Допустиме вплив і стійкість екосистем - студопедія
В даний час господарська діяльність людини стала сумірною з процесами, що відбуваються в природі. Цілком очевидно, що людство не може безконтрольно продовжувати забруднювати навколишнє середовище, але воно не може і припинити або хоча б знизити темпи господарської діяльності. Єдино прийнятний шлях виходу з ситуації, що склалася - встановлення раціональних відносин з навколишньою природою. Раціональні взаємини - це не просто охорона природи, а використання природних ресурсів без шкоди, забезпечення їх відновлення. Таким чином, епоха, в якій ми живемо, - це епоха регламентованих взаємин з природою, що забезпечують безпеку середовища шляхом екологічного нормування. Визначення меж допустимих впливів тісно пов'язане з багатьма областями екології, перш за все з екологічним нормуванням, оцінкою ризику, Екотоксикологія. До екологічного нормування відносять систему регламентації впливів на навколишнє середовище і людину, нормування стану об'єктів навколишнього середовища, територій. Поняття екологічного нормування охоплює ряд аспектів - природокористування, охорона природних екосистем і збереження їх екологічного благополуччя, забезпечення благополучної навколишнього середовища і здоров'я людини. Здоров'я людини і в цілому «громадське здоров'я» виступають в якості головного пріоритету державної політики в усіх країнах.
Регламентація антропогенних впливів заснована на встановленні нормативів впливу і концентрацій різних речовин в різних середовищах, воді, повітрі, ґрунті, продуктах харчування. У різних країнах їх називають по-різному: стандарти концентрацій, гранично допустимі концентрації, критерії якості, максимально допустимі рівні і т. Д. В основі розробки гранично допустимих концентрацій лежать взаємозв'язку між величиною ефекту і величиною впливу. У різних сферах природокористування застосовують класи небезпеки речовин, в яких враховані особливості впливу і поведінки хімічних речовин в об'єктах навколишнього середовища: повітрі, ґрунті, воді та ін.
Розробка нормативів ГДК з метою запобігання і оцінки забруднення навколишнього середовища проводиться за допомогою методів токсікометріі, яка є розділом токсикології. Токсикологія - це наука про шкідливий вплив на людину, тварин і рослини хімічних речовин, що надходять в навколишнє середовище. Шкідливі впливу різних впливів на живий організм виявляється по-різному. Речовини можуть виявитися отруйними для організму, викликати розвиток пухлин (канцерогенними), викликати мутації генетичного матеріалу і т.д. Для характеристики функціонального зв'язку між реакцією живого організму на вплив хімічної речовини і його концентрацією використовують залежність «доза-ефект». У спрощеному вигляді цю залежність можна записати, використовуючи «формулу Хабера» у вигляді
де Е - ефект, С - концентрація речовини, Т - час дії речовини. Як видно з формули Хабера, один і той же негативний ефект можуть давати малі концентрації якщо вони діють тривалий час. На практиці залежно складніші, ніж та, що відображає формула Хабера. Так, реакція на дію деяких речовин змінює спрямованість у міру збільшення дози. Часто на дію малих концентрацій організм відповідає стимуляцією життєвих функцій, а великих пригніченням і загибеллю.
Реакція спільнот живих організмів і екосистем в цілому, звичайно, набагато складніше реакції одного індивідуума. Проте, залежність відповіді від сили і часу дії є загальним для всіх ефектів і працює на всіх рівнях організації живої матерії. Зміни в біосфері також підкоряються цьому закону.
Для того щоб зберегти природні екосистеми в умовах господарської діяльності необхідно знати, які величини антропогенного впливу не приведуть до небезпечних наслідків і деградації. Для вирішення такого роду практичних завдань - визначення меж допустимих впливів - слід розглянути деякі теоретичні викладки.
Будь-яка виникла за рахунок будь-якого впливу навантаження в екологічній системі, здатна вивести її з природного (нормального стану), визначається як екологічне навантаження. Якщо екологічне навантаження не викличе небажаних наслідків, змін у мешкають на землі організмів, і в першу чергу у людини, а також не призведе до погіршення (слабкому або суттєвого) якості природного середовища, її можна вважати допустимою.
Під допустимим антропогенним впливом на навколишнє природне середовище слід розуміти вплив, яке не впливає на якість навколишнього природного середовища або змінює природу в допустимих межах, т. Е. Не руйнує екосистему і не викликає несприятливих наслідків у найважливіших популяцій, в першу чергу у людини.
Поняття допустимого впливу на екосистему і навколишнє середовище в цілому пов'язано з поданням про якість навколишнього середовища. Якість навколишнього середовища - це сукупність показників, що характеризують стан навколишнього середовища. Поняття якості навколишнього середовища не є абстрактним, а розглядається з точки зору природокористування. Для того, щоб знати, які дії не викличуть несприятливих наслідків, не вплинуть суттєво на якість навколишнього середовища необхідно мати інформацію про те:
які показники і параметри відповідають високому і прийнятного якості середовища;
які показники і параметри відповідають критичним показниками екосистем;
які коливання є допустимими.
Такі показники і параметри повинні бути встановлені для окремих організмів, популяцій, співтовариств, екосистеми і біосфери в цілому. При встановленні цих характеристик беруть до уваги два рівня впливу шкідливих факторів на природні системи:
рівень критичного впливу (починаючи з якого може мати місце загибель або необоротна деградація даної системи);
рівень допустимого впливу, істотно відрізняється від критичного.
Допустимі впливу можуть приводити до порівняно невеликих змін якості природного середовища, що не впливає на нормальний розвиток екосистем і окремих популяцій, на екологічне благополуччя і стійкість систем.
Екологічне благополуччя - це такий стан екосистеми, яке характеризується нормальним відтворенням її основних ланок. Так, наприклад, екологічно неблагополучним вважається водойму, який характеризується переважанням смертності над народжуваністю в популяціях гідробіонтів, особливо серед високоорганізованих форм життя. Кожен вищий рівень організації відрізняється меншою стійкістю до несприятливого впливу, ніж попередній. Екосистемі загрожує катастрофа тоді, коли всі буферні системи нижчих рівнів організації будуть спрацьовані, а буферна ємність екосистеми вичерпана.
Під буферної ємністю екосистеми розуміють ту кількість забруднюючих речовин, яке може прийняти екосистема і яка не призведе до негативних наслідків. Вживається також термін екологічна асимілююча здатність екосистеми, тобто здатність прийняти, трансформувати, використовувати в біологічному кругообігу або перевести в біологічно інертний стан певну кількість забруднюючих речовин.
Проблема екологічного благополуччя пов'язана з поняттям стійкості екосистем. Для того, щоб підтримувати стан екологічного благополуччя необхідно, щоб допустимий вплив відповідало допустимим навантаженням, а екосистема зберігала стійкість. Стійкість - самостійне поняття, яке не можна плутати зі стабільністю. Стійкість екосистеми визначають як співвідношення між величиною відхилення системи від нормального і величиною впливу. Для вимірювання стійкості екосистеми необхідно знати, в якому стані перебувала екосистема до початку взаємодії, т. Е. Які її параметри в нормальному стані.
Величина допустимого впливу залежить від того, які межі коливань характеристик вважати допустимими. Останнє, визначається цілями, якими задається людина в різних сферах природокористування. Підходи щодо визначення допустимих впливів, а, отже, і допустимих навантажень на співтовариство, екосистему відрізняється від санітарно-гігієнічного підходу. При виробленні нормативів ГДК для людини передбачається досить жорсткий критерій - відсутність у нього в сьогоденні і в майбутньому будь-яких відхилень від норми в стані здоров'я і будь-яких помітних реакцій на вплив. Завданням екологічного нормування стану природного середовища, що є етапом стратегії регулювання її якості, є захист природних екологічних систем і біосфери в цілому. Для розробки нормативів допустимого впливу необхідно провести комплекс робіт по вивченню характеру і закономірності поширення, накопичення, деструкції, биоаккумуляции, трофічних перетворень забруднюючих речовин, їх трансформації в екосистемах, переходу з одного середовища в іншу в локальному, регіональному і глобальному масштабах. Норми допустимого впливу не можуть бути єдиними для будь-якого типу екосистем, а також для будь-яких кліматично-географічних умов.