Проведение конференции по проблемам экологии и урбанизации, организованной Комитетом по экологии и природопользованию администрации Екатеринбурга и кафедрой экологии Уральского государственного университета им. А. М. Горького при участии филиала кафедры в Институте экологии растений и животных УрО РАН, в Екатеринбурге, одном из крупнейших культурных и индустриальных центров России, не случайно и объясняется несколькими важными обстоятельствами.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СТРАТЕГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ЕКАТЕРИНБУРГА ДО 2015 г.Екатеринбург традиционно занимает особое место в социально-экономическом развитии как России, так и Уральского региона. Выгодное географическое положение на стыке Европы и Азии определило функции города. Сегодня это многофункциональный центр, где преобладают торгово-распределительные, финансовые, транспортно-логистические, управленческие и социально-инновационные функции. Происходит активный процесс формирования собственно городских интересов, повышение ответственности городских властей за развитие своего города, за безусловное гарантирование населению соответствующих социальных благ, свобод, защиты, благоприятной среды проживания, повышения качества жизни горожан.
В настоящее время оценка загрязнения окружающей среды производится главным образом на основе результатов химического анализа. Однако из-за огромного числа самих загрязняющих веществ, источников их выбросов, а также сложности и высокой стоимости анализов организовать эффективный экологический мониторинг только средствами аналитической химии практически нельзя. Это невозможно еще и потому, что химико-аналитический контроль не учитывает характер совместного действия загрязнителей, когда влияние каждого из них может дополнять, усиливать или подавлять друг друга. И наконец, в связи с непостоянством метеоусловий получить усредненные показатели загрязнения в конкретных точках города можно только после длительных измерений на стационарных или передвижных постах. При этом число таких постов из-за мозаичности картины загрязнения городской территории должно быть значительным.
Техногенез - ведущий современный геологический процесс - преобразует природные системы высшего планетарного уровня: атмосферу, гидросферу, биосферу и литосферу. Техногенез может быть представлен как образование и развитие геотехногенных систем (ГТС), в которых природные и технические компоненты объединены потоками вещества, энергии и информации.
Теоретической основой проекта «Экополис» послужила концепция сопряженного развития природы и общества (Брудный, Кавтарадзе, 1981; Кавтарадзе, 1987, 1993 и др.). Была поставлена и сформулирована проблема поиска основы для биосферосберегающего образа жизни и деятельности общества.
К концу века в человеческом обществе произошло осознание неразрывности связи между развитием общества, состоянием природной среды и содержанием образования. Принятие Декларации по образованию в области окружающей среды (Тбилиси, 1977) положило начало реформы содержания всего образования - от дошкольного до послевузовского. Считается что, конечной целью реформы является формирование стереотипов поведения людей, характеризующихся глубоким осознанием этой связи как основы своего благополучия.
В крупных городах наиболее заметными являются изменения экосистемы, связанные со способностью почвы выполнять первые две группы функций. Однако наиболее чувствительной к антропогенной деятельности является третья, информационная, группа, изменения в которой возникают уже при незначительном воздействии городской среды (Колесников и др., 2002).
Для конкретного региона к этому перечню факторов следует добавить климатические условия, рельеф местности и водные ресурсы. Рассмотрим составляющие качества жизни населения Санкт-Петербурга, обращая особое внимание на 1990-2000 гг., когда они претерпевали существенные изменения.
Экология означает на русском языке жилище, местообитание (БСЭ, 1978). Термин экология в ином смысле предложен в 1866 г. Э. Геккелем, немецким зоологом. Он считал экологию общей наукой об отношениях организмов к окружающей среде.
Человечество, являясь биологическим видом, находится на экспоненциальной ветви роста своей численности и экстенсивно расширяет свою экологическую нишу. Окружающая биосфера преобразуется и замещается особой социальной, искусственной средой обитания (СО), воплощением которой на индустриальном и постиндустриальном этапах развития социума является техносфера. Формулировки этого антропогенного явления отражают его глобальный масштаб: 1) техносфера - экологическая ниша, которую создало себе человечество в биосфере; 2) техносфера - совокупность технических устройств и систем вместе с технической деятельностью человека; ее структура достаточно сложна, так как включает техническое вещество, технические системы, живое вещество, верхнюю часть земной коры, атмосферу и гидросферу. В то же время очевидно, что техносфера - это область технической деятельности человека, антропогенное новообразование, при появлении которого вещественно-пространственная структура биосферы, представленная экосистемами и биомами, полностью замещается искусственными сооружениями и ландшафтами с созданием искусственной среды обитания.
Экологические функции литосферы (ЭФЛ) определяют роль и значение литосферы в жизнеобеспечении и эволюции биоты. Под ЭФЛ понимается все многообразие функций, определяющих и отражающих роль и значение литосферы, включая подземные воды, нефть, газы, геофизические поля и протекающие в ней геологические процессы, в жизнеобеспечении биоты и, главным образом, человеческого сообщества. Многообразие функциональных зависимостей между природной и техногенно преобразованной литосферой и биотой как биологическим видом, так и общественной социальной структурой (человеческое сообщество) сводится к четырем экологическим функциям - ресурсной, геодинамической, геофизической и геохимической.
Для большинства городов Урала промышленные предприятия явились градообразующими. Возникнув первоначально на окраине городов и рабочих поселков, они в дальнейшем при разрастании населенных пунктов оказались непосредственно на их территории со всеми вытекающими отсюда неблагоприятными последствиями.
Синоптические вихри. В атмосфере и в океане наблюдается исключительно большое разнообразие волновых и вихревых движений, что обусловлено влиянием сил различного происхождения на динамику атмосферы и океана. Синоптические вихри в атмосфере - циклоны и антициклоны - играют первостепенную роль в формировании погодных условий на больших территориях. Атмосферные синоптические вихри были обнаружены на картах погоды в середине XIX в., когда начались регулярные наблюдения за погодой. С того времени изучение пространственной структуры синоптических вихрей и основных физических механизмов их возникновения и развития находится в зоне постоянного внимания специалистов в области геофизической гидродинамики. В океане синоптические вихри обнаружены сравнительно недавно, в конце 60-х гг. XX в. во время проведения отечественных и международных научных программ по исследованию океана (эксперименты «Полигон-70», MODE - Mid-Ocean Dynamical Experiment, ПОЛИМОДЕ). Развитие представлений о механизмах возникновения синоптических вихрей достаточно подробно описано в литературе (Дымников, Филатов, 1990; Каменкович и др., 1982; Матвеев, 1991; Шакина, 1985).
Наиболее крупными очагами адвентизации являются города с их промышленными комплексами, куда свозится масса грузов из-за границы, с которыми поступают диаспоры различных растений. Многие из занесенных семязачатков погибают, а выжившие часто становятся серьезными конкурентами естественной флоры и вытесняют ее. Парки, кладбища, железные и автомобильные дороги, вокзалы, речные порты, склады и т. п. местообитания являются «лабораториями природы», где в измененных условиях могут возникнуть новые и хорошо адаптированные экотипы и даже образоваться новые виды натурализующихся заносных растений (Зу-копп и др., 1981).
Всего с 1915 г. было отмечено 95 видов птиц, численность которых менялась. Мы выделяем 15 групп гнездящихся птиц: с положительной и с отрицательной динамикой.В середине XX в., когда массив оказался внутри Москвы, негативные тенденции, проявившиеся у многих видов (строки 2, 3, 4), впоследствии сменились стабилизацией и восстановлением. Этому способствовала, в частности, замена ели насаждениями лиственницы, которые они смогли успешно использовать. У видов, успешно интегрировавшихся в городскую среду обитания (строки 5, 6, 7), наблюдается рост численности. Шесть активных видов-урбофилов (строка 8) появились и закрепились на территории ЛОД только в конце XX в.
Якутск находится в зоне сплошного распространения многолетнемерзлых пород и занимает левобережные низкие террасы р. Лены. Мощность рыхлых аллювиальных отложений составляет 20-30 м. Сложены они в основном песками, в верхней части разреза перекрываются суглинками и супесями мощностью 2-3 м, засоленность которых изменяется в значительных пределах (от 0,06-0,2 до 5-8 %). Рельеф террас представляет собой чередование невысоких вытянутых дугообразных гряд и межгрядовых ложбин с протоками и озерными котловинами. Слабая эродированность поверхности затрудняет сток поверхностных и надмерзлотных вод. Глубина сезонного протаивания пород изменяется от 0,3 до 5,0 м. Среднегодовая температура грунтов на подошве слоя годовых теплооборотов (15-20 м) на возвышенных участках составляет 3-4 °С ниже нуля, а на примыкающих к современным водоемам или днищам древних русел и озерным котловинам 2-3 °С ниже нуля.
Понимание современных природных условий, тенденций изменения природной среды требует изучения лесостепных ландшафтов в историческом аспекте. В настоящее время человек, по существу, воздействует на измененную природу.
Характерной особенностью современного общества являются стремительные темпы урбанизации. Рост населения и промышленного потенциала сопряжен с усилением воздействия на природную среду городов. В городах обостряется экологическая ситуация: возрастает выброс вредных веществ в атмосферу, снижается количество кислорода в воздухе. Для ослабления вредных воздействий и сохранения здоровья городского населения важную роль играют, наряду с санитарно-защитными лесонасаждениями, также газоны как наиболее распространенные элементы культурных ландшафтов, которые занимают до 60-80 % озеленяемой площади городов.
Изучение образа территории является одним из основных направлений современной географии. Географический образ - это совокупность ярких, характерных сосредоточенных знаков, символов, ключевых представлений, описывающих какие-либо реальные пространства (территории, местности, регионы, страны, ландшафты и т. д.) (Замятин, 2004).
Многие железобетонные, кирпичные, оштукатуренные, деревянные и другие пористые строительные поверхности городских сооружений со временем подвергаются биологическому воздействию различных микроорганизмов, так называемой биохимической коррозии. В плохо вентилируемых помещениях с повышенной влажностью и при благоприятной кислотности окружающей среды на внутренних стенах, потолках, в углах, вблизи отопительных приборов могут появляться вздутия окрасочного и штукатурного слоев с признаками поражений биологическими организмами, в основном бактериями, грибами или микроскопическими водорослями.
Одними из наиболее уязвимых растений нашей флоры являются виды семейства Orchidaceae (Орхидные). Редкость орхидных обусловлена особенностями их биологии: низкой всхожестью семян, микосимбиотрофиз-мом, длительным виргинильным периодом развития, вхождением в состояние вторичного покоя при наступлении неблагоприятных условий.
Как показал анализ данных, ежегодно публикуемых в «Государственных докладах о состоянии окружающей среды в Российской Федерации», в последние десятилетия наблюдается устойчивая тенденция уменьшения выбросов предприятий в компоненты окружающей среды на фоне устойчивого тренда роста онкологической, бронхо-легочной и другой патологии у населения. Общим явлением для большинства городов на рубеже тысячелетий является рост уровня запыленности и загазованности территорий, обусловленный увеличением плотности транспортного потока.
Опыты повторяли дважды, в каждом опыте было не менее четырех повторностей. Результаты обрабатывали статистически по стандартным биометрическим методикам (Лакин, 1980).Расчет индекса толерантности показал, что растения, собранные в промзоне, обладали толерантностью к малым концентрациям всех исследованных ТМ. Обращает внимание наличие устойчивости к естественному повышенному фону ТМ: при экспозиции с сублетальными концентрациями индекс толерантности максимален в растворах Ni и Zn. Повышенный индекс толерантности растений чистой территории при экспозиции с сублетальными растворами ТМ можно объяснить небольшой продолжительностью опыта, на 10-е сутки запас питательных веществ семян еще не был исчерпан (проростки питались гетеротрофно).
Объективные преимущества этого метода определяются тем, что функционирование любой экосистемы изначально поддерживается непрерывным потоком энергии через ее компоненты, а интенсивность этого потока определяет динамику и продуктивность экосистемы. Все без исключения материальные потоки производственной и иной деятельности человека всегда связаны с потоками энергии и имеют ту или иную энергоемкость. Естественные и техногенные потоки энергии всегда могут быть оценены количественно. Интенсивность энергетических потоков в силу их связи с физико-географическими факторами и уровнем экономического развития всегда может быть предсказана с высокой достоверностью. Энергетический обмен в экосистемах (наряду с круговоротом вещества) является одним из главных факторов устойчивости экосистем и их самовосстано-вительного потенциала.
Фауна Aranei парка «Дружба» на период 2000 г. представлена 17 видами из 14 родов и 9 семейств (Белослудцев, 2003). Вследствие малой изученности аранеофауны парка мы решили более детально изучить качественный и количественный состав пауков данной территории.
Кизеловский каменноугольный бассейн расположен на территории Пермской области. За 200-летнюю историю разработки месторождения на участках угледобычи выросли шахтные поселки и города (Кизел, Гремя-чинск, Губаха, Углеуральский и др.). Геолого-гидрогеологические условия бассейна предопределили значительное ухудшение экологической ситуации после начала интенсивной добычи угля шахтным способом.
Исследована опасность проникновения поллютантов в организм человека с молоком и молочными продуктами от коров, питающихся наземными растениями на отвалах и пьющих воду из отстойника и реки. В Белово в кефире содержание 2п и Бе превышает ПДК соответственно в 4,1 и 3,2 раза; в сыворотке - в 3,0 и 1,7 раза; в твороге - в 1,1 и 13 раз.
Природная среда территории Большого Еревана характеризуется крайне напряженным экологическим состоянием, которое обусловлено как природными, так и социальными аспектами.Из природных аспектов отметим прежде всего рельеф, геологическое строение и негативные природные процессы.
Способность высших водных растений накапливать преимущественно растворенные в воде металлы в сочетании со способностью в течение продолжительного времени удерживать их в своих тканях позволила многим исследователям рекомендовать использование гидрофитов в качестве организмов-мониторов (Бурдин, 1985; Микрякова, 1990).
При изучении влияния муравьев на фитофагов в лесных экосистемах Евразии основное внимание исследователи обращали на представителей группы видов рыжих лесных муравьев. Их добыча имеет широкий спектр размеров и таксономической принадлежности (Длусский, 1967; Суворов, 1987; Bugrova, Reznikova, 1990). Плотность этих муравьев на территории доходит до 15-20 млн особей на гектар (Захаров, 1978).
При выборе места для строительства города к территории предъявляется ряд требований: безопасность, доступность, ресурсы, привлекательность. Этим требованиям должны отвечать природные условия, особенно геологические, геоморфологические и климатические. Важно и то, обладает ли данная территория свойствами, необходимыми для создания социальной и промышленной инфраструктуры и устойчивого развития города.
Синантропные популяции домовой мыши, черной и серой крысы (пасюка) входят в состав «антропоценозов», имеющих предысторию 10-12 тыс. лет. Конкурентные и прочие взаимоотношения этих вредных и других видов изучены весьма отрывочно и поверхностно (например, считали, что при одной свинье в СССР кормилось около 7-9 крыс). Не исследованы в должной мере динамика этих отношений, процессы, идущие на стыках ареалов видов и подвидов крыс и мышей, направления и величина экологической, поведенческой, морфологической и другой дифференциации грызунов, связь их диких поселений с поселковыми и городскими, структура, разнообразие и механизмы устойчивости сообществ комменсальных грызунов, дифференциальное перекрывание их экологических ниш и многое другое. В этой связи было интересно изучить соотношения домовых мышей, серых и черных крыс, отлавливаемых в разных городах страны.
Проведена оценка состояния окружающей среды в г. Мирном (Республика Саха, Якутия), старейшем центре алмазодобывающей промышленности России. Как и во многих других населенных пунктах, возникших в процессе развития горно-добывающих предприятий, посттехногенные территории и производственные объекты непосредственно примыкают к жилой зоне.
Проблемы качества окружающей среды наиболее остро проявляются на урбанизированных территориях, что обусловливается существенным изменением естественных природных сред - компонентов ландшафта как условий жизнедеятельности человека. Развитие города сопровождается возникновением новых качеств среды, по многим критериям неблагоприятных в экологическом отношении. Высокая сложность объекта исследования - городского ландшафта - вызывает необходимость использования в исследованиях широкого арсенала методов экологии, ландшафтоведения, других научных и инженерных дисциплин, комплексного, системного подходов, позволяющих всесторонне анализировать и выявлять экологические ситуации городской среды, факторы их формирования и тенденции развития. Важное место в эколого-географических исследованиях городской среды занимает картографирование, которое на современном этапе с применением геоинформационных методов позволяет выполнять комплексное и оперативное отображение экологической ситуации, проводить ее анализ, моделирование и прогнозирование.
К числу канцерогенов, т. е. химических веществ, обладающих способностью вызывать необратимые изменения в живой клетке вплоть до образования злокачественной опухоли, относится бенз(а)пирен (Дурмишидзе и др., 1988; Бандман и др., 1990). Источниками бенз(а)пирена в окружающей среде могут быть промышленные предприятия, ТЭЦ и другие объекты, где происходит сжигание различных видов горючего материала. Распространение промышленных выбросов, содержащих бенз(а)пирен, создает предпосылки к повсеместному загрязнению атмосферы этим канцерогеном. Частицы сажи и пыли с адсорбированным на них бенз(а)пиреном выпадают из воздуха вследствие седиментации, а также с атмосферными осадками на растения, почву и водоемы. Второй путь загрязнения бенз(а)пиреном, в частности водоемов, - это стоки всех видов. В связи со сказанным особое значение приобретает оценка загрязнения отдельных территорий канцерогенами, что важно при прогнозировании риска прямого их воздействия на человека через атмосферный воздух или через трофические цепи и принятия необходимых профилактических мер. Подобного рода исследования особенно актуальны для территорий городов Челябинской области, занимающей одно из «ведущих» мест в России по концентрации промышленного производства и предприятий (Новоселов, 1998; Грибовский и др., 2003). Загрязнение воздушного бассейна и территорий, в частности вокруг крупных предприятий черной металлургии области, достигает десятков километров. Согласно А. Г. Уралыпину (1995), выбросы металлургических производств являются потенциально канцерогенными, вызывающими повышение заболеваемости и смертности от злокачественных новообразований, среди которых первое место занимают злокачественные новообразования легких. Так, например, по Н. П. Галышевой (1999), уровни онкозаболеваемости и смертности населения Челябинска, проживающего вблизи предприятий с источниками выбросов бенз(а)пирена, взаимосвязаны между собой и превосходят в 3,6-4,2 раза аналогичные уровни в других районах города. Выбор в качестве объекта исследования территории Челябинска и его окрестностей связан с существованием многокомпонентного химического загрязнения атмосферного воздуха и локальных участков почвы вследствие огромного количества выбросов и отходов промышленных предприятий, прежде всего металлургии и энергетики (Уралыпин, 1995).
Известны различные биологические методы индикации загрязнения почвенного покрова и диагностики происходящих в нем при этом изменений, среди которых метод, основанный на определении ферментативной активности почвы, считается наиболее перспективным. Активность ферментов является сравнительно более устойчивым и чувствительным показателем биогенности почв, чем, например, интенсивность микробиологических процессов, продуцирование С02 из почвы (ее дыхание), количество и состав микрофлоры и зоофауны (Григорян, Галстян, 1979; Колесников и др., 2000). Однако для более эффективного использования этого биохимического показателя при индикации загрязненности почв тяжелыми металлами и диагностике функционального состояния микроорганизмов в этих условиях, а также корректной интерпретации результатов определения активности энзимов важно теоретически обосновать положение о том, что ферментативная активность является отражением загрязнения почвы металлами.
Загрязнение почв углеводородами (УВ) представляет реальную угрозу окружающей среде, поскольку нефтепродукты являются одними из самых опасных и широко распространенных загрязнителей природных экосистем (Кобзев и др., 2001). Нефтепродукты, попадая в почву, не локализуются в месте разлива, а распространяются по профилю почвы как в низлежащие почвенные горизонты, так и по почвенному периметру (Смирнова, 2003). Миграция углеводородов зависит от их химических свойств: низкомолекулярные УВ распространяются в почвенном слое быстрее и легче, чем высокомолекулярные УВ.
В настоящее время в связи с усиливающимся антропогенным воздействием на окружающую природную среду необходим контроль за результатами таких воздействий - организация мониторинга. Одна из основных задач организации экологического мониторинга - разработка подходов для получения точной количественной характеристики состояния природных экосистем. При организации мониторинга, кроме такого экосистемного подхода, самостоятельный интерес приобретает оценка состояния как природных, так и синантропных популяций животных. Закономерности динамики популяций во времени и пространстве есть отражение их приспособительных реакций на непрерывно меняющиеся условия среды. Приспособительные реакции популяции могут выражаться в изменении ее возрастной, генетической, половой структуры, в изменении цикличности периодических явлений и т. п. Важнейшей целью экологического исследования является установление закономерностей динамики популяций. В связи с этим целесообразно применять и метод морфофизиологических индикаторов, который позволяет оценить физиологическое состояние конкретных популяций с учетом возрастной, половой и сезонной специфики животных. При этом познание физиологических особенностей популяций рассматривается лишь как средство изучения реакций популяций на внешние условия (Шварц и др., 1968). Распространенным видом целенаправленного воздействия человека на популяции грызунов является дератизация - истребление грызунов, наносящих экономический ущерб народному хозяйству, а также являющихся источниками возбудителей инфекционных болезней человека.
Изучение закономерностей физического развития детей в различных экологических условиях, особенно экологического пространства Крайнего Севера, является актуальным. В условиях Чукотки в последние годы, связанные с процессами глобализации, происходит изменение состояния здоровья населения, особенно подвержено ухудшению здоровье детей. Физическое развитие является интегральным показателем состояния здоровья детского населения.
Многочисленные провалы, просадки грунтов, трещинообразование в зданиях и сооружениях в крупных и древних городах России (Москва, Санкт-Петербург, Нижний Новгород и др.) свидетельствуют о том, что помимо химического и биологического загрязнения для экологии городов существует проблема устойчивости грунтов в связи с потерей ими первоначальных инженерно-геологических свойств в условиях интенсивных техногенных нагрузок.
В России - стране с мощным и развитым минерально-сырьевым комплексом - исторически сложились многочисленные городские формирования, градообразование которых предопределялось деятельностью гор-но-рудных предприятий. Рудные месторождения - это природные геохимические аномалии, представляющие собой потенциальные и реальные источники супертоксичных элементов и элементов 1, 2, 3 и 4-й групп экологической опасности. Разведка и разработка их во многих, особенно в старых, горно-рудных районах России привели к серьезному нарушению экологического равновесия. Па территориях градообразующих горно-руд-ных предприятий возникли и существуют сложные природно-техногенные экосистемы, негативное влияние которых на здоровье населения в должной мере не оценено.
До настоящего времени в нашей стране и за рубежом проведено большое количество исследований, направленных на изучение различных процессов, протекающих в условиях территорий, нарушенных хозяйственной деятельностью человека, в частности добычей полезных ископаемых.
Считается, что городской человек около 80 % своего времени проводит в помещениях, поэтому их санитарное состояние особенно важно для здоровья. Актуальной санитарной проблемой жилых и рабочих помещений является засоренность микромицетами, которых обычно называют плесневыми грибами, или плесенями. Находящиеся в воздухе грибные споры являются экзогенными биологическими аллергенами (Аак и др., 2004). Некоторые из них, попадая в дыхательные пути человека, вызывают различные грибковые заболевания - микозы, в том числе малоизученные. В процессе жизнедеятельности плесневые грибы синтезируют ряд летучих органических соединений, которые не только вызывают характерный неприятный запах, но и оказывают негативное влияние на здоровье людей, способствуя развитию онкологических и других видов заболеваний.
Одной из важнейших составляющих качества окружающей среды в городской агломерации является вода. Используемая в хозяйственно-питьевых целях, она необходима и для обеспечения технологических процессов предприятий. В связи с этим большое значение приобретает оценка качества воды, прогноз его динамики под влиянием техногенных факторов и поиск способов радикального повышения реабилитационных характеристик водных экосистем.
Территория г. Миасса, расположенного у восточных предгорий Южного Урала в долине р. Миасс, насыщена водными объектами и пока еще имеет естественные и полуестественные участки ландшафта, достаточные для обитания разнообразной и обильной орнитофауны. Это р. Миасс, протекающая практически через центр города, множество техногенных водоемов (разрезов) в ее пойме и 10 озер и прудов - всего на площади более 6 тыс. га. Озера и пруды приурочены к окраинам и пригородным поселкам. Большинство искусственных водоемов мелководны, заилены, имеют богатую погруженную и прибрежную растительность, низкие берега и приобрели за почти двухвековую историю своего существования типично лесостепной облик, что обусловило высокое видовое разнообразие и обилие населяющих их водно-болотных птиц. Водно-болотные угодья имеют большое экологическое значение не только как ниши для растений и животных, источник кислорода и т. д, но и как важный рекреационный ресурс, способствующий психологической разгрузке людей.
Мелкие населенные пункты представляют собой экосистемы, где в результате сочетания разнообразных природных и измененных биотопов усложняется их структура, увеличивается видовое разнообразие (Ганя, Зубков, 1984; Комаров, 1991; Краснобаев, 2001; Горошко, Кусенков, 2002).
Рудеральная растительность является важным компонентом городского ландшафта и может служить надежным индикатором его экологических условий. Индикационное значение рудеральных сообществ определяется: 1) их связью с условиями экотопа (видовой состав определяется экотопическим отбором при почти полном отсутствии фитоценотического отбора); 2) тесной зависимостью этих сообществ от внешнего антропогенного фактора, интенсивности и типа антропогенного воздействия; 3) широким распространением и способностью существовать при высоком уровне нагрузки (в сильно нарушенных ландшафтах другой растительности просто нет).
Лесные экосистемы городского ландшафта представлены: 1) парками и скверами; 2) лесополосами вдоль транспортных коммуникаций; 3) почвозащитными, водоохранными и другими насаждениями; 4) насаждениями пригородных лесов. Основные факторы антропогенного воздействия на эти экосистемы: загрязнение атмосферного воздуха и рекреационная деятельность городского населения. Оценка состояния лесных экосистем города возможна на основе применения фитоиндикации. В качестве индикаторов антропогенного воздействия и его последствий могут выступать видовой и экологический состав растительности разных ярусов (травяного, кустарникового, реже - древесного), сукцессионные смены растительных сообществ, показатели поврежденно-сти древостоев (усыхание, дефолиация).
Урбанизация представляет собой основную тенденцию развития современных цивилизаций. Всего 100 лет назад в городах мира проживало менее 2 % населения планеты, к началу XX в. в городах жил каждый десятый житель планеты, к 1970-м гг. - каждый третий, сегодня - более половины жителей Земли. Удельный вес городского населения составляет в России и США - 74 %, в Англии и Японии - 76 %, в Испании - 91 %, ФРГ - 94 %.
Одной из причин медленного прогресса (а иногда и его отсутствия) в этой области знаний, на наш взгляд, является то обстоятельство, что в экологическом образовании все еще преобладают пассивные формы обучения. Между тем именно его активные формы, связанные с непосредственным общением с природой, способны дать учащимся прочные знания в этой области. Мы уверены, что основным направлением в становлении экологически образованного общества является совершенствование образовательного процесса с непрерывным экологически ориентированным содержанием, активным включением всех учащихся в деятельность, направленную на формирование экологически грамотного поведения, в основе которого должна лежать ответственность за себя и окружающий мир (Кучер, 1990; Глазачев, 2001).
Антропогенное влияние на природные экосистемы приобрело в настоящее время глобальное средообразующее значение. Стремительный рост городов, расширение транспортного сообщения, развитие промышленности и другие виды человеческой деятельности породили насущную необходимость изучать ту уникальную среду, которая возникает на антропогенно трансформированных территориях (Чехонина, 2004).
Необходимость изучения, охраны и улучшения городской среды связана с высокими темпами процесса урбанизации. Город представляет собой антропогенную экосистему, биологическое разнообразие которой характеризуется определенной спецификой. Территория промышленного города представляет собой многообразие земель, имеющих различное происхождение, возраст, разную устойчивость к воздействию одних и тех же факторов. Почвенные и аэрофильные водоросли являются обязательным компонентом наземных систем и принимают участие в поддержании стабильности городских экосистем.
Города - главная арена политических, экономических, социальных процессов, совершающихся в современном мире, место сосредоточения наибольших ценностей, созданных трудом человека. Всероссийская перепись населения 2002 г. зафиксировала на территории Томской области (316,9 тыс. км2) шесть городов (Томск, Северск, Колпашево, Асино, Стрежевой, Кедровый) и один поселок городского типа (Белый Яр) с общей численностью жителей 715 тыс. чел. За время существования Томской области на ее территории произошли значительные изменения: сократилось число административных районов, населенных пунктов, увеличилось число городов, изменилось число поселков городского типа и т. д. На территории области сложилась сеть городских поселений, которая и является объектом нашего исследования.
Продолжающийся в настоящее время процесс урбанизации является существенным фактором, определяющим структуру сообществ многих организмов. Под влиянием различных антропогенных воздействий в городах происходит формирование специфических энтомокомплексов, неотъемлемой частью которых являются жужелицы - наиболее разнообразная и многочисленная группа герпетобионтных насекомых. Видовой состав и численность жужелиц на урбанизированных территориях Сибири изучены недостаточно. Особенно мало сведений о структуре населения жужелиц таких специфичных для города озелененных территорий, как газоны.
Чебоксары - крупнейший промышленный центр Чувашии. В городе потенциальным источником пылевого загрязнения окружающей среды являются промышленные предприятия, автомагистрали. Пылевая нагрузка зимой не более 300 400 кг/м2 в сутки и не превышает нормативных показателей (ПДК- 0,15 мг/м3). Максимальная пылевая нагрузка отмечается в районе промзоны Калининского района (ТЭЦ-2, «Промтрактор», агрегатный завод, ЖБК-9) и вблизи транспортных развязок, но и здесь содержание пыли в воздухе ниже ПДК.
В системе экологического мониторинга урбанизированных территорий в последнее время уделяется все больше внимания паразитологической ситуации. Это связано не только с обострением проблем паразитарного загрязнения. Во многих работах показана роль паразитов как удобных и чувствительных биоиндикаторов состояния экосистем, особенно водных.
На сегодняшний день актуальной является проблема влияния бытовой пыли на здоровье человека. Содержащиеся в атмосфере твердые частицы представляют собой пыль, песок, золу, сажу и аэрозоли органической (высокомолекулярные соединения) и неорганической природы. Воздействие пыли на организм человека зависит от ее химического состава и дисперсности, которая характеризуется размерами пылевых частиц (Гичев, 2003). Степень дисперсности влияет на глубину проникновения пыли в дыхательные пути человека. Наибольшую опасность имеет мелкодисперсная пыль. Токсичность твердых частиц обусловлена адсорбцией на их поверхности таких опасных соединений, как полициклические ароматические углеводороды или нитрозамины (Донченко, Ивлев, 2001). Последствия влияния пыли на здоровье человека: астма, аллергия и масса других заболеваний. Достоверно установлена связь с корреляцией более 0,7 между концентрацией пыли в воздухе и болезнями крови, врожденными физиологическими и анатомическими аномалиями (Бугреева и др., 2000).
Наиболее разностороннему и интенсивному прессу со стороны хозяйственной деятельности человека подвержены экосистемы урбанизированных территорий. Биотический компонент является уникальным индикатором многообразия антропогенного воздействия, в этой связи его изучение играет большую роль как в оценке состояния среды, так и в составлении прогнозов сохранения биологического разнообразия. Среди гетеротрофных организмов земноводные считаются одними из наиболее перспективных объектов для проведения исследований на урбанизированных территориях. Наиболее важным моментом для дальнейшего прогноза перспектив существования земноводных в условиях урбанизации среды является исследование специфики популяций.
Проблемы наводнений в городах. Вблизи больших и средних рек, а также на морских побережьях расположены почти все крупные города России. Па севере европейской части страны нет ни одного населенного пункта (города, деревни), который располагался бы не на берегу реки или озера (Нежиховский, 1988). Многие города, расположенные на берегах рек, подвергаются опасности во время наводнений. Повсеместно отмечается тенденция усиленной застройки низких прибрежных территорий в пределах низких и высоких пойм, что обусловливается различными причинами, в том числе экономического характера. В результате угрозе наводнений подвержены более 400 городов и тысячи поселков и сельских населенных пунктов. Периодически наводнения происходят на Урале - в Орске, Новотроицке, Златоусте, Юрюзани, в Западной Сибири - в Тюмени, Тобольске, Новокузнецке, Кемерово. Нередко характер национального бедствия носят наводнения на реках Дальнего Востока (Уссури, Зея, Амур, Иман).
Процесс антропогенной трансформации флоры и растительности наиболее интенсивно происходит в городах и других населенных пунктах. Данная проблема актуальна и недостаточно изучена. Исследования проводились в 2003-2004 гг. в разных районах Балашова. Для определения флористического состава, общего проективного покрытия, обилия видов в каждом сообществе закладывались учетные площади 10 x10 м (всего 14).
Одну из лидирующих позиций по степени негативного антропогенного воздействия на окружающую среду в Якутске занимают выхлопы автотранспорта. По данным Государственного доклада о состоянии окружающей природной среды Республики Саха (Якутия), в 2002 г. загрязнение атмосферного воздуха Якутска было повышенным (индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) более 6,32). При этом 58 % валового выброса загрязняющих веществ поступило в атмосферный воздух от автомобильного транспорта. По данным ГИБДД, в 2002 г. более 700 предприятий имели на балансе 8 426 единиц автотранспорта. Имелось 53 139 единиц частного автотранспорта. Выбросы вредных веществ от автотранспорта за 2002 г. (без учета частного автотранспорта) составляли 7,74 тыс. т.
Со второй половины 60-х гг. XX в. озерная лягушка отмечена на территории городской агломерации Екатеринбурга (Vershinin, Kamkina, 1 999). Наличие термальных аномалий на городской территории способствует сохранению популяций этого вида за пределами естественного ареала. Регулярные наблюдения начали проводиться с 1977 г. Размножение впервые отмечено в 1980 г.; за 23 года оно наблюдалось 15 раз. За период наблюдений количество популяций R. ridibunda и их численность претерпевали ряд серьезных изменений. Если в начальный период наблюдений существовали две постоянные группировки озерной лягушки в пределах зоны многоэтажной застройки (табл. 1), то в настоящее время существует четыре размножающихся популяции в зонах много-, малоэтажной застройки, в лесопарковой зоне, отдельные особи отмечены за пределами городской черты.
Урбанизация птиц - непрерывный и динамичный процесс, возникший на Земле вместе с появлением относительно крупных и компактных поселений человека. Несомненно, этот процесс - одна из мощнейших глобальных форм взаимодействия социума и биоты наряду с такими, как, например, процессы доместикации и интродукции. К сожалению, почти нет исследований, которые могли бы претендовать на мониторинговый характер и способствовали бы выявлению закономерностей всеобщего явления. Большинство работ в обозначенной сфере носит констатационный характер и посвящено фауне птиц конкретных, очень разных по своим параметрам городов, иногда - их населению. Но и такие работы нужны, поскольку со временем дают материал для анализа процесса урбанизации птиц.
Оценка качества урбанизированной среды, насыщенной разнообразными источниками загрязнения атмосферы, наряду с теоретическим значением, имеет важнейшее практическое значение. Однако использование физических, физико-химических, химических методов обследования при их высокой точности не может создать полной картины экологической ситуации. Это связано как с ограниченным числом точек на территории города, где проводится инструментальный контроль загрязнения, так и с собственно точечным характером получаемой информации. Инструментальный контроль дает информацию о концентрации загрязнителей, присутствующих в воздухе на данный момент времени. Следует также отметить, что загрязнители, присутствующие в окружающей среде в низких концентрациях, как правило, не отслеживаются, хотя их влияние на природные объекты сохраняется.
Для изучения особенностей техногенной трансформации почв различных биогеоценозов, находящихся в разном хозяйственном использовании наряду с лесными почвами, описанными нами ранее (Кайгородова, 1996; Кайгородова, Воробейчик, 1996; Кайгородова, 2001; Смирнов, Кайгородова, 2002), исследованы почвы суходольных лугов. Пробные площади и почвенные разрезы заложены вдоль трансекты в западном направлении от Среднеуральского медеплавильного завода (СУМЗ) и находятся в импактной, буферной и фоновой зонах техногенной нагрузки. Суходольные луга используются в качестве сенокосов.
Создание и адаптация существующих систем радиационной безопасности к конкретным объектам в настоящее время представляют большой интерес. При проектировании систем радиационного контроля могут использоваться различные методологические подходы при существующей единой нормативной базе.
В регионе, в отличие от сопредельных равнинных областей и республик, проблема усугубляется особенностями его географического положения на восточной окраине, насыщенной промышленностью европейской части России, спецификой макрорельефа (Кашапов, 1992, 1996). Южный Урал является достаточно эффективной ловушкой для загрязнений, поступающих в атмосферу из промышленных центров Западного Башкортостана, приносимых западным переносом выбросов промышленных центров европейской России (Кашапов, 1992, 1996, 1999, 2001, 2002, 2003), а также промышленных центров Урала и Зауралья.
Одним из самых распространенных техногенных загрязнителей окружающей среды в настоящий момент является нефть и нефтепродукты. Почва, благодаря своей высокой адсорбирующей способности, аккумулирует эти загрязнители в больших количествах, что приводит к кардинальному изменению ее свойств и, в конечном счете, к всесторонней деградации ландшафтов.
Чувашская Республика является регионом с густой овражно-балочной сетью и сильно расчлененным рельефом. По территории протекают 2 356 рек и ручьев. В гидрологическом отношении все реки республики по индексу загрязнения вод относят к категории от умеренно загрязненных до очень грязных. Это связанно с высокой плотностью населения (более 74,3 чел/км2) и развитой структурой народного хозяйства. По доли занятости населения республика является промышленно-аграрной.
Общая протяженность маршрутных ходов составила 150 км. Внутри города обследована площадь в 40 га, за городом - 60 га.В лесопарке «Каменные Палатки» чаще других интродуцентов встречается яблоня сибирская - 18 деревьев в возрасте 15 лет. Появление интродуцентов в лесопарке связано с переносом семян птицами из дворовых и уличных посадок Екатеринбурга (табл. 1).
Малые искусственные водоемы Красноярска - пруды Бугач, Лесной, Нижний, Ветлужанка имеют благоприятный температурный режим, расположены в удобных, живописных местах и поэтому в летний период активно используются местным населением в рекреационных целях для летнего отдыха и любительского лова рыбы. В последнее время на берегах водоемов стали возникать официальные и «дикие» пляжи, строиться летние кафе и подъездные дороги. Понятно, что в данной ситуации качество воды малых искусственных водоемов должно стать предметом тщательного изучения, особенно с точки зрения цветения воды «вредоносными» сине-зелеными водорослями. Известно, что видовой состав водорослей малых водоемов может выступать в качестве интегрального показателя, характеризующего уровень эвтрофикации и степень загрязнения воды (Охапкин, Старцева, 2002). Сравнительные исследования таксономического состава фитопланктона перечисленных водоемов были начаты в 1997 г. Цель данной работы - оценить видовое разнообразие фитопланктона и дать оценку качества воды малых водоемов г. Красноярска.
Появление мегаполисов и городских агломераций существенно меняет условия обитания теплокровных животных, увеличивая фрагментарность и динамичность среды, мозаичность распределения ресурсов. Важнейшими для существования животных в крупных городах становятся способности к использованию непрогнозируемых изменений спектра и обилия ресурсов.
Наиболее привлекательной для заказчика стороной в технологиях биологической рекультивации нарушенных земель и укрепления откосов насыпей и выемок автомобильных дорог методом гидропосева трав является дистанционный способ посева семян трав на неподготовленные поверхности любой крутизны без заделки семян в грунт. Подобный способ укрепления земляных откосов не требует нанесения на них плодородного слоя почвы, что уменьшает общие затраты на производство и объемы строительных работ.
Сложность и специфика геологического и палеогеографического развития, своеобразие геоморфологических, гидрогеологических, гидрологических, климатических и почвенных условий наряду с зонально-географическим положением Гомеля и его окрестностей предопределили процесс формирования и региональные особенности его флоры и растительности, сохраняя при этом общие черты умеренного пояса. Флора имеет, как правило, миграционное происхождение и слагается из комплекса сравнительно молодых (плейстоценового и голоценового периодов) миграционных элементов (Парфенов, 1985).
Каждый компонент системы изучается профессионалами, применяющими свою методологию и методы: например, химический состав изучают геохимики, развитие живых организмов всех уровней организации -биологи. Возникла проблема: как называть «экологизированную науку геохимию», которая добывает информацию о химическом составе среды обитания. Предлагается называть ее экологической геохимией, являющейся разделом общей геохимии. Последняя относится к системе геологических наук, изучающих вещество Земли: геология - геофизика, геохимия, минералогия, петрография, гидрогеология...
Пермский край расположен на восточной окраине Восточно-Европейской равнины и на западном склоне Уральских гор.Геоморфологическое положение края - на денудационной равнине и на склонах гор - определяет разнообразие орогидрографии. Крупнейшая р. Кама, имеющая два водохранилища, с левого берега принимает горные реки с быстрым течением, с правого берега - равнинные реки со слабым течением.
Прослежена динамика солевых форм N, Р, Si. Отмечено падение концентраций нитратов и кремния после экосистемного кризиса 1989-1991 гг., связанного с вселением хищного гребневика мнемиопсиса, и дальнейшее их восстановление. В целом концентрации биогенных элементов в бухте соответствуют олиго-мезотрофным чистым водам.
Экология города зависит в основном от состояния и разнообразия растений на его территории, а также степени поглощения вредных веществ, в том числе и микроэлементов, тем или иным видом. В окружающей среде химические элементы находятся преимущественно в виде простых минеральных соединений, поглощенные же растениями, которые выступают как геохимические или биогенные аккумуляторы, они входят в состав сложных, богатых энергией органических соединений и вторично выносятся уже в связанном виде. При загрязнении окружающей среды растения служат биогеохимическим барьером.
Сегодня в условиях понимания экологического кризиса прежде всего как кризиса экологического сознания личности каждого человека и общества в целом актуальность обоснования различных форм и методов экологического образования с позиций современных представлений в области экологической психологии не вызывает сомнения.
Антропогенное влияние является мощным фактором воздействия на природную среду, в частности на почву, которая представляет собой систему динамичную и более буферную, чем атмосферный воздух и водоемы: загрязнение почвы может не проявляться длительное время, так как она обладает большой адсорбирующей поверхностью и высокой самоочищающей способностью. По защитные силы почвы не беспредельны, и с определенного момента токсичные соединения могут опасно воздействовать на живые организмы (Евдокимова, Мозгова, 2000).
Одной из составных частей охраны окружающей среды является предотвращение загрязнения водной среды, почв и грунтов как единой составляющей экосистемы окружающего нас мира.Виды работ и перечень наблюдаемых параметров определяются в соответствии с механизмом техногенного воздействия и компонентами природной среды, на которые распространяется воздействие, технологической схемой производства.
Почва представляет собой открытую динамическую систему, связанную с окружающей средой потоками вещества и энергии. Все изменения в атмосфере, гидросфере, биосфере отражаются на составе, свойствах и плодородии почв. Используя показатели химического состава почв, можно оценить влияние загрязнения на окружающую среду, обосновать целесообразность перепрофилирования хозяйственного назначения земель, разработать комплекс и очередность осуществления природоохранных мероприятий, а также прогнозировать качество пищевых продуктов растительного и животного происхождения.
Устойчивое глобальное и региональное развитие невозможно без адаптации человека, его хозяйственной деятельности к естественным законам развития биосферы. Решение этой проблемы - разработка геоэкологических и географических аспектов стратегии природопользования, предполагающих определенную логическую схему для конкретной территории, - и явилось практическим итогом работы.
Цель работы - выявление особенностей размножения мухоловки-пеструшки в городской среде обитания. Исследования проведены в Томске (1987-1990) и расположенном рядом г. Северске (1995-2004). Контрольный участок находился в южном пригороде Томска. Во всех участках сравнения преобладают смешанные насаждения при доминировании лиственных пород. Прослежена судьба 652 гнезд. В сравнительном плане изучена заселенность искусственных гнездовий, сроки размножения, размер кладки, величина яиц и успешность размножения.
Земноводные, их эмбриональные и личиночные стадии широко используются в качестве тест-организмов для целей экологического мониторинга, что вполне оправданно: численность их в местах обитания довольно велика, икра и личинки чувствительны к загрязнителям (Вершинин, 1989, 2001; Куранова, 1992). Средний и значительный уровень трансформации и загрязненности экосистем хорошо оценивается по росту встречаемости у земноводных морфологических аномалий. У бесхвостых амфибий ряд аномалий может формироваться при развитии личинок в нестабильных условиях среды (температурный, химический стресс, повреждение грибками и др.). Однако чаще всего та или иная морфологическая аномалия индуцируется целым рядом факторов: радиацией, pH, паразитами, изменением химического фона, перепадом температур, генетическими нарушениями (Елисеева и др., 1995; Пястолова и др., 1996). Большинство аномальных особей встречается среди сеголеток.
Общеизвестным фактом является то, что качество окружающей среды урбанизированных территорий, прежде всего крупных городов и промышленных центров, отличается менее благоприятными условиями для здоровья населения, чем для жителей сельской местности. Как следствие, в городах отмечается более высокий уровень заболеваемости и смертности населения, несмотря на то, что, врачебная помощь в них, как правило, более качественная и эффективная, чем в сельской местности.
К одной из основных экологических проблем, несомненно, можно отнести проблемы экологической безопасности проживания населения в так называемых малых городах, которых в Республике Казахстан в настоящее время отнюдь не малое количество. Это послужило одной из причин утверждения в декабре 2002 г. правительством Казахстана концепции развития малых городов, согласно которой для каждого малого города должен быть разработан экологический паспорт, отражающий состояние природных компонентов городской среды.
Результаты исследования показали, что жизнеспособность пыльцы исследованных растений неодинакова в разных по уровню загрязнения районах города. На более загрязненных участках, вблизи заводов «Биохимик» и «Лисма-СИС» (участки 3 и 4), жизнеспособность и размеры пыльцы снижались в 2 и более раз.
Микроклимат городской среды коренным образом отличается от микроклимата природных экосистем. Особенно сильной деградации подвергается в крупных городах воздушная среда. В связи с этим особое значение приобретает состояние лесов зеленой зоны и городских посадок, так как лес является одним из мощных факторов защиты и очистки атмосферы от промышленных загрязнений. В условиях промышленного города леса выполняют санитарно-защитную и рекреационную функцию, способствуют оптимизации микроклимата города. Однако интенсивное развитие промышленности и высокая плотность населения приводят к техногенной и рекреационной дигрессии всего природного комплекса и в первую очередь такого ее компонента, как зеленая зона.
Городские сточные воды представляют собой смесь хозяйственно-бытовых стоков и стоков некоторых промышленных предприятий, расположенных в черте города.Анализ данных о составе сточных вод, поступающих на городские очистные сооружения, показал, что большой проблемой на сегодняшний день является недостаточная эффективность очистки от органических соединений и тяжелых металлов, в частности меди и цинка. По если органические соединения подвергаются биологическому разложению, то тяжелые металлы могут только перераспределяться в объектах окружающей среды. Поэтому вопросы, связанные с повышением эффективности очистки от ионов тяжелых металлов, в частности меди и цинка, весьма актуальны.
Озеро Байкал - уникальный водоем, самое крупное на планете хранилище пресной воды. Чистота вод озера обеспечивается функционированием его экосистемы, включающей более 2 600 видов, из которых большая часть является эндемиками. Благодаря удаленности от промышленно развитых районов, озеро до последнего времени испытывало относительно слабую антропогенную нагрузку. В настоящее время основными источниками антропогенного загрязнения Байкала являются Байкальский целлюлозно-картонный комбинат (БЦБК, Байкальск), а также вынос р. Селенги, в бассейне которой расположен Селенгинский целлюлозно-картонный комбинат (СЦКК, Селенгинск) и предприятия Улан-Удэ. Вопреки мнению ученых, перенос целлюлозных предприятий в другие регионы или полная их ликвидация были признаны экономически нецелесообразными.
В настоящее время в России и других странах мира существует большая проблема - повышенное содержание тяжелых металлов в продуктах питания человека. Здоровье населения находится под влиянием негативных факторов среды обитания человека и условий его жизнедеятельности.
Культурфитоценозы, создающиеся на территориях промышленных предприятий, должны выполнять ряд функций, основными из которых являются санитарно-гигиенические и эстетические, возможные только при оптимальном подборе растений (Никитин, 1981; Шуйдина, 1999; Усманов и др., 2001). Комплексный подход к решению этой проблемы состоит в обосновании типа насаждений, экономичности, способности создавать устойчивые высокодекоративные искусственные фитоценозы в условиях повышенной контаминации окружающей среды. Независимо от того, какая именно из этих технологий реализуется в конкретном случае, решающее значение для дальнейшей судьбы искусственных насаждений имеет использованный ассортимент растений.
Контроль за уровнем загрязнения окружающей среды в Самаре, как и определение климатических показателей, проводится Приволжским управлением гидрометеослужбы. Сеть мониторинга загрязнения атмосферного воздуха здесь включает десять стационарных постов государственной службы наблюдений за состоянием окружающей среды (ПНЗ), а также два стационарных поста, финансируемых городской администрацией (Качество воздуха..., 1999). Станции подразделяются на «городские фоновые» в жилых районах, «промышленные» вблизи предприятий и «авто» вблизи автомагистралей, в районах с интенсивным движением транспорта. В атмосферном воздухе г. Самары проводится определение 26 вредных веществ (диоксида и оксида азота, аммиака, бенз(а)пирена, бензола, фтористого водорода, хлористого водорода, кадмия, ксилола, марганца, меди, никеля, пыли, свинца, сероводорода, диоксида серы, растворимых сульфатов, толуола, трикрезола, углеводородов, оксида углерода, фенола, формальдегида, хрома, цинка, этилбензола (Мониторинг состояния..., 1995). Не все названные загрязнители достигают высоких концентраций, особо высоким уровнем характеризуется присутствие таких компонентов загрязнения, как формальдегид, диоксид азота, аммиак, а также в определенные месяцы - взвешенные твердые частицы (пыль). Как локализация промышленных предприятий, так и размещение сети транспортных магистралей с различной пропускной способностью в пределах города, налагаясь на определенный рисунок рельефа, создают неоднородный уровень загрязнения не только для разных городских районов, но и внутри территории этих районов. Так, в районах старой застройки - Самарском, Ленинском - подобных источников загрязнения атмосферы сравнительно немного, тогда как Промышленный, Кировский и Советский районы образуют почти сплошную промышленную площадку, так называемую Безымянскую промзону. Здесь размещены не только крупные промышленные объекты, но мощные источники тепла, электроснабжения, транспортные развязки.
При зоогенном средопреобразовании изменяются существующие и формируются новые характеристики жизненного пространства, что в конечном итоге приводит к формированию специфической окружающей среды (Исаков, 1967; Абатуров, 1970; Реймерс, 1970). Воздействие животных на урбанизированные ландшафты представляет особый интерес не только для специалистов-биологов, но и для работников городских служб. Зооген-ные изменения даже небольших территорий городов фактически влияют на среду обитания горожан.
Характер возникновения и формирования структуры городов зоны горно-промышленного Урала обусловил наличие в пределах городских агломераций горно-добывающих и перерабатывающих предприятий, оказывающих существенное влияние на развитие городской инфраструктуры и формирующих в ряде случаев экологическую ситуацию городской территории. Как следствие, в пределы городских территорий, в результате роста, расширения и развития промышленных зон, включаются места добычи и переработки минерального сырья и связанные с ними техногенно-минеральные образования и месторождения. Наиболее яркими представителями таких городских агломераций являются первые города горно-заводского Урала - Нижний Тагил, Каменск-Уральский, Полевской и др.
В экологической оптимизации воздушной среды промышленно развитых городов существенную роль играют растения, уникальной особенностью которых является постоянное выделение экзометаболитов, в том числе и летучих (аэрофолинов), которые обладают фитонцидными свойствами и способны влиять на жизнедеятельность организма человека, повышать его защитные силы. Изучение закономерностей продуцирования аэрофолинов, их биохимического состава позволит создавать и реконструировать зеленые насаждения с целью направленного обогащения биосферы летучими (защитными) соединениями.
Как указывают многие авторы, хорошим показателем функционального состояния отдельных особей и всей популяции того или иного вида животных являются их морфофизиологические показатели, а именно относительный вес наиболее важных, участвующих в метаболизме органов: печени, почек, сердца, легких, жировых тел, гонад.
В лесостепной зоне Курганской области существует много больших, так называемых царских, курганов. К таким курганам относятся «Бабий бугор», расположенный в Кургамышском районе и имеющий высоту до 10 м и диаметр 80 м.
Город - это прежде всего социальная, исторически естественно сложившаяся среда обитания человека. Уже на заре своего становления человек тяготел к жизни в группах и сообществах ему подобных; именно общественный образ жизни дал ему те несомненные преимущества в борьбе за выживание, которые обеспечили человеческому роду стремительный подъем по эволюционной лестнице. Древние городища и поселения -это прямые предшественники современных мегаполисов со всеми присущими последним чертами организации, хотя и в несравненно меньшем масштабе, поэтому они становятся удобной моделью для изучения последствий урбанизации как для природных ландшафтов в целом, так и для почвенной составляющей в частности в долговременной перспективе.
Определение возраста почвы остается сложной задачей. Почвенный покров в своем развитии от нулевого момента до момента наблюдения, через становление отдельных этапов саморазвития, в рамках экологической системы постоянно обменивается веществом, информацией и энергией. На основе экологический функции почвы «почва - память ландшафта» полученная информация кодируется определенным образом. Объектами, наиболее удобными для изучения особенностей формирования почв на антропогенно нарушенных территориях, в течение длительных промежутков времени являются археологические памятники - валы, курганы, городища.
Одной из основных проблем, которые призвана решать гидробиология, является проблема обеспечения человека чистой (биологически полноценной) водой.На территории Тюмени, по литературным источникам, насчитывается около 20 водоемов, которые используются в различных целях. Все они недостаточно изучены. Особого внимания заслуживают процессы, происходящие под воздействием урбанизации, это определило цель нашей работы: оценить современное экологическое состояние малых водоемов Тюмени по показателям зоопланктона, который является общепринятым биологическим объектом в биоиндикационных исследованиях.
Пригодным для отдыха рекреационным объектом можно считать место, отвечающее следующим критериям: отличается от привычного места проживания и работы; представлено сочетанием двух и более различных в природном отношении сред; имеет экологически благоприятную обстановку.
Донные отложения рек являются важным элементом эколого-геологической обстановки территорий. В естественных условиях их состав определяется составом горных пород, слагающих территорию, дренируемую водотоком, фациальной обстановкой осадконакопления, зависит от климатических, геоморфологических и других природных факторов. Для целого ряда территорий с длительным и интенсивным техногенным воздействием существенное влияние на состав донных отложений оказывают техногенные факторы.
Опыт показывает, что в жизни человека все большую роль играет удовлетворение его эстетических потребностей. Красота растений, окружающих человека, улучшает его настроение, повышает жизненный тонус, оказывает благоприятное влияние на здоровье.
Интенсификация промышленного производства на территории Беларуси в последние десятилетия сопряжена с усилением воздействия на ее природные комплексы разнообразных техногенных поллютантов, входящих в состав регулярных и аварийных эмиссий многочисленных индустриальных объектов, расположенных более чем в 300 населенных пунктах республики. Воздействие техногенеза на окружающую среду характерно не только для высокоразвитых в индустриальном отношении стран, но приобрело глобальный характер за счет транспортировки поллютантов трансграничным переносом на большие расстояния.
Изучение и сохранение биологического разнообразия в отдельных регионах и в глобальном масштабе -важнейшая проблема современной науки. Во флоре Республики Башкортостан лишайники играют значительную роль, они являются неотъемлемым компонентом наземных экосистем - лесных и степных сообществ, в том числе антропогенно измененных. Несмотря на это, в области лихенологии Башкортостан является малоизученным регионом.
При интродукции в условиях ботанического сада подобных изменений отмечено не было. По-видимому, этот факт можно рассматривать как адаптивное приспособление к экстремальным условиям на золоотвале.
Проблема нитратов в пищевых продуктах - одна из самых обсуждаемых в экологии. Особенно она актуальна для жителей городов. Важно то, что азот является главным лимитирующим элементом земледелия, дает наибольшую прибавку урожая, особенно сочной продукции, поэтому внесение его с удобрениями выгодно по экономическим показателям (Панников, Минеев, 1989). Но избыток азотных удобрений вреден: ухудшается структура и качество урожая, возрастает подверженность болезням, ухудшаются условия уборки из-за полегания и т. д. Продукты и корма с высоким содержанием минеральных форм азота вредны для человека: ухудшается самочувствие, снижается производительность умственного и физического труда, устойчивость к заболеваниям, обостряются аллергические реакции. Основным источником избыточного азота является овощная продукция, особенно ранняя и из защищенного грунта (табл. 1). Крайне опасен избыток нитратов в детском возрасте.
Проблеме глобальных изменений природной среды в настоящее время уделяется большое внимание, и для этой цели все чаще используются палеопочвы. Палеореконструкции при этом базируются на сенсорности и реф-лекторности почв по отношению к природной среде, которые отражают и фиксируют информацию об условиях времени своего формирования. Достоинством реконструкций с использованием почв является то, что последние не могут перемещаться при смене условий среды, как животные и растения, в то же время они являются «памятью ландшафтов», фиксируя в профиле все изменения природной обстановки в процессе своего формирования. Эти сведения записываются в почвенном теле в виде различных признаков и свойств и сохраняются во времени.
Чебоксарское водохранилище - ценный природно-хозяйственный объект не только для Чебоксар и Чувашии, но и для всего Поволжского региона. Однако для повышения его эффективности и снижения отрицательного воздействия необходим комплекс мер рационального природопользования.
Особенности формирования населения мелких млекопитающих на урбанизированных территориях стали в последнее время объектом пристального изучения. Показано, что наиболее благоприятными для обитания животных в черте города являются в той или иной мере сохранившиеся среди застроек участки лугов и пойм рек, лесопарковые массивы (Карасева и др., 1999; и др.).
Костомукша находится в северо-западной части Карелии в 34 км от восточной границы с Финляндией. Город основан в 1983 г. и в настоящий момент имеет площадь около 19,5 км2, население 33 тыс. человек. Одним из основных источников загрязнения региона является Костомукшский горно-обогатительный комбинат (ГОК), на его долю приходится почти 40 % выбросов S02 в атмосферу Карелии. ГОК расположен в 7 км от города и состоит из горно-обогатительной фабрики, хвостохранилищ, отвалов и горных разработок.
Мончегорск относится к числу наиболее загрязненных городов России. Градообразующим предприятием является комбинат «Североникель» - крупнейший производитель цветных металлов на Северо-Западе РФ, входящий в состав РАО «Норильский никель». На комбинате перерабатываются медно-никелевые руды с получением никеля, меди, кобальта, концентратов благородных металлов и металлов платиновой группы, серной кислоты. Население Мончегорска 56,2 тыс. человек, площадь города 3 650 га. Комбинат «Североникель» открылся на месторождении малосернистой и богатой металлами медно-никелевой руды. В конце 1960-х гг. в связи с исчерпанием собственных месторождений комбинат перешел на норильскую руду с высоким содержанием серы (до 22-23 %). Это привело к чрезвычайно высоким выбросам двуокиси серы в атмосферу и выпадению на территории Мончегорска и его окрестностей кислотных дождей. Их воздействие усугубилось негативным влиянием выбросов в окружающую среду тяжелых металлов (ТМ), что создало реальную угрозу здоровью населения.
Города представляют собой среду с поликомпонентным и многофакторным загрязнением, учет всех составляющих которого крайне затруднен. Антропогенный фактор часто приводит к полному нивелированию роли естественных зональных и азональных процессов. Растения как главные аккумуляторы токсических соединений в городской среде играют важную роль в ее оздоровлении, испытывая при этом воздействие загрязняющих веществ, угнетающих их жизнедеятельность. Изучение состояния зеленых насаждений - поглощения загрязняющих веществ, изменения жизненных функций, хлороза и некроза, морфологической изменчивости - лежит в основе методов оценки загрязнения городской среды. Накопление поллютантов в растениях отражает уровень атмосферного и почвенного загрязнения урбоэкосистем. Использование параметров развития растений позволяет установить временную динамику загрязнения, дифференцировать основные источники и определить их вклад в суммарное загрязнение. Одним из наиболее чувствительных фитоиндикаторов антропогенного воздействия являются древесные породы, корка которых обладает безбарьерным типом аккумуляции химических веществ и служит надежным показателем нарастания антропогенного стресса.
Роль леса в жизни человека огромна: это «фабрика кислорода», регулятор и распределитель влаги в почве. Большое значение для человека имеет рекреационная ценность леса, особенно на урбанизированных территориях.
Цель работы - провести ретроспективный анализ влияния экологических и демографических процессов на расселение населения на территории Чукотского автономного округа в соответствии с историческими, природными, политическими, экономическими и социальными факторами, которые оказывали существенное влияние на развитие окружной системы здравоохранения и здоровье населения.
Кафедра ботаники Кемеровского университета в течение многих лет проводит исследования реакций растений на урбосреду с целью разработки научных основ формирования фитоценозов в городских экосистемах. В исследованиях учитывается комплекс физиолого-биохимических, фенологических и анатомо-морфологичес-ких признаков. Изменения физиологических процессов выявляются задолго до появления визуально различимых признаков повреждения систем (Ким, 1981).
В городах, как нигде, более отчетливо проявляется процесс антропогенной трансформации живой природы. Па урбанизированных территориях естественный ландшафт претерпевает коренные изменения, что неизбежно сказывается на качестве жизненной среды городского населения. В связи с этим начальным этапом при разработке и проведении конкретных мероприятий по оптимизации городской среды является исследование всех компонентов экосистемы города, в частности тщательная инвентаризация и всесторонний анализ городской флоры. Полученные данные необходимы не только для оценки современного состояния растительного покрова в городе, но и для использования в процессе долговременного экологического мониторинга.
Под техногенными ландшафтами мы понимаем участки земной коры, где имеет место геохимическая деятельность человека. К таким ландшафтам в Южно-Сахалинске относятся золоотвал Южно-Сахалинской ТЭЦ-1 и агроландшафты. Южно-Сахалинск расположен в межгорной долине, ориентированной с севера на юг. Такое расположение определяет господство северных ветров и усиливает негативное влияние техногенных ландшафтов, находящихся в северной части города.
В данной работе представлены результаты эколого-генетического мониторинга пяти микрорайонов Екатеринбурга на основе изучения частоты клеток костного мозга домовых мышей с хромосомными нарушениями трех типов (хромосомными аберрациями, пробелами, анеуплоидией и полиплоидией). Как видно из приведенной ниже таблицы, мыши из исследуемых локалитетов высоко достоверно различаются по всем трем цитогенетическим показателям. Самые высокие уровни аберрантных клеток отмечены у животных, отловленных в районе Уралмаша и в Пионерском поселке.
Проблема оптимального сочетания декоративных качеств и защитных свойств зеленых насаждений в городских мегаполисах остро встала в минувшем веке в связи с интенсивным развитием промышленности и транспорта. Первым барьером, который способен существенно снизить негативный эффект от неизбежных в нынешнюю эпоху издержек прогресса (загрязнения воздуха и почвы пылью, вредными веществами, микробами и т. п.), служит зеленый щит. Его можно назвать «иммунной системой» города, а иммунитет всегда требует укрепления, стимулирования и совершенствования.
Солнечная и земная энергии излучения являются источником роста и развития растений, а электромагнитные поля - их движущей силой. Наследственная система организма формируется под их влиянием, отражает все факторы среды, проявляясь в потомстве. Световое излучение Солнца приурочено к очень узкому диапазону 4,0-7,8 ■ 10 7 м (Ермолаев, 1975), но именно в этом диапазоне излучается до 81 % солнечной радиации, и именно эти волны достигают поверхности планеты. На тепловое излучение приходится около 18 %, на ультрафиолетовое и рентгеновское - около 1 %, но и они играют огромную роль в поддержании нормальной обстановки для жизни. Энергия наиболее активной части солнечного спектра (диапазон от 3 до 720 нм - фотосинтетически активная радиация) составляет около 0,17 МДж. Максимально возможный КПД преобразования растением энергии света достигает 30 %, а в сельскохозяйственной практике - 0,8-1,0 % или еще ниже. При этом растения получают одновременно природную и антропогенную энергию и выделяют биоэнергию, воспроизводимую самими организмами. За счет деятельности человека можно поднять КПД до 5-6 %.
Четыре десятилетия минуло с тех пор, как А. А. Уранов (1965) выдвинул концепцию фитогенного поля как части пространства, в пределах которого среда приобретает новые свойства, определяемые присутствием в ней данной особи растения. Контуры фитогенного поля, его напряженность - весьма динамические характеристики, они определяются биологическими свойствами вида, особенностями его возрастного состояния, жизненности, специфики корневой системы. В связи с этим формирование микрофитоценозов - результат средообразующей деятельности отдельных экземпляров наиболее крупных, активных видов растений.
Екатеринбург - центр горнозаводского Урала, крупный промышленный город с населением почти полтора миллиона человек. Административно город делится на семь районов, которые в большинстве своем некогда являлись отдельными поселками при крупных промышленных предприятиях: Уралмаш, Эльмаш, Сортировочный, Вторчермет. Центральная часть, исторически наиболее старая, отличается более плотной застройкой и меньшими площадями зеленых насаждений. Хотя общая площадь зеленых насаждений Екатеринбурга составляет около 20 тыс. га (Майорчик и др., 1997), в условиях возрастающего антропогенно-техногенного пресса она недостаточна для того, чтобы растительность полностью выполняла функции живого фильтра.
Наиболее опасным фактором для стабильного функционирования живых организмов стало загрязнение окружающей среды. В первую очередь это относится к крупным промышленным городам и прилегающим территориям. Наиболее распространенными химическими поллютантами являются тяжелые металлы (ТМ). Даже в низких концентрациях они способны оказывать токсическое действие на живые организмы.
Сокольи горы, представляющие большой интерес для исследователей, расположены на территории Самары и подвергается значительному антропогенному воздействию. Здесь представлены многие редкие виды флоры и фауны, ценные объекты неживой природы. Сохраняются признаки рефугиума. Первоначально район формировался как часть Жигулевского рефугиального комплекса, ныне расположенного в Правобережье, но затем был отсечен руслом Волги. Несмотря на уникальность природного комплекса, в районе проводились в основном краткие фаунистические наблюдения. Изучаемая нами территория включает собственно Сокольи горы, протянувшиеся по берегу Волги до устья р. Сок и переходящие в Сокские горы, идущие по берегу Сока; район от Барбашиной Поляны (Поляны имени Фрунзе), включая Сорокины дачи, Сорокины хутора, Студеный овраг, Лысую гору, до Коптева оврага, пос. Управленческий и пос. Красная Глинка.
Самара - крупный индустриальный центр, расположенный на юге лесостепной зоны, для которого актуальнейшей проблемой является высокий уровень загрязнения воздушной среды стационарными и подвижными источниками. Как известно, система зеленых насаждений современного города может существенно улучшить экологическую ситуацию как в индустриальных, так и в жилых районах города, но важным условием в этом случае является продуманный ассортимент и устойчивость насаждений.
Микроорганизмы, деградирующие углеводороды, широко распространены в почве. Скопления углеводородов при наличии других благоприятных факторов вызывают активное размножение микроорганизмов (Тишкина, Киреева, 1985 ).
Безусловно, сформированные в процессе лесовосстановительных работ культурценозы по своим функциональным, эстетическим, ландшафтным характеристикам слабо отвечают современным требованиям, предъявляемым к объектам рекреационного назначения, но тем не менее широко используются местным населением для стихийного и неорганизованного отдыха на лоне природы. Причиной активизации рекреационного лесопользования послужили известные постреформенные экономические трудности, когда основная часть населения региона стала «невыездной» и вынуждена проводить свои отпуска в местах постоянного проживания. Между тем для рекреации активно используются не только ставшие уже излюбленными близлежащие пригородные участки леса, но и все новые, более отдаленные лесные массивы. Следовательно, происходит постоянное расширение зоны рекреационного влияния. В этой связи пригородные леса областного центра по интенсивности рекреационного использования можно подразделить на три функциональные зоны: активной, умеренной и пассивной рекреации.
Белогрудый еж (Erinaceus concolor Martin, 1838)- широко распространенный, обычный вид насекомоядных (Insectívora) млекопитающих на территории республики. Имеет стабильную и достаточно высокую среднюю плотность населения в различных типах леса в летний период: от 4 до 60 особей на квадратный километр в сосняке мшистом и дубраве орляковой соответственно. Антропогенное изменение ландшафтов создает ряд условий, благоприятно сказывающихся на его расселении: появление разреженных насаждений в результате рубки леса, лесополос, формирование лесопарковых экосистем. Известно, что еж предпочитает биотопы с кустарниковой растительностью, проявляет выраженную тенденцию к синантропизации. Широкому расселению способствует и традиционное гуманное отношение людей к зверьку.
Наблюдение, контроль и прогноз состояния среды, или экологический мониторинг, предполагает оценку изменений в экосистемах (в том числе связанных с накоплением загрязняющих веществ), происходящих в результате промышленной и иной деятельности человека. Почвенный мониторинг - одна из важнейших составляющих экологического мониторинга, направленная на выявление антропогенных изменений почв, которые могут в дальнейшем нанести вред здоровью человека или состоянию экосистемы. Все изменения в атмосфере, гидросфере и биосфере неизбежно отражаются на составе, свойствах и плодородии почв.
В пределах Иркутска отмечено более 200 видов птиц (Липин и др., 1977, 1988). Список видов продолжает пополняться. Изучается экология отдельных представителей орнитофауны в Иркутске, а также рассматриваются вопросы синантропизации отдельных видов (Войновская, 1998; Липин, 1980). Немало внимания уделяется и вопросам охраны птиц (Мельников и др., 1988). Однако изучение особенностей населения птиц и его динамики в Иркутске не проводилось. Исходя из этого основная цель настоящей работы - характеристика населения птиц застроенной части Иркутска в летний период.
Прошедший век по праву считается веком урбанизации, демографический взрыв в XX столетии сопровождался интенсивным увеличением доли городского населения. Не принимая во внимание целиком урбанизированные города-государства (например, Гонконг и Сингапур), отметим, что в целом ряде промышленно развитых государств доля городского населения превысила 70 % (Великобритания - 92 %, Кувейт - 91, Израиль-90, Австралия - 85, Швеция - 83 % и т. д.). Процесс урбанизации имеет уже глобальный характер, т. е. является основным фактором преобразования географической оболочки Земли в целом. Несмотря на различные (большей частью отрицательные с точки зрения экологии человека) оценки этого, уже необратимого, процесса, бесспорным являются обусловленные этим процессом существенные изменения не только пространственно-архитектурных, но и социальных и биологических характеристик человека и среды его обитания.
Остальные города и поселки (из рассмотренных 34) имеют территорию, площадь которой меньше 100 км2, а чаще даже меньше 50 км2.Простого соответствия между численностью населения и площадью территории города не установлено. Это связано с рядом причин, и прежде всего с условным выделением городской территории согласно административным границам города. Многие города имеют административные границы, не соответствующие реальным контурам жилой или промышленной застройки.
Важными компонентами городских широколиственных насаждений являются травяной покров и подстилка - компоненты лесного фитоценоза, наиболее чутко реагирующие на рекреационные нагрузки и быстро включающиеся в круговорот веществ. В условиях слабой рекреации лесные растения развиваются даже лучше, чем в незатронутом сообществе, так как улучшается световой режим и ослабляется корневая конкуренция с деревьями и кустарниками.
Современные исследования влияния антропогенного загрязнения естественных мест обитания диких животных, в том числе и земноводных, в основном сводятся к оценке концентраций различных поллютантов, пестицидов и тяжелых металлов, при воздействии которых наблюдается 50%-ная смертность особей. К сожалению, практически нет работ, касающихся механизмов возможных адаптивных изменений, возникающих в ответ на действие этого эволюционно нового фактора. Еще в меньшей степени проводятся исследования изменений, происходящих на стадиях раннего эмбриогенеза.
Загрязнение Туры промышленными и хозяйственно-бытовыми стоками в черте Тюмени за 1990-е гг., несмотря на сокращение производства, практически не снизилось. В общем объеме загрязнений возросла доля СПАВ, нефтепродуктов и прочей органики. Периодически проводимые нами в 1991-2003 гг. исследования состояния жизненно важных органов туводных рыб как индикаторов речной экосистемы подтверждают, что продолжается ухудшение качества речной воды в центральной части города (Селюков, 2002; Селюков и др., 2003). С использованием стандартных гистологических методик (Ромейс, 1953) в разные периоды годового цикла исследовались морфо-функциональные характеристики жабр, печени и гонад плотвы, язя, ельца, окуня и ерша. Исследования 1991-2002 гг. показали, что вода в Туре выше основного промышленного и жилищного массива относительно чистая, и потому отловленных здесь рыб можно рассматривать в качестве контрольных.
По данным Всемирной организации здравоохранения в мире более 1 млрд человек проживает в крупных городах, где особенно сильно влияние неблагоприятных факторов, связанных с возрастающим загрязнением окружающей среды. Существует широкий спектр экологически опасных поллютантов, среди которых по масштабам, токсичности и долговременности эффекта особое место занимают органические загрязнители (Пиков-ский, 1993; Гилязов, 1999). К числу наиболее распространенных относятся нефтяные углеводороды (УВ) и их производные (Орлов, 1991; Солнцева, 1998). В России ежегодно при добыче и переработке нефти объем загрязненных нефтепродуктами почв и грунтов составляет 510 млн т (Бельков, 2000).
Зеленые насаждения в промышленных городах являются важным фактором нормализации экологической обстановки. При этом на первый план выдвигается проблема рационального и строго научного ведения зеленого хозяйства, что, несомненно, должно входить в задачи органов местного самоуправления.
Негативное воздействие нефтедобычи обусловлено как непосредственной деградацией почвенного покрова на участках разлива нефти, так и воздействием ее компонентов на сопредельные среды, вследствие чего продукты трансформации нефти обнаруживаются в различных объектах биосферы. Следовательно, всестороннее изучение природной обстановки, в частности почвенного покрова, является актуальной проблемой в условиях все большей интенсификации нефтегазовой отрасли в Западной Сибири.
Успехи естествознания в раскрытии законов мироустройства позволили человечеству расширить границы привычных представлений о реальности, подойти к пониманию системной сложности и целостности мира, признать фундаментальную ценность природы для человека. В XX в. человечество осознало нарастание экологического кризиса, который начинает приобретать глобальный характер. Все более ощутимыми становятся последствия нерационального использования природных ресурсов, пренебрежения человеком нравственно-этических норм взаимодействия с людьми и природой.
Анализ гематологических показателей сеголеток и взрослых животных выявил ряд различий, обусловленных генетическими, популяционными и онтогенетическими особенностями. В ряде случаев возрастные различия выражаются в увеличении или снижении доли определенной группы клеток крови. Так, количество лейкоцитов (F = 4,78; р = 0,032 (R. ridibunda) и F = 6,55; р = 0,011(7?. arvalis)), эритроцитов (F = 93,07; р « 0,0001) и эозинофилов (F = 3,30; р = 0,026) (только у R. ridibunda) значимо возрастает у половозрелых особей. Напротив, доля моноцитов (F = 16,79; р = 0,0002) существенно снижается у взрослых озерных лягушек.
Па территории СССР и России в течение большей части XX в. происходили столь масштабные преобразования природной среды, что их можно сравнить с более долговременными и постепенными преобразованиями ландшафтов Западной Европы и Северной Америки. Логическим продолжением этих процессов стала усиленная застройка территории Центрального региона (преимущественно Подмосковья), где под коттеджное и дачное строительство отводятся не только пустыри, но и леса, луга и пахотные земли, выведенные из сельхозобо-рота. Масштабы и темпы освоения столь значительных площадей не имеют исторического прецедента. В районах, подвергающихся массовой застройке, кардинально меняется традиционный уклад жизни людей и характер землепользования, что, в свою очередь, не может не отразиться на составе и распределении животного населения, в частности населении птиц трансформируемого ландшафта.
ХАРАКТЕРИСТИКА ГНЕЗДОВОГО ПЕРИОДА ГОРОДСКОЙ ЛАСТОЧКИ В КУРГАНЕ В 2004 г.Городская ласточка - колониально гнездящийся перелетный вид. Наблюдения за гнездованием проводятся с 1974 г. по разработанной методике учета и картирования гнезд в колониях.
В современных условиях, когда антропогенная нагрузка возрастает и оказывает влияние на экосистемы, актуальное значение приобретают вопросы характеристики состояния и экологической оптимизации каждого из компонентов экосистемы, в том числе и растительного. Растения являются чутким показателем состояния среды обитания человека, а в городах особенно. Растительность Курска чрезвычайно урбанизирована.
Всего в Омске и в южной лесостепи Прииртышья с 1972 г. нами зарегистрировано пребывание 188 видов птиц, из которых 158 встречены во время учетов. Проанализированы литературные источники с конца позапрошлого столетия (Словцов, 1881; Сотников, 1892; Морозов, 1898 и др.) по настоящий период (Якименко, 1998 и др.), в которых зафиксировано пребывание в городе и окрестностях в том или ином статусе 94 видов. Таким образом, всего исследователями к настоящему времени в Омске и в пригороде встречено 282 вида.
С 1972 г. по настоящее время с небольшими перерывами нами проводится исследование орнитофауны Омска. В 1986-1988 и 1997 гг. с 16 мая по 31 августа и в январе - феврале в городе проведены учеты птиц по методике Ю. С. Равкина (1967). Все основные расчеты сделаны с использованием пакета программ Банка данных лаборатории зоологического мониторинга Института систематики и экологии животных СО РАН (Новосибирск).
С ростом городов, развитием производства техногенная трансформация среды приобрела глобальный характер, являясь в настоящее время одной из причин сокращения и исчезновения многих видов животных, в том числе птиц. Разнообразие техногенного воздействия на естественные экосистемы приводит к образованию множества специфических форм техногенных биоценозов (Моторина, 1979), которые оказывают не только отрицательное, но и положительное воздействие на орнитофауну. При значительном сокращении естественных водно-болотных местообитаний особое положительное влияние на птиц оказывают техногенные водоемы (отстойники, биопруды, поля орошения и фильтрации, шламонакопители, водоемы-охладители, противопожарные водоемы, золоотвалы и др.), которые нередко выступают для птиц в роли важнейших местообитаний (Мищенко, Суханова, 1991; Спиридонов, 2002). Необходимо отметить, что техногенные водоемы являются неотъемлемой и важной частью любого города, многих промышленных предприятий, с увеличением которых число этих своеобразных биотопов будет расти. Так, в Мордовии в 1997 г. функционировало 46 единиц очистных сооружений, а в 1999 г. уже 56.
Возрастающее внимание общества к экологическим проблемам и тенденциям их изменения ставит как одну из важнейших задач деятельности специалиста-эколога умение анализировать проблему и строить методы ее эффективного решения. Зачастую такие решения требуют значительных временных и экономических затрат. И это не в последнюю очередь связано с низким уровнем обеспеченности специалистов информационной компьютеризированной поддержкой. Отсутствие или слабое развитие информационных систем, баз данных в этой области ведет к увеличению сроков сбора и анализа информации.
Возросший объем загрязняющих веществ в водах р. Хопер привел в настоящее время к перестройке гидрологической системы: зарастанию, отчасти «цветению» воды, вторичному загрязнению и снижению интенсивности биологических процессов очищения.
Па долю Myriapoda в целом в сообществе почвенных беспозвоночных приходится 3,13 %, и они занимают в мезогерпетобии 4-е место по численности: общая их встречаемость в почвенных ловушках на территории Самары составила 73,4 %, относительное обилие - 3 %.
Изучение воздействия промышленного атмосферного загрязнения на северотаежные леса Кольского полуострова, так же как исследование влияния на них пожаров, имеет давнюю историю. Накоплены обширные материалы по реакции растительности на действие каждого из этих факторов (Влияние промышленного атмосферного загрязнения..., 1990; Aerial Pollution..., 1993; Ярмишко, 1994; Горшков, 2001 и др.). Вместе с тем, за редким исключением (Jordan, 1975) совместный эффект пожаров и промышленного атмосферного загрязнения не изучался, хотя именно их сочетание в значительной мере определяет состояние лесов в индустриальных районах (Лазарева и др., 1992; Winterhalder, 1995).
Для успешной жизнедеятельности человека в условиях антропогенной нагрузки необходимо обеспечить адекватный мониторинг адаптивных реакций жителей промышленных территорий. Такого рода мониторинг должен включать в себя не только качественную, но и количественную оценку приспособительных реакций человека, а также отражать популяционную структуру адаптивных реакций населения тех или иных промышленных территорий и указывать на степень устойчивости популяции к быстроменяющейся среде обитания.
Одним из наиболее загрязненных водотоков юга Тюменской области является р. Тура, особенно ее нижнее течение. По данным «Экологического вестника» наибольший объем (42 %) сброса загрязненных без очистки и недостаточно очищенных сточных вод по Тюменской области приходится на водные объекты бассейна р. Туры (без р. Пышмы). На водосборной площади р. Туры находится более 2 тыс. предприятий. Из 26 контролируемых в пределах Тюмени предприятий очистные сооружения имеют только 13 (Соколовская, 2003).
Сравнительный анализ структурных особенностей подземных органов растений, принадлежащих к различным систематическим группам, позволяет судить о наличии типичных для того или иного таксона признаках, обладающих большой диагностической ценностью и отражающих своеобразие дифференциации тканей в коре и в корнях растений, обитающих в различных экологических условиях (Таршис, 1981; Таршис, 2003; и др.). Анатомами изучение и описание строения корней растений, принадлежащих к различным таксонам, традиционно проводилось на видах, произрастающих в характерных для них условиях среды (Воронин, Михайловская, 1980; и др.). До настоящего времени относительно мало исследований, связанных с познанием внутривидовой изменчивости микроструктур подземных органов, было проведено на растениях, развивающихся в экстремальных условиях среды на нарушенных промышленностью землях. Нами впервые предпринята попытка сравнительного изучения структурной организации подземных органов и особенностей внутреннего строения корней травянистых многолетников, широко распространенных как в естественных фитоценозах, так и в натур-фито-ценозах, сформировавшихся в процессе самозарастания нарушенных промышленностью земель. Целесообразность подобного рода исследований на Урале, где добыча и переработка полезных ископаемых проводится уже в течение длительного времени и где имеются многочисленные и чрезвычайно разнообразные по составу и свойствам субстратов промышленные отвалы, в разной степени пригодные для биологической рекультивации, не вызывает сомнения.
Па территории Сыктывкарского промышленного узла, где проводились исследования, расположено более 50 крупных промышленных предприятий, выбрасывающих отходы в окружающую среду. Среди них крупнейший в Европе Сыктывкарский лесопромышленный комплекс (СЛПК). Основными загрязнителями атмосферы данного предприятия являются сернистый ангидрид, окислы азота, метилмеркаптан, неорганическая пыль и др. (всего 25 химических веществ). Суммарный ежегодный объем выбросов загрязняющих атмосферу веществ составляет более 60 тыс. т. В связи с загрязнением воздуха возникает проблема выяснения степени воздействия выбросов на лесные экосистемы. Данные исследования являются частью темы «Антропогенная трансформация лесных экосистем».
Крупнейшим предприятием целлюлозно-бумажного производства в европейской части России является Сыктывкарский лесопромышленный комплекс (СЛПК). Основными компонентами его атмосферных выбросов являются окислы азота и серы, метилмеркаптан, неорганическая пыль и др. В зоне аэротехногенного загрязнения преобладают сосновые леса. В условиях хронического загрязнения их структура и функционирование перестраиваются постепенно.
Проблема химического и биогенного загрязнения водных объектов особенно актуальна для Санкт-Петербурга, расположенного на берегах разветвленной дельты Невы.Все находящиеся на территории города водные объекты испытывают высокую техногенную нагрузку 5-мил-лионного (по числу жителей) города. Особенно важным представляется состояние малых рек, являющихся наиболее уязвимыми элементами водной экосистемы.
Проблема переработки так называемых амбарных нефтешламов до сих пор остается чрезвычайно актуальной. Это связано с тем, что для новых нефтеперерабатывающих заводов шламонакопители проектируются только на первые один-два года эксплуатации предприятия с расчетом, что в дальнейшем нефтешлам будет направляться на утилизацию и обезвреживание. Однако на практике время накопления нефтешламов на нефтеперерабатывающих заводах намного выше.
В ходе изучения изменений в градиенте токсической нагрузки параметров разных компонентов лесных экосистем, в том числе и травяно-кустарничкового яруса, был показан нелинейный характер зависимостей «доза -эффект» (Арманд и др., 1991; Воробейчик и др., 1994; Комплексная экологическая..., 1992; Степанов, 1988; Трубина, 2002; Трубина, Махнев, 1997). Так как все исследования в названных работах были проведены в окрестностях длительно (более 50 лет) функционирующих предприятий и значения параметров в окрестностях таких предприятий в области низких и высоких нагрузок незначительно меняются по годам (Трубина, 1996; Трубина, Махнев, 1997), не ясно, прослеживается ли нелинейный характер зависимостей «доза - эффект» при менее продолжительном поступлении в среду загрязняющих веществ и каким образом возникает выявленный в пространстве нелинейный эффект.
С каждым годом возрастает добыча и переработка углеводородного сырья для разрешения топливно-энер-гетических потребностей региона. Однако интенсификация переработки и добычи нефти сопровождается загрязнением природного биоценоза , в частности почвы. В связи с угрожающим загрязнением почвенного покрова нефтью и нефтепродуктами, разработка новых эффективных, экономически рентабельных и экологически надежных технологий очистки почвы имеет огромное значение для поддержания экологического равновесия. В сложном процессе самовосстановления нефтезагрязненных экосистем ведущее положение занимает биологический фактор, в котором основная роль принадлежит углеводородокисляющим микроорганизмам (УОМ) (Тишкина, Киреева,1985; Калачников, 1987).
Среди отрицательных явлений, которые принес с собой научно-технический прогресс, в числе первых можно смело назвать проблему электромагнитного воздействия на окружающую среду. Чем выше уровень экономического развития страны, тем больше она имеет различного наземного и подземного транспорта, заводов и фабрик, высоковольтных линий, радио- и телекоммуникаций.
Достигнув огромных успехов в познании живого и неживого, современный человек, к сожалению, до сих пор не осознал, какую роль играют растения в его жизни. А еще в XIX в. великий русский физиолог К. А. Тимирязев назвал ее космической, поскольку только зеленому растению присуща способность улавливать солнечный свет и за счет его энергии синтезировать в листьях органические вещества и выделять в атмосферу кислород, создавая необходимые условия для существования всего живого на Земле. Какой должен быть план действий человеческого сообщества, чтобы обеспечить себе оптимальный (безопасный) уровень жизни? Прежде всего на глобальном, национальном и региональном уровнях необходимо сохранить растительный мир во всем его многообразии и не допустить исчезновения ни одного вида.
Описаны процессы формирования городской фауны, механизмы урбанизации «диких» видов птиц, механизмы устойчивости специализированных городских популяций (СГП). Показано, что долговременная устойчивость орнитокомплексов на природных и застроенных территориях города может быть описана с использованием расширенных моделей «островной биогеографии». Для всех видов, включая синантропов, современный город представляет собой некий островной ландшафт. В процессе территориального роста и развития города архипелаг местообитаний любого вида изменяется исключительно в неблагоприятную сторону еще большего дробления, сокращения средней площади, раздвигания островов, увеличения их изолированности и стохасти-зации расположения друг относительно друга.
Возрастание урбанизации городских агломераций приводит к появлению не свойственных им экологических функций (Кавтарадзе, 1993). Возникает необходимость пересмотра городской инфраструктуры и перестройки городского развития так, чтобы они могли обеспечивать экологическую устойчивость «дикой» природы в зоне влияния города и экологическую безопасность его жителей. Эта новая задача городского развития и урбанизации диктует необходимость нового структурно-функционального каркаса экосистемы современного города, понятие о котором было введено нами ранее (Симкин, 1988, 1995; Кавтарадзе, 1993). Под экологическим каркасом города мы понимаем функционально организованную систему еще сохранившихся в нем природных территорий, соединенных экологическими коридорами и дополненных участками реставрированных до «необходимой пропорции дикой природы» экосистем, способную обеспечить сохранность и устойчивое функционирование полноценного набора их компонентов в условиях города. Только такая система строго говоря, и может называться природным комплексом города в отличие от совокупности разрозненных территорий, на которых «обломки» естественных ландшафтов и островные поселения сторонящихся города видов еще не успели исчезнуть.
Особенностью освоения пустынь и полупустынь является то, что здесь, кроме выполнения чисто водохозяйственных работ, приходится создавать условия для быта, жизни и трудовой деятельности огромного контингента людей, переселившихся на целину. Интенсивное строительство за последние десятилетия сильно изменило облик Голодной степи. Возникли новые населенные пункты с приусадебными участками, огородами, садами, кладбищами, водоемами. При рассмотрении мы выделяем поселки городского и сельского типов. Кроме того, поселки сельского типа мы подразделяем на молодые (например, совхоз «Янгиер»), т. е. существующие несколько лет, и на поселки, существующие десятки лет (например, совхоз «Дружба»).
В настоящее время для государств Южного Кавказа наступает период выхода из экономического кризиса. Идет процесс выбора и реализаций основных направлений развития, составление долговременных планов социально-политического обустройства. Ускоряется урбанизация региона, когда аграрный регион становится основным транзитным коридором между Востоком и Западом, между Европой и Азией! Именно сейчас весьма важно правильно ориентировать государства всего Кавказа на реализацию принципов устойчивого развития, на понимание того, что одним из основных факторов социального развития может служить правильная политика в области охраны природы и оптимального использования биоресурсов региона. Согласно предостережений одного из мировых основателей теории консервации дикой природы, великого немецкого ученого Гуго фон Конвенца, высказанных им еще в начале XX в., нельзя допустить чтоб процесс урбанизаций, который скоро охватит весь Южный Кавказ, стал причиной экологической деградации уникальной природы Кавказа. Одна из актуальнейших задач международных организаций, частных лиц - меценатов, обществ и фондов - всемерное содействие и реальная поддержка этого процесса.
Обострение экологического кризиса к началу XXI в. поставило перед развивающимся мировым сообществом ряд проблем, в том числе и образовательных. Па конференции в Рио-де-Жанейро был декларирован принцип устойчивого развития («sustainable development»). Согласно мнению академика Н. Н. Моисеева, несмотря на некоторую концептуальную неоднозначность понятия «устойчивое развитие» и упрощение его, что недопустимо, на сегодняшнем этапе развития акцент должен быть сделан на формулировании основных целей и задач природоохранно-инвайронментально-экологического образования в целом и проблем формирования научных кадров в частности. Для этого необходимо проанализировать некоторые основные концептуальные понятия.
Одна из сложнейших проблем, которые поставила современность перед человечеством, - это проблема человека в меняющемся мире. Человек стал главным фактором развития и одновременно главным фактором риска. Впервые за всю историю цивилизации человек должен не только осваивать и менять окружающую его среду, но и меняться сам: изменения в устоях человеческого бытия, в сущности самого человека, превратились в необходимые условия его выживания. Выживание человечества диктует необходимость вернуться на более высоком уровне к целостному синкретическому миропониманию древних мыслителей. Это требует от образовательного процесса универсальности и фундаментальности. При этом надо принципиально разделить понятия «образование» и «обучение» как различающиеся качеством достигаемых в ходе образования и обучения результатов: процесс обучения направлен в большей степени на предмет деятельности, предназначен для формирования конкретных, а поэтому ограниченных знаний, умений и навыков. Разнообразие методов обучения, сводящееся к двум основным, - дискурсивному (доказательному) и дескриптивному (описательному), не снимает существующих естественных ограничений на пути обучения как процесса передачи и приобретения знаний. Чтобы смягчить эти естественные ограничения, процесс обучения в развитых системах образования ориентирован на получение (и овладение ими) лишь базовых знаний с дальнейшим их восполнением в процессе профессиональной деятельности. Но и в этом случае фундамент необходимых знаний столь обширен, что освоение его в описательном режиме становится затруднительным уже сейчас. Иными словами, процесс обучения как процесс приобщения к информации в традиционной форме более не имеет перспектив - здесь уже практически достигнуто насыщение.
Город - наиболее комфортная экологическая ниша для человека, снабжающая одновременно большое число людей ресурсами жизнеобеспечения и выдерживающая сверхвысокую плотность популяции с помощью современных технологий и средств. Однако, как подчеркивает Кавтарадзе (2000), практически все региональные и глобальные проблемы охраны окружающей среды имеют общий источник - урбанизированные территории, собственно города. Изменения в городских экосистемах происходят с огромной скоростью, трансформация одних компонентов накладывается на изменение других, создавая сложную, неоднозначную проблему. В связи с этим необходимо всестороннее исследования воздействия городской среды на изменяемую ею природу.
Нарушенные земли различного типа составляют значительную часть современных ландшафтов пригородных территорий. Нарушенные промышленностью земли не только снижают эстетическую и рекреационную ценность пригородных зон, но и загрязняют окружающую среду, существенно ухудшая условия жизни населения. В связи с этим особую актуальность приобретает определение современного состояния флоры этих территорий и оценка их способности к самовосстановлению в процессе естественных сукцессий, зависимость этих процессов от зонально-климатических условий и рекультивационных мероприятий.
До прихода русских территория Томской области была чрезвычайно редко заселена; в северной ее части (северная окраина тайги) жили племена ненцев (самоедов), кое-где занимавшихся и рыбной ловлей. В средней части области, по ее таежным равнинам (преимущественно в долинах рек), промышляли охотой на пушного зверя, рыболовством и отчасти лесным оленеводством ханты (остяки) и манси (вогулы), а по среднему течению Оби - селькупы. Южнее, по кромке тайги и в северной части лесостепи, жили томские и чулымские татары. С XIV в. началось массовое и очень быстрое заселение области русскими казаками-землепроходцами. Строились города-остроги, вокруг которых оседало земледельческое население. Сеть городских поселений на территории Томской области складывалась в течение четырех веков. Времена активного расцвета городов сменялись периодами их упадка и даже гибели. Следствием расширения государственной территории было изменение функций городов. Изменялись трассы главных путей. Важными вехами в хозяйственном освоении области стало проведение в XVIII в. Московского тракта и сооружение в конце XIX - начале XX в. Транссибирской железной дороги. В результате всех этих причин изменялся рисунок сети поселений: на томской земле в ХУ1-Х ТП вв. было три города - Томск, Нарым и Кетск. Начало XIX в. ознаменовалось корректировкой состава городов для устранения разрыва между экономическим значением и юридическим рангом поселений, в результате чего статус города потеряли Нарым и Кетск. В довоенный и послевоенный периоды шло интенсивное развитие производительных сил и возникновение на этой основе таких городов, как Колпашево, Северск, Асино. Освоение Западно-Сибирского нефтегазового района повлекло за собой возникновение так называемых «ресурсных» городов - Стрежевого и Кедрового. В результате современных социально-экономических условий на территории Томской области сформировались контуры современной сети городских поселений - шесть городов и один поселок городского типа Белый Яр.
Хозяйственная деятельность человека все больше трансформирует окружающую среду. При этом отдельные районы больших и даже средних городов, например Тюмени, отличаются своим уровнем ее загрязнения. Удобным индикатором состояния окружающей среды являются растения. Под действием загрязнителей могут меняться самые различные признаки растений, включая начало, продолжительность и окончание всей вегетации или ее отдельных фаз (Харин, Кирильцева, Грингофф, 1993; Федорова, Никольская, 2001).
Работа промышленности и автотранспорта связана с постоянным загрязнением окружающей среды. Благодаря высокой поглотительной активности растений происходит частичное самоочищение атмосферы и почвы от загрязнителей. Вместе с тем реакция растений на загрязнение может служить показателем состояния окружающей среды.
Современный уровень геофизических методов позволяет применять их при геоэкологических исследованиях. Особое внимание при этом уделяется взаимодействию физических полей различной природы с геологической средой. В результате решаемые задачи становятся заметно разнообразнее - от картирования зон техногенных загрязнений до их утилизации.
Материалом для данной работы послужили 150 индивидуальных количественных проб фитопланктона, отобранные из водоемов, расположенных на территории г. Ишимбая (р. Белая, р. Тайрук, Кузьминовский пруд), а также 24 пробы, отобранные из водоемов, расположенных на территории г. Уфы (р. Белая, озеро в парке им. И. С. Якутова, в саду им. С. Т. Аксакова, Архимандритское озеро). Отбор проб и их обработка осуществлялись по стандартной методике (Вассер и др., 1989).
В последние годы все более очевидным становится взаимодействие уровней заболеваемости населения с экологической ситуацией в промышленных центрах, экологической безопасностью на производстве, в частности, в связи с развитием дыхательных патологий. Под действием производственных факторов (специфические химические вещества, загазованность, низкие и высокие температуры, повышенная влажность, недостаточная вентиляция) возникают условия для появления и развития респираторных заболеваний. Поэтому среди актуальных и сложных проблем защиты здоровья работающих в ведущих отраслях промышленности следует выделять раннюю диагностику и профилактику профессиональных патологий респираторной системы. Данная группа патологий, к которым относится хронический пылевой бронхит и бронхиальная астма, имеют прогрессирующее течение, приводящее к ранней утрате трудоспособности и нередко инвалидности, чем наносится значительный социальный, экономический и моральный ущерб.