В биологическую продукцию не включают то органическое вещество, которое образуется гидробионтами, но не накапливается в них (прижизненные выделения, отчуждаемые структуры, продукты разложения и др.). Синтезируемое, но не аккумулируемое в гидробионтах органическое вещество, накапливаясь в воде, существенно повышает биоэнергетический потенциал экосистемы. Биопродуктивность — свойство экосистем, проявляемое в той или иной форме в зависимости от особенностей биотопа и биоценоза (подобно тому как продуктивность сельскохозяйственных угодий зависит, с одной стороны, от особенностей почвы и климата, а с другой — от урожайности возделываемой культуры, биологических особенностей культивируемых объектов). Одно и то же озеро может быть высокопродуктивным, если облавливается рацио» нально, менее продуктивным, при ухудшении организации промысла, и вовсе непродуктивным, когда промысел отсутствует. Биохозяйственная продуктивность зависит как от величины вылова, так и от ценности различных гидробионтов. Последняя определяется не только абсолютными качествами водных организмов, но и отражает эволюцию потребности человека и возможностей их удовлетворения, причем для разных народов в соответствии с национальными особенностями одни и те же гидробионты могут иметь различную ценность.

Под охраной гидросферы понимают не сохранение ее в исходном состоянии, а преобразование в интересах человека. Одна из предпосылок такого контроля заключается в ясности представлений о требованиях человека к природной среде, характере ее изменений при тех или иных антропогенных воздействиях и мерах предотвращения нежелательных последствий. Эти положения лежат в основе экологического анализа вопросов охраны гидросферы. Окультуривание, преобразование и конструирование водных экосистем осложняется комплексностью использования водоемов как природных тел. Необходим всесторонний взаимосвязанный учет интересов разных форм водопотребления, водопользования и других видов использования водоемов, который должен быть ориентирован на ближайшую и отдаленную перспективу и предусматривать изменение во времени рентабельности разных форм эксплуатации водных ресурсов. Например, рекреационная ценность водоемов сто лет назад практически не учитывалась, а сейчас принимается во внимание как весьма существенная величина. В дальнейшем курс рекреационных ценностей, несомненно, будет повышаться в первую очередь за счет уменьшения значения гидроэнергетики. Учитывая возрастающее значение туризма, то же можно сказать о водоемах как части ландшафта. Охрана вод, понимается как деятельность, способствующая социально-экономическому развитию общества путем оптимизации его взаимодействия с гидросферой, имеет три взаимосвязанных аспекта: оптимизацию водопотребления, водопользования и состояния гидроэкосистем.

Огромны по своим масштабам последствия гидростроительства (зарегулирование, переброска части стока рек и др.), ведущегося в интересах энергетики, орошения земель, навигации и в других целях. Загрязнение водоемов в наибольшей степени связано со сбросом в них промышленных, сельскохозяйственных и бытовых стоков, с попаданием загрязняющих веществ из атмосферы, а также деятельностью человека на самих водоемах (судоходство, транспорт нефти, подводное бурение, лесосплав и др.). Во многих водоемах загрязнение настолько велико, что привело к полной деградации их как источников водоснабжения, рыбохозяйственных угодий, зон рекреации или в ином отношении, отрицательно сказывающемся на ресурсной ценности гидроэкосистем. Ресурсная деградация водоемов часто вызывается их антропогенной эвтрофикацией (повышением уровня трофии), сопровождающейся нарушением баланса веществ в экосистеме. В результате такой эвтрофикации, как правило, связанной с избыточным поступлением в водоемы биогенов, первичная продукция начинает резко превалировать над деструкцией, аэробные процессы все больше заменяются анаэробными, питьевые и гигиенические качества воды снижаются, ухудшается санитарное и рекреационное состояние водоемов. Значительное влияние на ресурсную ценность водоемов оказывает их термофиксщия (отепление). Обычно она связана со сбросом в водоемы подогретых вод из охлаждающих контуров тепловых и атомных электростанций.

Ни одна экосистема не существует вечно и рано или поздно сменяется другой, причем в этом процессе обнаруживается определенная необратимая направленность. Такие закономерные с заранее предсказуемым результатом изменения называются сущессиями. Различают первичные и вторичные сукцессии. Первые характеризуют становление и развитие экосистем во вновь образуемых водоемах, вторые — постепенное изменение длительно существующих экосистем. В процессе сукцессии биоценоз приближается к состоянию, наиболее соответствующему абиотической среде, к состоянию наибольшей устойчивости экосистемы — ее климаксу. Оно может нарушаться переменами в абиотической среде, и тогда биоценоз снова претерпевает последовательные изменения, отражающие саморегуляторные свойства системы. Весь градиент сообществ, сменяющих друг друга до достижения климакса, называется серией. Сериальные изменения сопровождаются стабилизацией самой системы в смысле достижения максимальной защиты от возмущающих воздействий среды. Сукцессия может происходить вследствие изменения биотопа самим биоценозом (автогенная сукцессия) или внешними силами (аллогенная, или экзогенная, сукцессия), например в результате деятельности человека. В отличие от аллогенной автогенная сукцессия всегда идет в направлении эволюционного развития биосферы — повышения ее гомеостаза, увеличения со временем контроля над физическими факторами среды и растущей независимости от них.

С экологической точки зрения болезнь можно рассматривать как недостаточную адаптацию организма к среде, отрицательную реакцию на ее неблагоприятные воздействия. По определению Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), здоровье - это не просто отсутствие болезни, а состояние полного физического, психологического и социального благополучия. Имеются данные, что состояние здоровья людей на 50-52% зависит от образа жизни, на 20-25% - от генетических факторов, на 18-20% - от состояния окружающей среды и только на 7-12% - от уровня здравоохранения. С антропогенными факторами связывают появление совершенно новых техногенных болезней. Среди факторов, отрицательно влияющих на здоровье людей, одно из первых мест занимают, пожалуй, различного вида загрязнения. Человеком введено в биосферу только несвойственных ей веществ более 4 млн. Кроме этого, ежегодно в среду поступает еще около тысячи новых веществ. Многие из них являются ксенобиотиками, т. е. чуждыми для человека и других организмов. Увеличение заболеваемости обусловливается также различными трансформациями природной среды, вплоть до ее полного разрушения и превращения в чисто техногенные ландшафты, промышленные комплексы, однотипные поселения и другие образования, объединяемые обычно понятием «третья природа». Возрастает значимость для здоровья социальных и экономических условий.

Решение экологических проблем и надежды человечества во многом связаны с переходом в перспективе на грамотное использование возобновимых ресурсов и разнообразных функций экосистем, управления ими. Это один из важнейших путей длительного и неистощительного природопользования при одновременном сохранении и поддержании стабильности биосферы, а следовательно, и окружающей человека среды. К сожалению, приходится констатировать, что до настоящего времени основные усилия и средства человечество направляет не на решение названных вопросов, а на нейтрализацию уже свершившихся отрицательных последствий своей деятельности (очистку вод, захоронение отходов, ликвидацию острых экологических ситуаций и т. п.). Люди постоянно выступают как бы в роли незадачливых пожарных, которые настолько заняты ликвидацией очагов огня, что им некогда подумать, а тем более искать пути для их предупреждения или хотя бы снижения вероятности возникновения. Ограниченное использование экосистемных методов неистощительного природопользования связано во многом с недостаточным вниманием к данной проблеме и, прежде всего, изучению многочисленных функций экосистем и управлению ими. Для экосистем суши к таким функциям, кроме продукционных по биомассе, относятся водоохранные, климаторегулирующие, санитарно-гигиенические, рекреационно-оздоровительные и другие. Они до настоящего времени используются, как правило, как пассивные (имманентные), сопутствующие биопродукгивным и сами собой проявляющиеся.

Что касается экологических проблем, то основное внимание уделяется тем подходам и методам, которые являются наиболее общими или требуют согласованных действий многих стран и касаются не только технических, но и гуманитарных аспектов проблем. Они ориентированы на вопросы стратегического плана, осуществление которых требует согласованных действий не только на национальном, но и на международном уровне. К вопросам такого плана относится ряд сценариев, разработанных участниками Римского клуба, учение В. И. Вернадского о ноосфере, концепция «устойчивого развития», международные договора и соглашения по экологическим проблемам и другие. В публикациях, касающихся решений Конференции ООН, отмечается, что многие из них недостаточно конкретны и звучат скорее как заявление о намерениях, нем предложения к решению конкретных вопросов. Это создает впечатление, что существенных, а тем более неясных проблем в осуществлении решений Конференции нет. Эти и другие положения вызвали обоснованную дискуссию. Так, академик Н. Н. Моисеев, в течение длительного времени работающий над решением глобальных экологических проблем, относится отрицательно даже к самому термину «устойчивое развитие». Он считает, что в настоящее время и в ближайшей перспективе ни о каком устойчивом развитии говорить нельзя. Ориентация на устойчивое развитие недопустимо упрощает современное экологическое состояние и не нацеливает людей и человечество в целом на реальность трудностей.

Наиболее значимым фактором, обусловливающим специфику России и ее экологическое своеобразие, является большая территория. Она равна 17,1 млн. км2, что составляет 11,5% общей поверхности суши. На этой территории проживает около 147 млн. чел., что обусловливает среднюю плотность 8,5 чел/км2. Для сравнения укажем, что средняя плотность населения в Европе равна 64 чел ./км2, а в Азии - 55 чел. /км2. Вторая особенность России -неравномерная рассредоточенность населения по территории страны. В Сибирско-Дальневосточном регионе она не превышает 3 чел./км2. Примерно в такой же степени неравномерна освоенность территории и нагрузки на природную среду. На Европейско-Уральский регион, площадь которого составляет 31,2% от территории страны, приходится около 70% промышленного потенциала. В Сибирско-Дальневосточном регионе соотношение противоположное-30% промышленного потенциала и 70%территории. Третья экологически важная особенность России - большое природное разнообразие. Оно представлено различным рельефом, природными зонами, ландшафтами, климатическими, гидрологическими и другими условиями. Так, наличие обширных равнин резко уменьшает вероятность застойных атмосферных явлений и способствует рассредоточению загрязняющих веществ, самоочищающей способности воздушной среды.

Поскольку рост городов - неизбежное явление современности, человек должен искать пути смягчения пресса городской цивилизации на среду обитания и его здоровье. Поселения, где возможно полно сочетается городская застройка с обязательным разнообразием архитектуры и природных ландшафтов, получили название экополисов, или экосити. Применительно к ним все чаще в городском строительстве используется термин «экологическая архитектура». В это понятие вкладывается такой тип застройки городских территорий, при котором максимально учитываются социально-экологические потребности людей: приближение к природе, избавление от монотонности пространства, плотность населения не более 100 чел. на 1 га (в настоящее время в наиболее застроенных районах Москвы плотность достигает 150-160 чел./га, в Париже средняя плотность составляет 320 чел./га). Создание небольших микрорайонов (не более 30 тыс. человек) с соотношением многоэтажных и малоэтажных построек как 7:3, оставление не менее 50% территории под различного вида зеленые насаждения и цветник, изолирование транспортных путей от жилых территорий, создание условий для общения людей и т. п. Для сливных бачков туалетов должна применяться только вода, прошедшая первичное использование для мытья, стирки и других хозяйственных нужд. Эти тенденции получают все более широкое распространение вокруг крупных городов, особенно в связи с бурным развитием транспортных путей и средств связи. Из общего числа американцев, проживающих в городах, более 50% имеют дома в пригородах.

«Социальная и прикладная экология» является естественным продолжением «Общей экологии». Ее содержание ориентировано прежде всего на рассмотрение и анализ вопросов и проблем, обусловливаемых человеческой деятельностью и особенно в тот период, когда человек, по выражению В. И. Вернадского, стал действовать как мощная геологическая сила. Этот период в геологических масштабах времени, как известно, крайне непродолжителен, но исключительно значим по результатам действия на среду, населяющие ее организмы и биосферу в целом. Он связан в основном с промышленной революцией, начавшейся 150-200 лет назад и особенно с последними 20-30 годами научно-технической и информационной революций. Именно с этого времени термин «экология» стал широкоупотребляемым и ориентированным на человека и среду его обитания. В «Общей экологии» основное внимание уделяется природным (абиотическим и биотическим) факторам, их действию в естественных экосистемах. Известно, например, что если бы каждый житель Земли потреблял столько продовольствия, сколько потребляет средний американец, то его хватило бы не более чем на 2 млрд. населения. Это же относится и к другим ресурсам. Вклад США в загрязнения среды также не соизмерим с численностью населения. Располагая 6% мирового населения, США потребляют больше энергии, чем 2/3 населения Земли, проживающего в развивающихся странах. Энергетика же является одним из важнейших загрязнителей среды.