Ивантер Э. В.
Изложены основные положения прикладной и производственной экологии, анализируется состояние окружающей среды и оценивается влияние на нее промышленных выбросов и природных катаклизмов, анализируется воздействие на природу различных антропогенных факторов, связанных с промышленным и агропроизводством. Обсуждаются насущные вопросы обеспечения экологической безопасности, рассматриваются экологические и инженерные проблемы рационального природопользования и материального производства. Для студентов, обучающихся по направлению «Техногенная безопасность», а также для всех тех, кого не оставляют равнодушными проблемы безопасности и процветания живой природы.
Предисловие 3
ГЛАВА 1. ОСНОВЫ ОБЩЕЙ ЭКОЛОГИИ 8
Биоценоз. Трофические цепи и циклы.
Продуктивность экосистем 8
Экологические факторы и их воздействия на среду и живые организмы 18
Экология популяций (основные понятия и закономерности) 36
Динамика численности популяций и экосистем 38
Биосфера и биохимические циклы 43
ГЛАВА 2. ЭКОЛОГИЯ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ 58
Факторы риска возникновения стихийных бедствий 58
Стихийные бедствия и защита от них населения 62
Землетрясения и их последствия 64
Извержение вулканов 66
Цунами 69
Наводнения 71
Колебания уровней морей и океанов и их последствия 75
Изменение уровня воды в озерах 76
Повышение уровня грунтовых вод 76
Метеоопасные явления 77
Опасные геологические явления 83
Природные пожары и борьба с ними 86
Космогенные опасности 88
ГЛАВА 3. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫЕ СИТУАЦИИ 90
Природно-очаговые заболевания и их краткая характеристика 90
Пути распространения природно-очаговой инфекции 96
Вредные биологические воздействия на среду и живые организмы 97
ГЛАВА 4. АНТРОПОГЕННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА АТМОСФЕРУ 99
Основные физические свойства атмосферы и их влияние на живые организмы 99
Аэрозоли и их влияние на атмосферу и климат 102
Парниковый эффект и глобальное потепление 106
Тепловые выбросы и изменения климата планеты 111
Кислотные дожди 114
Проблема истощения озонового слоя и появление озоновых дыр 116
ГЛАВА 5. ГИДРОСФЕРА И ЕЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОД ВЛИЯНИЕМ ЧЕЛОВЕКА 119
Мировой океан и его изменения под влиянием антропогенных факторов 119
Загрязнение вод и его последствия 120
Нефть и нефтепродукты как опасные загрязнители водных экосистем 124
Особенности загрязнения морей и океанов тяжелыми металлами 129
Загрязнение водных экосистем пестицидами, детергентами и диоксинами 130
Тепловое загрязнение гидросферы 134
Радиоактивное загрязнение водной среды обитания 135
ГЛАВА 6. ПРОБЛЕМЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ДЕГРАДАЦИИ ПЕДОСФЕРЫ 138
Почвенная эрозия 140
Опустынивание земель 142
Закисление и дегумификация почв 143
Вторичное засоление и заболачивание почв 146
Влияние отчуждения земель на состояние почвенного покрова и нарушение природных ландшафтов 148
Источники химического загрязнения почв 150
Загрязнение почв пестицидами и агрохимикатами 151
Нефтяное загрязнение почв 154
Воздействие тяжелых металлов на почвенную биоту 155
ГЛАВА 7. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ БИОСФЕРЫ 160
Введение в проблему 160
Экологические кризисы в истории человечества 161
Рост народонаселения (демографический взрыв) и проблемы питания 165
Экологическая значимость лесов и угроза их уничтожения и деградации 170
Проблемы биологического загрязнения и пути их решения 174
Экологические последствия кампаний по освоению целины, осушению болот и обводнению пустынь: проблемы безопасности природопользования 180
Экологическая катастрофа Арала и Приаралья 183
ГЛАВА 8. СОВРЕМЕННОЕ ОБЩЕСТВ, ПРОИЗВОДСТВО И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА 191
Загрязнение окружающей среды 191
Концепция устойчивого развития 192
Социально-этические проблемы охраны природы 194
Международное сотрудничество и природоохранное законодательство 196
ГЛАВА 9. ПРИРОДНЫЕ И ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ 198
Природные экологические системы и материальное производство 198
Природные ресурсы и их экологическая составляющая 199
Природно-технические экологические системы 202
Условия функционирования природно-технических экологических систем 204
ГЛАВА 10. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ И ИХ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ 206
Структура производства, его технологические параметры и критерии эффективности 206
Сырье как важнейший производственный элемент технического процесса 210
Производственная структура предприятия и ее элементы. 213
Типы производств и их технико-экономическая характеристика 214
Технологические системы и экологические аспекты их деятельности 215
Системный подход (анализ) и важность его применения при изучении и оценке технологических процессов 217
ГЛАВА 11. ГАЗОВЫЕ ВЫБРОСЫ И ИХ РОЛЬ В ЗАГРЯЗНЕНИИ АТМОСФЕРЫ 224
Общие сведения 224
Общие характеристики и масштабы поступления выбросов в атмосферу 225
Закономерности распространения и характерные химические изменения выбросов в атмосфере 226
Техногенные источники загрязнения атмосферы 229
Методы защиты и очистки атмосферного воздуха от техногенных загрязнений 236
ГЛАВА 12. ТВЕРДЫЕ ОТХОДЫ И ПРОБЛЕМЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 238
Отходы производства, их классификация, источники и экологическое значение 238
Твердые бытовые отходы и правила обращения с ними 247
Твердые отходы промышленных предприятий и способы их утилизации и обезвреживания 251
Комплексное использование сырья и отходов производства 253
Радиоактивные отходы 255
ГЛАВА 13. ПРИРОДНЫЕ И ПРОМЫШЛЕННЫЕ ВОДЫ, ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЙ 257
Природные водные ресурсы и водный баланс 257
Природные (морские и пресные) воды, их состав, распределение, химические соединения и биологические составляющие 260
Сточные воды и их очистка 263
ГЛАВА 14. ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫЕ ПРОИЗВОДСТВА, ЗАМКНУТЫЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ЦИКЛЫ 267
Обсуждение понятий 267
Замкнутые водооборотные циклы 274
Экономическая оценка оборотного водопользования 280
Экологизация промышленного производства 281
Экологические составляющие развития производства 283
«Реиндустриализация» производства путем организационно-управленческих мероприятий 286
Методология «экологизации» производственного процесса 288
Комбинирование и кооперация производства 291
ГЛАВА 15. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ РИСКИ И КРИЗИСЫ, ОСНОВНЫЕ ПУТИ ИХ ПРЕОДОЛЕНИЯ 295
Экологический кризис, его развитие и последствия 295
Основные представления об экологическом риске и его последствиях 298
Система нормативов приемлемого природного и техногенного рисков возникновения чрезвычайных ситуаций 302
Экологические последствия и ущерб при техногенных авариях и опасных природных явлениях 303
Методы оценки экологического риска 305
ГЛАВА 16. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ 309
Природное, искусственное и альтернативное углеродсодержащее топливо 309
Меры по снижению загрязнений воздушной и водной среды выбросами ТЭС и общие проблемы воздействия гидроэнергетики на природную среду 319
Мероприятия по снижению загрязнения водоемов сточными водами ТЭС 321
Атомная энергетика и ее воздействие на природную среду 326
ГЛАВА 17. ПРОБЛЕМЫ АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ПРИРОДОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ЭНЕРГЕТИКИ 333
Использование энергии Солнца 335
Гидроэнергетика 338
Энергия морей и океанов 341
Геотермальные энергоресурсы и перспективы их использования 344
Ветроэнергетика 347
Биоэнергетика 349
Водородная энергетика 353
ГЛАВА 18. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТА 356
Воздействие транспортных коммуникаций на природную среду и человека 356
Экологическое воздействие автотранспорта и пути снижения его последствий 358
Проблема утилизации отходов автотранспортных средств 366
Влияние морского и речного транспорта на природную среду 368
Экологические последствия использования авиационного транспорта 372
Транспортная безопасность в свете современных террористических угроз 374
ГЛАВА 19. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ОТДЕЛЬНЫХ ОТРАСЛЕЙ ПРОИЗВОДСТВА 375
Минерально-сырьевая база России, особенности ее использования и воздействие горнодобывающей промышленности на природную среду 375
Обрабатывающая промышленность как источник загрязнения окружающей природной среды 381
Черная и цветная металлургия 382
Химическое и нефтехимическое производство 385
Машиностроительная промышленность 386
Промышленность строительных материалов 387
Деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность 388
Агропромышленный комплекс 390
Проблемы сырьевой безопасности России в ХХI веке 391
ГЛАВА 20. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ 394
Общие положения 394
Биоиндикация в системе экологического мониторинга 395
Основные методы биотестирования 398
Практика проведения экологического мониторинга как многоцелевой информационной системы 400
Некоторые методологические проблемы экологического мониторинга 403
Экологическое нормирование 405
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 407