|
Московский государственный университет
им. М.В.Ломоносова
БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
На правах, рукописи
ГОРЮНОВА Светлана Васильевна
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОЦЕССА АНТРОПОГЕННОЙ
ДЕГРАДАЦИИ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ
03.00.16 - Экология
05.26.02 - Безопасность в чрезвычайных ситуациях
(для биологических систем)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
доктора биологических наук
Москва, 2006
Работа выполнена в Российском университете дружбы народов и в ООО «Альфамед 2000»
Научный консультант:
доктор биологических наук В.Н. Безносов
Официальные оппоненты:
доктор биологических наук В.А. Абакумов
доктор биологических наук В.М. Хромов
доктор биологических наук В.Д. Ильичев
Ведущая организация: Московский государственный университет технологий и управления
Защита состоится 12 октября 2006 г. в 15 часов 30 минут на заседании Специализированного диссертационного совета Д501.001.55 в Московском государственном университете им. М.В. Ломоносова по адресу: 119892 Москва, Ленинские горы, МГУ, Биологический факультет, 389 ауд.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Биологического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова
Автореферат разослан 11 сентября 2006 г.
Ученый секретарь
Специализированного диссертационного совета Д501.001.55 | Н.В. Карташева |
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Последние десятилетия характеризуются резким усилением антропогенной нагрузки на водоемы и водотоки. Происходит прогрессирующее ухудшение качества водной среды, что составляет угрозу экологической, продовольственной и национальной безопасности страны. Широкий размах деградационных процессов, происходящих в гидросфере, приводит к различным по своей природе событиям и явлениям. К ним можно отнести разрушение структурно-функциональной организации водных экосистем, снижение водохозяйственного, рыбохозяйственного и рекреационного потенциалов водных объектов, снижение их видеоэкологических свойств, определяющих социальную привлекательность территории проживания людей (Виноградов, 1987; Сиренко, 1988; Израэль, Цыбань, 1989; Реймерс, 1994; Брагинский, 1998; Абакумов, Семин, 2001; Hall, 1984; Pitt, 2000).
Весьма разнородны и причины, обусловливающие антропогенную деградацию водных объектов: загрязнение, засорение и эвтрофирование водной среды, изменение гидрологического режима водных систем, строительство и эксплуатация гидротехнических сооружений, нерациональное использование водных ресурсов.
На современном этапе количество водных объектов, находящихся в неудовлетворительном состоянии, неуклонно увеличивается, возрастает и степень их деградации. В соответствия с этим растет и потребность в осуществлении мер, способных воспрепятствовать дальнейшему развитию негативных явлений (Абакумов, 1977; Максимов, 1991; Абакумов, Калабеков, 2002; Семин, 2005; Hale, 1987; Nicholls, 1998; Norrstrom, Bergstedt, 2001). Однако, несмотря на большое число работ, посвященных исследованию отдельных аспектов антропогенной деградации водных объектов (главным образом, связанных с различными формами их загрязнения), закономерности, характеризующие развитие этого процесса в целом, изучены недостаточно. Вместе с тем, их познание является необходимым условием разработки научно-обоснованной методологии борьбы с этими негативными явлениями, которые уже в настоящее время представляют собой реальную угрозу для устойчивого развития человеческого общества.
Цель и задачи работы. Основной целью работы является исследование общих закономерностей развития процесса антропогенной деградации водных объектов и научное обоснование путей их экологической реабилитации. В соответствии с намеченной целью были поставлены следующие задачи:
- определить основные факторы, вызывающие деградацию водных объектов;
- исследовать процессы антропогенной деградации в различных типах водных объектов;
- на основе сравнительного анализа полученных материалов выявить общие закономерности развития процессов антропогенной деградации, свойственные всем типам водных объектов;
- обосновать целесообразность мероприятий по экологической реабилитации водных объектов на каждой из фаз их антропогенной деградации;
- определить комплекс критериев, позволяющих судить о развитии в водных объектах процесса антропогенной деградации;
- разработать научно-обоснованную методологию исследования деградации водных объектов;
- на основании обобщения полученных результатов создать научную концепцию антропогенной деградации водных объектов.
Основные защищаемые положения. Предметом защиты являются следующие положения:
- Процесс антропогенной деградации водных объектов, вне зависимости от их вида, генезиса, масштабов и местоположения, носит общий и закономерный характер, представляя собой ряд последовательных фаз. Разработка методов улучшения экологического состояния водных объектов должна основываться на учете фазы их антропогенной деградации.
- Природоохранные меры могут привести к устойчивому улучшению состояния водных объектов только на ранних стадиях их антропогенной деградации. На финальных стадиях деградации реальное улучшение их состояния возможно только в результате проведения специальных инженерно-технических мероприятий.
- Антропогенная деградация обусловливает постепенное увеличение сходства (конвергенцию) между водными объектами естественного и искусственного происхождения.
- Область воздействия техногенных факторов постепенно охватывает всю гидросферу, в связи с чем уже в ближайшем будущем большинство водных объектов можно будет рассматривать как природно-техногенные системы, различающиеся лишь степенью воздействия техногенных факторов в данный период времени и уровнем их инженерно-экологического обустройства.
Теоретическая значимость и научная новизна работы.
Впервые проведено целенаправленное изучение общих закономерностей процесса антропогенной деградации водных объектов.
На основании анализа и обобщения результатов, полученных в ходе исследований различных водных объектов, выявлены и описаны основные фазы процесса антропогенной деградации. Предложены мероприятия по предотвращению развития процесса антропогенной деградации на каждой из обозначенных фаз.
Для обозначения наблюдающихся явлений разработан новый понятийный аппарат, включающий научно-обоснованное определение термина «антропогенная деградация водного объекта».
Разработаны концептуальные основы методологии исследования процесса антропогенной деградации. Впервые применены новые экспресс-методы определения функционального состояния водорослей и погруженных макрофитов по фотоиндуцированному изменению рН среды и скорости движения цитоплазмы.
Описано явление конвергенции природных и искусственных водоемов в ходе их антропогенной деградации.
На основе комплексного изучения различных водоемов и водотоков, расположенных на урбанизированных территориях, разработана общая схема исторического развития малых городских водных объектов.
Разработана система балльной оценки состояния водного объекта по совокупности различных показателей (экологических, инженерно-технических, социальных и др.).
Практическое значение. Результаты работы могут быть использованы в следующих областях практической деятельности:
- для разработки природоохранных нормативов;
- для оценки экологического состояния водных объектов различного типа и разработки мер, направленных на предотвращение их деградации;
- при планировании мероприятий по обеспечению безопасности работы систем технического водоснабжения АЭС и других крупных производственных объектов;
- при проектировании гидротехнических сооружений и водохозяйственных систем;
- при разработке экологической проектной документации градостроительных объектов.
Результаты работы использовались при разработке проектов инженерно-экологического обустройства ряда водных объектов г.Москвы: «Капитальный ремонт Нижнего Мещерского пруда (Очаково)»; «Строительство водяной мельницы на территории государственного музея-заповедника «Коломенское»; «Восстановление и экологическая реабилитация пруда по ул. Феодосийская, д.11а (микрорайон Бутово)».
Материалы диссертации включены в программу учебных курсов экологического факультета Российского университета дружбы народов.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на: Ш Всесоюзной межуниверситетской конференции по физико-химической биологии (Тбилиси, 1982); Всесоюзном симпозиуме «Обобщенные показатели качества вод – 83. Практические вопросы биотестирования и биоиндикации» (Черноголовка, 1983); конференции «Проблемы охраны вод и рыбных ресурсов Поволжья» (Казань,1983); Всесоюзной конференции «Учение В.И.Вернадского о ноосфере и глобальные проблемы современности» (Москва, 1988); Всесоюзной конференции по токсикологии (Рига,1988); Ш конференции Научно-исследовательского центра РУДН «Применение физико-химических методов в науке и технике» (Москва, 1990); конференции «Актуальные проблемы комплексного изучения природы и хозяйств южных районов Узбекистана» (Карши, 1991); первой межвузовской конференции «Актуальные проблемы экологии» (Москва, 1995); научно-технической конференции «Природоохранное обустройство территорий» (Москва, 2002); научных конференциях Аграрного факультета РУДН (Москва, 1991; 1997; 2002, 2003); международной конференции «Новые технологии в защите биоразнообразия в водных экосистемах» » (Москва, 2002); 4-ой, 5-ой, 6-ой международной научной конференции «Водные экосистемы и организмы» (Москва, 20002-2004); 2-ой международной конференции МГУ «Биотехнология – охране окружающей среды» (Москва, 2004); Всероссийском симпозиуме «Автотрофные микроорганизмы» (Москва,2005); II Всероссийской конференции «Научные аспекты экологических проблем России» (Москва,2006); заседании кафедры системной экологии РУДН (Москва, 2006); собрании сотрудников лаборатории экологических исследовании ООО «Альфамед 2000» (Москва, 2006); заседании кафедры гидробиологии МГУ (Москва, 2006).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 72 работы.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 384 страницах машинописного текста и состоит из введения, 7 глав, выводов и списка литературы. Диссертация включает 63 таблицы, 41 рисунок и 30 фотографий. Список литературы содержит 390 наименований работ, из них 284 - отечественные и 106 - на иностранных языках.
|
