Вступление Экология, как сфера познания, переживает сейчас бурное развитие, отражая прежде всего интересы человека в окружающем его мире. Особое внимание при этом уделяется главному кошмару современности- грозящим экологическим катастрофам глобального плана. Активность человеческого общества в этом отношении вызывает аналогию с действиями плохой медицины, которая борется с осложнениями, не занимаясь устранением истоков самой болезни. Экология, как наука обладает мощным потенциалом для развития совершенно новых способов взаимоотношения общества и природы, при котором возможно полное снятие угрозы экологических катастроф. Наука опережает развитие общества. Человечество - часть живой природы, не существует вне ее и подчиняется всем фундаментальным биологическим законам. Живая природа - главное достояние нашей Земли, в ее недрах развивалась и за ее счет существует человеческое общество. Она удовлетворяет наши пищевые потребности и обеспечивает главное условие жизни людей на планете - состав воздушной среды, защиту от космических излучений, чистоту вод, плодородие почв, смягчение климата. Термин экология (от греческого ойкос - дом, жилище) предложил в 1866 году известный немецкий естествоиспытатель Эрнст Геккель для обозначения общей науки об отношениях организмов с окружающей средой, куда мы относим в широком смысле все условия существования. Хотя термин экология распространялся не очень быстро, к концу девятнадцатого века он уже завоевал определенную популярность и использовался многими известными биологами. Как более или менее оформленная наука, экология стала складываться только в начале двадцатого века, но основы той экологии, с которой мы сталкиваемся сейчас, заложены уже позднее - в х гг.

За период 150 лет можно проследить эволюцию социальных последствий урбанизации. В настоящее время Москва вступила в стадию агломерационного развития и формирует экономическую ситуацию на площади, в 20 раз превышающей первоначальную. Древний центр Москвы, где природные условия адаптированы, занимает лишь десятую часть города. На остальной территории, там, где совсем недавно были загородные усадьбы, дачные поселки, парки, сельскохозяйственные угодья, активно развиваются процессы урбанизации природных условий. К сожалению любой горд разрушает естественную экосистему, на территории города она не может справиться с техногенной нагрузкой. При плотности населения 300 человек на 1 кв. км количество биологических видов, первоначально обитающих на этой территории, сокращается в 2 раза, а при плотности населения 2000 человек на 1 кв. км их остается только 15%. А в Москве плотность населения - около 8500 человек на кв. км ! Конечно здесь нельзя и мечтать о сохранении естественной экосистемы. Москва расположена на русской равнине в центре Московской котловины представляющей собой глубокий прогиб древних кристаллических пород. Современный рельеф Москвы в основном образован отложениями ледниковой эпохи. Значительное влияние на рельеф города оказала Москва-река, разработавшая широкую долину с тремя надпойменными террасами. Москва лежит на стыке трех природных областей с различными по своему происхождению типами рельефа : Теплостанской останцовой ледниковой возвышенности, Мещерской песчаной низины и Клинско-Дмитровской мореной гряды. За последние столетия рельеф территории Москвы сильно выровнялся - сгладились крутые подъемы, засыпаны овраги, болота, русла рек и ручьев, подняты низкие речные берега и пониженные участки. Отличительной чертой планировки Москвы является ее радиально-кольцевая структура центральной части города с узкими улицами и переулками и сдвинутость застройки к северу от Москвы-реки.

Экологическая проблема в Москве стала очень серьезной в последние годы. За последнее столетие экология Москвы ухудшилась так сильно, как не ухудшалась за все время своего существования. Особенно сильно на это повлияло развитие техники. Среди наиболее важных проблем охраны здоровья населения названы меры по охране окружающей среды. Москва является важнейшим в стране политическим, промышленным, научным и культурным центром, а также важнейшим транспортным узлом страны. Особенности экологической обстановки Москвы являются значительной концентрацией промышленного производства при высокой плотности населения. На ее территории проживает около 6% населения России, функционируют более 2500 промышленных предприятий и иных объектов, оказывающих существенное негативное влияние на состояние окружающей природной среды города.

Главной экологической проблемой столицы остается состояние атмосферного воздуха. Основными и постоянными источниками загрязнения воздушной среды являются предприятия теплоэнергетики, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, транспорт и объекты коммунального хозяйства. Эксперты считают Москву зоной экологического бедствия и 84% москвичей - не экспертов согласны с ними. Особенно заметно это после выездов за город или в другие регионы. Воздух в Москве действительно тяжелый. В нем, помимо отдельных химических элементов перемешаны еще 1200 самых различных химических соединений. Уже в атмосфере они вступают в реакцию, образуются новые соединения. То, чем засорен воздух - на ладони не ощутить, не увидеть на глаз. Но за год в воздух столицы выбрасывается от 1 до 1,2 млн. тонн вредных химических веществ. Очень малая их часть уносится ветрами за город. Основная же доля остается в Москве. И ежегодно на голову каждого москвича из воздуха сваливается кг загрязняющих воздух веществ. Конечно, не всю эту гору грязи, но значительную ее часть каждый москвич вдыхает, пропускает через свой организм. На основании наблюдений выявлены некоторые постоянные тенденции. Каждый день самый чистый воздух в Москве на высоте 4 метров от земли - с 3 до 7 часов утра. Но уже в следующие 2 часа ( минимум в 3 и максимум в 15 раз ) увеличивается содержание в атмосфере оксида углерода и оксидов азота. В это время прогревают двигатели автомобилисты. С 10 до 17 часов количество загрязняющих веществ в воздухе плавно понижается почти до значений 7 часов утра. Потом до 20 часов снова воздух немного портится. А позже плавно очищается до 3 часов утра. И так день за днем. Новая беда пришла оттуда, откуда ее и не ждали. За два последних года Москва получила столько автотранспорта, сколько не имела во все предыдущие 850 лет. И если в 1990 году на долю столичных автомобилей приходилось 70% всех выбросов, то сейчас - 90%. При этом на 90% воздействия на атмосферу связано с работой автотранспортных средств на линии, остальной вклад вносят стационарные источники (цеха, участки, станции технического обслуживания, стоянки и т.д.).

Отработавшие газы автомобильных двигателей содержат около 200 веществ, большинство из которых токсичны. В выбросах карбюраторных двигателей основная доля вредных продуктов приходится на оксид углерода, углеводороды и оксиды азота, а в дизельных - на оксиды азота и сажу. Главной причиной неблагоприятного воздействия автотранспорта на окружающую природную среду остается низкий технический уровень эксплуатируемого подвижного состава и отсутствие систем нейтрализации отработавших газов. Проводимые операции Чистый воздух и другие мероприятия дают эффект. В городе ежегодно вводятся от 200 до 300 газоочистных установок. Однако 80% автомобилей в Москве - частные, и все их ни за какую операцию не проверить. Такие мероприятия, как внедрение экологического сертификата на автомобиль, запрет использования этилированного бензина, введение инструментального контроля перед техосмотром, должны значительно уменьшить вред атмосфере, который наносят более 2 млн. автомобилей, ежедневно колесящих по московским улицам. Устранение вредных автомобильных выбросов идет по нескольким направлениям. Одно из них - применение новых видов автомобильного топлива, например- газа.

Практически на всех современных иномарках каталитические нейтрализаторы выхлопных газов входят в серийную комплектацию. На разработку программы оснащения нейтрализаторами всех столичных автомобилей городскому Департаменту науки и промышленной политики дано 3 месяца. На муниципальном транспорте оснащение нейтрализаторами будет проходить за счет города, а владельцы личных машин будут устанавливать их за свой счет. Транспортный комплекс является крупнейшим источником загрязнения воздуха. Общее количество загрязняющих веществ поступивших в атмосферу от передвижных источников распределяется следующим образом : автотранспорт - 94,7% воздушный транспорт - 3% речной транспорт и дорожные машины - 4%. С давних пор мы привыкли слышать о том, что Москва - город зеленый. И это действительно так. Сегодня зелени общего пользования ( т.е. той, которая доступна всем, - парков, скверов, а не частных садов за высокими заборами ) в столице

И все таки замеры воздуха на соседних участках одного шоссе показывают, что загрязняющих веществ меньше там, где есть островок зелени, хоть несколько деревьев или кустарников. Разумно построенная система озеленения могла бы улучшить состояние экологии в столице на 40-50%. Что деревья выделяют кислород и специальные вещества, убивающие бактерии, что они служат фильтрами против газа и пыли - это каждый с детства знает. Есть даже расчеты относительно полезных свойств разных пород деревьев. К примеру, каштан поглощает свинца больше, чем тополь или липа. Сегодня, когда состав примесей в столичном воздухе изменился, жизненно необходимы новые исследования. К настоящему времени погибло 250 тыс. деревьев. Все валят на противоледные реагенты, хотя не исключено, что это лишь одна из причин их гибели. Но если виной всему эти самые соли, а дорожные службы обещают, что и дальше будут их применять - иначе встанет транспорт, то пора проверить разные породы деревьев на солеустойчивость. И самые стойкие выращивать ближе к магистралям. Озеленение - уже не изыск, как привыкли считать, а проблема выживания. Сегодня в Москве 8 из 10 малышей умерших до одного года родились с врожденными аномалиями. И все же продолжается строительство новых домов, уничтожая при этом по 70 тыс. деревьев в год. Специалисты считают, что уже через несколько лет высотные легкие города могут ощутить острейший кислородный дефицит, а это приведет к необратимым экологическим изменениям на Земле. Например, не исключено, что нас ждут непредсказуемые изменения привычной погоды. С будущего года наблюдения за изменением содержанием кислорода в атмосфере над городом планируется проводить регулярно. Экологические проблемы крупных городов - специфическая область в экологии. Концентрация большого количества людей, транспорта, потребление значительного количества природных ресурсов с соответствующей техногенной нагрузкой не позволяет рассматривать территории крупных мегаполисов как территории где может сохраниться естественная либо самовосстанавливающаяся экосистема. Один житель Москвы производит в среднем около 100 кг загрязняющих веществ в год от личного автомобиля, сливает в канализацию около 140 тыс. литров грязной воды, выбрасывает около 300 кг бытовых отходов.

Заключение Это только та нагрузка на экосистему, которая образуется при жизнеобеспечении одного москвича. А ведь есть еще техногенная нагрузка от производственной деятельности. Московская городская Дума (МГД) и правительство Москвы создали недавно совместную комиссию для формирования законодательной базы градостроительства, которая в своей деятельности опирается на сотрудничество с ведущими московскими специалистами-экологами, свыше 80 из них вошли в состав Экспертно- аналитической группы по экологии и промышленной безопасности при МГД. В рамках комплексной программы Безопасность Москвы эксперты подготовили проект закона О техногенной безопасности. Несмотря на большое количество различных законодательных документов и контролирующих организаций, экологическая обстановка в городе не улучшится до тех пор, пока не будет введен в городе единый порядок организации и проведения государственной экологической экспертизы и согласование решений. Необходимо, чтобы законы взаимодействия человека и природы находились в согласии.

Задачи Задача 1 По результатам наблюдений Росгидромета в 1994 году уровень загрязнения воздуха в городах России, несмотря на значительный спад производства, остается весьма высоким : концентрация загрязняющих веществ превышает предельно допустимые уровни в 5 раз в 151 городе, в 10 раз в 99 городах. Число россиян, постоянно живущих в такой окружающей среде около 40 млн. человек. Рассчитайте какое количество Россиян дышит воздухом с уровнем загрязнения в 5 раз превышающем норму, а сколько с превышением в 10 раз, если бы распределение проживающих городах было одинаковым? Сколько это составляет процентов? Задача 2. К сожалению, любой город разрушает естественную экосистему. На территории города она не может справиться с техногенной нагрузкой. При плотности населения 300 человек на 1 кв. километр количество биологических видов, первоначально обитающих на этой территории, сокращается в 2 раза, а при плотности населения человека на 1 кв.. км. их остается только 15%. А в Москве плотность населения – около человек на кв.. км! Найдите, какое количество биологических видов останется в городе с населением тыс.. человек, проживающим на территории в 4 тыс.. кв.. км., если первоначально их обитало около 10 видов на 1 кв.. метре? Задача 3 На основании наблюдений выявлены некоторые постоянные тенденции. Каждый день самый чистый воздух в Москве на высоте 4 метров от земли - с 3 до 7 часов утра. Но уже в следующие 2 часа ( минимум в 3 и максимум в 15 раз ) увеличивается содержание в атмосфере оксида углерода и оксидов азота. В это время прогревают двигатели автомобилисты. С 10 до 17 часов количество загрязняющих веществ в воздухе плавно понижается почти до значений 7 часов утра. Потом до 20 часов снова воздух немного портится. А позже плавно очищается до 3 часов утра. Сколько часов вредно находится на улице?

Диаграмма

Используемая литература Энциклопедия Кирилла и Мефодия Интернет -

Решение задач Задача 1 1.) =250 (г.) – всего 2.) :250= (чел.) – в 1 городе 3.) 151*160000= (чел) – проживают в городе с превышением нормы 5 раз 4.) 99*160000= (чел.) - проживают в городе с превышением нормы 10 раз 5.) *100: =60.4% 6.) *100: =39.6% Ответ: 60.4%, 39.6% Задача 3 3 часа (7-10) – вредно находиться на улице 7 часов (10-17) – менее вредно находиться на улице. Задача 2 1.) : = чел. на 1 кв. км - плотность населения в данном городе 2.) 10 * = (в.) - первоначально обитающих на 1 кв. км. 3.) *15 % = (в.) - оставшихся в городе на 1 кв. км. Ответ: 1500 видов