны возбудители инфекционных заболеваний. Они имеют разную устойчивость в окружающей среде от нескольких часов до нескольких лет. Часто источником инфекции является почва, в которой постоянно обитают возбудители столбняка, ботулизма, газовой гангрены, некоторых грибковых заболеваний. В организм человека они могут попасть при повреждении кожных покровов, с немытыми продуктами питания, при нарушении правил гигиены. Болезнетворные микроорганизмы могут проникнуть в грунтовые воды и стать причиной инфекционных болезней человека. Поэтому воду из артезианских скважин, колодцев, родников необходимо перед питьём кипятить. Особенно загрязнёнными бывают открытые источники воды: реки, озёра, пруды. Известны многочисленные случаи, когда загрязнённые источники воды стали причиной эпидемий холеры, брюшного тифа, дизентерии. В жарких странах широко распространены такие болезни, как амебиаз, дистоматоз, эхинококкоз и другие, которые вызываются различными паразитами, попадающими в организм человека с водой. Человек, вторгаясь в природу, нередко нарушает естественные условия существования болезнетворных организмов и становится сам жертвой природно-очаговых болезней. Люди или домашние животные могут заражаться природно-очаговыми болезнями, попадая на территорию природного очага. К таким болезням относят чуму, туляремию, сыпной тиф, клещевой энцефалит, малярию, сонную болезнь. Особенностью природно-очаговых заболеваний является то, что их возбудители существуют в природе в пределах определенной территории вне связи с людьми или домашними животными. Они паразитируют  в организме диких животных-хозяев. Передача возбудителей от животного  к животному  и от животного человеку происходит преимущественно через переносчиков, чаще всего насекомых и клещей. Возможны и другие пути заражения. Так, в некоторых жарких странах, а также в ряде районов нашей страны встречается инфекционное заболевание лептоспироз, или водяная лихорадка. Возбудитель этой болезни обитает в организмах полёвок обыкновенных (мышей), широко распространённых в лугах около рек. Заболевание носит сезонный характер, чаще встречается в период сильных дождей и в жаркие месяцы (июль-август). Человек может заразиться при попадании в его организм воды, загрязнённой выделениями грызунов. Поэтому, находясь в районах природных очагов заболеваний, необходимо соблюдать специальные меры предосторожности.

3. Чистые продукты питания и здоровье человека.

Каждый человек знает, что пища необходима для нормальной жизнедеятельности организма. Но мы часто употребляем в пищу то, что вкусно, что можно быстро приготовить, и не очень задумываемся о полезности и доброкачественности употребляемых продуктов. Врачи утверждают, что полноценное рациональное питание – важное условие сохранения здоровья и высокой работоспособности, а для детей ещё необходимое условие роста и развития. Для нормального развития и поддержки жизнедеятельности организму необходимы белки, жиры, углеводы, витамины и минеральные соли в нужном ему количестве. Нерациональное питание является одной из главных причин возникновения сердечно-сосудистых заболеваний, заболеваний органов пищеварения, болезней, связанных с нарушением обмена веществ. Регулярное переедание, потребление избыточного количества углеводов и жиров - причина развития таких болезней обмена веществ, как ожирение и сахарный диабет.  Рациональное питание - важнейшие и непременное условие профилактики не только болезней обмена веществ, но и многих других. Пищевой фактор играет важную роль не только в профилактике, но и в лечении многих заболеваний. Специальным образом организованное питание, лечебное питание, обязательное условие лечения многих заболеваний. Лекарственные вещества синтетического происхождения в отличие от пищевых веществ, являются для организма чужеродными. Многие из них могут вызвать побочные реакции, например, аллергию. В продуктах питания многие биологически активные вещества обнаруживаются в равных, а иногда и в более высоких концентрациях, чем в применяемых лекарственных средствах. Вот почему продукты, в первую очередь овощи, фрукты, семена, зелень применяют при лечении различных болезней. Многие продукты питания оказывают бактерицидные действия, подавляя рост и развитие различных микроорганизмов (яблочный сок, сок граната, сок клюквы). Но теперь появилась новая опасность - химическое загрязнение продуктов питания. Появилось и новое понятие - экологически чистые продукты. Каждому из нас приходилось покупать на рынке или в магазине крупные, красивые овощи или фрукты. Но, попробовав их, с огорчением выясняешь, что они водянистые и совсем невкусные. Обычно это происходит, когда сельскохозяйственные культуры выращивают с применением большого количества удобрений и ядохимикатов. Такая сельскохозяйственная продукция может иметь не только плохие вкусовые качества, но быть опасной для здоровья. Азот – составная часть жизненно важных для растений, а также для животных организмов соединений, например белков. В растения азот поступает из почвы, а затем через продовольственные и кормовые культуры попадает в организмы животных и человека. Сейчас сельскохозяйственные культуры чуть ли не полностью получают минеральный азот из химических удобрений, так как навоза и других органических удобрений уже не хватает для обеднённых азотом почв. Однако в отличие от органических удобрений в химических удобрениях не происходит свободного выделения в природных условиях питательных веществ. Значит, не получается и «гармонического» питания сельскохозяйственных культур, удовлетворяющего требования их роста. В результате происходит избыточное азотное питание растений и вследствие этого накопление в нём нитратов. Излишек азотных удобрений ведёт к снижению качества растительной продукции, ухудшению её вкусовых свойств, снижению выносливости растений к болезням, что, в свою очередь, вынуждает земледельца увеличивать применение ядохимикатов. Они также накапливаются в растениях. Повышенное содержание нитратов приводит к образованию нитритов, вредных для здоровья человека.  Употребление такой продукции может вызвать у человека серьёзные отравления и даже смерть. Особенно резко проявляется отрицательное действие удобрений и ядохимикатов при выращивании овощей в закрытом грунте. Это происходит потому, что в теплицах вредные вещества не могут беспрепятственно испаряться и уноситься потоками воздуха. После испарения они оседают на растения. Растения способны накапливать в себе практически все вредные вещества. Вот почему особенно опасна сельхоз. продукция, выращиваемая вблизи промышленных предприятий и крупных автодорог.