Экологические основы природопользования

УДК 504.062(075.32)
ББК 20.18я723

К 56

Коваль Ю.Н. Экологические основы природопользования. Практикум / 
Ю.Н. Коваль. – Железногорск, 2020. – 56 с.

Учебное пособие содержит сведения о наиболее важных понятиях, 

структуре и законах экологии и природопользования, знакомит с основными 
современными экологическими проблемами и вопросами экологической безопасности, дает представления о природных ресурсах, социально-экономических анализах загрязнения окружающей природной среды. 

Пособие оснащено заданиями, контрольными вопросами по курсу, ос
новными терминами для организации практических занятий и самостоятельной работы студентов. Особенностью пособия является то, что большая часть 
практических заданий мотивирует студентов на деятельность в контексте актуального направления в экологической педагогике и просвещении – образование для устойчивого развития. 

В материалах пособия нашли отражение следование принципам устой
чивого развития и концепции коэволюции природы и общества. Пособие адресовано обучающимся по специальности 20.02.04 «Пожарная безопасность»

УДК 504.062(075.32)

ББК 20.18я723

© ФГБОУ ВО Сибирская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, 2020
© Коваль Ю.Н. 2020

Оглавление

ФГБОУ ВО Сибирская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС 
России.................................................................................................................0

Введение...................................................................................................................3
Раздел 1. Общество и природа ...............................................................................6

Тема 1.1. Особенности взаимодействия общества и природы ...........................7

Практическое занятие №1: «Лесные пожары, как часть экологической 
проблемы»................................................................................................................7

Тема 1.2. Природные ресурсы и их использование ...........................................15

Практическое занятие № 2.1: «Не возобновляемые ресурсы» .........................15

Практическое занятие № 2.2: «Почва как природный (естественный) ресурс»
.................................................................................................................................19

Раздел 2. Охрана окружающей среды .................................................................26

Тема 2.1. Мониторинг окружающей среды........................................................26
Практическое занятие № 3: «ПДК токсичных веществ» ..................................26

Практическое занятие № 4: «Продукты горения и их влияние на 
окружающую среду».............................................................................................36

Тема 2.2. Экологическое регулирование прогнозирование последствий 
природопользования .............................................................................................43

Практическое занятие № 6: «Изучение классов опасности и заполнение 
протокола расчета класса опасности отхода» ....................................................43

Тема 2.3. Основы экологического права. Экологическое законодательство и 
юридическая ответственность за экологические правонарушения .................49

Практическое занятие № 5: «Экологический контроль» ..................................49

Тема 2.3. Основы экологического права. Экологическое законодательство и 
юридическая ответственность за экологические правонарушения .................59

Вопросы к дифференцируемому зачету (зачет с оценкой)...............................59

Методические рекомендации по написанию реферата.....................................62

Темы рефератов по дисциплине ..........................................................................66
Определения...........................................................................................................68

Список используемой литературы ......................................................................75

Введение 

Люди погибнут от неумения пользоваться Силами природы 

и от незнания истинного мира (запись на пирамиде Хеопса)

Антропогенное воздействие на природу возрастает по мере роста чис
ленности населения, развития научно-технического прогресса, повышения 

числа и массы веществ, выбрасываемых в окружающую среду, в том числе и 

при пожарах.

Из-за кризисных явлений в природопользовании и антропогенного вме
шательства, а также в результате изменения климата площади природных, тех
ногенных и бытовых пожаров ежегодно увеличиваются.

Пожары наносят не только физические затраты, но и имеют ряд менее 

непосредственных и очевидных неблагоприятных последствий для окружаю
щей среды. К ним относятся загрязнение воздуха через пожарный шлейф и его 

последующая диффузия с осаждением частиц и других материалов, которые 

могут загрязнить почву и воду, загрязнение почвы и воды из стоков пожаро
тушения, которые могут содержать токсичные или опасные материалы. 

Очевидно, при данных тенденциях развития цивилизации возможно 

нарушение биосферных законов, что может привести к катастрофическим по
следствиям вплоть до гибели человечества. 

Природопользование – это совокупность процессов вовлечения в обще
ственное потребление природных ресурсов: земель, лесов, полезных ископае
мых, водных и других ресурсов с целью создания материальных благ и услуг. 

Для того чтобы показать неразрывную связь между эксплуатацией природных 

ресурсов и необходимостью их сохранения, говорят о рациональном природо
пользовании и охране природы. 

Рациональное природопользование – тип взаимоотношений человека с 

окружающей средой, при котором люди способны разумно осваивать природ
ные ресурсы и предупреждать негативные последствия своей деятельности. 

Примером рационального природопользования служит создание культурных 

ландшафтов, применение малоотходных и безотходных технологий. 

К рациональному природопользованию относят внедрение экологиче
ски чистых пен при тушении лесных пожаров. Рациональным природопользо
ванием также можно считать применение экологически чистых видов топлива, 

совершенствование технологий добычи и транспортировки природного сырья 

и др. 

Цель учебного пособия – дать целостное представление об окружающей 

среде как сфере активного взаимодействия человека и природы, овладеть 

прочными знаниями законов развития природы, научными основами ее 

охраны и рационального использования ресурсов. Целесообразность такого 

единого экологического подхода бесспорна. Он предоставляет возможность 

рассмотрения экологических проблем в комплексе. 

В результате изучения настоящего пособия студент должен знать: 

 особенности взаимодействия общества и природы, основные источ
ники техногенного воздействия на окружающую среду;

 условия устойчивого развития экосистем и возможные причины воз
никновения экологического кризиса;

 принципы и методы рационального природопользования;

 основные источники техногенного воздействия на окружающую 

среду;

 принципы размещения производств различного типа;

 основные группы отходов, их источники и масштабы образования;

 основные способы предотвращения и улавливания промышленных 

отходов, методы очистки, правила и порядок переработки, обезвреживания и 

захоронения промышленных отходов, экозащитную технику и технологии;

 понятие и принципы мониторинга окружающей среды;

 правовые и социальные вопросы природопользования и экологиче
ской безопасности;

 загрязнения окружающей среды огнетушащими веществами и пожар
ной техникой;

 деятельность пожарной охраны по сохранению экологии и профилак
тике пожаров как мере защиты окружающей среды.

Уметь: 

 анализировать и прогнозировать экологические последствия различ
ных видов деятельности;

 соблюдать регламенты по экологической безопасности в профессио
нальной деятельности.

Раздел 1. Общество и природа

Существует образное выражение, что мы живем в эпоху трех «Э»: эко
номика, энергетика, экология. При этом экология как наука и образ мышления 

привлекает все более и более пристальное внимание человечества. 

Термин «экология» ввел в употребление немецкий биолог Эрнст Гек
кель в 1866 г., и в дословном переводе с греческого он обозначает науку о доме 

(ойкос – дом, логос – слово, учение). 

Изначально экология развивалась как составная часть биологической 

науки, в тесной связи с другими естественными науками – химией, физикой, 

геологией, географией, почвоведением, математикой. Предметом экологии яв
ляется совокупность или структура связей между организмами и средой. Глав
ный объект изучения в экологии – экосистемы, то есть единые природные ком
плексы, образованные живыми организмами и средой обитания. Кроме того, в 

область ее компетенции входит изучение отдельных видов организмов (орга
низменный уровень), их популяций, т. е. совокупностей особей одного вида 

(популяционно-видовой уровень), биотических сообществ, т.е. совокупностей 

популяций (биоценологический уровень), и биосферы в целом. Современная 

экология тесно связана с политикой, экономикой, правом (включая междуна
родное право), психологией и педагогикой и т. д. 

Тема 1.1. Особенности взаимодействия общества и природы

Практическое занятие №1: «Лесные пожары, как часть экологической 

проблемы»

Цель: ознакомиться с теоретическими сведениями о лесных пожарах, их 

характеристиках и особенностях. Определить через какой промежуток вре
мени на территории установиться пожароопасная обстановка и каковы будут 

последствия пожара. 

Материалы и оборудование: калькулятор, ручка, тетрадь. 

Вводная часть

Лесные пожары являются основными факторами, определяющими со
стояние и динамику лесного фонда России, особенно районов Сибири и Даль
него Востока, где площади гарей и погибших насаждений в несколько раз пре
вышают площади необлесившихся вырубок. На активно охраняемой террито
рии лесного фонда России ежегодно регистрируется от 10 до 35 тыс. лесных 

пожаров, охватывающих площади от 0,5 до 2,5 млн. га. С учетом горимости 

лесов на неохраняемых и эпизодически охраняемых территориях северных 

районов Сибири и Дальнего Востока общая величина пройденной огнем пло
щади составляет от 2,0 до 5,5 млн. га. 

Лесной пожар - это неуправляемое (стихийное) горение, распространя
ющееся по лесной площади. 

Лесные пожары принято подразделять на низовые, верховые и подзем
ные и подземные (почвенные). В свою очередь низовые и верховые пожары 

могут быть устойчивыми и беглыми. Устойчивый низовой пожар распростра
няется по нижнему ярусу леса (горит напочвенный покров, подлесок, валеж
ник) с малой скоростью (до 0,5 м/мин), охватывая нижние части стволов дере
вьев и выступающие на поверхность корни. При беглом низовом пожаре сго
рает живой и мертвый надпочвенный покров, валежник, самосев леса, хвой
ный подрост и подлесок, но за счет более благоприятных условий (сухой лес, 

ветряная погода) такой пожар распространяется с повышенной скоростью (бо
лее 1 м/мин) и высотой пламени, обходя места с повышенной влажностью по
крова. Для низового пожара характерна вытянутая, форма пожарища с неров
ной кромкой. Цвет дыма - светло-серый, скорость распространения низовых

пожаров против ветра в 6-10 раз меньше, чем по ветру. В ночное время суток 

скорость распространения пожара меньше, чем днем. При изменении направ
ления ветра усложняется определение формы пожара - его основных элемен
тов фронта, тыла, флангов. В таких случаях, особенно когда пожар принял 

большие размеры, возможно окружение огнем людей в лесу. Ориентироваться 

в обстановке при крупных пожарах можно только с помощью авиационной 

разведки. Верховой устойчивый пожар является следующей стадией низового, 

пламя низового пожара поджигает кроны деревьев, при этом сгорает хвоя, ли
стья, мелкие и более крупные ветви. Переход низового пожара на полог дре
востоя происходит при сильном ветре, а также в насаждениях с низко опущен
ными кронами, в разновозрастных насаждениях, или при обильном хвойном 

подросте (особенно на горных склонах, при распространении огня вверх). Дре
востой после верхового пожара, как правило, полностью погибает, остаются 

только обугленные остатки стволов. При верховом устойчивом пожаре огонь 

распространяется по кронам по мере продвижения кромки низового пожара. 

При верховом беглом пожаре, который возникает только при сильном ветре, 

огонь распространяется по кронам деревьев «скачками», опережая фронт ни
зового пожара. В ряде случаев огонь «перебрасывается» указанным способом 

через реки, широкие дороги, безлесные участки и другие кажущиеся рубежи 

для локализации пожара. Верховые пожары, выделяя большое количество теп
лоты, вызывают восходящие потоки продуктов горения и нагретого воздуха и 

образуют конвективные колонки диаметром в несколько сотен метров. Их по
ступательное движение совпадает с направлением продвижения фронта по
жара. Пламя в середине колонки может подниматься на высоту до 100 - 120 

метров. Конвективная колонка увеличивает приток воздуха в зону пожара и 

порождает ветер, который усиливает горение. Форма площади при беглом вер
ховом пожаре вытянутая по на правлению ветра. Подземные (почвенные) по
жары возникают на хорошо просохших участках с торфяными почвами или с 

мощным слоем лесной подстилки (до 20 см и более). Пожар по слою торфа 

распространяется медленно - до нескольких метров в сутки. Торф и лесная 

подстилка сгорают на всю глубину сухого слоя или до минеральной (земля
ной) почвы. Чаще всего почвенные лесные пожары представляют собой даль
нейшую стадию развития низовых. На первой стадии пожара более сухой тор
фянистый слой выгорает только под деревьями, которые беспорядочно па
дают, и лесной участок, поврежденный пожаром, выглядит как изрытый. За
тем продолжается почвенное воронкообразное горение торфяного слоя. При 

ветре горящие частицы торфа и лесной подстилки перебрасываются на сосед
ние участки, способствуя развитию пожара по площади торфопочвы, возник
новению низовых пожаров.

Основными поражающими факторами лесных пожаров являются:  теп
лофизический, проявляющийся в виде пламени, нагрева тепловым потоком, 

теплового удара, помутнения воздуха;  химический, проявляющийся в виде 

загрязнения атмосферы, почвы, грунтов, гидросферы. Критериями чрезвычай
ной лесопожарной ситуации служат:  наличие крупных лесных пожаров; 

количество возникающих в один день и/или одновременно действующих лес
ных пожаров, превышающее средний многолетний уровень;  наличие лесных 

пожаров, вышедших из-под контроля лесной охраны. 

Степень пожарной опасности в лесу по условиям погоды определяется 

по принятому в лесном хозяйстве комплексному показателю В.Г. Нестерова 

(К), который вычисляется на основе данных о температуре воздуха (в граду
сах), температуре точки росы (в градусах), количестве выпавших осадков (в 

миллиметрах) по формуле 1:

К = (𝑡воз − 𝑡росы)𝑡воз 𝑛 1 , (1) г

де 𝑡воз - температура воздуха в 12 часов по местному времени, ОС; 

𝑡росы- точка росы в 12 часов по местному времени, ОС; 

n - число дней после последнего дождя 

Таблица 1 – Общероссийская шкала имеет пять классов пожарной опас
ности в лесу по условиям погоды. 

Класс пожарной опасности по 

условиям погоды

Значение комплексного показа
теля

Степень пожарной опасности

I
до 300

II
от 301 до 1000
малая

III
от 1001 до 4000
средняя

IV
от 4001 до 10000
высокая

V
более 10000
чрезвычайная

Для отдельных регионов разработаны региональные шкалы пожарной 

опасности в лесу по условиям погоды, учитывающие местные особенности и 

в которых значения комплексного показателя по классам отличаются от зна
чений общероссийской шкалы. Каждому типу лесного массива соответствует 

свое значение комплексного показателя К, при котором возможно возгорание 

лесного массива (табл. 2) 

Таблица 2 – Значения комплексного показателя пожарной опасности, 

при котором возможно возгорание леса

Наименование участка леса
К

Сосняки-брусничники
300

Ельники-брусничники
500

Сосняки
550

Смешанные
800

Лиственные
900

Березняки-черничники
900

Травяные насаждения
5000

Для России по загораемости может быть выделено три основные группы 

древесных пород. К первой группе относятся типы лесов, характеризующихся 

наибольшей загораемостью (хвойные молодняки, сосняки с наличием сосно
вого подростка), ко второй группе – умеренной загораемости (сосняки, ель
ники, кедровики), к третьей группе – трудно загорающиеся (березняки, осин
ники, ольховники и другие лиственные породы). 

У распространяющегося лесного низового пожара различают фронт, тыл 

и фланги, линейные скорости которых в зависимости от скорости ветра Vв, м/с 

и группы леса по загораемости приведены на рисунке 1, 2.

Vф – скорость распространения 

фронта пожара

Vфл - скорость распространения 

фланга пожара

а
б

Vτ - скорость распространения тыла пожара

в

Рисунок 1 – Зависимость линейной скорости распространения низового 

пожара от скорости ветра для насаждений первой группы по загораемости 

(римскими цифрами обозначены классы пожарной опасности погоды)

Приращение периметра пожара ΔП (м) за время распространения τ (час) 

можно найти по формуле 2: 

ΔП = 3,3Vфτ , (2)

где Vф- скорость распространения фронта пожара, м/с. 

Если начальный периметр пожара П0 (м) известен (задан), то через время 

с начала пожара τ (час) периметр будет равен, формула 3:

П = ΔП + П0, (3)

площадь пожара S (га) может быть рассчитана по формуле 4: 

S = 4*10-6П 2 , (4)

Доля непригодной к реализации древесины после верхового пожара мо
жет быть определена по табл.3.

Vф – скорость распространения 

фронта пожара

Vфл - скорость распространения 

фланга пожара