Факультет

Студентам

Посетителям

Экологическое (экосистемное) нормирование содержания химических веществ в природных средах

Экологическое (экосистемное) нормирование содержания химических веществ в природных средах проводится природохранными службами.

Современная концепция экологического нормирования опирается на экосистемный подход. Экосистемное нормирование призвано обеспечить сохранение биогеохимических циклов химических элементов и целостности экосистемы. В основе его методологии лежат представления не о пороговости в изменении состояния живых организмов, а об устойчивости к внешним воздействиям экосистемы в целом и о ее роли в функционировании каждого компонента. При поражении более чувствительных компонентов и ослаблении их деятельности повышается активность более устойчивых, что ведет к сглаживанию эффекта внешнего воздействия, к снятию порогов.

Экосистемные нормативы должны обеспечить сохранение природы в целостности и возможность существования всех живые организмов. Такой подход обеспечит сохранение и человека (популяция, индивидуум) как компонента экосистемы. Человек отличается от других организмов, в частности тем, что является конечным консументом в большинстве трофических цепей. Воздействие на человека любого потребляемого им вещества зависит от того, находится ли уровень содержания этого вещества в пределах его природного содержания или выходит за его пределы.

Несколько принципов лежит в основе экосистемного нормирования. Принцип «слабого звена» означает, что нагрузки, допустимые для самого уязвимого компонента системы, принимаются за допустимые для экосистемы в целом. Принцип дифференцированности предполагает разработку допустимых нагрузок на экосистему, дифференцированных на основе формирования региональных (зональных, бассейновых) потоков химических веществ в ландшафте, на основе вида использования контролируемых объектов (воды разного назначения, земли разного вида использования). Принцип дифференцированности реализуется и путем учета устойчивости экосистемы к данному виду внешнего воздействия. Методической основой является обязательное сочетание натурных полевых наблюдений и лабораторных экспериментов.

Цель экосистемного нормирования — защита биоразнообразия и ограничение антропогенного воздействия на уровне, приемлемом для сохранения природной среды. Для определения допустимых нагрузок применимы биологический (биоценотический) и ландшафтный (геоэкологический) подходы. Например, предлагается в качестве критериев экологического состояния экосистемы использовать показатели сохранности вертикальной и горизонтальной структур фитоценоза, показатели завершенности круговорота веществ (конечным результатом чего является плодородие почв). Для лесных экосистем в качестве контролируемых биологических параметров предлагают использовать фитомассу, жизненное состояние древостоя, проективное покрытие, массу подстилки, видовое разнообразие почвенной мезофауны, микроорганизмов, биомассу, баланс гумуса в почве и др. Ландшафтный подход ориентирован на обеспечение сохранения всех компонентов биотопа.

Задача экосистемного нормирования сводится к установлению допустимой антропогенной нагрузки на экосистему того вида негативного воздействия, который лимитирует развитие экосистемы. Загрязнение окружающей среды очень часто выступает как лимитирующий экологический фактор.

В оценке состояния экосистемы все шире применяются критерии экологической нормы, экологического риска, экологического кризиса, экологического бедствия. Зона экологической нормы — состояние среды удовлетворительное, значения прямых критериев значимо не отличаются от ПДК, ОДК или фоновых уровней. Зона экологического риска — состояние среды неблагополучное, значения прямых критериев слабо превышают ПДК, ОДК или фоновые уровни (деградация экосистемы 5—20 % площади). Зона экологического кризиса — состояние среды весьма неблагоприятное, значения прямых критериев значительно превышают ПДК, ОДК или фоновые уровни (деградация экосистемы 20—50 %). Зона экологического бедствия — состояние среды катастрофическое, значения прямых критериев значительно превышают ПДК, ОДК или фоновые уровни (деградация экосистемы > 50 %).

Выделяются зоны экологической напряженности на основе изменения различных показателей функционирования экосистемы. Например, привлекается для экологического нормирования отношение C:N органических веществ различных природных объектов. Это отношение характеризует активность процесса трансформации органических веществ. Уменьшение показателя ниже оптимального свидетельствует о деградации почвенного органического вещества, об усилении накопления органического азота в почвах, водах, в сельскохозяйственной продукции. Нарушение сбалансированности потоков вещества в ходе белкового и углеводного питания отражается в увеличении отношения C:N в пищевых продуктах. На изменение соотношения этих элементов в почвах чутко реагирует почвенная микрофлора. Вследствие высокой информативности этого показателя, он может быть использован для выявления зон различной экологической напряженности.

О нарушении цикла углерода в почве свидетельствует ферментативная активность почв, тесно связанная с процессами гумификации. На этом основании этот показатель также привлекается для выявления зон экологического напряжения.

О нарушении циклов кальция и фосфора, кальция и стронция свидетельствует изменение соотношении их концентраций в природных средах, в звеньях пищевых цепочек. При нарушении отношения Са:Р в растениях, в растительных кормах в организме позвоночных животных возникают признаки остеопороза, остеолиза, при нарушении соотношения Ca:Sr — признаки рахита.

Соотношение этих элементов в растениях является дополнительным основанием для выделения зон экологической напряженности.

Методика экологического нормирования постоянно совершенствуется.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: