Окружающей среды

Экологические и экономические последствия загрязнения

Формы и источники загрязнения окруж. природной среды.

Источниками антропогенного загрязнения являются: 1) промышленные предприятия; 2) теплоэнергетический комплекс; 3) транспорт; 4) бытовые отходы; 5) отходы животноводства, а также химические вещества, вводимые человеком в экосистемы для защиты полезных продуцентов от вредителей, болезней, сорняков.

Загрязнение окру. природной среды чрезвычайно разнообразно. Предложена классификации загрязнителей окр. природной среды.

§ Загрязнение окружающей среды ведет к необратимому разрушению как отдельных экосистем, так и биосферы в целом (н-р, накопление СО₂ ведет к потеплению климата).

§ Загрязнение окр. среды. прямо или косвенно ведет к ухудшению здоровья человека

§ ЗОС – процесс не производственных потерь труда, энергии и средств приложенных человеком для добычи, переработки, транспортировки сырья превращающихся в безвозвратные отходы. По расчетам Лемешева только 2 % сырья переходит в продукт, а остальное это отходы.

§ ЗОС ведет к потере плодородия земель, потере продуктивных площадей, снижению продуктивности.

§ Наносится ущерб имуществу: коррозия металлов, химическое и физическое разрушение материалов, используемых для возведения зданий и памятников, загрязнение одежды.

§ Нарушаются системы жизнеобеспеченности на локальном, региональном и глобальном уровнях: изменение климата и снижение естественной скорости круговорота в-в и поступления энергии, необходимой для нормальной жизнедеятельности человека и др. живых существ.

Уменьшение антропогенного загрязнения ОПС. Экозащитная техника и

технологии.

1. Направления инженерной защиты окружающей природной среды.

Основные направления инженерной защиты окружающей природной среды от загрязнения и других видов антропогенных воздействий — внедрение ресурсосберегающей, безотходной и малоотходной технологии, биотехнология, утилизация и детоксикация отходов и главное — экологизация всего производства, при котором обеспечивалось бы включение всех видов взаимодействия с окружающей средой в естественные циклы круговорота веществ.

Эти принципиальные направления основаны на цикличности материальных ресурсов и заимствованы у природы, где, как известно, действуют замкнутые циклические процессы. Технологические процессы, в которых в полной мере учитываются все взаимодействия с окружающей средой и приняты меры к предотвращению отрицательных последствий, называют экологизированными.

Подобно любой экологической системе, где вещество и энергия расходуются экономно и отходы одних организмов служат важным условием существования других, производственный экологизированный процесс, управляемый человеком, должен следовать биосферным законам и в первую очередь закону круговорота веществ.

2. Уменьшение и очистка выбросов в атмосферу.

Для защиты воздушного бассейна от негативного антропогенного воздействия в виде загрязнения его вредными веществами используют следующие меры:

— экологизацию технологических процессов;

— очистку газовых выбросов от вредных примесей;

— рассеивание газовых выбросов в атмосфере;

— устройство санитарно-защитных зон, архитектурно-планировочные решения и др.

Наиболее радикальная мера охраны воздушного бассейна от загрязнения эко логизация технологических процессов и в первую очередь создание замкнутых технологических циклов, безотходных и малоотходных технологий, исключающих попадание в атмосферу вредных загрязняющих веществ.

Экологизация технологических процессов предусматривает, в частности, создание непрерывных технологических процессов производства, замену местных котельных установок на централизованное тепло, предварительное очищение топлива и сырья от вредных примесей, замену угля и мазута на природный газ, применение гидрообеспыливания, перевод на элек­тропривод компрессоров, сваебойных агрегатов, насосов и др. Все шире применяют частичную рециркуляцию, т. е. повторное использование отходящих газов.

К сожалению, нынешний уровень развития экологизации технологических процессов, внедрения замкнутых технологических циклов и т. д. недостаточен для полного предотвращения выбросов токсичных веществ в атмосферу. Поэтому на предприятиях повсеместно используются различные методы очистки отходящих газов от аэрозолей (пыли, золы, сажи) и токсичных газо- и парообразных примесей (NO, N0₂, S0₂, SO др.), однако, с точки зрения будущего, аппараты пылегазоочистки по вышеуказанным причинам не имеют перспектив.

Для очистки выбросов от аэрозолей в настоящее время применяют различные типы устройств в зависимости от степени запыленности воздуха, размеров твердых частиц и требуемого уровня очистки.

Сухие пылеуловители (циклоны, пылеосадительные камеры) предназначены для грубой механической очистки выбросов от крупной и тяжелой пыли.

Мокрые пылеуловители (скрубберы, турбулентные, газопромыватели др.) требуют подачи воды и работают по принципу осаждения частиц пыли на поверхность капель под действием сил инерции и броуновского движения.

Филътры (тканевые, зернистые) способны задерживать мелкодисперсные частицы пыли до 0,05 мкм.

Электрофильтры – наиболее совершенный способ очистки газов от взвешенных в них частиц пыли размером до 0,01 мкм при высокой эффективности очистки газов (99,0-99,5 %).

Наиболее эффективны комбинированные методы очистки от пыли. Например, отличные результаты дает очистка агломерационных газов в батарейных циклонах с последующей доочисткой в скрубберах Вентури, а также в электрофильтрах. (Зашита окружающей среды..., 1993).

Способы очистки выбросов от токсичных газо- и парообразных примесей (NO,NO₂, SO₂ и др.) подразделяют на три основные группы: 1) поглощение примесей путем применения каталитического превращения; 2) промывка выбросов растворителями примеси (абсорбционный метод) и 3) поглощение газообразных примесей твердыми телами с ультрамикроскопизеской структурой (адсорбционный метод). С помощью каталитического метода превращают токсичные компоненты промышленных выбросов в вещества безвред-9ые или менее вредные для окружающей среды путем введения в систему дополнительных веществ, называемых катализаторами. Широко применяют палладийсодержащие и ванадиевые катализаторы. С их помощью происходит каталитическое досжигание оксида углерода до диоксида и диоксида серы до оксида.

Абсорбционный метод основан на поглощении вредных газообразных примесей жидким поглотителем (абсорбентом). В качестве абсорбента используют воду, растворы щелочей (соды), аммиака и др. Газообразные цианистые соединения абсорбируют, например, 5%-ным раствором железного купороса. Устройство, в котором осуществляют процесс абсорбции, называют абсорбером.

Адсорбционный метод позволяет извлекать вредные компоненты из промышленных выбросов с помощью адсорбентов — твердых тел с ультрамикроскопической структурой (активированный уголь и глинозем, силикагель, цеолиты, сланцевая зола и другие вещества). Например, на АЭС широко применяется метод очистки технологических газов путем сорбции радиоактивных продуктов на угольных фильтрах — адсорбентах, которые позволяют надежно предотвратить загрязнение атмосферы при всех режимах работы АЭС («Защита окружающей среды..., 1993).

Рассеивание газовых примесей в атмосфере используют для снижения опасных концентраций примесей до уровня соответствующего ПДК.

Рассеивание пылегазовых выбросов осуществляют с помощью высоких дымовых труб. Чем выше труба, тем больше ее рассеивающий эффект.

Это далеко не самое лучшее решение проблемы, связанной с загрязнением воздушного бассейна. По мнению А. Гора (1993), «применение высоких дымовых труб, хотя и помогло уменьшить локальное дымовое загрязнение, осложнило в то же время региональные проблемы выпадения кислотных дождей.

Защита атмосферного воздуха от вредных выбросов предприятий в значительной степени связана с устройством санитарно-защитных зон и архитектурно-планировочными решениями.

Санитарно-защитная зона — это полоса, отделяющая источники промышленного загрязнения от жилых или общественных зданий для защиты населения от влияния вредных факторов производства (выбросы пыли и иные виды загрязнения среды).

3. Уменьшение загрязнения и очистка водоемов и почв.

Важнейшая и наиболее сложная проблема — защита поверхностных вод от загрязнения. С этой целью предусматриваются следующие экозащитные мероприятия:

— развитие безотходных и безводных технологий; внедрение систем оборотного водоснабжения;

— очистка сточных вод (промышленных, коммунально-бытовых и др.);

— закачка сточных вод в глубокие водоносные горизонты;

- очистка и обеззараживание поверхностных вод, используемых для водоснабжения и других целей.

Главный загрязнитель поверхностных вод — сточные воды, поэтому разработка и внедрение эффективных методов очистки сточных вод представляется весьма актуальной и эколо­гически важной задачей.

Ввиду огромного многообразия состава сточных вод существуют различные способы их очистки: механический, физико-химический, химический, биологический и др. В зависимости от степени вредности и характера загрязнений очистка сточ­ных вод может производиться каким-либо одним способом или комплексом методов (комбинированный способ). В процессе очистки предусматривают обработку осадка (или избыточной биомассы) и обеззараживание сточных вод перед сбросом их в водоем.

При механической очистке из производственных сточных вод путем процеживания, отстаивания и фильтрования удаляются до 90% нерастворимых механических примесей различ­ной степени дисперсности (песок, глинистые частицы, окалину и др.), а из бытовых сточных вод — до 60%. Для этих целей применяют решетки, песколовки, песчаные фильтры, отстойники различных типов.

К основным химическимспособам относят нейтрализацию и окисление. В первом случае для нейтрализации кислот и щелочей в сточные воды вводят специальные реагенты (известь, кальцинированную соду, аммиак), во втором — различные окислители. С их помощью сточные воды освобождаются от токсичных и других компонентов.

При физико-химической очистке используются:

— коагуляция — введение в сточные воды коагулянтов (солей аммония, железа, меди, шламовых отходов и пр.) для образования хлопьевидных осадков, которые затем легко удаляются;

— сорбция — способность некоторых веществ (бентонитовые глины, активированный уголь, цеолиты, силикагель, торф и др.) поглощать загрязнение. Методом сорбции возможно извлечение из сточных вод ценных растворимых веществ и последующая их утилизация;

— флотация — пропуск через сточные воды воздуха. Газ вые пузырьки захватывают при движении вверх поверхностно-активные вещества, нефть, масла, другие загрязнения и образуют на поверхности воды легко удаляемый пенообоазный слой.

Для очистки коммунально-бытовых промстоков целлюлозно-бумажных, нефтеперерабатывающих, пищевых предприятий широко используют биологический (биохимический) метод. Метод основан на способности искусственно вселяемых микроорганизмов использовать для своего развития органические и некоторые неорганические соединения, содержащиеся в сточных водах (сероводород, аммиак, нитриты, сульфиды и т. д.).

4. Переработка и использование отходов (повторное использование

вторичных материалов, отходов промышленности и потребления).

В настоящее время и по масштабам накопления и по степени негативного воздействия на окружающую среду экологической проблемой века становятся опасные отходы. Поэтому их сбор, удаление, детоксикация, переработка и утилизация — одна из главнейших задач инженерной защиты окружающей при­родной среды.

утилизация (от лат. utilis — полезный) отходов — извлечение из них и хозяйственное использование различных полезных компонентов; утилизация промышленных отходов — их использование в качестве вторичного сырья, топлива, удобрений и т. п.;

реутилизация — повторная, иногда многократно-последовательная переработка образовавшихся ранее отходов;

захоронение отходов — помещение их под землю в специально созданные выемки, брошенные угольные шахты и др._; целях исключения возможности их дальнейшего использова­ния и предотвращения попадания загрязняющих веществ в окружающую среду;

детоксикация (обезвреживание) отходов — освобождение их от вредных (токсичных) компонентов на специализированных установках.

Отходы производства — это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов химических соединений, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ (услуг) и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства. Отходы потребления — изделия и материалы, утратившие свои потребительские свойства в результате физического или морального износа.

Отходы производства и потребления являются вторичными материальными ресурсами (BMP), которые в настоящее время могут вторично использоваться в народном хозяйстве. Однако они бывают токсичные и опасные. Такие отходы в определенных количествах или концентрациях представляют потенциальную опасность для здоровья человека или окружающей среды.

В Российской Федерации ежегодно образуется около 7 млрд. т отходов, из них вторично используют только 2 млрд. т, т.е. около 28%.

На территории нашей страны в отвалах и хранилищах накоплено около 80 млрд. т твердых отходов, при этом изымаются из хозяйственного оборота сотни тысяч гектаров земли. Сконцентрированные в отвалах, хвостохранилищах и свалках отходы являются источниками загрязнения поверхностных и подземных вод. атмосферного воздуха, почв и растений.

В отечественной и мировой практике наибольшее распространение получили следующие методы переработки твердых бытовых отходов (ТБО):

— строительство полигонов для захоронения и частичной их переработки;

— сжигание отходов на мусоросжигающих заводах;

— компостирование (с получением ценного азотного удобрения или биотоплива);

— ферментация (получение биогаза из животноводческих стоков, и др.);

— предварительная сортировка, утилизация и реутилизация ценных компонентов.

— пиролиз (высокомолекулярный нагрев без доступа воздуха) ТБО при температуре 1700 °С.

Основным методом на ближайшие годы как в России, так и за рубежом (особенно для небольших городов) остается складирование на полигонах. После закрытия полигона его поверх­ность рекультивируется для последующего использования земельного участка.

Полигон устраивают там, где в основновании находятся глины и тяжелые суглинки. Площадь земельного участка выбирается с условием срока его эксплуатации 15—20 лет.

Особое внимание обращают на гидроизоляцию полигонов, чтобы исключить попадание загрязняющих веществ в подземные воды. Срок полного обезвреживания отходов — 50—100 лет.

Одним из перспективных методов переработки твердых бытовых пищевых отходов является их компостирование с аэроб­ным окислением органического вещества. Полученный компост используют в сельском хозяйстве, а некомпостируемые бытовые отходы поступают в специальные печи, где термически разлагаются и превращаются в разные ценные продукты — например в смолу.

Другой, менее распространенный метод переработки твердых бытовых отходов (ТБО) — сжигание их на мусоросжигающих заводах.

Мусоросжигательные заводы получили значительное распространение в странах с высокой плотностью населения и большим дефицитом свободных площадей (Германия, Япония, Швейцария, Бельгия и др.). Главный недостаток мусоросжигательного завода — трудности очистки выходящих в атмосферу газов, особенно от диоксинов, а также более высокие по сравнению с мусороперерабатывающим заводом капитальные и эксплуатационные затраты. Устройство второй и третьей ступени очистки отходящих газов позволит несколько уменьшить экологическую вредность предприятий.

И все же следует подчеркнуть, что и у нас в стране и за рубежом основная масса твердых бытовых отходов (ТБО) из-за нехватки полигонов вывозится в пригородные зоны и выбрасывается на свалки. Экологическое состояние свалок явно неудовлетворительное: отходы на них разлагаются, часто загораются и отравляют воздух токсичными веществами, а дождевые и талые воды, просачиваясь через толщу горных пород, загрязняют грунтовые воды.

Токсичные твердые промышленные отходы обезвреживают на специальных полигонах и сооружениях. Для предотвращения загрязнения почв и подземных вод отходы подвергают отверждению цементом, жидким стеклом, битумом, обработке полимевными вяжущими и т. д.

В стратегическом плане, по мнению многих ученых и специалистов, проблема отходов должна решаться на месте их образования путем внедрения ресурсовозобновляющих технологий (РВТ), обеспечивающих минимизацию промвыбросов и выхода отходов.

Малоотходная и безотходная технологии и их роль в защите среды

обитания.

По мере развития современного производства с его масштабностью и темпами роста все большую актуальность приобретают проблемы разработки и внедрения мало- и безотходных технологий. Скорейшее их решение в ряде стран рассматривается как стратегическое направление рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды.

Принципиально новый подход к развитию всего промышленного и сельскохозяйственного производства — создание малоотходной и безотходной технологии.

В 1984 г. эта же комиссия ООН приняла более конкретное определение данного понятия: «Безотходная технология — это такой способ производства продукции (процесс, предприятие, территориально-производственный комплекс), при котором наиболее рационально и комплексно используются сырье и энергия в цикле сырьевые ресурсы — производство — потребитель — вторичные ресурсы — таким образом, что любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования».

Под безотходной технологией понимают также такой способ производства, который обеспечивает максимально полное использование перерабатываемого сырья и образующихся при этом отходов. Более точны следует считать термин «малоотходная технология», так как в принципе «безотходная технология» невозможна, ибо любая человеческая технология не может не производить отходы, хотя бы в виде энергии. Достижение полной безотходности нереально (Реймерс, 1990), поскольку противоречит второму началу термодинамики, поэтому термин «безотходная технология» условен (метафоричен).

Понятие о безотходном производстве позволяет сформулировать требования к новым технологиям и новым аппаратам.

Технологию, позволяющую получить минимум твердых, жидких и газообразных отходов, называют малоотходной и на современном этапе развития научно-технического прогресса она является наиболее реальной.

Безотходная технология — это идеальная модель производства.

При создании безотходных производств приходится решать ряд сложнейших организационных, технических, технологических, экономических, психологических и других задач. Вместе с тем для разработки и внедрения безотходных производств можно выделить ряд взаимосвязанных принципов.

Основным является 1) принцип системности лежащий в основе создания безотходных производств, должен учитывать существующую и усиливающуюся взаимосвязь и взаимозависимость производственных, социальных и природных процессов.

Другим важнейшим принципом создания безотходного производства является

2) комплексность использования ресурсов. Этот принцип требует максимального использования всех компонентов сырья и потенциала энергоресурсов. Как известно, практически все сырье является комплексным, и в среднем более трети его количества составляют сопутствующие элементы, которые могут быть извлечены только при комплексной его переработке. Так, уже в настоящее время почти все серебро, висмут, платина и платиноиды, а также более 20% золота получают попутно при переработке комплексных руд.

3) Цикличность материальных потоков. К простейшим примерам цикличных материальных потоков можно отнести замкнутые водо- и газооборотные циклы.

4) К не менее важным принципам создания безотходного производства необходимо отнести требование ограничения воздействия производства на окружающую природную и социальную среду с учетом планомерного и целенаправленного роста его объемов и экологического совершенства. Этот принцип в первую очередь связан с сохранением таких природных и социальных ресурсов, как атмосферный воздух, вода, поверхность земли, рекреационные ресурсы, здоровье населения.

5) Общим принципом создания безотходного производства является также рациональность его организации. Определяющими здесь являются требование разумного использования всех компонентов сырья, максимального уменьшения энерго-, материале- и трудоемкости производства и поиск новых экологически обоснованных сырьевых и энергетических технологий.

Нормирование качества окружающей среды

В основу всех природоохранных мероприятии положен принцип нормирования качества окружающей природной среды. Этот термин означает установление нормативов (показателей) предельно допустимых воздействий человека на окружающую природную среду.

Согласно природоохранному закону Российской Федерации (1991) соблюдение экологических нормативов, т. е. нормативов, которые определяют качество природной среды, обеспечивает:

— экологическую безопасность населения;

— сохранение генетического фонда человека, растений и животных;

— рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов в условиях устойчивого развития.

Нормативы предельно допустимых воздействий на окружающую природную среду утверждаются компетентными органами, которыми в нашей стране являются Министерство здравоохранения Российской Федерации и Государственный комитет Российской Федерации по охране окружающей среды.

Все нормативы качества окружающей природной среды подразделяются на три группы: санитарно-гигиенические, производственно-хозяйственные и комплексные.

Нормативы ПДК и ПДУ относят к санитарно-гигиеническим, ПДВ и ПДС — к производственно-хозяйственным, а ПДН — к комплексным показателям качества окружающей природной среды.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) — представляет собой количество загрязнителя в почве, воздушной или водной среде, которое при постоянном или временном воздействии на человека не влияет на его здоровье и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства.

ПДК с экологической позиции – это верхние пределы лимитирующих факторов среды, в том числе и вредных химических в-в при которых их содержание не выходит за допустимые границы ниши человека.

В настоящее время в нашей стране действуют более 1900 ПДК вредных химических веществ для водоемов, более 500 для атмосферного воздуха и более 130 для почв. ПДК устанавливают на основании комплексных исследований и постоянно контролируют органами гидрометеорологической службы Госкомсанэпиднадзора. ПДК не остаются постоянными, их периодически пересматривают и уточняют. После утверждения норматив становится юридически обязательным.

Для нормирования содержания вредного вещества в атмосферном воздухе установлены два норматива — разовый и среднесуточный ПДК. Максимально разовая предельно допустимая концентрация (ПДК м. р.) — это такая концентрация вредного вещества в воздухе, которая не должна вызывать при вдыхании его в течение 30 мин рефлекторных реакций в организме человека (ощущение запаха, изменение световой чувствительности глаз и др). Среднесуточная предельно допустимая концентрация (ПДК с. с.) — это такая концентрация вредного вещества в воздухе, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неопределенно долгом (годы) воздействии.

Предельно допустимый уровень (ПДУ) радиационного воздействия на окружающую среду — это уровень, который не представляет опасности для здоровья человека, состояния животных, растении, их генетического фонда. ПДУ определяется на основании норм радиационной безопасности (НРБ-76/87), основных санитарных правил (ОСП-72/87) и санитарных норм про­ектирования (СН-254-71).

Установлены также предельно допустимые уровни (ПДУ) воздействия шума, вибрации, магнитных полей и иных вредных физических воздействий.

ПДУ шума устанавливают органы здравоохранения. Существуют санитарные нормы и правила, строительные нормы и правила, в которых предусмотрены меры противошумовой защиты. Нарушение этих правил связано с ответственностью и применением мер административного воздействия вплоть до приостановления деятельности источников шумового воздействия.

ПДУ вибрационного воздействия в жилых домах регламентируются "Санитарными нормами допустимых вибраций в жилых домах" 1304—75.

Предельно допустимый выброс (ПДВ), или сброс (ПДС ), — это максимальное количество загрязняющих веществ, которое в единицу времени может быть выброшено данным конкретным предприятием в атмосферу (ПДВ) или сброшено в водоем (ПДС), не вызывая при этом превышения в них предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ и неблагоприятных экологических последствий.

Нормативами установлено, что если в воздухе городов или других населенных пунктов, где расположены предприятия, концентрации вредных веществ превышают ПДК, а значения ПДВ по объективным причинам не могут быть достигнуты, вводится поэтапное снижение выброса вредных веществ до значений, обеспечивающих ПДК. При этом могут быть установ­лены временно согласованные выбросы (ВСВ) на уровне выбросов предприятий с наиболее совершенной или аналогичной технологией.

Основным комплексным нормативом качества окружающей природной среды является предельно допустимая норма нагрузки (ПДН).

Предельно допустимые нормы нагрузки на природную среду (ПДН) – это максимально возможные антропогенные воздействия на природные ресурсы или комплексы, не приводящие к нарушению устойчивости экологических систем.

Эти нормы нагрузки устанавливаются с учетом потенциальных возможностей природной среды, необходимости рационального использования территориальных и природных ресурсов с целью обеспечения наиболее благоприятных условий жизни населению, недопущения разрушения естественных экологических систем и необратимых изменений в окружающей природной среде.

Существуют отраслевые и региональные ПДНН на окружающую природную среду. Отраслевые ПДНН применяются к отдельным видам природных ресурсов. Например, может быть определено оптимальное количество посетителей на экскурсию в заповедник или предельные нормы пребывания людей на 1 га лесных угодий. Региональные ПДНН устанавливают экологические ограничения на использование водных ресурсов, лесных богатств, на развитие хозяйственной деятельности и т.п. Региональные ПДНН разрабатываются с учетом хозяйственной или рекреационной нагрузки на природные комплексы. Пренебрежение требованиями ПДНН может привести к тяжелым экологическим последствиям как для окружающей природной среды, так и для человека.

Экологический мониторинг.

Под мониторингом (от лат. «монитор» — напоминающий, надзирающий) понимают систему наблюдений, оценки и прогноза состояния окружающей среды. Основной принцип мониторинга — непрерывное слежение.

Мониторинг является важнейшей частью экологического контроля, которое осуществляет государство. Главная цель мониторинга — наблюдение за состоянием окружающей природной среды и уровнем ее загрязнения.

Cистема мониторинга включает три основные процедуры: наблюдение, анализ и прогнозирование состояния природной среды. Центральным ее звеном является процесс оценки (анализа) состояния природной среды. Этот процесс включает оценку фактического состояния природной среды в целом и ее отдельных компонентов, оценку современных факторов воздействия на природную среду и возможных последствий, вызванных этими воздействиями, оценку прогнозируемого состояния природной среды с учетом антропогенных воздействий и природоохранных мероприятий.

Под экологическим мониторингом понимают систему наблюдений за изменениями состояния природной среды, вызванными антропогенными причинами, позволяющую прогнозировать развитие этих изменений. Экологический мониторинг связан с наблюдением за изменениями в экологических системах, природных комплексах, антропогенных геосистемах, за их продуктивностью, а также за динамикой изменения запасов полезных ископаемых, водных земельных, растительных ресурсов.

По территориальному охвату различают три ступени или блока современного мониторинга — локальный (биоэкологический, санитарно-гигиенический), региональный (геосистемный, природно-хозяйственный и глобальный (биосферный, фоновый) (табл).

Система наземного мониторинга окружающей среды (по И. П. Герасимову)

Ступени мониторинга	Объекты мониторинга	Характеризуемые показатели
Локальный (санитарно-гигиени-ческий, биоэкологи­ческий)	Приземный слой воздуха   Поверхностные и грунтовые воды, про­мышленные и быто­вые стоки и различные выбросы   Радиоактивные излучения	ПДК токсических веществ   Физические и биологические раздражители (шумы, аллергены и др.)   Предельная степень радиоизлучения
Региональный (геосистемный, природно-хозяйстственный)	Исчезающие виды животных и растений   Природные экосистемы   Агроэкосистемы     Лесные экосистемы	Популяционное состояние видов     Их структура и нарушения   Урожайность сельскохозяйственных культур   Продуктивность насаждений
Глобальный (биосферный, фоновый)	Атмосфера	Радиационный баланс, тепловой перегрев, состав и запыление
Гидросфера   Растительные и почвенный покровы, животное население	Загрязнение рек и водоемов; водные бассейны, круговорот воды на континентах   Глобальные характеристики состояния почв, растительного покрова и животных. Глобальные круговороты и баланс СО2, О2 и др. веществ

Локальный мониторинг ограничен небольшой территорией, в пределах конкретного населенного пункта, промышленного объекта, озера и т.п. На локальном уровне экологического мониторинга в информационном портрете должны присутствовать все источники воздействия на природную среду.

В программу биоэкологического (санштрно-гигиенического) мониторинга, проводимого на локальном, уровне входят наблюдения за изменением в различных сферах содержания загрязняющих веществ, обладающих канцерогенными, му-тагенными и иными неблагоприятными свойствами. Постоянным наблюдениям подвергаются следующие загрязняющие вещества, наиболее опасные для природных •экосистем и человека:

— в поверхностных водах — радионуклиды, тяжелые металлы, пестициды, бенз(а)пирен, рН, минерализация, азот, нефтепродукты, фенолы, фосфор;

— в атмосферном воздухе — оксиды углерода, азота, диоксид серы, озон, пыль, аэрозоли, тяжелые металлы, радионуклиды, пестициды, бенз(а)пирен, азот, фосфор, углеводороды;

— в биоте — тяжелые металлы, радионуклиды, пестициды, бенз(а)пирен, азот, фосфор.

Тщательно исследуют и такие вредные физические воздействия, как радиацию, шум, вибрацию, электромагнитные поля и др.

Пункты экологических наблюдений располагают в местах концентрации населения и районах интенсивной его деятельности с таким расчетом, чтобы они контролировали основные линии связи человека (трофические и др.) с естественными и искусственными компонентами окружающей среды. Это могут быть территории промышленно-энергетических центров, атомных электростанций, нефтепромыслов, агроэкосистем с интенсивным применением ядохимикатов и др.

Региональный мониторинг осуществляется в пределах административно-управленческих подразделении, а также природных зон или районов, интенсивно осваиваемых промышленностью или сельским хозяйством.

На региональном (геосистемном) уровне наблюдения ведут за состоянием экосистем крупных природно-территориальных комплексов (бассейнов рек, лесных экосистем, агроэкосистем и т. д.), где имеются отличия параметров от базового фона ввиду антропогенных воздействий. Изучают трофические связи (биологические круговороты) и их нарушения, оценивают возможность использования ресурсов природных экосистем в конкретных видах деятельности, анализируют характер и количественные показатели антропогенных воздействий на окружающую природную среду в этих регионах. Например, ведут контроль за популяционным состоянием исчезающих видов животных в пределах какого-либо региона и т. д.

Обеспечить наблюдение, контроль и прогноз возможных изменений в биосфере в целом — задача глобального мониторинга. Его называют еще фоновым или биосферным. Объекта­ми глобального мониторинга являются атмосфера, гидросфера, растительный и животный мир и биосфера в целом как среда жизни всего человечества. Разработка и координация глобального мониторинга окружающей природной среды осуществляется в рамках ЮНЕП (орган ООН) и Всемирной метеорологической организации (ВМО).

При выполнении работ по программе глобального мониторинга особое внимание уделяют наблюдениям за состоянием природной среды из космоса. Космический мониторинг позволяет 'получить уникальную информацию о функционировании экосистем как на региональном, так и на глобальном уровнях.

Экологические принципы рационального использования природных ресурсов и охрана окружающей природной среды.

1. Понятие и принципы природопользования.

Под природопользованием понимают научно-техническое направление, которое занимается разработкой теоретических проблем и практических решений в области рационального использования человеком природных ресурсов.

По Н. Ф. Реймерсу (1992), природопользование включает в себя:

а) охрану, возобновление и воспроизводство природных ресурсов, их извлечение и переработку;

б) использование и охрану природных условий среды жизни человека;

в) сохранение, восстановление и рациональное изменение экологического равновесия природных систем;

г) регуляцию воспроизводства человека и численности людей.

Природопользование может быть нерациональным и рациональным.

Нерациональное природопользование не обеспечивает сохранение природно-ресурсного потенциала, ведет к оскудению и ухудшению качества природной среды, сопровождается загрязнением и истощением природных систем, нарушением экологического равновесия и разрушением экосистем.

Рациональное природопользование означает комплексное научно-обоснованное использование природных богатств, при котором достигается максимально возможное сохранение природно-ресурсного потенциала, при минимальном нарушении способности экосистем к саморегуляции и самовосстановлению.

По Ю. Одуму (1975), рациональное природопользование преследует двоякую цель:

— обеспечить такое состояние окружающей среды, при кото­ром она смогла бы удовлетворить наряду с материальными потребностями запросы эстетики и отдыха;

— обеспечить возможность непрерывного получения урожая полезных растений, производства животных и различных материалов путем установления сбалансированного цикла использования и возобновления.

Дата добавления: 2014-01-11